理解风

风可能与一些天气最复杂的风暴有关,但它的起源再简单不过了。...

风可能与一些天气最复杂的风暴有关,但它的起源再简单不过了。

Dandelion (Taraxacum) in the wind

定义为空气从一个位置到另一个位置的水平运动,风是由气压差产生的。因为地球表面的不均匀加热导致了这些压力差,所以产生风的能源最终是太阳。

风开始后,三种力的组合负责控制其运动——压力梯度力、科里奥利力和摩擦力。

压力梯度力

气象学的一般规律是空气从高压区流向低压区。当这种情况发生时,高压处的空气分子在准备向低压方向推进时会积聚起来。将空气从一个位置推到另一个位置的力称为压力梯度力。正是这种力加速了空气包裹,从而开始了风的吹拂。

“推力”或压力梯度力的强度取决于(1)气压差的大小和(2)压力区域之间的距离。如果压差较大或两者之间的距离较短,则力会更强,反之亦然。

科里奥利力

如果地球不自转,空气将以从高压到低压的直接路径笔直流动。但由于地球自转向东,空气(以及所有其他自由移动的物体)在北半球会偏向其运动路径的右侧(它们在南半球向左偏转)。这种偏差称为科里奥利力。

科里奥利力与风速成正比。这意味着风吹得越大,科里奥利将使其向右偏转。科里奥利也依赖于纬度。它在两极最强,越靠近0°纬度(赤道)越弱。一旦到达赤道,科里奥利力就不存在了。

摩擦

把你的脚放在铺有地毯的地板上。当你这样做的时候,你感觉到的阻力——移动一个物体到另一个物体上——是摩擦力。当风吹过地面时,同样的情况也会发生。它通过地形(树木、山脉,甚至土壤)时产生的摩擦力会打断空气的运动并使其减速。因为摩擦力减少了风,所以它可以被认为是与压力梯度力相反的力。

需要注意的是,摩擦只存在于离地球表面几公里的范围内。高于此高度时,其影响太小,无法考虑。

测风

风是一个矢量。这意味着它有两个组成部分:速度和方向。

风速用风速计测量,以英里/小时或节为单位。它的方向是由风向标或风向标决定的,用它的吹向来表示。例如,如果风是从北向南吹来的,则称之为偏北风,或来自北方。

风标

为了更容易地将风速与陆地和海洋的观测条件以及预期的风暴强度和财产损失联系起来,通常使用风标。

  • 波弗特风速表1805年由弗朗西斯·波弗特爵士(一位皇家海军军官和海军上将)发明,波弗特风速表帮助水手不用仪器估算风速。他们通过目视观察海面在有风时的表现来做到这一点。然后将这些观测结果与波弗特比例尺图相匹配,并估算出相应的风速。1916年,比额表扩大到包括土地。最初的比额表由13个类别组成,范围从0到12。在1940年代,又增加了5个类别(13到17)。它们只用于热带气旋和飓风(这些波弗特数很少使用,因为萨菲尔-辛普森量表也有同样的用途。)
  • Saffir-Simpson飓风风力等级Saffir-Simpson飓风风力等级根据风暴最大持续风速的强度描述登陆或经过的飓风可能造成的影响和财产损失。它根据风力将飓风分为五类,从1到5。
  • 增强型Fujita等级增强型Fujita(EF)等级根据龙卷风所能造成的破坏程度来评估龙卷风的强度。它根据风力将龙卷风分为六类,从0到5。

风术语

这些术语通常用于天气预报,以传达特定的风力和持续时间。

术语 定义为。。。
轻巧易变 风速低于7.公里/小时(8.英里/小时)
微风 风速13-22公里(15-25英里/小时)
一阵强风 一阵风,使风速增加10公里/小时(12英里/小时)然后降低10公里/小时(12英里/小时)
大风 持续地面风速为34-47节(39-54英里/小时)的区域
突起的狂风 强风,风速增加16公里/小时(18英里/小时)总风速保持22公里/小时(25英里/小时)至少1.分钟

现在看:关于飓风的一切

  • 发表于 2021-09-05 00:46
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  • 分类:科学

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