Η κλίμακα Μποφόρ είναι ένα εμπειρικό μέτρο της ισχύος του ανέμου, που βασίζεται κυρίως σε παρατηρήσεις των συνθηκών της θάλασσας και των επιφανειακών κυμάτων. Είναι πλέον το πρότυπο για την αξιολόγηση της ταχύτητας του ανέμου και της επίδρασής του σε χερσαία και θαλάσσια αντικείμενα σε όλο τον κόσμο. Ας εξετάσουμε αυτό το θέμα με περισσότερες λεπτομέρειες στο άρθρο.
Σύντομη βιογραφία του Francis Beaufort
Ο εφευρέτης της κλίμακας της δύναμης του ανέμου, Φράνσις Μποφόρ, γεννήθηκε το 1774. Από μικρός άρχισε να δείχνει ενδιαφέρον για τη θάλασσα και τα πλοία. Καταταγμένος στο Βασιλικό Ναυτικό της Μεγάλης Βρετανίας, κατεύθυνε όλες τις προσπάθειές του στην οικοδόμηση μιας καριέρας ως ναυτικός. Ως αποτέλεσμα, ο Μποφόρ μπόρεσε να επιτύχει τον βαθμό του ναυάρχου του Βασιλικού Ναυτικού.
Κατά τη διάρκεια της θητείας του, όχι μόνο εκτελούσε στρατιωτικά ναυτικά καθήκοντα, αλλά αφιέρωσε επίσης πολύ χρόνο στη σύνταξη γεωγραφικών χαρτών και τη διεξαγωγή παρατηρήσεων σε διάφορα μέρη του κόσμου. Ο Μποφόρ σέρβιρε ακόμα και σε μεγάλη ηλικία. Πέθανε το 1857, όταν ήταν 83 ετών.
Η πρώτη κλίμακα για την εκτίμηση της ταχύτητας του ανέμου
ΚλίμακαΤο μποφόρ προτάθηκε το 1805. Μέχρι αυτό το σημείο, δεν υπήρχε κανένα συγκεκριμένο πρότυπο βάσει του οποίου να κρίνουμε πόσο αδύναμος ή δυνατός φυσούσε ο άνεμος. Πολλοί ναυτικοί βασίστηκαν στις υποκειμενικές τους ιδέες.
Αρχικά, η δύναμη του ανέμου στην κλίμακα μποφόρ παρουσιάστηκε ως διαβάθμιση από 0 έως 12. Ταυτόχρονα, κάθε σημείο δεν μιλούσε για την ταχύτητα κίνησης των μαζών του αέρα, αλλά για το πώς πρέπει να συμπεριφερθεί κανείς όσον αφορά τον έλεγχο του πλοίου. Για παράδειγμα, πότε μπορούν να τοποθετηθούν πανιά και πότε πρέπει να αφαιρεθούν για να αποφευχθεί το σπάσιμο των ιστών. Δηλαδή, η αρχική κλίμακα ανέμου Beaufort επιδίωκε καθαρά πρακτικούς σκοπούς στις ναυτιλιακές επιχειρήσεις.
Αυτή η κλίμακα υιοθετήθηκε ως πρότυπο για το Βρετανικό Ναυτικό μόνο στα τέλη της δεκαετίας του 1830.
Χρήση της κλίμακας στην ξηρά
Αρχίζοντας στη δεκαετία του 1850, η κλίμακα μποφόρ άρχισε να χρησιμοποιείται για χερσαίους σκοπούς. Αναπτύχθηκε ένας μαθηματικός τύπος για να μετατρέψει τις βαθμολογίες της στα φυσικά μεγέθη που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της ταχύτητας του ανέμου, δηλαδή μέτρα ανά δευτερόλεπτο (m/s) και χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο (km/s). Επιπλέον, τα κατασκευασμένα ανεμόμετρα (όργανα που μετρούν την ταχύτητα του ανέμου) έχουν επίσης αρχίσει να βαθμονομούνται σε αυτήν την κλίμακα.
Στις αρχές του 20ου αιώνα, ο μετεωρολόγος Τζορτζ Σίμπσον πρόσθεσε στην κλίμακα τα αποτελέσματα που προκαλούνται από ανέμους κατάλληλης ισχύος στην ξηρά. Ξεκινώντας από τη δεκαετία του 1920, η κλίμακα άρχισε να χρησιμοποιείται ευρέως σε όλο τον κόσμο για να περιγράψει φαινόμενα που σχετίζονται με τον άνεμο, τόσο στη θάλασσα όσο και στην ξηρά.
Σχέση μεταξύ σημείων κλίμακας και ισχύος ανέμου
Όπως σημειώθηκε παραπάνω, η δύναμη του ανέμου σε σημεία της κλίμακας μποφόρ μπορεί να μετατραπεί σε μονάδες κατάλληλες για χρήση. Για αυτό χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος: v=0,837B1,5 m/s, όπου v είναι η ταχύτητα του ανέμου σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο, B είναι η τιμή της κλίμακας μποφόρ. Για παράδειγμα, για 4 σημεία της εξεταζόμενης κλίμακας, που αντιστοιχεί στο όνομα "μέτρια αύρα", η ταχύτητα του ανέμου θα είναι: v=0,83741,5=6,7 m/s ή 24, 1 km/h.
Συχνά είναι απαραίτητο να λαμβάνεται η ταχύτητα των μαζών του αέρα σε χιλιόμετρα ανά ώρα. Για το σκοπό αυτό, προέκυψε μια άλλη μαθηματική σχέση μεταξύ των σημείων κλίμακας και της αντίστοιχης φυσικής ποσότητας. Ο τύπος είναι: v=3B1, 5 ± B, όπου v είναι η ταχύτητα με την οποία φυσά ο άνεμος, εκφρασμένη σε km/h. Σημειώστε ότι το σύμβολο "±" σας επιτρέπει να λάβετε όρια ταχύτητας που αντιστοιχούν στην καθορισμένη βαθμολογία. Έτσι, στο παραπάνω παράδειγμα, η ταχύτητα του ανέμου στην κλίμακα μποφόρ, που αντιστοιχεί σε 4 βαθμούς, θα είναι ίση με: v=341, 5 ± 4=24 ± 4 km/h ή 20-28 km/h.
Όπως μπορείτε να δείτε από το παράδειγμα, και οι δύο τύποι δίνουν το ίδιο αποτέλεσμα, επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό της ταχύτητας του ανέμου σε διάφορες μονάδες.
Σε συνέχεια στο άρθρο δίνουμε μια περιγραφή των συνεπειών της πρόσκρουσης του ανέμου της μιας ή της άλλης δύναμης σε διάφορα φυσικά αντικείμενα και ανθρώπινες δομές. Για το σκοπό αυτό, ολόκληρη η κλίμακα μποφόρ μπορεί να χωριστεί σε τρία μέρη: 0-4 βαθμοί, 5-8 βαθμοί και 9-12 βαθμοί.
Βαθμολογίες σε κλίμακα από 0 έως 4
Αν το ανεμόμετρο δείχνει ότι ο άνεμος είναι μέσαεντός 4 βαθμών της υπό εξέταση κλίμακας, τότε μιλούν για ελαφρύ αεράκι:
- Ηρεμία (0): Η επιφάνεια της θάλασσας είναι λεία, χωρίς κύματα. ο καπνός από τη φωτιά ανεβαίνει κατακόρυφα.
- Ελαφρύ αεράκι (1): μικρά κύματα χωρίς αφρό στη θάλασσα. ο καπνός υποδηλώνει την κατεύθυνση που φυσάει.
- Χαμηλό αεράκι (2): διαφανείς κορυφές κυμάτων που είναι συνεχείς. τα φύλλα αρχίζουν να πέφτουν από τα δέντρα και οι λεπίδες των ανεμόμυλων κινούνται.
- Ελαφρύ αεράκι (3): μικρά κύματα, οι κορυφές τους αρχίζουν να σπάνε. τα φύλλα στα δέντρα και οι σημαίες αρχίζουν να κυματίζουν.
- Μέτριο αεράκι (4): πολλά "αρνιά" στην επιφάνεια της θάλασσας. χαρτιά και σκόνη σηκώνονται από το έδαφος, οι κορυφές των δέντρων αρχίζουν να ταλαντεύονται.
Βαθμολογίες σε κλίμακα από 5 έως 8
Αυτοί οι άνεμοι μποφόρ προκαλούν ένα αεράκι να μετατραπεί σε δυνατό άνεμο. Αντιστοιχούν στην ακόλουθη περιγραφή:
- Φρέσκο αεράκι (5): θαλάσσια κύματα μεσαίου μεγέθους και μήκους. μικρές ταλαντεύσεις κορμών δέντρων, εμφάνιση κυματισμών στην επιφάνεια των λιμνών.
- Ισχυρό αεράκι (6): μεγάλα κύματα αρχίζουν να σχηματίζονται, οι κορυφές τους σπάνε συνεχώς, σχηματίζεται αφρός θάλασσας. κλαδιά δέντρων αρχίζουν να ταλαντεύονται, δυσκολεύεται να κρατήσει μια ανοιχτή ομπρέλα.
- Ισχυρός άνεμος (7): η επιφάνεια της θάλασσας γίνεται εξαιρετικά κυματιστή και «ογκώδης», ο αφρός παρασύρεται από τον άνεμο. μεγάλα δέντρα κινούνται και οι πεζοί δυσκολεύονται να κινηθούν ενάντια στον άνεμο.
- Δυνατός άνεμος (8): μεγάλα κύματα που «σπάνε», εμφάνιση λωρίδωναπό αφρό? οι κορώνες ορισμένων δέντρων αρχίζουν να σπάνε, η κίνηση των πεζών είναι δύσκολη, ορισμένα οχήματα κινούνται υπό την επίδραση της δύναμης του ανέμου.
Βαθμολογίες σε κλίμακα από 9 έως 12
Τα τελευταία σημεία της κλίμακας μποφόρ χαρακτηρίζουν την έναρξη μιας καταιγίδας και ενός τυφώνα. Οι συνέπειες τέτοιων ανέμων δίνονται παρακάτω:
- Πολύ δυνατός άνεμος (9): πολύ μεγάλα κύματα με σπασμένες κορυφές, μειωμένη ορατότητα. ζημιές σε δέντρα, αδυναμία κανονικής κίνησης πεζών και οχημάτων, αρχίζουν να καταστρέφονται κάποιες τεχνητές κατασκευές.
- Καταιγίδα (10): πυκνά κύματα, στις κορυφές των οποίων είναι ορατός ο αφρός, το χρώμα της επιφάνειας της θάλασσας γίνεται λευκό. δέντρα ξεριζώθηκαν, καταστρέφοντας κτίρια.
- Σοβαρή καταιγίδα (11): πολύ μεγάλα κύματα, η θάλασσα είναι εντελώς λευκή, η ορατότητα είναι πολύ χαμηλή. καταστροφές ποικίλης φύσης παντού, δυνατή βροχή, πλημμύρες, πετούν άνθρωποι και άλλα αντικείμενα στον αέρα.
- Τυφώνας (12): τεράστια κύματα, λευκή θάλασσα και μηδενική ορατότητα. η φυγή ανθρώπων, οχημάτων, δέντρων και τμημάτων σπιτιών, εκτεταμένες καταστροφές, ταχύτητες ανέμου έως και 120 km/h.
Κλίμακες που περιγράφουν τυφώνες
Φυσικά, τίθεται το ερώτημα: υπάρχουν άνεμοι που πνέουν ισχυρότεροι από 120 km/h στη Γη μας; Με άλλα λόγια, υπάρχει μια κλίμακα που να περιγράφει τις διαφορετικές δυνάμεις των τυφώνων; Η απάντηση σε αυτήν την ερώτηση είναι ναι: ναι, υπάρχει μια τέτοια κλίμακα και δεν είναι η μόνη.
ΒΚαταρχήν να πούμε ότι υπάρχει και η κλίμακα τυφώνα Μποφόρ και ταιριάζει εύκολα με την τυπική κλίμακα (προστίθενται πόντοι από 13 έως 17). Αυτή η εκτεταμένη κλίμακα αναπτύχθηκε στα μέσα του περασμένου αιώνα, ωστόσο, αν και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να περιγράψει τροπικούς τυφώνες που συμβαίνουν συχνά στις ακτές της Νοτιοανατολικής Ασίας (Ταϊβάν, Κίνα), χρησιμοποιείται σπάνια. Υπάρχουν και άλλες ειδικές ζυγαριές για αυτούς τους σκοπούς.
Λεπτομερείς περιγραφές των τυφώνων δίνονται στην κλίμακα Saffir-Simpson. Αναπτύχθηκε το 1969 από τον Αμερικανό μηχανικό Herbert Saffir και στη συνέχεια ο Simpson πρόσθεσε φαινόμενα πλημμύρας σε αυτό. Αυτή η κλίμακα χωρίζει όλους τους τυφώνες σε 5 επίπεδα με βάση την ταχύτητα του ανέμου. Καλύπτει όλα τα πιθανά όρια αυτής της τιμής: από 120 km/h έως 250 km/h και άνω, και περιγράφει λεπτομερώς τη χαρακτηριστική ζημιά αυτής της βαθμολογίας. Η κλίμακα Saffir-Simpson μεταφράζεται εύκολα στην εκτεταμένη κλίμακα μποφόρ. Άρα, 1 βαθμός για το πρώτο θα αντιστοιχεί σε 13 βαθμούς για τον δεύτερο, 2 βαθμοί - 14 βαθμοί και ούτω καθεξής.
Άλλα θεωρητικά εργαλεία για την ταξινόμηση των τυφώνων είναι η κλίμακα Fujita και η κλίμακα TORRO. Και οι δύο κλίμακες χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν έναν ανεμοστρόβιλο ή έναν ανεμοστρόβιλο (είδος τυφώνα), ενώ η πρώτη βασίζεται στην ταξινόμηση των ζημιών από έναν ανεμοστρόβιλο, ενώ η δεύτερη έχει μια αντίστοιχη μαθηματική έκφραση και βασίζεται στην ταχύτητα του ανέμου σε έναν ανεμοστρόβιλο. Και οι δύο κλίμακες χρησιμοποιούνται σε όλο τον κόσμο για να περιγράψουν τον συγκεκριμένο τύπο τυφώνα.
