我如何在UTM(通用横向墨卡托)地图投影上表示风向?

Question

当我说“风向是50度”是什么意思^o“在UTM地图上?”哪个方向是0^o参考?

例如，如果我画一个风矢量V如下图所示，它与UTM地图对应的度数是多少?

Answer 1

气象风参考自北方的0$^{\circ}$，顺时针方向增加。此外，它们是以风的方向来命名的。你在地图上的向量，数学上是45$^{\circ}$，气象上是225$^{\circ}$，也就是西南风。

• 0$^{\circ}$风是来自北方的风(数学向量270$^{\circ}$)。
• 180$^{\circ}$风是来自南方的风(数学向量90$^{\circ}$)。
• 50$^{\circ}$风来自东北(数学向量220$^{\circ}$)。

一般来说，如果$\alpha$是数学角度，$\beta$是气象角度，那么这两个约定之间的关系由$$\alpha = 270^{\circ} - \beta$$给出，其中角度以度指定。

_{从图片https://www.e-education.psu.edu/meteo300/node/719宾州州立大学的CC-by-nc-sa-3.0版本}

Answer 2

这个答案最初是错误的。感谢肯尼迪指出这一点。我现在已经改正了。

凯西的回答很好地解释了风向。但是，您特别询问了如何在UTM投影地图上这样做，这意味着您知道在某些投影中，页面上的North方向逐点变化。

对于UTM来说确实如此。UTM是一个横轴墨卡托投影投影，这意味着大多数经线在投影地图上遵循弯曲的路径。

但是，UTM用于狭窄的区域，如问题中的图像所示。每个区域的中心子午线(其中心从北向南延伸的线，东经50万米)与经线对齐，因此网格上的“上”对应于北。这个北角的任何一边都会发散，但只要你使用正确的UTM区域，这种发散应该很小(在高纬度区域边缘的最大值约为3度，否则更少)。因此，在许多用途中，将风向视为UTM地图上的一个角度仍然是有用的。

如果需要更高的精度，那么一些计算将是必要的-搜索“UTM网格偏斜”提供了一些如何做到这一点的解释，尽管我认为许多都简化了。(我没有资格详细讲数学)