Beaufort-skalaen er et empirisk mål for vindstyrke, primært baseret på observationer af havforhold og overfladebølger. Det er nu standarden for vurdering af vindhastighed og dens effekt på land- og havobjekter rundt om i verden. Lad os overveje dette problem mere detaljeret i artiklen.
Kort biografi om Francis Beaufort
Opfinderen af vindstyrkeskalaen, Francis Beaufort, blev født i 1774. Fra en tidlig alder begyndte han at vise interesse for havet og skibe. Da han meldte sig til Royal Navy of Great Britain, rettede han alle sine bestræbelser på at opbygge en karriere som sømand. Som et resultat var Beaufort i stand til at opnå rang som admiral for Royal Navy.
Under sin tjeneste udførte han ikke kun militære maritime opgaver, men brugte også meget tid på at kompilere geografiske kort og udføre observationer i forskellige dele af verden. Beaufort tjente selv i hans alderdom. Han døde i 1857, da han var 83 år gammel.
Den første skala til estimering af vindhastighed
SkalaBeaufort blev foreslået i 1805. Indtil nu var der ingen specifik standard til at bedømme, hvor svag eller stærk vinden blæste. Mange sejlere baserede sig på deres subjektive ideer.
Initi alt blev vindens kraft på Beaufort-skalaen præsenteret som en graduering fra 0 til 12. Samtidig t alte hvert punkt ikke om luftmassernes bevægelseshastighed, men om hvordan man skulle opføre sig i forhold til at kontrollere skibet. For eksempel hvornår kan sejl sættes og hvornår de skal af for at undgå at knække masterne. Det vil sige, at den originale Beaufort-vindvægt forfulgte rent praktiske formål i maritime forretninger.
Denne skala blev først vedtaget som standard for den britiske flåde i slutningen af 1830'erne.
Brug af vægten på land
Begyndende i 1850'erne begyndte Beaufort-skalaen at blive brugt til overlandsformål. En matematisk formel blev udviklet til at konvertere hendes score til de fysiske størrelser, der bruges til at måle vindhastigheden, dvs. meter per sekund (m/s) og kilometer per sekund (km/s). Derudover er fremstillede vindmålere (instrumenter, der måler vindhastighed) også begyndt at blive kalibreret til denne skala.
I begyndelsen af det 20. århundrede tilføjede meteorologen George Simpson til skalaen virkningerne af vinde med passende styrke på land. Fra 1920'erne begyndte skalaen at blive brugt i vid udstrækning rundt om i verden til at beskrive vindrelaterede fænomener, både til søs og på land.
Forholdet mellem skalapunkter og vindstyrke
Som nævnt ovenfor kan vindens kraft i punkter på Beaufort-skalaen konverteres til enheder, der er bekvemme at bruge. Følgende formel bruges til dette: v=0,837B1,5 m/s, hvor v er vindhastigheden i meter pr. sekund, B er værdien af Beaufort-skalaen. For eksempel, for 4 punkter af den betragtede skala, som svarer til navnet "moderat brise", vil vindhastigheden være: v=0,83741,5=6,7 m/s eller 24, 1 km/t.
Det er ofte nødvendigt at få luftmassernes hastighed i kilometer i timen. Til dette formål blev der udledt et andet matematisk forhold mellem skalapunkterne og den tilsvarende fysiske størrelse. Formlen er: v=3B1, 5 ± B, hvor v er den hastighed, vinden blæser med, udtrykt i km/t. Bemærk, at "±"-tegnet giver dig mulighed for at få hastighedsgrænser, der svarer til den angivne score. Så i eksemplet ovenfor vil vindhastigheden på Beaufort-skalaen, som svarer til 4 punkter, være lig med: v=341, 5 ± 4=24 ± 4 km/t eller 20-28 km/t.
Som du kan se af eksemplet, giver begge formler det samme resultat, så de kan bruges til at bestemme vindhastigheden i forskellige enheder.
Længere i artiklen giver vi en beskrivelse af konsekvenserne af den ene eller anden krafts vindpåvirkning på forskellige naturlige objekter og menneskelige strukturer. Til dette formål kan hele Beaufort-skalaen opdeles i tre dele: 0-4 point, 5-8 point og 9-12 point.
Scores på en skala fra 0 til 4
Hvis vindmåleren viser, at vinden er indeinden for 4 punkter af den undersøgte skala, så taler de om en let brise:
- Rolig (0): Havets overflade er glat uden bølger; røgen fra ilden stiger lodret.
- Let brise (1): små bølger uden skum på havet; røg angiver den retning, vinden blæser.
- Lav brise (2): gennemsigtige bølgetoppe, der er kontinuerlige; blade begynder at falde fra træerne, og vindmøllevingerne bevæger sig.
- Let brise (3): små bølger, deres toppe begynder at knække; bladene på træerne og flagene begynder at vakle.
- Moderat brise (4): mange "lam" på overfladen af havet; papirer og støv stiger op af jorden, trætoppe begynder at svaje.
Scores på en skala fra 5 til 8
Disse Beaufort-vinde får en brise til at blive til en stærk vind. De svarer til følgende beskrivelse:
- Frisk brise (5): havbølger af mellemstørrelse og længde; små svajende træstammer, udseendet af krusninger på overfladen af søer.
- Stærk brise (6): store bølger begynder at dannes, deres toppe knækker konstant, havskum dannes; trægrene begynder at svaje, svært ved at holde en åben paraply.
- Stærk vind (7): havets overflade bliver ekstremt bølget og "voluminøs", skummet bliver båret væk af vinden; store træer bevæger sig, og fodgængere har svært ved at bevæge sig mod vinden.
- Stærk vind (8): store bølger, der "brækker", udseendet af striberfra skum; kronerne på nogle træer begynder at knække, fodgængeres bevægelser er vanskelige, nogle køretøjer bevæger sig under påvirkning af vindens kraft.
Scores på en skala fra 9 til 12
De sidste punkter på Beaufort-skalaen karakteriserer begyndelsen på en storm og en orkan. Konsekvenserne af sådanne vinde er angivet nedenfor:
- Meget stærk vind (9): meget store bølger med knækkede toppe, nedsat sigtbarhed; skader på træer, umulighed af normal bevægelse af fodgængere og køretøjer, nogle kunstige strukturer begynder at blive beskadiget.
- Storm (10): tykke bølger, på hvis toppe skum er synligt, farven på havoverfladen bliver hvid; træer revet op med rode og ødelægger bygninger.
- Svær storm (11): meget store bølger, havet er helt hvidt, sigtbarheden er meget lav; ødelæggelse af forskellig natur over alt, kraftig regn, oversvømmelser, flyvende mennesker og andre genstande i luften.
- Orkan (12): enorme bølger, hvidt hav og nul sigtbarhed; flugten af mennesker, køretøjer, træer og dele af huse, omfattende ødelæggelser, vindhastigheder på op til 120 km/t.
Skalaer, der beskriver orkaner
Spørgsmålet opstår naturligvis: Findes der vinde, der blæser stærkere end 120 km/t på vores Jord? Med andre ord, er der en skala, der kan beskrive orkanernes forskellige styrker? Svaret på dette spørgsmål er ja: ja, der er sådan en skala, og den er ikke den eneste.
BFørst og fremmest skal det siges, at Beaufort orkanskalaen også findes, og den passer nemt med standardskalaen (punkter fra 13 til 17 tilføjes). Denne udvidede skala blev udviklet i midten af forrige århundrede, men selvom den kan bruges til at beskrive tropiske orkaner, der ofte forekommer på kysterne i Sydøstasien (Taiwan, Kina), bruges den sjældent. Der er andre specielle skalaer til disse formål.
Detaljerede beskrivelser af orkaner er givet på Saffir-Simpson-skalaen. Det blev udviklet i 1969 af den amerikanske ingeniør Herbert Saffir, derefter tilføjede Simpson oversvømmelseseffekter til det. Denne skala opdeler alle orkaner i 5 niveauer baseret på vindhastighed. Den dækker alle mulige grænser for denne værdi: fra 120 km/t til 250 km/t og mere, og beskriver detaljeret skaden, der er karakteristisk for denne score. Saffir-Simpson-skalaen oversættes let til den udvidede Beaufort-skala. Så 1 point for det første vil svare til 13 point for det andet, 2 point - 14 point og så videre.
Andre teoretiske værktøjer til at klassificere orkaner er Fujita-skalaen og TORRO-skalaen. Begge skalaer bruges til at beskrive en tornado eller en tornado (en type orkan), mens den første er baseret på klassificeringen af skader fra en tornado, mens den anden har et tilsvarende matematisk udtryk og er baseret på vindhastigheden i en tornado. Begge skalaer bruges over hele verden til at beskrive den angivne type orkan.
