其他常用风能术语

风和天气紧密相关，因此这里再介绍一些与天气相关的术语。气压指的是大气施加于地面上的压强。气压用以in为单位的汞柱（水银柱）高度来表示，或者用每平方英寸的压力表示。海平面上的压强为29.92inHg或14.7lbf/in²。以水银柱为单位是因为气压的测量使用的是一个U形管压力计，这里的U形管是一种形状类似字母U的管子，两端开口。当这个管子装上水银，海平面附近的汞柱高度为29.92in。当你走向更高的山区时，比如丹佛、科罗拉多，那里高度大约6000ft，大气压强会比较小，约为12.1lbf/in²，汞柱高度也会相应的低一些，约为24.63in。

当暴风雨经过美国时，本地区的大气压强便会减小。在天气预报时，低压或是气压下降往往是暴风雨来临的前兆。在大气压强高时，天气预报往往为天空晴朗的好天气。记录中最低的气压出现在飓风中心，为25.69inHg或12.5lbf/in²。记录中最高的气压为32inHg或大约15.6lbf/in²。虽然极高和极低的气压并不常见，但是每天的气压小幅波动往往是导致风速和风向变化的原因之一。

风向和风速的变化与气压有着直接的关系。沿着一定空间距离，不同地点的气压会存在差异，这叫作气压梯度。天气预报使用气压图来表示高压和低压系统以及气压梯度，从中可以推断出风向和风速。天气预报会关注各个高度的风速及风向。但是风力发电研究人员更关心低空风的流动情况，即距离地面不超过200ft的高度，因为只有这些风才是用来推动风力机叶片做功的。典型的风力机一般安装在大约200ft的高度，但是现在人们也开始研究安装高度在300～500ft的风力机。因为未来的风力机可能需要安装在超过300ft的高度，所以我们要进一步研究更高海拔的风流特性。

高空风的变化会受地球自转影响。在南北半球，地球转动对风的流动所产生的影响并不相同。这意味着吹过美国和加拿大的风不同于吹过澳大利亚和南美大陆的风。

近地风会受到地表形态的影响，例如树木、山脉和建筑物。这些物体降低了风速的同时也使风向产生了微小的变化。不同高度风的特性也有所不同：近地风会受到其与树、建筑物或山脉之间的摩擦力的影响，然而几百英尺高度处的风基本不会受到这样的影响。在美国的中部，例如内布拉斯加州、爱荷华州、明尼苏达州，风可以不衰减地吹过几百公里，因为那里地势平坦。而在其他地方，例如加利福尼亚，山脉起到了阻挡作用，风流只能选择山谷通过。

另一个需要了解的重要知识点是风在低压或高压区不一定以直线前进。例如，在北半球低气压区，风的前部往往会以逆时针的方向穿过此地区。这意味着风开始通过一个地区时先从一个方向吹来，然后逐渐改变它的方向，几小时后又开始向几乎相反的方向吹，直到风的前部离开了这个区域。如果风的前部为高压区，当风移动到该区域内后会以顺时针方向旋转。在北半球的春季，几股流动的风在24h内可能会连续到来，并以很快的速度穿过某区域。对于风力机而言，这就意味着风速和风向会在24h内发生剧烈变化。而在另一些地区，风可能来自相同的方向，并且每天以不变的速率通过。(www.xing528.com)

在研究风能时会遇到其他的术语，例如边界层风、梯度风、气压梯度力。边界层风指的是接近地面的风，处于大气层的最底部。边界层风的特性受与之相接的地面环境的影响较大，甚至在一个小时之内边界风的流动、速率、温度、湿度就会发生变化。边界层风对风力机捕获、转换风能有很大的影响。边界层风的主要影响因素包括不规则地表所产生的摩擦、地表温度变化、夏季和冬季温度变化等。

梯度风指在地表上方风按恒定速度并且平行于弯曲等压线流动的风，地表的不规则物体如山脉、树木、建筑物，所产生的摩擦也会对其流动产生影响。当梯度风吹过高压和低压区前部时，梯度风的风速会发生变化。同样，当地表温度随着昼夜交替或季节变换而变化时，梯度风的风速也会发生变化。

气压梯度力是使空气流动成为风的主要作用力。通常情况下，压强梯度力是从高压区域指向低压区域，它可以影响天气形势从高压区域移动到低压区域；这种作用或压强差是造成风流动的主要因素。压强差的大小影响了风速，压强差最大时风强度最大。

风阻也是影响风速、风向及其扰动的一个因素。风阻指的是在两层流动方向不同或是流动速度不同的空气之间产生的摩擦。在这两种边界处产生的摩擦是风剪切的结果。风剪切指的是指风向的突然变化。在春天的暴风雨或雷雨天气里，风阻可能会引起风的突然扰动或者风向的改变，这就可能会使风对风力机的作用变得不可预测、不稳定。这种类型的风速或风向的波动也会出现在当天气改变导致的温度迅速发生变化时，尤其是地表开始从冬天寒冷的气温中变化到回暖的春天。例如，在美国的中西部，尤其是在春天，当冷空气前锋快速经过暖空气时，温度可能在在一小时之内发生20～30℉的变化。这种快速的变化会造成强大的雷阵雨、飓风，通常还会伴有风向、风速的剧烈变化。这些因素导致风力机在这种强风环境下很难正常运行，使得效率大幅降低。