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最大風速

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最大風速(maximum wind speed)是指給定時段內的10分鐘平均風速的最大值。在指定的同一時段內,極大風速永遠大於等於最大風速,絕大部分情況下極大風速大於最大風速。
中文名
最大風速
外文名
maximum wind speed
類    型
氣象學名詞
公佈時間
2009年 [5] 
見載刊物
《大氣科學名詞(第三版)》 科學出版社

最大風速介紹

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最大風速(maximum wind speed)是指給定時段內的10分鐘平均風速的最大值。極大風速是指給定時段內的瞬時風速的最大值。比如挑取一天最大風速就是在這一天內任意的10分鐘平均值的最大者為日最大風速;一天的極大風速就在這一天內瞬時(一般是指1s)風速的最大值。 説的簡單點就是最大風速是個平均值,極大風速是個瞬時值。在指定的同一時段內,極大風速永遠大於等於最大風速,絕大部分情況下極大風速大於最大風速。

最大風速半徑

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龍捲風的最大風速半徑
對於龍捲風最大風速半徑的瞭解非常重要,因為密封建築物內的氣壓變化可能導致建築出現結構性損傷。大部分建築物每28立方米體積就會有一平方英尺的開口以便平衡結構內部和外部之間的空氣壓力。氣壓變化幅度大約相當於最大風速半徑數值的一半,龍捲風的最大風速半徑通常都是其中心或風眼向外約46米到150米之間。通過雷達測風儀實際測得的龍捲風中最寬的一個是1999年在俄克拉荷馬州北部洛根縣和佩恩縣交界處小鎮馬爾霍爾(Mulhall)出現的,該州1999年出現了龍捲風的大爆發,其最大風速半徑超過800米。
熱帶氣旋的最大風速半徑
熱帶氣旋的最大持續風速最大,最大風速半徑也就越小。經過觀察還確認,強烈熱帶氣旋產生降雨量最多的通常都在最大風速半徑以內。
最大風速半徑有助於確認熱帶氣旋會直接襲擊的地點。如果一個熱帶氣旋接近陸地到最大風速半徑範圍內,那麼就可以認為這個熱帶氣旋對該地進行了直接襲擊。最大風速半徑還有在熱帶氣旋最大潛在強度的計算公式中使用,這個公式就是依靠熱帶氣旋最大風速半徑附近的風速來確認其最終潛力。
熱帶氣旋產生最強烈風暴潮的範圍通常會與最大風速半徑重合。因為熱帶氣旋內最強烈的風都處在最大風速半徑內,這一區域內產生的海浪也最為強烈,並且海浪還會以最終以風暴中心為圓心向外漂移。熱帶氣旋會把三倍於最大風力半徑範圍內的海水混合,並且由於上升流的作用而降低海洋表面的海水温度。
測量
最大風速半徑傳統上是由偵察機來進行測量。並且也可以通過在天氣圖上測量氣旋中心與系統最大壓力梯度之間的距離來確定。使用氣象衞星數據,通過測量紅外衞星圖像上頂端雲層温度最低的位置到風眼中温度最高部分之間的距離,也可以測定最大風速半徑。這種方法可行的原理在於,熱帶氣旋中最強烈的氣往往位於其最深層對流中,在紅外衞星圖像上,最深層對流也就是温度最低的頂端雲層。此外,多普勒氣象雷達的速度數據也可以用來測算龍捲風和靠近海岸熱帶氣旋的這一參數。

最大風速與極大風速

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每日的10分鐘平均最大風速和瞬間極大風速是地面氣象觀測的項目。其中,每日的10分鐘平均最大風速(也稱日10分鐘最大風速)資料多取自EL型電接風向風速儀或EN型風數據處理儀;每日的瞬間極大風速(也稱日極大風速)資料多取自EN型風數據處理儀、或達因測風儀、或其它新型的測風設備。
從地面氣象觀測的規定可知,平均風速實際上是一段時間內瞬間風速的平均,一段時間內的瞬間風速越大則平均風速也愈大。因此,平均最大風速與瞬間極大風速有一定的關係或有因果的關係。
評估10分鐘平均最大風速和極大風速記錄正確性的客觀方法:
( 1) 以日極大風速資料為 Y、日10 分鐘最大風速為 X , 建立迴歸方程和評估方程。多站用的評估方程( 如全省通用) , 用多站的資料進行迴歸分析; 單站用的評估方程, 則可用單站或同類儀器站的資料分析會更為準確。
( 2) 使用評估方程進行資料準確性的審核。把實際觀測到的日10分鐘最大風速值代入評估方程, 以計算出的 Y 值估計量與日極大風速實測記錄比較, 若超出 95% 預報置信估計區間的, 應把日 10 分鐘最大風速和日極大風速記錄作為可疑記錄處理, 對這兩記錄作進一步的檢查, 人工判別其是否準確。
( 3) 把通用的評估方程寫入地面氣象報表審核程序中, 以日極大風速值在95% 預報置信估計區間以外作為記錄疑誤提示的一個指標, 實現對日10分鐘最大風速與極大風速記錄準確性的客觀判別。
對極大風速或10分鐘最大風速的數據估計:
(1) 當日10分鐘最大風速記錄正常、日極大風速缺測, 而在業務、服務、氣候評價等工作中又需要估計極大風速數值時( 如颱風過程出現日極大風速值缺測) , 可以通過評估方程求出日極大風速值的估計值。
(2) 當日極大風速值記錄正常、日10分鐘最大風速缺測, 也可以通過評估方程得出10分鐘最大風速估計值( 最好重新建立評估方程,把10分鐘最大風速為 Y, 極大風速為 X , 取 8 個站的資料進行迴歸分析,得到迴歸評估方程為:最大風速 Y = 086 +0502±1.50) 。 [1] 

最大風速颱風海面計算

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颱風海面最大風速是表徵颱風強度的重要要素之一,它對海上石油平台、碼頭等最大設計風速、最大波高的計算均具有十分重要的意義。由於目前利用氣象衞星、雷達跟蹤和飛機偵察等現代化的儀器裝備,仍然很難準確地獲得颱風最大風速,利用實測颱風最大風速與颱風中心最低氣壓所建立的統計方程則常常性能不穩定。 [2] 
颱風在海上生成以後,熱帶預報員面臨着如何預報台風的路徑和強度變化的兩個問題。 異常路徑和強度變化的研究,,可以為這兩類預報問題提供理論支撐。長期以來關於強度變化的可能原因是從三個方面去探索的, 即非絕熱加熱的影響, 包括洋麪加熱和颱風環流區域內的潛熱釋放、高空槽的作用和島嶼的地形強迫。最近,有學者從天氣學的角度提出了颱風強度變化的一種新的可能機制。即相鄰中尺度渦旋與颱風渦旋的相互作用可以使颱風加強。
在無強迫無耗散的框架內, 一箇中尺度渦旋與颱風渦旋的相互作用在一定時段內可激發出颱風強度的增強。 在一定的合理的參數範圍, 颱風環流區域內的中尺度渦旋與颱風渦旋的相互作用, 可以在台風環流的局域, 形成一個強切向風速中心, 與無相互作用的情況相比, 其切向風速的最大值增加了4m/s。目前台風界分析中尺度渦旋和颱風渦旋相互作用的若干研究仍部分採用正壓模式。 [3] 

最大風速熱帶氣旋

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熱帶氣旋等級國家標準(GB/T 19201-2006)已於2006年5月9日經國家標準化管理委員會批准發佈,定於2006年6月15日起正式實施。增加了“強颱風”和“超強颱風”兩個等級。
熱帶低壓(TD):最大風速為10.8~17.1米/秒,底層中心附近最大風力6-7級;
熱帶風暴(TS):最大風速為17.2~24.4米/秒,風力8-9級;
強熱帶風暴(STS):最大風速為24.5~32.6米/秒,風力10-11級;
颱風(TY):最大風速為32.7~41.4米/秒,風力12-13級;
強颱風(STY):最大風速為41.5~50.9米/秒,風力14-15級;
超強颱風(Super TY):最大風速為51.0以上米/秒,風力16級或以上。

最大風速世界之最

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世界上風力資源最多的是世界第七大陸——南極洲。在那裏,一般的風速是17-18米/秒,最大風速可達75米/秒以上。但是,南極洲的最大風速並不是世界的最大風速。我國海南島瓊海縣,1973年4月,一次颱風過境時,估計風速有81米/秒。日本的室户岬,1961年4月的一次颱風過境時,風速曾達到84.5米/秒。1934年,美國華盛頓測到了103.2米/秒的風速,這才算是世界上最大的風速。

最大風速事件

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中國天氣網消息,2014年19日7時10分,颱風“威馬遜”在廣西防城港市光坡鎮沿海登陸,雖然已經是24小時之內的第三次登陸,但三顧華南的“威馬遜”勢力依然強盛,登陸時中心附近最大風力有15級(48米/秒),防城港城區多地監測到12級(118km/h)以上的強風,局地還曾出現接近17級(202km/h)的強風。那麼這種風速相當於怎樣的概念?
眾所周知,我國高速公路的限速為時速120公里,按此標準,颱風登陸後三小時內防城港城區多個監測站的瞬時風速都超過了120km/h,尤其颱風剛剛登陸時城區監測到的風力還曾達到201km/h,超過國內高速限速上限60%以上,按照我國交通法第九十九條的規定,高速公路上超速50%以上的構成危險駕駛,將被處以吊銷駕照的懲罰,這種程度的強風甚至比一個專業男子網球運動員的強勢發球具有更強的衝擊力,幾乎接近女子網球員大威廉姆斯的極限發球速度。 [4] 
參考資料