Beaufortova skala je empirijska mera jačine vetra, zasnovana prvenstveno na posmatranju stanja mora i površinskih talasa. Sada je standard za procjenu brzine vjetra i njegovog utjecaja na kopnene i morske objekte širom svijeta. Razmotrimo ovo pitanje detaljnije u članku.
Kratka biografija Francisa Beauforta
Pronalazač skale snage vjetra, Francis Beaufort, rođen je 1774. godine. Od malih nogu počeo je pokazivati interesovanje za more i brodove. Upisujući se u Kraljevsku mornaricu Velike Britanije, sve svoje napore usmjerio je na izgradnju karijere mornara. Kao rezultat toga, Beaufort je uspio postići čin admirala Kraljevske mornarice.
Tokom svoje službe ne samo da je obavljao vojne pomorske zadatke, već je posvetio dosta vremena sastavljanju geografskih karata i vršenju osmatranja u raznim dijelovima svijeta. Beaufort je služio čak iu starosti. Umro je 1857. godine, 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 mornari su se bazirali na svojim subjektivnim idejama.
U početku je sila vjetra na Beaufortovoj skali predstavljena kao stepen od 0 do 12. Pritom, svaka tačka nije govorila o brzini kretanja vazdušnih masa, već o tome kako se treba ponašati u smislu kontrole broda. Na primjer, kada se jedra mogu postaviti, a kada ih treba ukloniti kako bi se izbjeglo lomljenje jarbola. Odnosno, originalna Beaufortova skala vjetra imala je isključivo praktične svrhe u pomorskom poslovanju.
Ova skala je usvojena kao standard za britansku mornaricu tek kasnih 1830-ih.
Korišćenje vage na kopnu
Počevši od 1850-ih, Beaufortova skala je počela da se koristi u kopnene svrhe. Razvijena je matematička formula za pretvaranje njenih 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 počeli da se kalibriraju na ovoj skali.
Početkom 20. veka, meteorolog Džordž Simpson dodao je na skalu efekte koje stvaraju vetrovi odgovarajuće jačine na kopnu. Počevši od 1920-ih, skala je počela da se široko koristi širom svijeta za opisivanje fenomena povezanih s vjetrom, kako na moru tako i na kopnu.
Odnos između tačaka skale i snage vjetra
Kao što je gore navedeno, sila vjetra u tačkama na Beaufortovoj skali može se pretvoriti u jedinice pogodne za upotrebu. Za ovo se koristi sljedeća formula: v=0,837B1,5 m/s, gdje je v brzina vjetra u metrima u sekundi, B je vrijednost Beaufortove skale. Na primjer, za 4 tačke razmatrane skale, 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 vazdušnih masa u kilometrima na sat. U tu svrhu izveden je još jedan matematički odnos između tačaka skale i odgovarajuće fizičke veličine. Formula je: v=3B1, 5 ± B, gdje je v brzina kojom vjetar duva, izražena u km/h. Imajte na umu da vam znak "±" omogućava da dobijete 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, tako da 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 tom cilju, čitava Beaufortova skala se može podeliti na tri dela: 0-4 poena, 5-8 poena i 9-12 poena.
Rezultati na skali od 0 do 4
Ako anemometar pokazuje da je vjetar unutraunutar 4 poena 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 duva.
- Laki povetarac (2): prozirni talasni vrhovi koji su neprekidni; lišće počinje da pada sa drveća i sečiva vetrenjača se pomeraju.
- Lagani povjetarac (3): mali valovi, njihovi vrhovi počinju da se lome; lišće na drveću i zastave počinju da se vijore.
- Umjeren povjetarac (4): mnogo "jaganjaca" na površini mora; papiri i prašina se dižu sa zemlje, krošnje drveća počinju da se njišu.
Rezultati na skali od 5 do 8
Ovi Beaufort vjetrovi uzrokuju da se povjetarac pretvori u jak vjetar. Oni odgovaraju sljedećem opisu:
- Svjež povjetarac (5): morski valovi srednje veličine i dužine; malo ljuljanje stabala, pojava mreškanja na površini jezera.
- Snažan povjetarac (6): počinju da se stvaraju veliki valovi, njihovi vrhovi se neprestano lome, stvara se morska pjena; grane drveća počinju da se njišu, teško držanje otvorenog kišobrana.
- Jak vjetar (7): površina mora postaje izuzetno valovita i "voluminozna", pjena se odnosi vjetrom; velika drveća se kreću, a pješaci se teško kreću protiv vjetra.
- Jak vjetar (8): veliki valovi koji se "lome", pojava prugaod pjene; krošnje nekih stabala počinju da se lome, kretanje pješaka je otežano, neka vozila se kreću pod utjecajem vjetra.
Rezultati na skali od 9 do 12
Posljednje točke Beaufortove skale karakteriziraju početak oluje i uragana. Posljedice takvih vjetrova su date u nastavku:
- Veoma jak vjetar (9): vrlo veliki valovi sa polomljenim vrhovima, smanjena vidljivost; oštećenja drveća, nemogućnost normalnog kretanja pješaka i vozila, počinju da se oštećuju neke vještačke 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 svuda, jake kiše, poplave, leteći ljudi i drugi objekti u vazduhu.
- 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.
Vage koje opisuju uragane
Naravno, postavlja se pitanje: postoje li na našoj Zemlji vjetrovi koji duvaju jači od 120 km/h? Drugim riječima, postoji li skala koja bi opisala različite jačine uragana? Odgovor na ovo pitanje je da: da, postoji takva skala, i nije jedina.
BPrije svega, treba reći da postoji i Beaufortova uraganska skala, koja se lako uklapa u standardnu skalu (dodaju se tačke od 13 do 17). Ova proširena skala 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-Simpson skali. Razvio ga je 1969. američki inženjer Herbert Saffir, a zatim mu je Simpson dodao efekte poplava. Ova skala dijeli sve uragane u 5 nivoa na osnovu 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 skala se lako prevodi u proširenu Beaufortovu skalu. Dakle, 1 bod za prvi odgovara 13 bodova za drugi, 2 boda - 14 bodova i tako dalje.
Drugi teoretski alati za klasifikaciju uragana su Fujita skala i TORRO skala. Obje skale se koriste za opisivanje tornada ili tornada (vrsta uragana), dok se prva temelji na klasifikaciji štete od tornada, dok druga ima odgovarajući matematički izraz i bazira se na brzini vjetra u tornadu.. Obje skale se koriste širom svijeta za opisivanje određene vrste uragana.
