A Beaufort-skála a szélerősség empirikus mérése, amely elsősorban a tengeri állapotok és a felszíni hullámok megfigyelésein alapul. Ma már ez a szabvány a szélsebesség és annak a szárazföldi és tengeri objektumokra gyakorolt hatásának felmérésére szerte a világon. Vizsgáljuk meg ezt a kérdést részletesebben a cikkben.
Francis Beaufort rövid életrajza
A szélerőskála feltalálója, Francis Beaufort 1774-ben született. Már kiskorában érdeklődni kezdett a tenger és a hajók iránt. A Nagy-Britannia Királyi Haditengerészetéhez csatlakozva minden erőfeszítését tengerészi karrier felépítésére irányította. Ennek eredményeként Beaufort elérhette a Királyi Haditengerészet admirálisi rangját.
Szolgálata alatt nemcsak katonai tengerészeti feladatokat látott el, hanem sok időt fordított földrajzi térképek összeállítására és megfigyelésekre a világ különböző pontjain. Beaufort még idős korában is szolgált. 1857-ben h alt meg, 83 évesen.
Az első skála a szélsebesség becsléséhez
SkálaBeaufortot 1805-ben javasolták. Eddig a pontig nem volt konkrét mérce annak megítélésére, hogy milyen gyenge vagy erős a szél. Sok tengerész szubjektív elképzeléseire alapozott.
Kezdetben a szél erejét a Beaufort-skálán 0-tól 12-ig terjedő osztásként mutatták be. Ugyanakkor az egyes pontok nem a légtömegek mozgási sebességéről beszéltek, hanem arról, hogyan kell viselkedni. a hajó irányítása szempontjából. Például mikor lehet vitorlákat felállítani, és mikor kell azokat eltávolítani, hogy elkerüljük az árbocok törését. Vagyis az eredeti Beaufort szélskála pusztán gyakorlati célokat szolgált a tengeri üzletágban.
Ezt a skálát csak az 1830-as évek végén fogadták el a brit haditengerészet szabványaként.
A mérleg használata a szárazföldön
Az 1850-es évektől kezdődően a Beaufort-skálát szárazföldi célokra kezdték használni. Egy matematikai képletet fejlesztettek ki, hogy a pontszámait a szélsebesség mérésére használt fizikai mennyiségekké alakítsa át, azaz méter per másodperc (m/s) és kilométer per másodperc (km/s). Ezenkívül a gyártott anemométereket (a szélsebességet mérő műszereket) is elkezdték ehhez a skálához kalibrálni.
A XX. század elején George Simpson meteorológus hozzáadta a skálához a megfelelő erősségű szelek szárazföldi hatásait. Az 1920-as évektől kezdődően a skálát világszerte széles körben használták a széllel kapcsolatos jelenségek leírására, mind a tengeren, mind a szárazföldön.
A skálapontok és a szélerősség közötti kapcsolat
Amint fentebb megjegyeztük, a szél ereje a Beaufort-skála pontjaiban használható kényelmes mértékegységekre konvertálható. Ehhez a következő képletet használjuk: v=0,837B1,5 m/s, ahol v a szél sebessége méter per másodpercben, B a Beaufort skála értéke. Például a vizsgált skála 4 pontja esetén, amely a "mérsékelt szellő" elnevezésnek felel meg, a szélsebesség a következő lesz: v=0,83741,5=6,7 m/s vagy 24, 1 km/h.
Gyakran szükséges a légtömegek sebességét kilométer/órában megadni. Ebből a célból egy másik matematikai összefüggést vezettünk le a skálapontok és a megfelelő fizikai mennyiség között. A képlet a következő: v=3B1, 5 ± B, ahol v az a sebesség, amellyel a szél fúj, km/h-ban kifejezve. Vegye figyelembe, hogy a "±" tábla lehetővé teszi, hogy a megadott pontszámnak megfelelő sebességkorlátozást kapjon. Tehát a fenti példában a szél sebessége a Beaufort-skálán, amely 4 pontnak felel meg, egyenlő lesz: v=341, 5 ± 4=24 ± 4 km/h vagy 20-28 km/h.
Amint a példából is látható, mindkét képlet ugyanazt az eredményt adja, így a szélsebesség különböző mértékegységekben történő meghatározására használható.
A cikkben további leírást adunk arról, hogy milyen következményekkel jár egy vagy másik szél különböző természeti objektumokra és emberi struktúrákra gyakorolt hatása. Ebből a célból a teljes Beaufort-skála három részre osztható: 0-4 pont, 5-8 pont és 9-12 pont.
Értékek egy 0-tól 4-ig terjedő skálán
Ha a szélmérő azt mutatja, hogy fúj a széla vizsgált skála 4 pontján belül, akkor enyhe szellőről beszélnek:
- Nyugodt (0): A tenger felszíne sima, hullámtalan; a tűz füstje függőlegesen emelkedik.
- Enyhe szellő (1): kis hullámok hab nélkül a tengeren; a füst jelzi a szél irányát.
- Alacsony szellő (2): átlátszó hullámhegyek, amelyek folyamatosak; levelek kezdenek hullani a fákról és megmozdulnak a szélmalmok lapátjai.
- Enyhe szellő (3): kis hullámok, a címerük törni kezd; a levelek a fákon és a zászlók lengetni kezdenek.
- Mérsékelt szellő (4): sok „bárány” a tenger felszínén; papírok és por emelkedik fel a földről, a fák teteje imbolyogni kezd.
Értékek egy 5-től 8-ig terjedő skálán
Ezek a Beaufort-szelek a szellőből erős szélbe fordulnak. Ezek a következő leírásnak felelnek meg:
- Friss szellő (5): közepes méretű és hosszúságú tengeri hullámok; a fatörzsek kis imbolygása, a tavak felszínén a hullámok megjelenése.
- Erős szellő (6): nagy hullámok kezdenek képződni, hegyük folyamatosan törik, tengeri hab képződik; a fák ágai imbolyogni kezdenek, nehéz lesz megtartani a nyitott esernyőt.
- Erős szél (7): a tenger felszíne rendkívül hullámossá és "terjedelmessé" válik, a habot elviszi a szél; a nagy fák mozognak, és a gyalogosok nehezen mozognak széllel szemben.
- Erős szél (8): nagy hullámok, amelyek "megtörnek", csíkok megjelenésehabból; egyes fák koronája törni kezd, a gyalogosok mozgása nehézkes, egyes járművek a szél erejének hatására mozognak.
Értékek egy 9-től 12-ig terjedő skálán
A Beaufort-skála utolsó pontjai egy vihar és egy hurrikán kezdetét jellemzik. Az ilyen szelek következményei az alábbiak:
- Nagyon erős szél (9): nagyon nagy hullámok törött gerincekkel, csökkent látási viszonyok; fák károsodása, a gyalogosok és járművek normál mozgásának ellehetetlenülése, egyes mesterséges építmények kezdenek károsodni.
- Vihar (10): vastag hullámok, melyek taréjain hab látható, a tengerfelszín színe kifehéredik; fák gyökerestül kitépve, épületeket károsítva.
- Helyes vihar (11): nagyon nagy hullámok, a tenger teljesen fehér, a látási viszonyok nagyon alacsonyak; különböző természeti tárgyak pusztítása mindenhol, heves esőzések, árvizek, repülő emberek és egyéb tárgyak a levegőben.
- Hurrikán (12): hatalmas hullámok, fehér tenger és nulla látási viszonyok; emberek, járművek, fák és házrészek repülése, kiterjedt pusztítás, akár 120 km/h-s szél.
Hurrikánokat leíró skálák
Természetesen felmerül a kérdés: vannak-e 120 km/h-nál erősebb szelek Földünkön? Más szóval, van-e olyan skála, amely leírná a hurrikánok különböző erősségeit? A kérdésre a válasz igen: igen, van ilyen skála, és nem ez az egyetlen.
BMindenekelőtt el kell mondani, hogy létezik a Beaufort hurrikán skála is, amely jól illeszkedik a standard skálához (13-tól 17-ig adják a pontokat). Ezt a kiterjesztett léptéket a múlt század közepén fejlesztették ki, de bár jól használható a Délkelet-Ázsia (Tajvan, Kína) partjain gyakran előforduló trópusi hurrikánok leírására, ritkán használják. Vannak más speciális mérlegek is erre a célra.
A hurrikánok részletes leírása a Saffir-Simpson skálán található. 1969-ben fejlesztette ki Herbert Saffir amerikai mérnök, majd Simpson árvíz effektusokat adott hozzá. Ez a skála az összes hurrikánt 5 szintre osztja a szél sebessége alapján. Lefedi ennek az értéknek az összes lehetséges határát: 120 km/h-tól 250 km/h-ig és még tovább, és részletesen leírja az erre a pontszámra jellemző károkat. A Saffir-Simpson skála könnyen lefordítható a kiterjesztett Beaufort skálára. Tehát 1 pont az elsőért 13 pont a másodikért, 2 pont - 14 pont és így tovább.
A hurrikánok osztályozásának további elméleti eszközei a Fujita-skála és a TORRO-skála. Mindkét skála tornádó vagy tornádó (a hurrikán egy fajtája) leírására szolgál, míg az első a tornádó által okozott károk osztályozásán alapul, míg a második a megfelelő matematikai kifejezéssel és a tornádó szélsebességén alapul.. Mindkét skálát világszerte használják a hurrikán meghatározott típusának leírására.
