Beaufortova ljestvica empirijska je mjera snage vjetra, koja se prvenstveno temelji na promatranju stanja mora i površinskih valova. Sada je standard za procjenu brzine vjetra i njegovog učinka na kopnene i morske objekte diljem svijeta. Razmotrimo ovo pitanje detaljnije u članku.
Kratka biografija Francisa Beauforta
Izumitelj skale snage vjetra, Francis Beaufort, rođen je 1774. Od malih nogu počeo je pokazivati zanimanje za more i brodove. Upisujući se u Kraljevsku mornaricu Velike Britanije, sve je svoje napore usmjerio na izgradnju karijere mornara. Kao rezultat toga, Beaufort je uspio postići čin admirala Kraljevske mornarice.
Tijekom službe ne samo da je obavljao vojne pomorske zadaće, već je puno vremena posvetio sastavljanju zemljopisnih karata i provođenju promatranja u raznim dijelovima svijeta. Beaufort je služio čak iu starosti. Umro je 1857., kada su mu bile 83 godine.
Prva skala za procjenu brzine vjetra
SkalaBeaufort je predložen 1805. Do ovog trenutka nije postojao poseban standard po kojem bi se procijenilo koliko je vjetar slab ili jak. Mnogi nautičari temeljili su se na svojim subjektivnim idejama.
U početku je sila vjetra na Beaufortovoj ljestvici predstavljena kao gradacija od 0 do 12. Pritom, svaka točka nije govorila o brzini kretanja zračnih masa, već o tome kako se treba ponašati u smislu upravljanja brodom. Na primjer, kada se jedra mogu postaviti, a kada ih treba ukloniti kako bi se izbjeglo lomljenje jarbola. Odnosno, originalna Beaufortova vjetrovna ljestvica imala je isključivo praktične svrhe u pomorskom poslovanju.
Ova ljestvica je usvojena kao standard za britansku mornaricu tek kasnih 1830-ih.
Upotreba vage na kopnu
Počevši od 1850-ih, Beaufortova ljestvica počela se koristiti u kopnene svrhe. Razvijena je matematička formula za pretvaranje njezinih rezultata u fizičke veličine koje se koriste za mjerenje brzine vjetra, tj. metara u sekundi (m/s) i kilometara u sekundi (km/s). Osim toga, proizvedeni anemometri (instrumenti koji mjere brzinu vjetra) također su se počeli kalibrirati na ovoj ljestvici.
Početkom 20. stoljeća, meteorolog George Simpson dodao je na ljestvicu efekte vjetra odgovarajuće jačine na kopnu. Počevši od 1920-ih, ljestvica se počela naširoko koristiti diljem svijeta za opisivanje fenomena povezanih s vjetrom, kako na moru tako i na kopnu.
Odnos između točaka skale i snage vjetra
Kao što je gore navedeno, sila vjetra u točkama na Beaufortovoj ljestvici može se pretvoriti u jedinice prikladne za korištenje. Za to se koristi sljedeća formula: v=0,837B1,5 m/s, gdje je v brzina vjetra u metrima u sekundi, B je vrijednost Beaufortove ljestvice. Na primjer, za 4 točke razmatrane ljestvice, što odgovara nazivu "umjereni povjetarac", brzina vjetra će biti: v=0,83741,5=6,7 m/s ili 24, 1 km/h.
Često je potrebno dobiti brzinu zračnih masa u kilometrima na sat. U tu svrhu izveden je još jedan matematički odnos između točaka skale i odgovarajuće fizičke veličine. Formula je: v=3B1, 5 ± B, gdje je v brzina kojom vjetar puše, izražena u km/h. Imajte na umu da vam znak "±" omogućuje dobivanje ograničenja brzine koja odgovaraju navedenom rezultatu. Dakle, u gornjem primjeru, brzina vjetra na Beaufortovoj skali, koja odgovara 4 boda, bit će jednaka: v=341, 5 ± 4=24 ± 4 km/h ili 20-28 km/h.
Kao što možete vidjeti iz primjera, obje formule daju isti rezultat, pa se mogu koristiti za određivanje brzine vjetra u različitim jedinicama.
Dalje u članku dajemo opis posljedica utjecaja vjetra jedne ili druge sile na različite prirodne objekte i ljudske strukture. U tu svrhu, cjelokupna Beaufortova ljestvica može se podijeliti na tri dijela: 0-4 boda, 5-8 bodova i 9-12 bodova.
Ocjene na skali od 0 do 4
Ako anemometar pokazuje da je vjetar unutraunutar 4 boda razmatrane skale, tada govore o laganom povjetarcu:
- Mir (0): Površina mora je glatka, bez valova; dim iz vatre diže se okomito.
- Lagani povjetarac (1): mali valovi bez pjene na moru; dim pokazuje smjer u kojem vjetar puše.
- Laki povjetarac (2): prozirni valni vrhovi koji su kontinuirani; lišće počinje padati s drveća i pomiču se oštrice vjetrenjača.
- Lagani povjetarac (3): mali valovi, vrhovi im se počinju lomiti; lišće na drveću i zastave počinju se vijoriti.
- Umjereni povjetarac (4): mnogo "janjadi" na površini mora; papiri i prašina dižu se sa zemlje, krošnje drveća počinju se ljuljati.
Ocjene na skali od 5 do 8
Ovi Beaufort vjetrovi uzrokuju da se povjetarac pretvori u jak vjetar. Odgovaraju sljedećem opisu:
- Svježi povjetarac (5): morski valovi srednje veličine i duljine; malo ljuljanje debla, pojava mreškanja na površini jezera.
- Snažan povjetarac (6): počinju se stvarati veliki valovi, njihovi vrhovi se neprestano lome, stvara se morska pjena; grane drveća počinju se ljuljati, teško držanje otvorenog kišobrana.
- Jak vjetar (7): površina mora postaje izrazito valovita i "voluminozna", pjenu vjetar odnosi; velika stabla se kreću, a pješaci se teško kreću protiv vjetra.
- Jak vjetar (8): veliki valovi koji se "lome", pojava prugaod pjene; krošnje nekih stabala počinju se lomiti, kretanje pješaka je otežano, neka se vozila kreću pod utjecajem vjetra.
Ocjene na skali od 9 do 12
Posljednje točke Beaufortove ljestvice karakteriziraju početak oluje i uragana. Posljedice takvih vjetrova navedene su u nastavku:
- Vrlo jak vjetar (9): vrlo veliki valovi s polomljenim vrhovima, smanjena vidljivost; oštećenja drveća, nemogućnost normalnog kretanja pješaka i vozila, počinju se oštećivati neke umjetne konstrukcije.
- Oluja (10): debeli valovi, na čijim se vrhovima vidi pjena, boja površine mora postaje bijela; drveće počupano, oštećene zgrade.
- Jaka oluja (11): vrlo veliki valovi, more je potpuno bijelo, vidljivost je vrlo slaba; uništavanje razne prirode posvuda, jake kiše, poplave, leteći ljudi i drugi objekti u zraku.
- Uragan (12): ogromni valovi, bijelo more i nulta vidljivost; bijeg ljudi, vozila, drveća i dijelova kuća, široko rasprostranjena razaranja, brzine vjetra do 120 km/h.
Skale koje opisuju uragane
Naravno, postavlja se pitanje: postoje li vjetrovi koji na našoj Zemlji pušu jači od 120 km/h? Drugim riječima, postoji li ljestvica koja bi opisala različite jačine uragana? Odgovor na ovo pitanje je da: da, postoji takva ljestvica, i nije jedina.
BPrije svega, treba reći da postoji i Beaufortova uraganska ljestvica, koja se lako uklapa u standardnu ljestvicu (dodaju se točke od 13 do 17). Ova proširena ljestvica razvijena je sredinom prošlog stoljeća, međutim, iako se može koristiti za opisivanje tropskih uragana koji se često javljaju na obalama jugoistočne Azije (Tajvan, Kina), rijetko se koristi. Postoje i druge posebne vage za ove svrhe.
Detaljni opisi uragana dati su na Saffir-Simpsonovoj ljestvici. Razvio ga je 1969. američki inženjer Herbert Saffir, a zatim mu je Simpson dodao efekte poplava. Ova ljestvica dijeli sve uragane u 5 razina na temelju brzine vjetra. Pokriva sve moguće granice ove vrijednosti: od 120 km/h do 250 km/h i više, te detaljno opisuje oštećenja karakteristična za ovaj rezultat. Saffir-Simpsonova ljestvica lako se prevodi u proširenu Beaufortovu ljestvicu. Dakle, 1 bod za prvi odgovarat će 13 bodova za drugi, 2 boda - 14 bodova i tako dalje.
Drugi teoretski alati za klasifikaciju uragana su Fujita ljestvica i TORRO ljestvica. Obje skale koriste se za opisivanje tornada ili tornada (vrsta uragana), dok se prva temelji na klasifikaciji štete od tornada, dok druga ima odgovarajući matematički izraz i temelji se na brzini vjetra u tornadu.. Obje skale koriste se diljem svijeta za opisivanje određene vrste uragana.
