认识天气-风与天气(2)

5.测量上层风

　　【准备工作】一个充上比空气轻的气体的气球、两个量角器、米尺、一块40×2×2厘米的木条、一个砝码（或秤砣）、一些大头针、一块带秒针的表、一个白线轴

　　【制作和测量方法】按图所示，把一个量角器用平头针固定在木条的边上，使量角器的直边与木条上的上边缘平行。用一根线把砝码从量角器的中心垂下作为铅锤（把一根饮料吸管固定在木条顶部可以使观测更方便）。现在，你有了一个简单的手持经纬仪。

　测量上层风

　　当铅锤线定在90 度（从量角器上读出）时，经纬仪是水平的。当铅锤线定在80 度时，经纬仪倾斜的角度是10 度。经纬仪倾斜的角度可以用90 度减去铅锤线所指示的角度。可以先在教室内练习使用经纬仪。让一个学生站在教室内离墙一定距离（3 至5 米）的地方，找到学生看屋顶时的视线与水平的夹角。夹角的度数可以这样得到：手持经纬仪，通过吸管的孔道观看屋顶。用90 度减去看到屋顶时垂线所指度数，即为所需夹角度数。学生要在一张绘图（坐标）纸上划分出若干测量单位，标出从学生站的地方到墙的水平距离。在这条线的终端注上用经纬仪测出的角度。利用这个距离和角度，可以算出学生水平视线以上天花板的高度。例如，如果学生站在离墙7 米远的地方，测出的仰角是30度（经纬仪上指的是60 度），天花板距学生水平视线的高度则是3.5 米左右。加上学生眼睛到地面的高度，可以算出房屋内部的高度。用一根长线拴住气球，以便随时可以把它从天花板上拉下来。把气球压在地板上再松开手，测量气球上升到天花板所需时间。重复做几次，得到气球从地板上升到天花板的平均速度（用天花板的高度除以上升时间，即可得到上升速度）。

　　现在学生可以把气球拿到室外测量上层风。分别让不同学生做以下工作：

（1）从吸管孔道内跟踪气球；

（2）每隔30 秒读一次垂线所指示的度数；

（3）掌握时间，每30 秒提醒读数的学生一次；

（4）每次时间间隔结束时，记下时间和视线的角度。经过几分钟的观测记录，每隔30 秒气球的位置就可以在图上标定出来，在水平和垂直距离上使用相同比例尺，可以测量出它的水平运动。

6.风级和地面征象对照表

风级　风速（m/s km/h　(代表值)）地面征象　风级名称及其判断歌谣

0　0.2 以下 1 以下　(0)　烟直上　0 级　无风，烟往上冲；水面无波，树枝不动

1　0.3 ～ 0.5 1 ～ 5　(1)　烟能表示风向，但风向标不能转动　1 级软风，弱而无力；烟随风倒，风标不动

2　1.6 ～ 3.3 6 ～ 11　(2)　脸感觉有风，树叶有微响，风向标转动　2 级轻风，树叶微动；脸觉有风，风标转动

3　3.4 ～ 5.4 12 ～ 19　(4)　树叶和最细的枝摇动不息，旗帜招展　3 级微风，树叶括动；旌旗招展，永波微兴

4　5.5 ～ 7.9 20 ～ 28　(7)　灰尘和纸片飞舞，树的小枝摇动　4 级和风，树枝摇动；吹起灰尘，纸片飞扬

5　8.0 ～ 10.7 29 ～ 38　(9)　有叶的小树摇摆，内河水面起小波　5 级轻风，小树摇摆；内陆水面；波纹荡漾

6　10.8 ～ 13.8 39 ～ 49　(12)　大树枝摇动，电线呼呼发声，撑伞困难　6 级强风，大树摇动；吹响电线，打伞困难

7　13.9 ～ 17.1 50 ～ 61　(16)　全树摇动，迎风步行感觉不便　7 级劲风，全树摇动；迎风难行，水起波浪

8　17.2 ～ 20.7 62 ～ 74　(19)　折毁小枝，迎风步行感到阻力很大　8 级大风，阻力大猛；折断微枝，波涛汹涌

9　20.8 ～ 24.4 75 ～ 88　(23)　普通屋顶上的烟囱等物容易被吹毁　9 级烈风，烟囱被毁；平瓦移动，小屋受害

10　24.5 ～ 28.4 89 ～ 102　(26)　陆地上不常见，若有，往往会拔树毁物　10 级狂风，树连根起；陆地少见，多在海里

11　28.5 ～ 32.6 103 ～ 117　(31)　陆地上很少见到　11 级暴风，陆地极少；破坏力大，轮船翻倒

12　32.7 以上(>33) 117 以上　(>33)　陆上绝少见到　12 级台风，陆上罕见；波浪滔天，淹没巨轮

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