Beaufortova lestvica je empirično merilo moči vetra, ki temelji predvsem na opazovanju morskih razmer in površinskih valov. Zdaj je standard za ocenjevanje hitrosti vetra in njegovega vpliva na kopne in morske objekte po vsem svetu. Oglejmo si to vprašanje podrobneje v članku.
Kratka biografija Francisa Beauforta
Izumitelj lestvice moči vetra, Francis Beaufort, se je rodil leta 1774. Že od malih nog se je začel zanimati za morje in ladje. Ko se je prijavil v Kraljevo mornarico Velike Britanije, je vsa svoja prizadevanja usmeril v gradnjo kariere mornarja. Kot rezultat, je Beaufortu uspelo doseči čin admirala kraljeve mornarice.
Med službovanjem ni opravljal le vojaških pomorskih nalog, ampak je veliko časa posvetil sestavljanju geografskih kart in izvajanju opazovanj na različnih koncih sveta. Beaufort je služil tudi na stara leta. Umrl je leta 1857, ko je bil star 83 let.
Prva lestvica za ocenjevanje hitrosti vetra
LestvicaBeaufort je bil predlagan leta 1805. Do te točke ni bilo posebnega standarda, po katerem bi lahko ocenili, kako šibek ali močan je veter. Mnogi mornarji so se oprli na svoje subjektivne zamisli.
Na začetku je bila sila vetra na Beaufortovi lestvici predstavljena kot stopnja od 0 do 12. Hkrati pa vsaka točka ni govorila o hitrosti gibanja zračnih mas, temveč o tem, kako se je treba obnašati v smislu nadzora ladje. Na primer, kdaj je mogoče nastaviti jadra in kdaj jih je treba odstraniti, da se jambor ne zlomi. To pomeni, da je prvotna Beaufortova vetrna lestvica zasledovala izključno praktične namene v pomorskem poslovanju.
Ta lestvica je bila sprejeta kot standard za britansko mornarico šele v poznih 1830-ih.
Uporaba lestvice na kopnem
Začetek v 1850-ih se je Beaufortova lestvica začela uporabljati za kopenske namene. Razvita je bila matematična formula za pretvorbo njenih rezultatov v fizične količine, ki se uporabljajo za merjenje hitrosti vetra, to so metre na sekundo (m/s) in kilometre na sekundo (km/s). Poleg tega so se na tej lestvici začeli kalibrirati tudi izdelani anemometri (inštrumenti, ki merijo hitrost vetra).
Na začetku 20. stoletja je meteorolog George Simpson na lestvico dodal učinke, ki jih povzročajo vetrovi ustrezne moči na kopnem. Od dvajsetih let prejšnjega stoletja se je lestvica začela široko uporabljati po vsem svetu za opis pojavov, povezanih z vetrom, tako na morju kot na kopnem.
Razmerje med točkami na lestvici in močjo vetra
Kot je navedeno zgoraj, se moč vetra v točkah na Beaufortovi lestvici lahko pretvori v enote, ki so primerne za uporabo. Za to se uporablja naslednja formula: v=0,837B1,5 m/s, kjer je v hitrost vetra v metrih na sekundo, B je vrednost Beaufortove lestvice. Na primer, za 4 točke obravnavane lestvice, ki ustreza imenu "zmeren vetrič", bo hitrost vetra: v=0,83741,5=6,7 m/s ali 24, 1 km/h.
Pogosto je treba dobiti hitrost zračnih mas v kilometrih na uro. V ta namen je bila izpeljana še ena matematična zveza med točkami lestvice in ustrezno fizikalno količino. Formula je: v=3B1, 5 ± B, kjer je v hitrost, s katero piha veter, izražena v km/h. Upoštevajte, da vam znak "±" omogoča, da dobite omejitve hitrosti, ki ustrezajo določenemu rezultatu. Torej bo v zgornjem primeru hitrost vetra na Beaufortovi lestvici, ki ustreza 4 točkam, enaka: v=341, 5 ± 4=24 ± 4 km/h ali 20-28 km/h.
Kot lahko vidite iz primera, obe formuli dajeta enak rezultat, zato ju je mogoče uporabiti za določanje hitrosti vetra v različnih enotah.
Nadalje v članku podajamo opis posledic vpliva vetra ene ali druge sile na različne naravne objekte in človeške strukture. V ta namen lahko celotno Beaufortovo lestvico razdelimo na tri dele: 0-4 točke, 5-8 točk in 9-12 točk.
Rezultati na lestvici od 0 do 4
Če anemometer pokaže, da je veter notriznotraj 4 točk obravnavane lestvice, potem govorijo o rahlem vetriču:
- Mir (0): Površina morja je gladka, brez valov; dim iz ognja se dviga navpično.
- Lahek vetrič (1): majhni valovi brez pene na morju; dim označuje smer vetra.
- Nizek vetrič (2): prozorni valovi, ki so neprekinjeni; listje začne padati z dreves in rezila mlinov na veter se premikajo.
- Lahek vetrič (3): majhni valovi, njihovi grebeni se začnejo lomiti; listje na drevesih in zastave se začnejo mahati.
- Zmeren vetrič (4): veliko "jagnjet" na površini morja; papirji in prah se dvigajo s tal, krošnje dreves se začnejo zibati.
Rezultati na lestvici od 5 do 8
Ti vetrovi Beaufort povzročajo, da se vetrič spremeni v močan veter. Ustrezajo naslednjemu opisu:
- Svež vetrič (5): morski valovi srednje velikosti in dolžine; majhno nihanje drevesnih debel, pojav valovanja na gladini jezer.
- Močan vetrič (6): nastajati se začnejo veliki valovi, njihovi grebeni se nenehno lomijo, nastaja morska pena; drevesne veje se začnejo zibati, težave pri držanju odprtega dežnika.
- Močan veter (7): gladina morja postane izjemno valovita in "voluminozna", peno veter odnaša; velika drevesa se premikajo, pešci pa se težko premikajo proti vetru.
- Močan veter (8): veliki valovi, ki se "lomijo", videz črtiz pene; krošnje nekaterih dreves se začnejo lomiti, gibanje pešcev je oteženo, nekatera vozila se premikajo pod vplivom vetra.
Rezultati na lestvici od 9 do 12
Zadnje točke Beaufortove lestvice označujejo začetek nevihte in orkana. Posledice takšnih vetrov so navedene spodaj:
- Zelo močan veter (9): zelo veliki valovi z zlomljenimi grebeni, zmanjšana vidljivost; poškodbe dreves, nemožnost normalnega gibanja pešcev in vozil, začenjajo se poškodovati nekatere umetne konstrukcije.
- Nevihta (10): debeli valovi, na katerih je vidna pena, barva morske gladine postane bela; drevesa izruvana, poškodujejo zgradbe.
- Hudo neurje (11): zelo veliki valovi, morje je popolnoma belo, vidljivost je zelo nizka; uničenje različne narave povsod, močno deževje, poplave, leteči ljudje in drugi predmeti v zraku.
- Orkan (12): ogromni valovi, belo morje in nična vidljivost; beg ljudi, vozil, dreves in delov hiš, obsežno uničenje, hitrost vetra do 120 km/h.
Lestvice, ki opisujejo orkane
Seveda se postavlja vprašanje: ali obstajajo na naši Zemlji vetrovi, ki pihajo močnejši od 120 km/h? Z drugimi besedami, ali obstaja lestvica, ki bi opisala različne moči orkanov? Odgovor na to vprašanje je pritrdilen: da, taka lestvica obstaja in ni edina.
BNajprej je treba povedati, da obstaja tudi Beaufortova orkanska lestvica, ki se zlahka ujema s standardno lestvico (dodane so točke od 13 do 17). Ta razširjena lestvica je bila razvita sredi prejšnjega stoletja, čeprav se lahko uporablja za opis tropskih orkanov, ki se pogosto pojavljajo na obalah jugovzhodne Azije (Tajvan, Kitajska), se uporablja redko. Za te namene obstajajo druge posebne tehtnice.
Podrobni opisi orkanov so podani na Saffir-Simpsonovi lestvici. Leta 1969 ga je razvil ameriški inženir Herbert Saffir, nato pa mu je Simpson dodal še poplavne učinke. Ta lestvica razdeli vse orkane na 5 stopenj glede na hitrost vetra. Zajema vse možne meje te vrednosti: od 120 km/h do 250 km/h in več ter podrobno opisuje škodo, značilno za to oceno. Saffir-Simpsonovo lestvico je enostavno prevesti v razširjeno Beaufortovo lestvico. Torej, 1 točka za prvo bo ustrezala 13 točkam za drugo, 2 točki - 14 točk in tako naprej.
Druga teoretična orodja za razvrščanje orkanov sta lestvica Fujita in lestvica TORRO. Obe lestvici se uporabljata za opis tornada ali tornada (vrste orkana), pri čemer prva temelji na klasifikaciji škode zaradi tornada, druga pa ima ustrezen matematični izraz in temelji na hitrosti vetra v tornadu.. Obe lestvici se uporabljata po vsem svetu za opis določene vrste orkana.
