
古代不同形状的相风乌。
风,仿若隐匿于世间的精灵,虽无形却处处留痕。从古老的甲骨文字,到汉代精妙的气象仪器,再到现代先进的风力发电设施,古往今来,人们始终以独特方式与风打交道。
古法观风
殷人刻甲骨以录四方风名,周人以“伣”(qiàn)测风向,此乃华夏测风之始。
殷商时期,先民在风竿上系鸟羽制成“候风羽”,通过羽毛飘动方向判断来风。
汉代,测风工具迎来第一次革新——汉武帝建章宫顶的铜凤凰“下有转枢,向风若翔”,其随风转动的特性,比西方候风鸡早千年问世。
东汉张衡铸“相风铜乌”,南北朝改良为轻便木乌,“遇风乃动,乌首所指即为风向”,这项发明被广泛应用于宫廷、车船与边防。
到了唐代,李淳风在《乙巳占》中完成划时代突破,将风向细分为24个方位,更以“动叶、鸣条、折枝、坠物”等自然现象为标准,创立“十级风力”体系。这比欧洲蒲福风级早1100余年,在世界测风史上前无古人。
宋元时期,沈括在《梦溪笔谈》中,详录龙卷风“插天如羊角”的形态与灾害,成为我国首份龙卷风科学报告;东南季风因助商船返航得名“舶趠(chuō)风”,体现古人对季风规律的掌握。
明清西方气象学传入后,传统智慧与近代科学结合,推动理论向“气压”“大气环流”等现代概念转变。
今朝驭风
如今,人们与风的交流不只停留在观测阶段,更延伸至对它的“驾驭”。风力发电成为减排温室气体、推动能源转型的关键。
开发风能需综合考量盛行风的稳定性、电网接入条件等多重因素。风电场选址的核心门槛为年平均风速5米/秒、年等效满发超2000小时。
风机叶轮的转动暗藏精密法则:3米/秒启动,12米/秒达额定功率,一旦风速超过25米/秒(10级风),保护系统立即触发停机,设计风速通常不超过50米/秒,极端天气易超过设备极限。
由此可见,大自然之不可抗力。但即便挑战重重,人类“驭风绘绿景”的初心不改。为精准捕捉风能资源,我国气象部门构建起“空—天—地”一体化监测网络,风光资源预报体系覆盖0小时至14天,为电网调度提供决策支撑。
未来风劫
随着全球变暖加剧,风也更加变幻莫测。例如北极加速升温,使极地涡旋减弱,冷空气频繁南下,导致我国北方冬季大风频发;北方地表气温偏高,与南下的冷空气形成更大温差,进一步强化气压梯度与风力。
其次,大气能量与水汽随升温增加,大气不稳定度提升,强对流活动更易触发雷暴大风、飑(biāo)线等极端风事件。研究证实,海温每升高1℃,台风潜在强度增强约5%,未来极端台风或更频繁突破历史极值。
从候风羽到风机矩阵,人类始终在与风的交流、较量中校准生存之道。