风是地球上的一种极为常见的自然现象。每当炎炎夏日,辛勤耕作在田间的农民伯伯,还有挥汗如雨的建筑工人叔叔,在面对似火骄阳时,他们都会不约而同地渴望此时能来一阵清凉阵阵的微风。那感觉别提有多惬意了。
那么,风是怎么产生的呢?原来,它主要是因为太阳辐射热而引起的。当太阳公公照射到地球母亲表面时,地球表面各处由于受热的不同产生了温差,进而引起大气的对流运动,然后最终就形成了风。
既然大家清楚了风的产生原理,那么风究竟用什么标准来度量呢?其实啊,科学上用风向和风速以及风的等级来全面系统度量和描述风。
风向是指风吹来的方向,例如南风就是指空气自南向北流动。风向一般用8个方位表示,分别为东、南、西、北、东南、西南、西北、东北。再复杂一些的,则有方向16方位表示法。
风速是指空气在单位时间内流动的水平距离。这个描述有些不太直观。一般是通过风对地上物体所引起的现象,从而将风的大小分为13个等级,以0~12数字表示。称为风力等级,简称风级。这样描述似乎还不够形象,对了,您是不是还记得小时候唱过的那首风力歌呢,对,就是“零级烟柱直冲天,一级青烟随风偏,二级轻风吹脸面,三级叶动红旗展,四级枝摇飞纸片,五级带叶小树摇,六级举伞步行难,七级迎风走不便,八级风吹树枝短,九级屋顶飞瓦片,十级拔树又倒屋,十一十二级陆上很少见”。大家看,这样是不是就很清楚了?
我国风能资源很丰富,据不完全统计,全国可开发利用的风能储量总计约为10亿多kW,其中,陆地风能储量约占四分之一,海上可开发和利用的风能储量占四分之三。
风能的主要应用在农业、交通、能源、军事等方面。风力泵水从古至今一直得到较普遍的应用。现代风力泵水机根据用途可以分为两类。一类用于草原、牧区,为人畜提供饮用水。另一类则用来提取河水、湖水或海水,主要用于农田灌溉、水产养殖。
在交通方面,则主要是出于节约燃油和提高航速等考虑,发展风帆助航等技术。据资料显示,日本已在万吨级货船上采用电脑控制的风帆助航,节油率可达15%。我国是世界上最旱使用帆船和风车的国家之一,至少可以追溯到3000年前的商代。“乘风破浪会有时,直挂云帆济沧海”生动再现了风力帆船已广泛用于江河航运。郑和七次下西洋,庞大的风帆船队功不可没。
风力发电是风能的一种主要利用方式。风力发电机一般是由风轮、发电机(包括传动装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理简单,即风轮在风力的作用下发生旋转,把动能转变为机械能。发电机在风能轴的带动下旋转后产生电能。风电利用的前景虽然广阔,但在具体利用中还需要考虑风力机的选址和风力机对环境的影响等两个关键因素。如风力机的噪声,可能对鸟类产生的伤害以及可能对通信造成的干扰等。
掌握风的变化规律,是赢得战争胜利的重要条件之一。三国演义中的诸葛亮,在著名的赤壁之战中,借助风力、火烧赤壁,大败曹军。在现代战场上,风向、风力等因素与作战行动的关系也非常密切。可以预见,在未来战争中,“万事俱备,只欠东风”的情况,将会经常遇到。指挥员要想取得作战胜利,就要借风利、避风害,并由此设计出破敌方案。