风、风向和风速

编辑：驾驶网来源：中国海事 2009-03-09 👁9275

一、风的定义、单位和表示方法

1．定义：空气相对于地面或海底的水平运动称为风。

2．风速：风速是单位时间内空气在水平方向上移动的距离. 常用的单位有米／秒、公里／小时和海里／小时。

3．风级：在日常生活和实际工作中，人们习惯于用风力表示风的大小。风力等级是根据风对地面或海面的影响程度来确定的。目前国际上采用的风力等级是英国人蒲福于1905年拟定的，故又称“蒲福风级”，从0至12共分为13个等级。自1946年以来，风力等级又有修改，并增加到18个等级，如表5-1所示。风级B与风速的关系V=0.836 B2(3) 表3-1风力等级表

风级	风名	相当风速				海面状况	海面浪高		海面征象	陆面征象	风压
风级	风名	海里	公里/小时	(米/秒)／s)	中数(米/秒)		一般	最高	海面征象	陆面征象
0	无风	小于1	小于1	0～0.2	0.1	平如镜子			海面像镜子一样平静(无浪)	静，烟直上	0～0.04
1	软风	1～3	1～5	0.3～1.5	0.9	微波	0.1	0.1	海面有波纹，但还没有白色波顶	烟能表示风向，但风标不能转动	0.09～2.25
2	轻风	4～6	6～11	1.6～3.3	2.5	小波	0.2	0.3	波纹虽小，但已明显，波顶透明像玻璃，但不碎	人面感觉有风，树叶有微响，风向标能转动	2.56～10.89
3	微风	7～10	12～19	3.4～5.4	4.4	小波	0.6	1.0	波较大，波顶开始分裂，泡沫有光，间或见到白色波浪	树叶及嫰枝摇动不息，旌旗开展	11.56～29.16
4	和风	11～16	20～28	5.5～7.9	6.7	轻浪	1.0	1.5	小浪，波长较大，往前卷的白碎浪较多，有间断的呼啸声	能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动	30.25～62.41
5	清风	17～21	29～38	8.0～10.7	9.4	中浪	2.0	2.5	中浪，波浪相当大，白碎浪很多，呼啸声不断，间或有浪花贱起	有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波	64～114.49
6	强风	22～27	39～49	10.8～138	12.3	大浪	3.0	4.0	开始成大浪，波浪白沫飞布海面，呼啸声大作(可能有少数浪花溅起)	大树枝摇摆，电线呼呼有声，举伞困难	116.64～190.44
7	疾风	28～33	50～61	3.9～17.1	15.5	巨浪	4.0	5.5	海面像由波浪堆积而成，碎浪的白泡沫开始成纤维状，随风吹散，飞过几个波顶	全树摇动，大树弯下来，迎风步行感到不便	193.21～292.41
8	大风	34～40	62～74	7.2～20.7	19.0	狂浪	5.5	7.5	中高浪，波长更大，随风吹起的纤维状更明显，呼啸声更大	可摧毁树枝，迎风步行，感觉阻力甚大	295.8～428.5
9	烈风	41～47	75～88	20.8～24.4	22.6	狂涛	7.0	10.0	高浪，泡沫纤维更加浓密，海浪卷屈，泡沫可能影响能见度	烟囱及平房顶受到损坏，小屋遭受破坏	432.6～595.4
10	狂风	48～55	89～102	24.5～28.4	26.5		9.0	12.5	大高浪，波浪成长形突出，纤维状泡沫更为浓厚，并成片状，海浪颠簸好象槌击，浪花飞起带白色，能见度受影响	陆上少见，有时可将树木拔起，或将建筑物吹毁	600.3～806.6
11	暴风	56～63	103～117	28.5～32.6	30.6	非凡现象	11.5	16.0	特高浪，中小型的船在海上有时可能被浪所蔽，波顶边缘被风吹成泡沫，能见度大减	陆上少见，有则必有重大损毁	812.3～1062.8
12	飓风	64～71	118～133	32.7～36.9	34.8		14.0		空气中充满泡沫和浪花，海面因浪花的起成白色状态，能见度剧烈降低	陆上极少，其摧毁力极大	大于1062.8
13		72～80	134～149	37.0～41.48	39.2
14		81～89	150～166	41.5～46.1	43.8
15		90～99	167～183	46.2～50.9	48.6
16		100～108	184～201	51.0～56.0	53.5
17		109～118	202～220	56.1～61.2	58.7
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4．风向：风向指风的来向，常用16个方位或圆周方位(0～360°)表示，前者多用于陆上，后者多用于海洋上或高空风。

5 风压：风吹过障碍物时，在与风垂直方向单位面积所受到的压力称为风压。可以用下式近似地表示：

P=0.0625V2 (3-6)

式中：P表示风压，单位用公斤／每平方米；表示风速，单位用米／秒。

二、风的产生与测算

水平方向上气压分布的不均匀是产生风的直接原因。比如一地的气压高于其周围的气压，那么空气就会从气压高的地区向周围流去而产生了风。这种水平方向上气压分布的不均匀情况，主要是由热力条件所造成的。不同的地方受到太阳光照射不同，或者由于地面组成和形状不同，即使是在太阳同样的照射下，也会使气温不同。气温的差异，使有的地方空气膨胀或收减，有的地方有大量空气流入或流出。如果流入大于流出，可使该地区的气压上升：如果流人小于流出，可使该地区气压下降。

船舶航行时，会产生一种从船首方向吹来的风，其风向与航向相同，风速与船速相等。这种风我们称它为船行风。因为有了这种船行风，就使得我们在航行中的船舶上，用仪器测得的风不是真风，而是真风与船行风二者的合成风，称相对风或视风。

在许多情况下，行船要掌握真风的数据，以便考虑风对航速，对偏离航线，对靠离码头操纵等的影响。因此存在着一个如何求算真风的问题。下面就介绍用图解法求算真风的方法。

如图3-2-1所示，用图解法求算真风是基于矢量的合成分解原理进行的。可在方格纸上或在海图的罗经花处作图。取方格纸上的一个交点，或罗经花的中心为船位点S，从S点向与航向相反的方向画航行风矢量SA，箭头的指向与航行相反，SA的长度表示航速：再从S作视风矢量SB，箭头所指方向为视风去向，SB长度表示视风速；然后画出由A向B的矢量AB，即为真风矢量，箭头由A指向B，是图3-2-1利用矢量合成真风的去向。用量角器或从罗经花上便可量得直风向，用两脚规量取AB长度，与分解方法求真风向按SA、SB同样长度的单位风速计算，便可知真风的速度。

三、季风和地方性风

1．季风

地球上不少地区的盛行风都是随季节变化而改变的：例如渤海和黄海——冬季多偏北风，夏季多偏南风，春秋季为转换季节。春季风向逐渐由偏北风转为偏南风，4月份偏南风出现在本区已居第一。9月份北风出现次数增多。 10月份黄、渤海沿岸主要风向分布较春季复杂，渤海沿岸以偏南风居第一、偏北风次之，黄海区北及东北风已居第一。11月全区都以偏北风为最多。冬季风速最大，尤其是1月，黄海中、南部及渤海海峡附近，平均风速7.0米／秒以上，个别海区大于10.0米／秒，黄海；北部及渤海沿岸风速较小。夏季平均风速在4～5米/秒左右，春秋季平均风速5～6米/秒左右，春季除个别海区外，风速略小于秋季。像这种大范围风向随季节而有规律转变的盛行风叫作季风。

在海岸附近，由于大陆冬冷夏热，海洋冬暖夏凉：使夏季大陆上气压比海洋上低，气压梯度由海洋指向大陆，冬季相反，大陆上气压比海洋上高，气压梯度从大陆指向海洋，风由大陆吹向海洋，这种季风称为海陆季风多出现在热带和副热带。

2．海陆风

在海岸附近：由于海陆热力性质不同所形成的白天由海洋吹向陆地，夜间由陆地吹向海洋的风叫作海陆风。在白昼陆面增温比海面快，气压梯度自海面指向陆地，风自海面吹向陆地，这时地面上的风就是海风。夜晚陆面冷却比海面快，风自陆地吹向海面，这时地面上的风就是陆风。上层的风向与地面的风向相反。

海风和陆风的转换时间，随地形特点及天气条件而定。一般在日出和日落时为转变时间。海风始于8～11时(地方时)，到13～14时最强，16时后逐渐减弱，20时以后就转为陆风。如果早晨阴天，海风出现的时间就要延迟，有时12时左右才出现。初生时风向约与海岸垂直，而后历时越久，范围越大，受地转偏向力的影响也增大，使风向与海岸偏角增大。如我国东海岸海风初生时多为东风，至下午变成东南风或南风；夜间陆风初生时多为西风，子夜后变成西北风或北风。

一般说来，海风比陆风强，强时可达5～6米／秒，深入内地达40～50千米，而陆风只有2～3米／秒，入海距离不超过10 千米。海陆风发展最强烈的地方，是在海陆温差最大的地方，因此地面气温日较差越大的地区：海陆风就越明显。在热带地区全年均可见到海陆风；在中纬度地区夏季的海陆风强，冬季就较弱。高纬地区只有在夏季晴朗的日子里才可见海风。海风与陆风交替变换期间，风可暂时停止。低纬度，特别是在傍晚无风时，使人有异常闷热之感。

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