Beaufortskalan är ett empiriskt mått på vindstyrka, främst baserat på observationer av havsförhållanden och ytvågor. Det är nu standarden för att bedöma vindhastighet och dess effekt på land- och sjöobjekt runt om i världen. Låt oss överväga det här problemet mer i detalj i artikeln.
Kort biografi om Francis Beaufort
Uppfinnaren av vindkraftsskalan, Francis Beaufort, föddes 1774. Redan tidigt började han visa intresse för hav och fartyg. Han tog värvning i Royal Navy of Great Britain och riktade alla sina ansträngningar för att bygga en karriär som sjöman. Som ett resultat kunde Beaufort uppnå rangen som amiral för Royal Navy.
Under sin tjänstgöring utförde han inte bara militära maritima uppgifter, utan ägnade också mycket tid åt att sammanställa geografiska kartor och genomföra observationer i olika delar av världen. Beaufort tjänade även på hans höga ålder. Han dog 1857, när han var 83 år gammal.
Den första skalan för att uppskatta vindhastighet
VågBeaufort föreslogs 1805. Fram till denna punkt fanns det ingen specifik standard för att bedöma hur svag eller stark vinden blåste. Många sjömän baserade sig på sina subjektiva idéer.
Inledningsvis presenterades vindens kraft på Beaufort-skalan som en gradering från 0 till 12. Samtidigt talade varje punkt inte om luftmassornas rörelsehastighet, utan om hur man bör bete sig när det gäller att kontrollera fartyget. Till exempel när kan segel sättas och när de behöver tas bort för att undvika att masterna går sönder. Det vill säga, den ursprungliga Beaufort-vindvågen hade rent praktiska syften inom sjöfart.
Denna skala antogs som standard för den brittiska flottan först i slutet av 1830-talet.
Använda vågen på land
Början på 1850-talet började Beaufort-skalan användas för landändamål. En matematisk formel utvecklades för att omvandla hennes poäng till de fysiska storheter som används för att mäta vindhastighet, dvs meter per sekund (m/s) och kilometer per sekund (km/s). Dessutom har tillverkade vindmätare (instrument som mäter vindhastighet) också börjat kalibreras till denna skala.
I början av 1900-talet lade meteorologen George Simpson till skalan effekterna av vindar av lämplig styrka på land. Med början på 1920-talet började skalan användas flitigt runt om i världen för att beskriva vindrelaterade fenomen, både till havs och på land.
Släktskap mellan skalpunkter och vindstyrka
Som nämnts ovan kan vindens kraft i punkter på Beaufort-skalan omvandlas till enheter som är bekväma att använda. Följande formel används för detta: v=0,837B1,5 m/s, där v är vindhastigheten i meter per sekund, B är värdet på Beaufortskalan. Till exempel, för 4 punkter på den betraktade skalan, som motsvarar namnet "måttlig bris", kommer vindhastigheten att vara: v=0,83741,5=6,7 m/s eller 24, 1 km/h.
Det är ofta nödvändigt att få luftmassornas hastighet i kilometer i timmen. För detta ändamål härleddes ett annat matematiskt samband mellan skalpunkterna och motsvarande fysiska kvantitet. Formeln är: v=3B1, 5 ± B, där v är den hastighet med vilken vinden blåser, uttryckt i km/h. Observera att "±"-tecknet låter dig få hastighetsgränser som motsvarar den angivna poängen. Så i exemplet ovan kommer vindhastigheten på Beaufortskalan, som motsvarar 4 punkter, att vara lika med: v=341, 5 ± 4=24 ± 4 km/h eller 20–28 km/h.
Som du kan se i exemplet ger båda formlerna samma resultat, så de kan användas för att bestämma vindhastigheten i olika enheter.
Vidare i artikeln ger vi en beskrivning av konsekvenserna av en eller annan krafts inverkan av vinden på olika naturobjekt och mänskliga strukturer. För detta ändamål kan hela Beaufortskalan delas in i tre delar: 0-4 poäng, 5-8 poäng och 9-12 poäng.
Poäng på en skala från 0 till 4
Om vindmätaren visar att vinden är inneinom 4 punkter från den aktuella skalan talar de om en lätt bris:
- Lugn (0): Havets yta är slät, utan vågor; röken från elden stiger vertik alt.
- Lätt bris (1): små vågor utan skum på havet; rök indikerar riktningen vinden blåser.
- Låg bris (2): genomskinliga vågtoppar som är kontinuerliga; löv börjar falla från träden och bladen på väderkvarnar rör sig.
- Lätt bris (3): små vågor, deras toppar börjar brytas; löven på träden och flaggorna börjar vackla.
- Målig bris (4): många "lamm" på havsytan; papper och damm stiger upp från marken, trädtopparna börjar gunga.
Poäng på en skala från 5 till 8
Dessa Beaufort-vindar gör att en bris förvandlas till en stark vind. De motsvarar följande beskrivning:
- Färsk bris (5): havsvågor av medelstorlek och längd; små svajningar av trädstammar, uppkomsten av krusningar på ytan av sjöar.
- Stark bris (6): stora vågor börjar bildas, deras toppar bryts ständigt, havsskum bildas; trädgrenar börjar gunga, svårt att hålla ett öppet paraply.
- Stark vind (7): havets yta blir extremt vågig och "voluminös", skummet förs bort av vinden; stora träd rör sig och fotgängare har svårt att röra sig mot vinden.
- Stark vind (8): stora vågor som "bryter", uppkomsten av ränderfrån skum; kronorna på vissa träd börjar gå sönder, fotgängares rörelser är svåra, vissa fordon rör sig under påverkan av vindens kraft.
Poäng på en skala från 9 till 12
De sista punkterna på Beaufortskalan kännetecknar början på en storm och en orkan. Konsekvenserna av sådana vindar ges nedan:
- Mycket stark vind (9): mycket stora vågor med brutna toppar, minskad sikt; skador på träd, omöjlighet av normal rörelse för fotgängare och fordon, vissa konstgjorda strukturer börjar skadas.
- Storm (10): tjocka vågor, på vars toppar skum syns, havsytans färg blir vit; träd har rivits upp med rötterna, skadar byggnader.
- Hård storm (11): mycket stora vågor, havet är helt vitt, sikten är mycket låg; förstörelse av olika natur överallt, kraftigt regn, översvämningar, flygande människor och andra föremål i luften.
- Orkan (12): enorma vågor, vitt hav och noll sikt; flygning av människor, fordon, träd och delar av hus, omfattande förstörelse, vindhastigheter på upp till 120 km/h.
Vågor som beskriver orkaner
Naturligtvis uppstår frågan: finns det vindar som blåser starkare än 120 km/h på vår jord? Med andra ord, finns det en skala som skulle beskriva orkanernas olika styrkor? Svaret på denna fråga är ja: ja, det finns en sådan skala, och den är inte den enda.
BFörst och främst ska det sägas att Beaufort-orkanskalan också finns, och den passar lätt med standardskalan (punkter från 13 till 17 tillkommer). Denna utökade skala utvecklades i mitten av förra seklet, men även om den kan användas för att beskriva tropiska orkaner som ofta förekommer vid Sydostasiens kuster (Taiwan, Kina), används den sällan. Det finns andra specialvågar för dessa ändamål.
Detaljerade beskrivningar av orkaner ges på Saffir-Simpson-skalan. Den utvecklades 1969 av den amerikanske ingenjören Herbert Saffir, sedan lade Simpson till översvämningseffekter. Denna skala delar in alla orkaner i 5 nivåer baserat på vindhastighet. Den täcker alla möjliga gränser för detta värde: från 120 km/h till 250 km/h och mer, och beskriver i detalj skadan som är karakteristisk för denna poäng. Saffir-Simpson-skalan är lätt att översätta till den utökade Beaufort-skalan. Så, 1 poäng för den första kommer att motsvara 13 poäng för den andra, 2 poäng - 14 poäng och så vidare.
Andra teoretiska verktyg för att klassificera orkaner är Fujita-skalan och TORRO-skalan. Båda skalorna används för att beskriva en tromb eller en tornado (en typ av orkan), medan den första baseras på klassificeringen av skador från en tornado, medan den andra har ett motsvarande matematiskt uttryck och är baserad på vindhastigheten i en tornado. Båda skalorna används runt om i världen för att beskriva den angivna typen av orkan.
