关于“风”(1)：基本情况

“风”是大气科学研究及应用中的关键参数之一。作为数值天气预报模式的重要输入及输出参量，直接影响并体现了数值天气预报模式性能；作为天气预报业务中的关键预报参数，准确的预报对于保障大众的工作、生活都具有重要的意义。

从事气象领域的相关项目开发，不可避免要与“风”打交道，但每日迎面而来看似微不足道的清风，事实上并不简单。有时候对一个定义的误解，就可能造成整个项目结果的偏离。在一定程度上来说，对风数据认识或处理的准确性，能较为直接地反映出研究人员或机构的专业性。

一、风的定义

我们主要用速度和方向两个参量来度量或者说描述风的状态。由于风运动的不确定性以及间断性特征，事实上我们无法完全准确的描述风，所以不同机构或国家会根据自己的方式来描述风。在处理任何一种风产品时，我们都一定要先查看说明，一个没有说明的产品，我们可以默认它采用的是它所在机构的标准，也可以认为这个产品可能不够规范。出于专业性的自我要求，同时为提升产品的可读性以及应用推广性，倡导每个气象人在制作产品时都适时给出相关说明。

以下定义来自《民用航空气象地面观测规范》，其他机构或国家可能存在差异，请自行查阅相关规范或说明。

风：空气运动的水平分量称为风。风的观测包括风向和风速的观测。

1.风向：风的来向，单位为度，以真北风为准。当地面风用于机场运行管理部门、空中交通服务部门、航空营运人时，以磁北风为准。

2.风速：空气质点在单位时间内所移动的水平距离。单位为米/秒。

3.两分钟平均风速：观测时段内两分钟的风速平均值。

4.十分钟平均风速：观测时段内十分钟的风速平均值。

5.平均风向：观测时段内风的平均矢向。

6.静风：两分钟或十分钟时段内风速平均小于0.5米/秒的风。

7.阵风：两分钟或十分钟时段内瞬时风速大于等于平均风速5 米/秒时的最大值。

8.大风：瞬时风速大于等于17米/秒的风。

9.最大风速：某一时段内各个“平均风速”中的最大值（不含阵风的值）。

10.极大风速：某一时段内风速大于等于17米/秒时，出现的瞬时极大风速值（包括阵风的数值）。

11.三十六方位风向：以十度为等级单位的风向。

12.十六方位风向：以22.5度为等级单位的风向。

13.风向不定：在观测时段内风向变化大于或等于180 度，为风向不定；当风向变化大于或等于60 度且小于180 度，平均风速小于２米/秒，也为风向不定。

根据中国气象局《地面气象观测规范》，测风传感器需要安装在观测场高10m~12m，所以，我们通常所说的风都是指距离地面（或海面）10m高度的风。由于实际测量环境的不利影响，有时候测量高度无法保证在10m，这就需要进行转换，参见后续部分。

二、风的分级

在实际的保障应用中，通常会根据风级描述风力，而不是具体的多少米每秒。目前主要采用蒲福氏风级（英语：Beaufort scale或Beaufort wind force scale，又名蒲福风级、蒲氏风级），是英国人弗朗西斯·蒲福（Francis Beaufort）于1805年根据风对地面物体或海面的影响程度而定出的风力等级。按强弱，将风力划为“0”至“12”，共13个等级，即目前世界气象组织所建议的分级。后来到1950年代，随着人类的测风仪器持续发展进步，使量度到自然界的风实际上可以大大地超出了12级，于是就把风级扩展到17级，即共18个等级。不过，世界气象组织航海气象服务手册采用的分级只是0至12级，扩展的13至17级并非建议分级。

蒲福氏风级发明的时候是一种依靠观察海面现象的分级法。各级数根据海情或浪的状况来划分，并没有定明相关连的风速。

1830年英国皇家海军以蒲福氏风级为纪录标准。1850年代起，一般航海亦使用蒲福风级，之后并且开始改以风杯式风速计测量风速。1923年风速计标准化，蒲福氏风级亦略为修改以方便气象学使用。至今航海上仍然有使用蒲福氏风级0至12级描述不同风速，但由于测风仪器能更准确地量出风速，不少西方国家已在海洋预报中弃用风级，改成以每5节（kt）为一单位（英、法是少数例外）。蒲福氏风级表及其续表如表1。

表1 蒲福氏风级表及其续表

风力与风级换算口诀：二是二来一是一，三级三上加个一。四到九级不难算，级数减二乘个三。十到十二不多见，牢记十级就好办。十级风速二十七，每加四来多一级。

当然，也有换算公式：