Скалата на Бофорт е емпирична мярка за силата на вятъра, базирана предимно на наблюдения на морските условия и повърхностните вълни. Сега той е стандарт за оценка на скоростта на вятъра и ефекта му върху сушата и морските обекти по целия свят. Нека разгледаме този въпрос по-подробно в статията.
Кратка биография на Франсис Бофорт
Изобретателят на скалата за сила на вятъра, Франсис Бофорт, е роден през 1774 г. От ранна възраст започва да проявява интерес към морето и корабите. Записвайки се в Кралския флот на Великобритания, той насочва всичките си усилия към изграждането на кариера като моряк. В резултат на това Бофорт успя да постигне ранг на адмирал на Кралския флот.
По време на службата си той не само изпълняваше военни морски задачи, но и отделяше много време за съставяне на географски карти и провеждане на наблюдения в различни части на света. Бофорт е служил дори на стари години. Той умира през 1857 г., когато е на 83 години.
Първата скала за оценка на скоростта на вятъра
СкалаБофорт е предложен през 1805 г. До този момент нямаше конкретен стандарт, по който да се прецени колко слаб или силен духа вятърът. Много моряци се основават на своите субективни представи.
Първоначално силата на вятъра по скалата на Бофорт беше представена като степенуване от 0 до 12. В същото време всяка точка говореше не за скоростта на движение на въздушните маси, а за това как трябва да се държи човек по отношение на управлението на кораба. Например кога могат да се поставят платна и кога трябва да бъдат премахнати, за да се избегне счупване на мачтите. Тоест, оригиналната вятърна скала на Бофорт преследва чисто практически цели в морския бизнес.
Тази скала е приета като стандарт за британския флот едва в края на 1830-те години.
Използване на скалата на сушата
Започвайки от 1850-те години, скалата на Бофорт започва да се използва за сухоземни цели. Разработена е математическа формула за преобразуване на нейните резултати във физическите величини, използвани за измерване на скоростта на вятъра, т.е. метри в секунда (m/s) и километри в секунда (km/s). В допълнение, произведени анемометри (инструменти, които измерват скоростта на вятъра) също започнаха да се калибрират по тази скала.
В началото на 20-ти век метеорологът Джордж Симпсън добави към мащаба ефектите, произвеждани от ветровете с подходяща сила на сушата. В началото на 20-те години на миналия век скалата започва да се използва широко по целия свят за описване на явления, свързани с вятъра, както в морето, така и на сушата.
Връзка между точките на скалата и силата на вятъра
Както беше отбелязано по-горе, силата на вятъра в точки по скалата на Бофорт може да се преобразува в удобни за използване единици. За това се използва следната формула: v=0,837B1,5 m/s, където v е скоростта на вятъра в метри в секунда, B е стойността на скалата на Бофорт. Например, за 4 точки от разглежданата скала, която съответства на името "умерен бриз", скоростта на вятъра ще бъде: v=0,83741,5=6,7 m/s или 24, 1 км/ч.
Често е необходимо да се получи скоростта на въздушните маси в километри в час. За целта е изведена друга математическа връзка между точките на скалата и съответната физическа величина. Формулата е: v=3B1, 5 ± B, където v е скоростта, с която духа вятърът, изразена в km/h. Имайте предвид, че знакът "±" ви позволява да получите ограничения на скоростта, които съответстват на посочения резултат. Така че в примера по-горе скоростта на вятъра по скалата на Бофорт, която съответства на 4 точки, ще бъде равна на: v=341, 5 ± 4=24 ± 4 км/ч или 20-28 км/ч.
Както можете да видите от примера, и двете формули дават един и същ резултат, така че могат да се използват за определяне на скоростта на вятъра в различни единици.
По-нататък в статията даваме описание на последствията от въздействието на вятъра на една или друга сила върху различни природни обекти и човешки структури. За тази цел цялата скала на Бофорт може да бъде разделена на три части: 0-4 точки, 5-8 точки и 9-12 точки.
Резултати по скала от 0 до 4
Ако анемометърът показва, че вятърът е навътрев рамките на 4 точки от разглежданата скала, тогава те говорят за лек бриз:
- Спокойство (0): Повърхността на морето е гладка, без вълни; димът от огъня се издига вертикално.
- Лек бриз (1): малки вълни без пяна в морето; димът показва посоката на вятъра.
- Слаб бриз (2): прозрачни вълни, които са непрекъснати; листата започват да падат от дърветата и остриетата на вятърните мелници се движат.
- Лег бриз (3): малки вълни, гребените им започват да се чупят; листата по дърветата и знамената започват да се развяват.
- Умерен бриз (4): много "агнета" на повърхността на морето; хартии и прах се издигат от земята, върховете на дърветата започват да се люлеят.
Резултати по скала от 5 до 8
Тези ветрове на Бофорт причиняват бриз, който се превръща в силен вятър. Те отговарят на следното описание:
- Свеж бриз (5): морски вълни със среден размер и дължина; малко люлеене на стволовете на дърветата, появата на вълни по повърхността на езерата.
- Силен бриз (6): започват да се образуват големи вълни, гребените им непрекъснато се чупят, образува се морска пяна; клоните на дърветата започват да се люлеят, трудно е да държите отворен чадър.
- Силен вятър (7): повърхността на морето става изключително вълнообразна и "обемна", пяната се отнася от вятъра; големи дървета се движат и пешеходците трудно се движат срещу вятъра.
- Силен вятър (8): големи вълни, които се "чупят", появата на ивициот пяна; короните на някои дървета започват да се чупят, движението на пешеходците е затруднено, някои превозни средства се движат под въздействието на силата на вятъра.
Резултати по скала от 9 до 12
Последните точки от скалата на Бофорт характеризират началото на буря и ураган. Последиците от такива ветрове са дадени по-долу:
- Много силен вятър (9): много големи вълни със счупени гребени, намалена видимост; щети по дървета, невъзможност за нормално движение на пешеходци и превозни средства, някои изкуствени конструкции започват да се повреждат.
- Storm (10): дебели вълни, по чиито гребени се вижда пяна, цветът на морската повърхност става бял; изкоренени дървета, увреждащи сгради.
- Силна буря (11): много големи вълни, морето е напълно бяло, видимостта е много ниска; унищожаване от различно естество навсякъде, проливни дъждове, наводнения, летящи хора и други обекти във въздуха.
- Ураган (12): огромни вълни, бяло море и нулева видимост; бягството на хора, превозни средства, дървета и части от къщи, масови разрушения, скорост на вятъра до 120 km/h.
Везни, описващи урагани
Естествено възниква въпросът: има ли ветрове, които духат по-силни от 120 км/ч на нашата Земя? С други думи, има ли скала, която да описва различните сили на ураганите? Отговорът на този въпрос е да: да, има такава скала и тя не е единствената.
BНа първо място, трябва да се каже, че скалата на урагана на Бофорт също съществува и тя лесно се вписва в стандартната скала (добавят се точки от 13 до 17). Тази разширена скала е разработена в средата на миналия век, но въпреки че може да се използва за описване на тропически урагани, които често се срещат по бреговете на Югоизточна Азия (Тайван, Китай), тя се използва рядко. Има и други специални везни за тези цели.
Подробни описания на ураганите са дадени по скалата на Сафир-Симпсън. Той е разработен през 1969 г. от американския инженер Хърбърт Сафир, след което Симпсън добавя към него ефектите от наводнения. Тази скала разделя всички урагани на 5 нива въз основа на скоростта на вятъра. Той обхваща всички възможни граници на тази стойност: от 120 км/ч до 250 км/ч и повече и описва подробно щетите, характерни за тази оценка. Скалата на Сафир-Симпсън лесно се превежда в разширената скала на Бофорт. И така, 1 точка за първата ще съответства на 13 точки за втората, 2 точки - 14 точки и така нататък.
Други теоретични инструменти за класифициране на ураганите са скалата на Фуджита и скалата TORRO. И двете скали се използват за описание на торнадо или торнадо (вид ураган), докато първата се основава на класификацията на щетите от торнадо, докато втората има съответен математически израз и се основава на скоростта на вятъра в торнадо. И двете скали се използват по целия свят, за да опишат определения тип ураган.
