陳逸群


同學(xué)們,在三年級下冊科學(xué)課《風(fēng)向和風(fēng)力》中,我們了解到風(fēng)也是重要的氣象要素之一。風(fēng)的強度叫作“風(fēng)力”,可以根據(jù)風(fēng)速確定風(fēng)力等級。可是,風(fēng)的“性情”變幻莫測,有呼嘯的北風(fēng)、溫柔的春風(fēng)、猛烈的夏季暴風(fēng)、涼爽的秋風(fēng)……那么,風(fēng)力等級到底是怎樣劃分的?大風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)又是什么呢?
風(fēng)力等級表的誕生
18世紀(jì),由于科學(xué)發(fā)展的局限性,那時的人們對風(fēng)還都不太熟悉,都認(rèn)為風(fēng)是一種水汽,在空中不斷地流動,并且每一股風(fēng)都不一樣。于是,一些想象力豐富的人就開始用生動的文字來記錄風(fēng),如從南安普敦吹來的一股強風(fēng)、在古德文沙洲附近的猛烈大風(fēng)、從普利茅斯港吹來的莎士比亞式的疾風(fēng)驟雨……
可是,作為一名經(jīng)常出海的海軍軍艦指揮官,英國人蒲福覺得當(dāng)時的天氣與風(fēng)力的描述語言太模糊了,他想用更加精準(zhǔn)的語言或者符號去記錄風(fēng)力的大小,因此創(chuàng)立了世界上通用的風(fēng)級劃分標(biāo)準(zhǔn)——蒲福風(fēng)力等級表。
蒲福風(fēng)力等級表解決了一個古老的難題,但實際上這只是一個開端。人們此時還并不知道蒲福創(chuàng)造了一種了不起的風(fēng)力衡量方法。此時的蒲福也是英國最孤獨、無助的人之一,他的所有想法都無處施展。他通過設(shè)計觀測和記錄,為之后的實驗成功制定了一套模板,為后來氣象學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。從研究風(fēng)、雨、雪、雷、暴的成因到探索其規(guī)律,一批科學(xué)家在奮斗,人類從此踏上了認(rèn)識天空的漫長征程。
1874年,國際氣象委員會將修改過的蒲福風(fēng)級用在了氣象電報中,蒲福風(fēng)級漸漸進入了世界各地航海者的視野。但是,它還是沒有對應(yīng)風(fēng)的速度,而是人們通過經(jīng)驗,根據(jù)每一級風(fēng)力的海況與自己船在這一海況下的行駛性能來做出判斷。直到20世紀(jì),人們才把兩者關(guān)聯(lián)起來。1936年,國際氣象組織委員會制定根據(jù)高于水平面6米處的風(fēng)速儀測得的風(fēng)速作為對應(yīng)每一級的風(fēng)速數(shù)據(jù)。但是,當(dāng)時英國和美國并沒有立即采納,而是根據(jù)自己的標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)風(fēng)速。1955年,美國國家氣象局增加了13~17級。2012年6月,我國發(fā)布了《風(fēng)力等級》國家標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)氣象觀測場10米高度處的風(fēng)速大小,將風(fēng)力等級依次劃分為18個等級。表達風(fēng)速的常用單位有3個,分別為海里/小時、米/秒、千米/小時。我國臺風(fēng)預(yù)報時,常用單位為米/秒。
古今辨風(fēng)級
其實,早在唐代,我國的一位名叫李淳風(fēng)的天文學(xué)家就已經(jīng)在《乙巳占》這本書中提到了他對風(fēng)級的認(rèn)識。李淳風(fēng)根據(jù)自己多年對風(fēng)觀察的經(jīng)驗,以風(fēng)力對樹的影響為依據(jù),創(chuàng)建了8級風(fēng)力標(biāo)準(zhǔn)。此外,李淳風(fēng)又把風(fēng)向由原來的8個方位發(fā)展到24個方位。這種來自實踐、符合科學(xué)的分類法,為世界氣象學(xué)作出了杰出的貢獻。
現(xiàn)在,科學(xué)技術(shù)十分發(fā)達,科學(xué)家運用了許多新技術(shù)去測量風(fēng)級。首先是使用飛機或者無人機來測量風(fēng)。當(dāng)飛機飛行時,它會帶著一些特殊的氣象儀器,這些儀器會告訴我們風(fēng)的速度有多快。除了飛機,GPS也能幫助測量風(fēng),特殊的GPS還可以測量大氣中水蒸氣的變化。通過計算,我們就可以知道風(fēng)的速度了!除此以外,還可以用氣球來測風(fēng)。放飛一個充滿氫氣或氦氣的氣球,氣球上掛著一個可以發(fā)送數(shù)據(jù)的小盒子。這個盒子會把氣球飛得多高、溫度是多少、氣壓是多少等信息傳送到地面。同時,地面上的雷達也會“看”著這個氣球,通過它怎么飛、飛到哪里,來算出風(fēng)的速度和方向。最厲害的是超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀,它就像一個超級耳朵,可以聽到風(fēng)的聲音。通過風(fēng)的聲音,它就能知道風(fēng)有多快,以及風(fēng)是從哪個方向吹來的。
大風(fēng)有多大
什么樣的風(fēng)才能稱得上是大風(fēng)呢?有的同學(xué)可能覺得冬天呼嘯的北風(fēng)就是大風(fēng)。其實,在冬、春季節(jié),風(fēng)力可能只有三四級,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達不到氣象上大風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)。在氣象觀測中,瞬時風(fēng)速≥17.2米/秒(也就是8級以上),相當(dāng)于小汽車在城市道路上行駛的速度,才能稱作大風(fēng)。如果一天中出現(xiàn)大風(fēng),就記為一個大風(fēng)日。在我國,有3個大風(fēng)多發(fā)區(qū):一是青藏高原,年大風(fēng)日數(shù)多達75天以上,一年有1/5的時間都是大風(fēng)天,是我國范圍最大、日數(shù)最多的大風(fēng)區(qū);二是內(nèi)蒙古中北部、新疆西北部地區(qū),年大風(fēng)日數(shù)在50天以上;三是東南沿海及其島嶼,年大風(fēng)日數(shù)多達50天以上。