Что такое скорость ветра определение. Определение направления и скорости ветра. Скорость и направление ветра. Определение скорости ветра


Скорость ветра. Измерение скорости ветра. Прибор скорость ветра меряющий.

Основной величиной, характеризующей силу ветра, является его скорость. Величина скорости ветра определяется расстоянием в метрах, проходимым им в течение 1 сек. Например, если за 20 сек. ветер прошел расстояние 160 м, то его скорость v за данный промежуток времени была равна:Скорость ветра отличается большим непостоянством: она изменяется не только за продолжительное время, но и за короткие промежутки времени (в течение часа, минуты и даже секунды) на большую величину. На фиг. 1 дана кривая, показывающая изменение скорости ветра в течение 6 мин. Из этой кривой можно заключить, что ветер движется с пульсирующей скоростью.

Фиг. 1. Характеристика скорости ветра.

Скорости ветра, наблюдаемые за короткие промежутки времени от нескольких секунд до 5 мин, называют мгновенными или действительными. Скорости же ветра, полученные как средние арифметические из мгновенных скоростей, называют средними скоростями ветра. Если сложить замеренные скорости ветра в течение суток и разделить на число замеров, то получится среднесуточная скорость ветра. Если же сложить среднесуточные скорости ветра за весь месяц и разделить эту сумму на число дней месяца, то получим среднемесячную скорость ветра. Сложив среднемесячные скорости и разделив сумму на двенадцать месяцев, получим среднегодовую скорость ветра. Интересный студенческий проект. Известные люди России. Очень большая база фамилий и все бесплатно.Скорости ветра замеряют с помощью приборов, называемых анемометрами. Простейший анемометр, позволяющий определять мгновенные скорости ветра и называемый простейшим флюгером-анемометром, показан на фиг. 2.

alternativenergy.ru

Скорость ветра по шкале Бофорта

Шкала Бофорта была придумана в 1805 году английским адмиралом и гидрографом сэром Фрэнсисом Бофортом. Шкала описывает скорость ветра на основе наблюдаемых условий на море.

Скорость ветра по шкале Бофорта можно перевести в метры в секунду используя эмпирическую формулу:

м/с

где v — скорость ветра в м/с, а B — балл по шкале Бофорта.

Следующий онлайн калькулятор покажет балл по шкале Бофорта для указанной скорости ветра.

Исходные единицы измеренияОбновление...

Точность вычисления

Знаков после запятой: 6

Скорость ветра в баллах Бофорта

 

Наименование ветра по шкале Бофорта

 

В других единицах измерения

Сохранить share extension

Балл по шкале Бофорта 0 - Штиль

Балл по шкале Бофорта 0 — Штиль

скорость ветра <1 узлов (<0.3 м/с)высота волны: нет волнна море: Море гладкое, как зеркало.на суше: Дым поднимается строго вверх.

Балл по шкале Бофорта 1 - Тихий ветер

Балл по шкале Бофорта 1 — Тихий ветер

скорость ветра 1–2 узлов (0.3–1.5 м/с)высота волны: 10 смна море: Рябь без гребешков.на суше: Направление ветра заметно только по отклонению дыма.

Балл по шкале Бофорта 2 - Легкий бриз

Балл по шкале Бофорта 2 — Легкий бриз

скорость ветра 3–6 узлов (1.5–3.3 м/с)высота волны: 20 смна море: Небольшая рябь с гребешками. Гладкие гребни не разбиваются.на суше: Ветер чуствуется открытой кожей. Шелест листьев.

Балл по шкале Бофорта 3 - Слабый бриз

Балл по шкале Бофорта 3 — Слабый бриз

скорость ветра 7–10 узлов (3.3-5.5 м/с)высота волны: 60 смна море: Сильная рябь. Гребни начинают разбиваться. Кое-где появляются пенные гребешки.на суше: Листья и маленькие ветви деревьев находятся в постоянном движении.

Балл по шкале Бофорта 4 - Умеренный бриз

Балл по шкале Бофорта 4 — Умеренный бриз

скорость ветра 11-15 узлов (5.5-8.0 м/с)высота волны: 1 мна море: Небольшие волны становятся длинее, образуются многочисленные пенные гребешки.на суше: В воздух поднимается пыль и брошенная бумага. Ветви деревьев приходят в движение.

Балл по шкале Бофорта 5 - Свежий бриз

Балл по шкале Бофорта 5 — Свежий бриз

скорость ветра 16–20 узлов (8.0–10.8 м/с)высота волны: 2 мна море: Средней величины волны приобретают более ощутимую длинныую форму. Многочисленные пенные гребни, от которых время от времени летят брызги.на суше: Ветви среднего размера приходят в движение. Небольшие деревья начинают качаться.

Балл по шкале Бофорта 6 - Сильный бриз

Балл по шкале Бофорта 6 — Сильный бриз

скорость ветра 21–26 узлов (10.8–13.9 м/с)высота волны: 3 мна море: Пенные гребни повсюду, начинают образовываться очень большие волны. Летят брызги.на суше: Большие деревьев ветви двигаются. Слышен свист в проводах. Становится трудно пользоваться зонтиком.

Балл по шкале Бофорта 7 - Крепкий ветер

Балл по шкале Бофорта 7 — Крепкий ветер

скорость ветра 27-33 узлов (13.9–17.2 м/с)высота волны: 4 мна море: В воздух летят пенные брызги. Ветер образует из гребешков пены на поверхности воды длинные белые полосы.на суше: Все деревья качаются. Сложно идти против ветра. Можно ощутить покачивание небоскребов, особенно на верхних этажах.

Балл по шкале Бофорта 8 - Очень крепкий ветер

Балл по шкале Бофорта 8 — Очень крепкий ветер

скорость ветра 34–40 узлов (17.2–20.7 м/с)высота волны: 5.5 мна море: Высокие волны возрастающей длины. Края гребней волн начинают разбиваться в водяную пыль. Пена выстраивается в четко обозначенные линии вдоль направления ветра.на суше: Ветки обрывает с деревьев. Ветер отклоняет направление движения автомобилей на дороге.

Балл по шкале Бофорта 9 - Шторм

Балл по шкале Бофорта 9 — Шторм

скорость ветра 41–47 узлов (20.7–24.5 м/с)высота волны: 7 мна море: Высокие волны с плотной пеной. Гребни волн закручиваются. Из-за брызг может быть плохо видно.на суше: Большие ветви срывает с деревьев, маленькие дервья могут быть вырваны с корнем. Повреждаются тенты, купола цирков.

Балл по шкале Бофорта 10 - Сильный шторм

Балл по шкале Бофорта 10 — Сильный шторм

скорость ветра 48–55 узлов (24.5–28.4 м/с)высота волны: 9 мна море: Очень высокие волны. Большие лоскуты пены с гребней волн раскрашивают море в белый цвет. Удары волн могут наносить серьезные повреждения. Большое количество водяных брызг заполняет воздух и затрудняет видимость.на суше: Деревья повалены или вырваны с корнем. Плохо прикрепленную черепицу или черепицу в плохом состоянии срывает с крыш.

Балл по шкале Бофорта 11 - Жестокий шторм

Балл по шкале Бофорта 11 — Жестокий шторм

скорость ветра 56–63 узлов (28.4–32.6 м/с)высота волны: 11.5 мна море: Исключительно высокие волны. Очень большие лоскуты пены летят по ветру, покрывая большую часть поверхности моря. Огромное количество брызг существенно затрудняет видимость.на суше: Повсеместное повреждение растительности. Большие повреждения почти всех крыш. Треснутые или погнутые из-за старения черепичные плитки полностью разрушаются.

Балл по шкале Бофорта 12 - Ураган

Балл по шкале Бофорта 12 — Ураган

скорость ветра ≥64 узлов (≥32.6 м/с)высота волны: ≥46футов (≥14 m)на море: Громадные волны. Море полностью белое от волн и брызг. Воздух наполнен летящими брызгами, почти полностью затрудняющими видимость.на суше: Ощутимые повсеместные повреждения растительности. Вокруг разбросаны обломки. Некоторые окна разбиты, структурные повреждения плохо построенных сараев и подсобных помещений.

Источник изображений моря: Сайт национальной службы погоды США – National Weather Service (http://www.crh.noaa.gov)

planetcalc.ru

Что такое скорость ветра определение. Определение направления и скорости ветра. Скорость и направление ветра.

Определить направление ветра и его силу - довольно стандартная задача в метеорологии. От этих параметров зависит ощущаемая температура воздуха, а также сама погода - ведь ветры переносят значительные воздушные массы. От можно часто услышать, что куда-то идут крупные циклоны или антициклоны из Арктики или, например, со стороны Атлантики. Ветер - это движение воздушных масс в нижних слоях атмосферы из области высокого в область низкого давления, так что от сильных различий показателя давления в близких областях зависит и сила ветра. Именно поэтому ураганы и тайфуны крайне редко возникают в глубине материка. А вот вблизи берега моря или океана - гораздо чаще. Штиль, то есть затишье, наблюдается там, где давление в смежных областях одинаково. Но такая ситуация не является очень частой.

Теперь нельзя не обязательно предполагать, что всегда встречаются дружелюбные бегуны, которые играют за жертву на ветру, т.е. нужно видеть для себя, что человек не делает его излишне трудным для себя. Это означает, что нужно видеть, что собственное сопротивление ветра уменьшается настолько, насколько это необходимо. Одежда особенно важна. Это должно быть как можно ближе, чтобы сопротивление воздуха не увеличивалось. Абсолютно не рекомендуется использовать ветрянки. Они трепещут на ветру и резко увеличивают сопротивление воздуха.

Кроме того, падающая поверхность ротора также незначительно увеличивается. В худшем случае вы можете почти удвоить сопротивление ветра ложной одеждой. Если очень холодно, нужно носить несколько слоев плотно облегающей одежды. В случае гонки чемпионата вам также нужно закрепить стартовые номера на спине. Здесь следует рассмотреть вопрос о том, связано ли число с более чем четырьмя безопасными иглами или даже с липкой лентой на краях. В противном случае стартовый номер будет небольшим тормозным парашютом, который также выпирает трикотаж и увеличивает сопротивление ветра.

Определять преобладающее направление ветра, а особенно его скорость и силу порывов, очень важно для авиадиспетчеров. При сильном ветре пилоту нужно будет делать на это поправку, а если ветер слишком сильный, возможно, даже придется отменить или отложить полет. То же самое и с кораблями. Даже на теплоходе сила и направление ветра имеют значение. Вот почему метеорологи фиксируют скорость и направление ветров с помощью специальных приборов, а потом даже составляют специальный график, розу ветров, иллюстрирующий, ветер какого направления является преобладающим в том или ином месте. Обычно роза ветров составляется по итогам года или еще более длительного периода. Например, преобладающее направление ветра в Москве за последние годы - юго-западное. То есть большую часть времени в году дует именно юго-западный или западный ветер.

Один стартовый номер на сундуке может также действовать как тормозная сила в боковом ветре. Длинные волосы должны сочетаться с сильным ветром. Здесь, однако, следует учитывать, что ветер измеряется в невозмущенном диапазоне. Если вы ходите по лесу или в холмистой местности, ветер обычно ослабляется и не дует постоянно с одного направления, т.е. это не так плохо. На свободных поверхностях при сильном ветре он выглядит иначе.

Если вы когда-либо ходили по плоской земле с небольшой культивацией или растительностью, Например, на Нижнем Рейне или даже на побережье, также будет сталкиваться с гораздо более сильным ветром. Так как ветер лишь слегка нарушен рельефом, он подвергается относительно постоянному ветру с преобладающего направления. Любой, кто расстается во время более продолжительной работы в таких условиях, должен обратить внимание на то, что он сначала бежит против ветра, потому что в противном случае это может быть неприятным сюрпризом с полным истощением и при низких температурах, даже сильным охлаждением.

Кстати, когда говорят про направление ветра, обозначение сторон света имеет особое значение. Если о ветре говорят, что он южный, значит, он дует с юга. Так, некоторая путаница возникает, когда люди видят направление стрелки слева направо и считают, что ветер восточный. Никакой ошибки нет! В деле определения ветров стрелки всегда указывают направление, откуда дует ветер, а не куда. Почему так повелось, сказать затруднительно, так уж сложилось.

Ветры меняют свое направление еженедельно и ежегодно, но в течение более длительного периода в несколько месяцев или сезонов ветер дует чаще с определенного направления. Ветер, исходящий с одного направления, называется «преобладающим ветром». Он определяет направление среднего ветрового тока в данной области.

Информация о силе и направлении преобладающих ветров в разных районах может быть найдена на специальных картах ветра. При ближайшем рассмотрении этих карт можно также узнать, насколько постоянны эти ветры. Что происходит, когда ветер дует над поверхностью моря? Поверхность шероховатая и образуются небольшие волны. Если ветер не лежит, через некоторое время создаются большие волны.

Так как же определить направление ветра? Легко! Человечество изобрело несколько приборов, позволяющих сделать это быстро: анемометр, используемый на судах, флюгер, который помогает определить направление и силу ветра даже в быту, а также специальные указатели ветра, которые часто можно у

tsiolkovsky.ru

Как измерить скорость ветра - Автономный дом

 

Как измеряют скорость ветра?

10 апреля 1996 года на острове Барроу в Австралии была зафиксирована самая высокая скорость ветра на Земле. Тогда, во время тропического циклона «Оливия», ветер разогнался до 408 километров в час. Эту цифру подтвердили ученые из Всемирной метеорологической организации. Как именно они ее вычислили — узнал Криптус.

Обычно метеорологи узнают скорость ветра с помощью чашечного анемометра (другое название — ветромер). Это такой измерительный прибор, на вертикальной оси которого закреплены чашки – полушария, которые вращаются от любого, даже самого легкого, ветра. Чем сильнее ветер, тем быстрее происходит вращение. От оси прибора идет передача к счетчику оборотов. Он и определяет, какая сейчас скорость у ветра — два, три или четыре метра в секунду. Чтобы понять направление, рядом с анемометрами устанавливают флюгеры.

Сейчас каждый человек, который хочет всегда быть в курсе скорости ветра, может купить себе цифровой анемометр. Они недорогие и стоят в пределах 25-35 долларов.

Кстати, до того, как люди научились измерять скорость ветра в метрах в секунду, они пользовались шкалой Бофорта. Этот английский адмирал составил таблицу, в которой характеристики разных ветров сводились к системе баллов – от нуля (полный штиль) до 12 баллов (ураганный ветер, доходящий до скорости 117 км/ч).

Как измеряют скорость ветра?

И можно ли это делать в домашних условиях

Источник: cryptus.world

 

Как измерить скорость, силу ветра и дальность видимости.

Определение силы, скорости и направления ветра, дальности видимости, направления и скорости течений крайне важно при планировании и выполнении погружений в открытом море и прибрежной зоне. Бороться с силой природы бессмысленно и порой крайне опасно, поэтому всегда нужно учитывать влияние природных явлений, таких как течение и ветер, при планировани погружений. Приведённая ниже информация поможет Вам оценить силу некоторых явлений природы для того, что бы учесть их при планировании погружений.

Ветер — это перемещение потока воздуха параллельно земной поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения тепла и атмосферного давления, и направленное из зоны высокого давления в зону низкого давления.

Ветер характеризуется скоростью (силой) и направлением. Направление определяется сторонами горизонта и измеряется градусами. Скорость ветра измеряется в метрах в секудну и километрах в час. Сила ветра измеряется в баллах.

Шкала бофорта — условная шкала для визуального определения и записи скорости (силы) ветра в баллах. Первоначально она была разработана английским адмиралом Френсисом Бофортом в 1806 г. для определения силы ветра по характеру его проявления на море. С 1874 г. принята для повсеместного (на суше и на море) использования в международной синоптической практике. В последующие годы менялась и уточнялась. За ноль баллов было принято состояние полного штиля на море. Изначально система была тринадцатибальная (0-12). В 1946 г. шкалу увеличили до семнадцати (0-17). Сила ветра в шкале определяется по взаимодействию ветра с различными предметами. В последние годы силу ветра чаще оценивают по скорости, измеряемой в метрах в секунду у земной поверхности, на высоте порядка 10 метров над открытой, ровной поверхностью.

В таблице 1 приведена шкала Бофорта, принятая в 1963 году Всемирной метеорологической организацией. Шкала волнения на море — девятибальная (параметры волнения даны для большой морской акватории, на малых акваториях волнение меньше). Приборов для измерения высоты волны не существует, поэтому и волнение моря в баллах определяется достаточно условно.

Сила ветра в баллах по шкале Бофорта и волнение на море.

Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену, изредка образуются маленькие белые барашки. Средняя высота волн до 0,6 м., длина — 6 м.

Волны удлинённые, белые барашки видны во многих местах. Высота волн 1-1,5 м., длина до 15 м.

Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки (в отдельных случаях образуются брызги). Высота волн 1,5-2 м., длина — 30 м.

Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади. Образуется водяная пыль. Высота волн — 2-3 м., длина — 50 м.

Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру. Высота волн до 3-5 м., длина — 70 м.

Умеренно высокие, длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по направлению ветра. Высота волн 5-7 м., длина — 100 м.

Очень высокие волны с длинными загибающимися вниз гребнями. Образующаяся пена выдувается ветром большими хлопьями в виде густых белых полос. Поверхность моря белая от пены. Сильный грохот волн подобен ударам. Видимость плохая. Высота волн — 8-11 м., длина — 200 м.

Суда небольшого и среднего размера временами скрываются из вида. Море всё покрыто длинными белыми хлопьями пены, располагающимися по ветру. Края волн повсюду сдуваются в пену. Видимость плохая. Высота волн до 16 м., длина до 250 м.

Воздух наполнен пеной и брызгами. Море всё покрыто полосами пены. Очень плохая видимость. Высота волн >16 м., длина — 300 м.

Шкала дальности видимости.

Видимость — это предельное расстояние, на котором днём обнаруживаются предметы, а ночью навигационные огни. Видимость определяется прозрачностью атмосферы, зависит от погодных условий и характеризуется дальностью видимости. Ниже приведена таблица определения дальности видимости в светлое время суток.

Измерение скорости и силы ветра

Способы измерения силы и скорости ветра

Источник: megalodon.spb.ru

 

Анемометр — прибор, предназначенный для измерения скорости ветра

Прибор для измерения скорости ветра, его силы, а также определения направления его движения в метеорологии называется анемометром. Немногие на сегодняшний день знают, что это такое, ведь прибор так и не получил широкого распространения в отличие, например, от барометра, однако, он все же используется при измерении параметров ветра как на метеорологических станциях, так и в некоторых видах спорта, к примеру, в парусном спорте.

Также он используется в других научных областях для измерения скорости движения газов или воздуха, но наиболее популярным вариантом его использования по-прежнему является эксплуатация в качестве измерителя скорости ветра.

Принцип работы прибора

Принцип работы большинства таких приборов заключается в следующем: какой-либо вращательный элемент прикреплен к измерителю. При дуновении ветра подвижная часть прибора приходит в действие и параметры воздействия на вращательный элемент передаются на измерительный прибор. Так работают механические анемометры, включающие в себя две разновидности: чашечный и крыльчатый анемометры.

Существуют также тепловой анемометр, основанный на измерении сдвигов температуры нагревательного элемента относительно начального значения под воздействием ветра (чем выше скорость воздушных масс, тем меньше температура нагревательного элемента) и ультразвуковой, основанный на измерении сдвигов в показателях скорости звука относительно направления воздушных масс (если скорость звука падает относительно его скорости в неподвижном воздухе, значит, он движется против ветра, если растет — по ветру).

Виды приборов

Принцип работы заключается в измерении характера воздействия воздушных масс на специальные чашки, закрепленные на вертикальной оси. Когда происходит дуновение ветра, чашки вращаются вокруг оси. Измеритель фиксирует количество оборотов вокруг оси по времени и определяет скорость ветра. Данные передаются на шкалу скорости ветра, иногда используется электронный измеритель.

Принцип его работы заключается в измерении характера воздействия ветра на миниатюрное колесо (крыльчатку), закрепленное на вертикальной оси и огражденное металлическим кольцом для защиты от механических повреждений. При движении ветра происходит вращение крыльчатки, которое через систему зубчатых колес передается на измеритель. Данный прибор также имеет две разновидности измерителя: ручной и электронный.

Основан на изменении числа Нуссельта, то есть увеличения теплопотерь нагретого тела пропорционально увеличению скорости движения воздушных масс. Данное явление можно наблюдать в жизни — при равной температуре воздуха в ветреную погоду становится холоднее, чем в спокойную. Данный прибор представляет собой нагретую до температуры, превышающей температуру среды, металлическую проволоку.

В зависимости от текущей скорости, его плотности и влажности ветра проволока выделяет определенное количество энергии, позволяющее поддерживать ту или иную температуру проволоки. Измеритель фиксирует теплопотери и выводит параметры движения ветра на экран. Впрочем, у прибора существует 2 недостатка:

  1. Низкая прочность теплового элемента, так как он представлен очень тонкой проволокой.
  2. Погрешность показаний со временем увеличивается из-за загрязнения и окисления проволоки.

Ввиду вышеописанного их применяют, как правило, применяют в аэродинамике для того, чтобы измерять параметры движения воздушных масс, потому как тепловые анемометры, в отличие от механических, обладают безынерционностью, что является необходимым условием для проведения аэродинамических экспериментов.

Принцип действия заключается в характере изменения скорости звука при движении относительно ветра. Так можно измерять не только текущую силу движения ветра, но и направление его движения. Так как скорость звука зависит еще и от температуры воздуха, то данный анемометр снабжен еще и термометром, по показаниям которого вносятся правки в конечные результаты параметров движения воздушных масс, выдаваемые анемометром.

На сегодняшний день ультразвуковой анемометр является самым высокоточным и современным прибором данной категории. Помимо всего прочего, некоторые электронные анемометры могут измерять также температуру воздуха в момент движения воздушных масс, а также его влажность.

Заключение

В России также производятся многоцелевые приборы этой категории, объединяющие в себе функции различных видов анемометров, такие как измерение температуры воздуха (термоанемометр), его влажность (гирометр), а также вычисление объемного расхода воздуха. Таким анемометром является, к примеру, метеометр МЭС200, дифнамометр ДМЦ01М. Данные приборы применяются при обследовании, ремонте и поверке вентиляции в зданиях.

Все производимые на территории России закрепляются в государственном реестре средств измерения и подлежат обязательной поверке. Потому в России нет анемометров без поверки.

Рассмотрение различных видов приборов под названием анемометр, предназначенных для измерения скорости ветра

Описание анемометров, раскрытие данного понятия, а также рассмотрение различных видов анемометров, в том числе, российских

Источник: instrument.guru

 

Измерение скорости ветра самодельными приборами для самодельных ветрогенераторов.

Итак ты решил сделать ветрогенератор своими руками. EnergyFuture.RU уже не однократно писала об различных конструкциях самодельных ветрогенераторов и генераторов на постоянных магнитах на них, включая знаменитые конструкции Хью Пигота ( полный архив тут ). Очень важно перед началом понять и на практике определить доступную силу ветра в твоей местности. Об этом собственно и статья. Наблюдайте, мерьте и записывайте в журнал для статистики. как в школе !

Скорость ветра – одна из основных характеристик воздушного потока, потому-как определяет его энергию. Она измеряется в метрах в секунду (м/сек) и обозначается латинской буквой V. Чем больше скорость ветра, тем больше и энергия заключенная в потоке.

Для измерения скорости ветра применяются раздичные приборы: Флюгеры, анемометры и другие. Простейший прибор для измерения скорости ветра – флюгер Вильда ( вобще-то устаревшая вещь, преимущество одно -легко соорудить своими руками ).

К штоку-1 жестко прикреплен киль-2, который при изменении направления ветра устанавливаетпластину-3 перпендикулярно направлению потока. Пластина имеет возможность качаться относительно оси-4. Соответственно чем сильнее ветер тем больше отклонение пластины. Определяют силу ветра при помощи указателя-5.

Для точности измерения плластина должна иметь размер-150 X 300 мм и вес 200 грамм, для районов с небольшими ветрами, и 800 грамм для местности с ветрами более 6 м/сек.

Деления указателя имеют условные значения, поэтому для определения скорости ветра следует воспользоваться таблицей.

Тем кого не интересует относительная точность, есть ещё один способ определения скорости ветра — по внешним признакам.

Измерение скорости ветра самодельными приборами для самодельных ветрогенераторов: poisk

Originally published at Профессионально об энергетике . Please leave any comments there. Итак ты решил сделать ветрогенератор своими руками. EnergyFuture.RU уже не однократно писала об различных конструкциях самодельных ветрогенераторов и генераторов на постоянных магнитах на них, включая…

Источник: poisk.livejournal.com

 

avtonomny-dom.ru

Определение скорости ветра. Шкала Бофорта

              Ветер – движение воздуха относительно земной поверхности (горизонтальная составляющая этого движения), иногда говорят о восходящем или о нисходящем ветре, учитывая и его вертикальную составляющую.

Скорость ветра. Оценка скорости ветра в баллах, так называемая шкала Бофорта, по которой весь интервал возможных скоростей ветра делится на 12 градаций. Эта шкала связывает силу ветра с различными его эффектами, такими, как степень волнения на море, качание ветвей и деревьев, распространение дыма из труб и т.п. Каждая градация по шкале Бофорта носит определенное название. Так, нулю шкалы Бофорта соответствует штиль, т.е. полное отсутствие ветра. Ветер в 4 балла, по Бофорту называется умеренным и соответствует скорости 5–7 м/сек; в 7 баллов – сильным, со скоростью 12–15 м/сек;в 9 баллов – штормом, со скоростью 18–21 м/сек;наконец, ветер в 12 баллов по Бофорту – это уже ураган, со скоростью свыше 29 м/сек.

У земной поверхности чаще всего приходится иметь дело с ветрами, скорости которых порядка 4–8 м/сек и редко превышают 12–15 м/сек. Но все же в штормах и ураганах умеренных широт скорости могут превышать 30 м/сек, а в отдельных порывах достигать 60 м/сек. В тропических ураганах скорости ветра доходят до 65 м/сек,а отдельные порывы – до 100 м/сек.В маломасштабных вихрях (смерчи, тромбы) возможны скорости и более 100 м/сек.В так называемых струйных течениях в верхней тропосфере и в нижней стратосфере средняя скорость ветра за длительное время и на большой площади может доходить до 70–100 м/сек.

 Скорость ветра у земной поверхности измеряется анемометрами разной конструкции. Приборы для измерения ветра на наземных станциях устанавливаются на высоте 10–15 м над земной поверхностью.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ВЕТРА                 по БОФОРТУ

Сила ветрав балах Название   

                                                                     Признаки                                                                                 для    оценки       

                                                                                                                       
Скорость            ветра в м/семСкорость      ветра в км/час                 Скорость ветра в миль/час         
0штильЛистья на деревьях не колеблются, дым сигареты поднимается вертикально, огонь от спички не отклоняется00меньше 1
1тихийДым сигареты несколько отклоняется, но ветер не ощущается лицом13,61-3
2легкийВетер чувствуется лицом, листья на деревьях колышутся (шелестят) 2-35-124-7
3слабыйВетер качает мелкие ветки и колеблет флаг  4-513-198-12
4умеренныйКачаются ветки средней величины, поднимается пыль 6-820-3013-18
5свежийКачаются тонкие стволы деревьев и толстые ветви, образуется рябь на воде 9-1031-3719-24
6сильныйКачаются толстые стволы деревьев, ветер "гудит" в проводах 11-1338-4825-31
7крепкийКачаются большие деревья, против ветра трудно идти 14-1749-6332-38
8очень крепкий

Ветер ломает толстые стволы

18-2064-7339-46
9штормВетер сносит легкие постройки, валит заборы 21-2674-9447-54
10сильный шторм

Деревья вырываются с корнем, сносятся более прочные постройки

27-3195-11255-63
11жестокий шторм

Ветер производит большие разрушения, валит телеграфные столбы, вагоны и т. д.

32-36115-13064-72
12ураган

Ураган разрушает дома, опрокидывает каменные стены

более 36более 13073-82

 

natali-99.livejournal.com

Определение силы ветра

24 Апр Рубрики: О погоде и приметах

Определение силы ветра. Ветер — это направленное движение воздуха  относительно земли. Определение силы ветра – задача доступная любому человеку.

Определение силы ветра и направления

Направление ветра отсчитывается с севера на восток.  Неустойчивым называется ветер, направление которого относительно часто меняется. На реках направление ветра определяется в зависимости  от течения. Ветер, дующий по течению, называется верховым, а против течения – низовым. Следует учитывать, что направление ветра нужно определять по дыму, ряби, флагу, по полоскам отрывающейся пены, но никак не по направлению волн. Порывистым называют ветер, который резко изменяет свою скорость. Скорость ветра фиксируется числом метров, проходящих массой воздуха за одну секунду. Есть еще один метод измерения скорости ветра – это измерение по 12-ти бальной шкале.

Эту шкалу придумал адмирал Великобритании сэр Фрэнсис Бофорт в 1806 году. Через сто лет шкалу формализовали как соотношение  V=1,87×(B)3/2

Где V- скорость ветра миль в час, B – число Бофорта.

Обычная скорость ветра у поверхности земли бывает 5-10 м/сек., но может превышать и 12-15 м/сек. На метеорологических станциях измерение скорости ветра производят специальными приборами – анемометрами. В жизни может случиться так, что Ваш персональный анемометр куда-то делся, а силу ветра очень хочется узнать. Тут и придет на помощь шкала для измерения силы ветра.

 

Определение силы ветра по по 12-ти бальной шкале

Балл Признаки для оценки скорости ветра Наименование ветра Скорость ветра, м/сек.
0 На деревьях  листья не шевелятся, дым поднимается столбом, огонь от спички или зажигалки не колеблется Штиль 0
1 Дым немного отклоняется в сторону, но лицом ветер не ощущается Тихий 1
2 Ветер ощущается лицом, листья на деревьях начинают шелестеть Легкий 2-3
3 Ветер развивает полотнище флага,  колыхаются мелкие ветки деревьев Слабый 4-5
4 Поднимается пыль, качаются ветки средней величины Умеренный 6-8
5 Качаются стволы тонких деревьев, на волнах появляются гребни Свежий 9-10
6 Качаются толстые сучья деревьев Сильный 11-13
7 Качаются большие стволы  деревьев, против ветра трудно идти Крепкий 14-17
8 Ветер ломает толстые ветки деревьев Очень крепкий 18-20
9 Ветер ломает заборы, сносит легкие постройки Шторм 21-26
10 Деревья вырываются с корнем, значительные разрушения Сильный шторм 27-31
11 Ветер производит большие разрушения, ломает телеграфные столбы Очень сильный шторм 32-36
12 Ураган причиняет катастрофические разрушения Ураган Более 36

Андрей Павлов, автор блога oldpak.ru

 

oldpak.ru

Определение направление и скорости ветра в приземном слое по карте погоды.

Появление ветра вызывается силой горизонтального барического градиента, приводящей в движение частицы воздуха. Барическим градиентом называется отношение изменения величины атмосферного давления к расстоянию, на котором это изменение происходит. Поскольку при проведении изобар на карте погоды между соседними изобарами берутся одинаковые разности давлений (4 или 5 миллибар), получается, что чем меньше расстояние между изобарами, тем больше сила горизонтального градиента и, соответственно, сильнее ветер в данном районе. Если бы на частицы воздуха действовала только сила барического градиента, то они двигались бы из областей повышенного атмосферного давления в области пониженного перпендикулярно изобарам. Но, как только частица воздуха приходит в движение, на неё начинает действовать сила Кориолиса, возникающая вследствие вращения Земли, а если частица движется по криволинейной траектории, то, дополнительно – центробежная сила (рис. 3). Сила Кориолиса в северном полушарии стремится отклонить частицу вправо от направления её движения (в южном – наоборот). Частица воздуха продолжает отклоняться от нормали к изобаре до тех пор, пока сила барического градиента не уравновесится суммой сил Кориолиса и центробежной. Совокупное воздействие этих сил приводит к тому, что частицы воздуха в свободной атмосфере (выше 1000 м от земной или водной поверхности, где не действует сила трения) в средних широтах движутся по касательным к изобарам. При этом область пониженного давления в северном полушарии остаётся слева, а область повышенного давления – справа от направления движения (в южном полушарии – наоборот). Такое движение частиц воздуха при прямолинейных изобарах называется геострофическим ветром. Установившееся движение воздуха по круговым траекториям под действием сил градиента, Кориолиса и центробежной при отсутствии трения называется градиентным или геоциклострофическим ветром.

В приземном (приводном) слое атмосферы на частицы воздуха дополнительно действует сила трения, несколько замедляющая и отклоняющая их от касательной к изобаре в сторону пониженного давления (рис.3). Угол отклонения зависит от широты. Его величины представлены в таблице 1. Скорость геострофического ветра можно найти по формуле 1, являющейся результатом векторного суммирования указанных выше сил, действующих на частицу воздуха.

(1)

Здесь: G – сила горизонтального барического градинта.

- угловая скорость вращения Земли.

- плотность воздуха.

- широта интересующего нас места на поверхности Земли.

После подстановки величин барического градиента, угловой скорости вращения Земли и плотности воздуха для изобар, проведённых через 5 миллибар, формула (1) может быть представлена в следующем виде:

(2)

Здесь: - расстояние между соседними изобарами в интересующем нас месте вградусах широты.

Скорость ветра по данной формуле получается в метрах в секунду.

Таблица 1 Углы отклонения ветра в приземном слое от касательной к изобаре

Широта, °

0

5

10

20

40

60

80

90

Угол отклонения ветра от касательной к изобаре,°

90

58

38

22

12

9

8

8

Таблица 2 Коэффициенты трения в приводном слое

Разность температур воздуха и воды

Коэффициент трения

Вода холоднее воздуха на 0.1 - 0.5°

0.6

Вода холоднее воздуха более, чем на 0.5°

0.5

Вода теплее воздуха на 0.0 – 2.0°

0.7

Вода теплее воздуха более, чем на 2.0°

0.8

На большинстве современных карт погоды для определения скорости геострофического ветра имеется специальная номограмма, называемая градиентной линейкой, вид и способ использования которой представлен на рис. 4. На английских картах погоды скорость ветра по градиентной линейке определяется в узлах, соответственно, для вычисления скорости ветра в метрах в секунду результат, полученный с градиентной линейки, необходимо разделить на 2.

Исходя из вышеизложенного, направление ветра в приземном слое по карте погоды определяется следующим образом:

  • Вектор скорости градиентного ветра будет направлен по касательной к изобаре в интересующем нас месте, причём область низкого давления в северном полушарии будет находиться слева, а в южном – справа от направления ветра.

  • Направление интересующего нас ветра в приземном слое (того, который воздействует на судно, создаёт волнение и т.д.) будет отклонено от направления градиентного на угол, указанный в табл. 1 в сторону области пониженного давления (рис. 3). В средних широтах (Северное, Балтийское, Чёрное, Средиземное моря) этот угол можно принять равным 10-15°. Не следует забывать о том, что карты погоды составляются, как правило, не в Меркаторской, а в гномонической проекции, поэтому, направление ветра необходимо соотносить с направлением ближайшего меридиана.

Для того, чтобы по карте погоды найти скорость ветра в приземном слое необходимо:

  • При помощи циркуля снять с карты кратчайшее расстояние между соседними изобарами в интересующем нас месте.

  • Не меняя раствора циркуля, приложить его ножки к градиентной линейке напротив отметки соответствующей широты и снять скорость геострофического ветра. При необходимости - произвести интерполирование между кривыми (рис 4.). При отсутствии на карте градиентной линейки, если изобары проведены через 5 миллибар, определить скорость геострофического ветра по формуле (2).

  • При необходимости перевести скорость ветра в метры в секунду.

  • Для определения скорости ветра в приземном слое умножить скорость геострофического ветра на коэффициент трения, величины которого приведены в табл. 2. Если разность температур воздуха и воды не определялась, этот коэффициент можно принимать равным: для суши – 0.4, для моря летом – 0.6, зимой – 0.8.

Рис. 3 Силы, действующие на частицу воздуха в приземном слое и методика определения направления ветра по карте погоды. Ветер в данном примере – западный.

Рис. 4 Пример определения скорости геострофического ветра по градиентной линейке. Скорость ветра в данном примере – 15 узлов.

studfiles.net