8級風(Gale or Force Eight)是指蒲福風級中風速17.2-20.7米/秒的風,相當于62-74km/h,風壓為184.9-267.8帕,8級風會毀壞地面設施和建筑物,影響航海、海上施工和捕撈等作業,危害極大,是一種災害性天氣,在中國2012年6月發布的《風力等級》國家標準中8級風為“大風”。
8級風在海面上風速介于34至40節之間,持續吹上一段時間后,海面會掀起中等程度且波長較長的高浪,浪高是介于5.5至7.5 米之間,浪花會被強勁風勢吹成更為細致的氤氳[yūn],從浪頭碎裂開來的白色泡沫則會以毯狀,或縷狀朝下風分布開來。8級風經過人類居住區時,漁舟需要留在港內避風,巨浪漸升,波峰破裂,陸地浪花明顯成條沿風吹起,小枝吹折,人類逆風前進困難。8級以上的大風對航運、高空作業等威脅很大。臺風、冷空氣影響和強對流天氣發生時均可出現大風。大風發生可吹翻船只、拔起大樹、吹落果實、折斷電桿、倒房翻車,還能引起沿海的風暴潮,助長火災等。
簡介
8級風指風速為17.2至20.4米/秒的風,相當于62-74km/h,風壓為184.9-267.8Pa。其表現特征包括:港內漁舟需避風,海面巨浪漸升、波峰破裂,浪花呈條帶狀沿風吹起;陸地可見小枝被吹折,逆風前進困難。此類風力可能引發高空墜物(如樹枝、瓦片、廣告牌等),增加戶外出行的安全隱患。?
蒲福風級
蒲福風級(Beaufort scale或Beaufort wind scale)是英國人弗朗西斯·蒲福(Francis Beaufort)于1805年根據風對地面物體或海面的影響程度而定出的風力等級。按強弱,將風力劃為“零”至“十二”,共十三個等級,即目前世界氣象組織所建議的分級。后來到20世紀50年代,人類的測風儀器的進度,便量度到自然界的風實際上可以大大地超出了十二級,于是就把風級擴展到十七級,即共十八個等級。但一般情況人們只用前十三個等級。
1830年英國皇家海軍以蒲福氏風級為紀錄標準。1850年代起,一般航海亦使用蒲福氏風級,之后并且開始改以風杯式風速計測量風速。1923年風速計標準化,蒲福氏風級亦略為修改以方便氣象學使用。至今航海上仍然普遍使用蒲福氏風級0至12級描述不同風速。
下表為蒲福風級表:
注:海上情況指在無屏障之大海上的情況。 風速指地平線上10米處。 陸上情況只是概恬性的描述。 風速與風級的關系約為:V= 0.836 * (B ^ (3/2))(V=風速m/s, B=風級)。
過程分析
利用NCEP的網格點分析資料和常規觀測資料對2006年1月4~7日廣東省寒潮造成的廣東海面8級大風過程進行了物理機制分析。結果表明:受強冷空氣南下影響,有著較深厚的強冷平流輸送,加之高空動量下傳的共同作用,故而造成了廣東東、西部海面先后出現了8級大風過程。這為以后更準確地預報廣東海面大風提供了良好的依據。
(1)500hPa 烏拉爾山脈形成Ω型阻塞高壓的崩潰預示寒潮開始向南爆發,橫槽完全下擺表明高空環流形勢的調整基本完成。
(2)東、西兩路南下的強冷空氣有著不同的特征,東路冷鋒移速快,冷層厚,冷平流強,冷鋒后面有高空動量下傳配合,因此地面冷鋒過境時,汕頭市海面很快出現8級陣風9級的東北大風。而西路冷空氣鋒前冷空氣淺薄,所以鋒面過境時粵西海面出現強風但不大,隨后冷空氣補充,冷空氣層變厚,冷平流加強,還有高空動量下傳作用,因此粵西海面風力明顯加大,最終也出現 8級陣風 10級的偏北大風。
(3)通過對冷平流水平和垂直方向的分析,可以清晰看出較深厚的強冷平流輸送,加之高空動量下傳的共同作用,從而造成了廣東省海面的 8級大風,為以后更好地預報由強冷空氣南下造成的海面 8級大風提供了良好的依據。?
跟蹤機構
雙軸跟蹤機構是蝶式太陽能發電系統的重要部件之一,其主要功能是將集熱器、立柱、斯特林熱機有機地連成一個整體,并且通過控制系統帶動支架桁及集熱器做回轉和俯仰運動,以實現聚光器對太陽的高效視日追蹤。由于機構在室外環境中工作,主要承受的載荷為風載荷,尤其當風速達到8級以上時容易造成機構的失效。因此,研究雙軸跟蹤機構在該風載荷作用下的承載特性有利于提高太陽能的利用率以及碟式太陽能發電系統的總體優化設計具有重要意義。
8級風作用下,且機構處于最不利工況時,斯特林熱機安裝位置處具有較大位移,回轉支撐座的最大應力在(220~275)MPa之間,支撐板的最大應力則達到了525MPa,但均在所選材料許用應力范圍內;而現有結構和材料下支撐桁架則不滿足設計強度要求,為此提出了一種滿足承載要求的支撐桁架設計方案。所做研究為雙軸跟蹤機構進一步的優化設計及相關研究提供了依據。
改進:通設計過改進以增加結構的承載性能,擬采用替換結構材料或適當增加支撐桁架型材截面面積。將各個桿件的長度和寬度各增加25mm,厚度增加4mm。?
抗8級風設計
天線舉升機構
天線舉升機構舉升過程中在風載荷作用下容易發生傾斜和扭轉而影響精度,機構設計主要包括升降系統和翻轉系統兩個部分,能夠在所要求的時間內完成舉升、翻轉動作,運動過程中天線姿態保持平穩,滿足升降和翻轉的精度要求,達到抗八級風(風速17.2至20.7米/秒)的性能,完全滿足技術要求。
社會事件
2016年3月7日,跟隨欽州海事局的快艇向茫茫大海駛去,行駛至30海里左右30萬噸級原油過駁呈現在海面上,欽州港創造了三個世界之最,欽州港原油過駁作業將8級風設定為作業停止閾值。
海上原油過駁,即由于碼頭泊位緊張,或者船舶進港航道水深不足,受油輪與卸油船在外錨地等港外水域處于錨泊或在航狀態時,進行的兩船間原油轉載操作。海上原油過駁具有時間短、費用省、效益好等特點,能節約大量運輸成本。但同時也存在操作不慎,造成原油泄漏、海水受到污染的危險,是世界公認的海上高風險作業。
欽州港錨地位于北部灣,地處亞熱帶低緯度地區,“夏有西南涌浪、冬有季風”,海域環境復雜。海上大型油輪原油過駁作業在廣西壯族自治區更是沒有先例。
2015年,欽州市口岸進口原油主要來自沙特阿拉伯、阿曼、澳大利亞、阿爾及利亞、蘇丹、俄羅斯等國家,進口企業為中國石油廣西石化公司,目前主要以進口高硫化氫原油為主,其加工產品主要內銷我國中國西南地區和出口新加坡、中國香港、澳大利亞等國家和地區。受制于目前欽州口岸航道限制,2011年11月開始,欽州口岸開始原油過駁作業,欽州港連續四年成為全國海上原油過駁第一大港。
參考資料 >
海面上風力等級及表現.中華人民共和國海事局.2024-02-22
8級風算臺風嗎 8級臺風的風速是多少.天氣網.2024-02-22
【科普中原說】大風天氣科學避險~.騰訊網.2024-02-22