風(fēng)向標(biāo)
簡介
【風(fēng)向標(biāo)】(wind vane)用來指示風(fēng)向的裝置,風(fēng)向計(jì)的一部分。
具有代表性的風(fēng)向標(biāo)有三種(如圖所示):①是用一塊板做的最簡單的單葉型風(fēng)向標(biāo),靈敏度低,振動(dòng)的衰減也不好;②用兩塊板做的是一定失角的雙葉型風(fēng)向標(biāo),比①靈敏,衰減好;①使用機(jī)翼型的風(fēng)向標(biāo),是風(fēng)向標(biāo)中最好的一種。
風(fēng)向
風(fēng)向(wind direction)風(fēng)的來向。
氣象臺(tái)常用八個(gè)方位發(fā)布風(fēng)向的預(yù)報(bào),即東(E)、南(S)、西(W)、北( N)、東南(SE)、西南(SW)、西北(NW)如東北(NE)。風(fēng)向觀測是用十六個(gè)方位來表示的(如圖),即在上述八個(gè)方位中間再增加北東北( NNE)、東東北(ENE)、東東南(ESE)、南東南(SSE)、南西南(SSW)、西西南(WSW)、西西北(WNW)和北西北(NNW)下圖誤為 (NWN)。實(shí)際測風(fēng)報(bào)告中還經(jīng)常用0-360°范圍內(nèi)的數(shù)字表示風(fēng)向,以0°表示北,90°為東,180°為南,270°為西,余類推。在天氣預(yù)報(bào)中有時(shí)還用偏北風(fēng)、偏南風(fēng)等名稱,偏字表示風(fēng)向圍繞某個(gè)方位作小范圍擺動(dòng)。如偏東風(fēng)指東北、東和東南風(fēng)或北東北至南東南風(fēng)等。
風(fēng)向標(biāo)振蕩特性
風(fēng)向標(biāo)振蕩特性(oscillation property of windvane)在風(fēng)向發(fā)生變化時(shí),風(fēng)向標(biāo)完全適應(yīng)新風(fēng)向的運(yùn)動(dòng)特性。通常用無阻尼固有波長和阻尼比兩個(gè)特征量來表示。風(fēng)向標(biāo)的運(yùn)動(dòng)是一種阻尼振蕩,其變化曲線如附圖中的虛線所示,實(shí)線則為無阻尼時(shí)的風(fēng)向標(biāo)振蕩特性。圖中λn為風(fēng)向標(biāo)的無阻尼固育波長,陽尼比的定義為:振蕩曲線中偏離(沖過)平衡位置同一側(cè)兩相鄰振幅之比。如果只有一個(gè)振幅沖過平衡位置,側(cè)阻尼比可用下式計(jì)算:
D.h、H、切的意義如圖所示。無阻尼固有波長愈小,風(fēng)向標(biāo)愈能反映風(fēng)向的高頻變化。阻尼比太大,則風(fēng)向標(biāo)對(duì)于風(fēng)向變化的響應(yīng)太慢,但阻尼比大小,則風(fēng)向標(biāo)會(huì)在應(yīng)指示民向的位置上擺動(dòng)時(shí)間過長。實(shí)驗(yàn)證明,阻尼比為0.5~0.7時(shí),風(fēng)向標(biāo)具有相當(dāng)快的響應(yīng)性能,不會(huì)在新的風(fēng)向位置上擺動(dòng)時(shí)間過長,且對(duì)于風(fēng)向的高頻變化具有較小的頻率響應(yīng)誤差。應(yīng)根據(jù)不同的觀測目的選用振蕩特性不同的風(fēng)向標(biāo)。
