散射计通过向海面发射微波信号,并接收反射回来的信号,根据信号的变化来计算风速。因为海面上的波涛是由风力驱动的,所以通过分析波浪的大小和形状,就可以推算出风速的大小。雷达高度计则是通过测量海面的高度变化来推算风速和风向。由于海面上的波浪会形成一定的高度差,通过分析这些高度差,就可以得到风的信息。
这些数据被传送回地面站后,气象学家们会利用先进的数值模型和算法,对风场进行分析和预测。这些预测不仅可以帮助我们提前预警极端天气事件,还可以为城市规划和建筑设计提供重要的参考信息。
03 风与建筑
在城市规划和建筑设计中,考虑风力影响并采取相应的防风措施是至关重要的。这不仅能够确保建筑的安全,还能提高建筑的能源效率和舒适度。
以下是一些建筑特点和相应的建筑实例,它们在设计和建设过程中都充分考虑了风力的影响。
流线型结构设计
流线型结构设计能够有效减小风阻,降低风力对建筑物的直接冲击。
这种设计灵感往往来源于自然界中的流线型物体,如鸟类、鱼类和某些动物的形态,以及空气动力学的原理。
例子 1: 上海环球金融中心
上海环球金融中心是一座具有现代感的摩天大楼,其设计灵感来源于中国传统的开瓶器。建筑的顶部采用了镂空设计,这种独特的造型不仅具有视觉冲击力,而且在结构上有助于减少风荷载。在建设过程中,工程师们通过风洞实验和计算机模拟,精确计算了风力对建筑的影响,并据此优化了建筑的外形。
例子 2: 伦敦的30 St Mary Axe
伦敦的30 St Mary Axe,也被称为“Gherkin”,是另一座采用流线型设计的著名建筑。其独特的椭圆形外观不仅美观,而且有助于减少风速和风压。在设计和建设过程中,建筑师和工程师团队密切合作,确保建筑的每个部分都能承受强风的考验。