Beaufort -skala

Sir Francis Beaufort

Den Beaufort skalan ( Bft ) är en skala för uppdelning av vindstyrkan i 13 hållfasthetsintervall från 0 ( lugn ) till 12 ( orkan ), som inte är baserad på exakta mått, utan på de observerade effekterna av vinden. Det är uppkallat efter Sir Francis Beaufort och är ett allmänt använt system för att beskriva vindstyrka.

berättelse

Ingenjören John Smeaton utvecklade en mätmetod för första gången.

Beaufort -skalan kommer inte från Francis Beaufort (1774–1857). Redan Tycho Brahe hade försökt kategorisera vindarna. Ingenjören John Smeaton kännetecknade dem först av deras effekt på väderkvarnblad . Hans bord, som publicerades 1759, innehöll elva vindstyrkor (medräknat vindlöshet), han beskrev varje vindstyrka med dess inverkan på miljön, till exempel att en orkan rycker upp träd och förstör byggnader. Dessutom angav han vindhastigheten och vindtrycket. I ett manuskript från 1790 omarbetas värdena på Smeatons skala till nio vindhastigheter, som kännetecknades av deras effekt på en väderkvarn. Till exempel definierades en ”bris” som det faktum att den kunde flytta grenarna på ett träd och en kvarnvinge gjorde sex till nio varv per minut.

Stora handelsföretag som East India Company och Kriegsmarine utvärderade systematiskt de återvändande kaptenernas loggböcker under Beauforts tid, bland annat för att få information om gynnsamma vindförhållanden. Anmärkningarna som var vanliga vid den tiden, till exempel ”måttlig vind”, var inte standardiserade och därför inte jämförbara. Problemet var att vind till sjöss - ombord på ett segelfartyg som rörde sig med vinden - inte kunde mätas absolut. Olika forskare försökte därför karaktärisera vinden genom dess effekter.

Den dåvarande hydrografen av "East India Company" och från 1795 första hydrografen över amiralitetet , Alexander Dalrymple , gjorde Smeatons skala känd i sjöfartsvärlden. Dalrymples version innehöll tolv vindstyrkor (igen utan lugn), allt från 1 ”svag bris” till 12 ”storm”. Dalrymple publicerade sin egen skala, uttryckligen avsedd för användning i loggböcker, i en broschyr 1779 och i boken Practical Navigation 1790 .

Beaufort lärde sig troligen känna Dalrymples skala från sin broschyr från 1779. Under hela sitt liv förde han en omfattande dagbok där han bland annat spelade in vädret. Den 12 eller 13 januari 1806 skrev han in orden: ”Från och med nu kommer jag att uppskatta vindens styrka enligt följande skala, för ingenting förmedlar en mer oklar uppfattning om vind och väder än de gamla uttrycken måttliga och grumligt, etc. etc. ”Detta följs av en skala från 1 till 13, som sträcker sig från” lugn ”till” storm ”. Den 14 september 1807 startade han en ny dagbok där han - som vanligt - noterade vindskalan på flygbladet som han tänkte använda. Kort därefter förbättrade han skalan genom att lägga till hur vindkraften kunde ses på seglen på en fullt riggad fregatt. Till exempel råder vindkraft 5 när toppsegel , platta segel , royal, aviator och stavsegel kan förbli hissade, med vindkraft 7 måste de tre bästa seglen revas.

Efter att Beaufort blev amiralitetets hydrograf 1829 gav han sin förbättrade skala vidare till alla intresserade. Den publicerades i Admiralty's Nautical Magazine 1832 . År 1837 var skalan redan i bruk under hela lantmäteritjänsten, och i slutet av 1838 utfärdade amiralitetet en instruktion som gjorde den obligatorisk. Denna skala hade dock inget namn och kallades helt enkelt som det "bifogade schemat". Även i de detaljerade dödsannonserna vid Beauforts död nämns det inte en vindskala.

Det var först 1906 som den brittiska meteorologiska tjänsten skapade versionen av vågen med 13 nivåer (inkl. 0), som har blivit känd som Beaufort -skalan (i följande tabell omfattar skalan inklusive kolumnen "Effect on land"). Här kännetecknas vindkraft 0, dvs lugn, av att rök stiger vertikalt. Med vindkraft 2, en ”lätt bris”, kan vinden kännas i ansiktet och lämnar prassel. Respektive vindhastighet anges för detta ändamål. I denna version har Beaufort -skalan inkluderats i många ordböcker och uppslagsverk. År 1927 omformulerade den tyska kaptenen Peter Petersen den ursprungliga Beaufort -skalan för sjöfartsändamål eftersom segel inte längre spelade någon större roll inom sjöfarten. Petersen Seegang -skalan beskriver vindens effekt på havet (i tabellen omfattar skalan inklusive kolumnen "Effekt på havet", se även följande bilder). Så med vindkraft 6, "stark vind", stora vågor på 2,5 till 4 meter höga form, kan omfattande, vita skumryggar ses överallt; det finns lite spray.

År 1935 accepterades Beaufort -skalan som allmänt giltig vid den första internationella meteorologiska konferensen i Bryssel och 1946, genom resolution av Internationella meteorologiska organisationen , utökades den med ytterligare 5 till totalt 18 nivåer (inklusive 0):

  • Vindkraft 12: Vindhastighet: 64–71 kn eller 118–133 km / h, i stället för föregående> 117 km / h
  • Vindkraft 13: Vindhastighet: 72–80 kn eller 134–149 km / h
  • Vindkraft 14: Vindhastighet: 81–89 kn eller 150–166 km / h
  • Vindkraft 15: Vindhastighet: 90–99 kn eller 167–183 km / h
  • Vindkraft 16: Vindhastighet: 100–108 kn eller 184–202 km / h
  • Vindkraft 17: Vindhastighet: ≧ 109 kn eller ≧ 203 km / h

Efter att efterträdarorganisationen, World Meteorological Organization, reducerade den utökade Beaufort-skalan till den traditionella tolvskalan 1970, är ​​den 18-delade skalan, som utvidgades till att omfatta ytterligare en vindkraft, nu endast tillgänglig i Taiwan och på det kinesiska fastlandet, som också upprepade gånger påverkas av sådana vindkrafter som utnyttjas. Där definieras vindkraft 17 som en super orkan / supertyfon med 109–119 kn eller 202–220 km / h och vindhastigheter utöver den på kn 120 kn eller ≧ 220 km / h klassificeras som hyper orkan / hyper Kallade tyfoner .

År 1971 publicerade Theodore Fujita från University of Chicago Fujita -tornado -skalan med betygen F0 till F12, särskilt för vindhastigheter på tornados som går utöver Beaufort -skalan. Sug "burk. Den sju- stegs Saffir-Simpson orkanvindvinden har också använts sedan 1972 , vilket delar de faktiska orkanerna i fem kategorier. Den Japan Meteorological Agency och de två regionala specialiserade meteorologiska center i norr och sydväst av Indien använder olika cyklon skalor. För södra Stilla havet och den australiska regionen använder varningscentren för tropiska cykloner där skalan för Australian Bureau of Meteorology , som också är baserad på en förlängning av Beaufort -skalan .

Sammantaget finns det dock ingen riktigt bindande version av denna Beaufort -skala - det vill säga inklusive beskrivningen enligt fenomenologiska kriterier (se nedan) - så att den kommer att fortsätta att användas i många olika varianter. Professionella meteorologer mäter därför alltid vindhastigheten direkt med en vindmätare och använder endast Beaufort -vågen i en nödsituation.

Beaufort -skala enligt fenomenologiska kriterier

Vindstyrka och medelvindhastighet (v) beskrivning beskrivning
vindkraften av svällningen (vindhavet) Påverkan på land Effekt på havet bild
0 Bft

v <1 kn

v <0,51 m / s

v <1,85 km / h

Lugn, lugn helt lugnt, mjukt hav ingen luftrörelse, rök stiger vertikalt spegelglatt hav Beaufort -skala 0.jpg
1 Bft

1 ≦ v <4 kn

0,51 ≦ v <2,06 m / s

1,85 ≦ v <7,41 km / h

mjukt drag lugnt, vågigt hav knappast märkbar, rök glider lätt av, vindblad och vindskovlar orörliga små krusningar Beaufort -skala 1.jpg
2 Bft

4 ≦ v <7 kn

2,06 ≦ v <3,60 m / s

7,41 ≦ v <12,96 km / h

lätt bris svagt upprörd hav Bladen prasslar, vinden är påtaglig i ansiktet små, korta vågor, yta glasartade Beaufort skala 2.jpg
3 Bft

7 ≦ v <11 kn

3,60 ≦ v <5,66 m / s

12,96 ≦ v <20,37 km / h

svag bris svagt upprörd hav Blad och tunna kvistar rör sig, vimplar sträcks Början på skumbildning Beaufort -skala 3.jpg
4 Bft

11 ≦ v <16kn

5,66 ≦ v <8,23 m / s

20,37 ≦ v <29,63 km / h

måttlig bris något upprörd hav Grenar rör sig, löst papper lyfts från marken små, längre vågor, ganska vanliga skumhuvuden Beaufort -skala 4.jpg
5 Bft

16 ≦ v <22 kn

8,23 ≦ v <11,32 m / s

29,63 ≦ v <40,74 km / h

frisk bris, frisk vind måttligt upprörd hav större grenar och träd rör sig, vinden hörs tydligt måttliga vågor av stor längd, skummande huvuden överallt Beaufort skala 5.jpg
6 Bft

22 ≦ v <28 kn

11,32 ≦ v <14,40 m / s

40,74 ≦ v <51,86 km / h

stark vind grovt hav tjocka grenar rör sig, hörbara visslande på vajrar och telefonlinjer större vågor med brytande huvuden, vita skumfläckar överallt Beaufort -skala 6.jpg
7 Bft

28 ≦ v <34 kn

14,40 ≦ v <17,49 m / s

51,86 ≦ v <62,97 km / h

hård vind mycket grovt hav Träd svajar, motstånd när man går mot vinden vitt skum från de brytande våghuvudena lägger sig i skumremsor i vindens riktning Beaufort -skala 7.jpg
8 Bft

34 ≦ v <41 kn

17,49 ≦ v <21,09 m / s

62,97 ≦ v <75,93 km / h

stormig vind måttligt öppet hav stora träd flyttas, fönsterluckor öppnas, grenar bryter från träd, avsevärt hinder när man går ganska höga vågtoppar vars huvuden blåses bort, skumremsor överallt Beaufort -skala 8.jpg
9 Bft

41 ≦ v <48 kn

21,09 ≦ v <24,69 m / s

75,93 ≦ v <88,90 km / h

storm öppna havet Grenar går sönder, mindre skador på hus, tegel och rökhuvar lyfts från tak, trädgårdsmöbler välter och blåser och promenader är ett avsevärt hinder höga vågor med blåst spray , brytare börjar bildas Beaufort -skala 9.jpg
10 Bft

48 ≦ v <56 kn

24,69 ≦ v <28,81 m / s

88,90 ≦ v <103,71 km / h

kraftig storm mycket öppet hav Träd röjs upp, trädstammar går sönder, trädgårdsmöbler blåses bort, stora skador på hus; sällan inåt landet mycket höga vågor, vita fläckar på vattnet, långa, brytande åsar, tunga brytare Beaufort -skala 10.jpg
11 Bft

56 ≦ v <64 kn

28,81 ≦ v <32,92 m / s

103,71 ≦ v <118,53 km / h

orkanliknande storm tungt hav våldsamma vindbyar, svår stormskador, svår skada på skogar (vind break ), är tak täckt, bilar kastas utanför banan, tjocka väggar är skadade, är omöjligt gång; mycket sällsynt i inlandet vrålande hav blåses vatten horisontellt, kraftig siktreduktion Beaufort -skala 11.jpg
12 Bft

v ≥ 64 kn

v ≥ 32,92 m / s

v ≥ 118,53 km / h

orkan exceptionellt tunga hav allvarliga stormskador och förödelse mycket sällsynt i inlandet Sjön helt vit, luft fylld med skum och spray, inte mer synlighet Beaufort -skala 12.jpg

Beaufort -skala och vindhastigheter


Vindstyrka
i Bft
beskrivning medelhastighet
kn Fröken km / h mph
0 Lugn, lugn 00 - 0<1 00,0 - 0<0,3 000 - 001 00 , 0- 0<1.2
1 mjukt drag 01 - 0<4 00,3 - 0<1,6 001 - 005 01,2 - 0<4,6
2 Lätt vind 04 - 0<7 01,6 - 0<3,4 006 - 011 04,6 - 0<8,1
3 svag bris 07 - <11 03,4 - 0<5,5 012 - 019 08.1 - <12.7
4: e måttlig bris 11 - <16 05,5 - 0<8,0 020 - 028 12,7 - <18,4
5 Frisk bris 16 - <22 08,0 - <10,8 029 - 038 18,4 - <25,3
6: e stark vind 22 - <28 10,8 - <13,9 039 - 049 25,3 - <32,2
7: e hård vind 28 - <34 13,9 - <17,2 050 - 061 32,2 - <39,1
8: e stormig vind 34 - <41 17,2 - <20,8 062 - 074 39,1 - <47,2
9 storm 41 - <48 20,8 - <24,5 075 - 088 47,2 - <55,2
10 kraftig storm 48 - <56 24,5 - <28,5 089-102 55,2 - <64,4
11 orkanliknande storm 56 - <64 28,5 - <32,7 103-117 64,4 - <73,6
12: e orkan 00 - ≥ 64 00.0 - ≥ 32,7 000 ≥ 118 00.0 - ≥ 73,6

diagram

Beaufortskala.svg

Formler

Enligt översynen av Beaufort -skalan 1946 finns följande samband mellan vindhastighet och Beaufort -styrka B [ Bft ] ( kommersiellt avrundad ):

eller löst enligt B:

där v är vindhastigheten 10 meter över ytan. Den första av formlerna fastställdes som den nationella standarden av British Meteorological Service 1913 och föreslogs som den internationella standarden 1914 (förslaget avvisades). Den är baserad på en undersökning av den senare direktören för vädertjänsten, Sir George Clarke Simpson, från 1905/6, som dock publicerades på basis av miles i timmen. För andra enheter gäller ungefär:

respektive.

En förenklad relation är:

(Denna approximation leder till fel <0,5 Bft vid vindstyrkor mellan 3 och 10 Bft. Men under praktiska förhållanden eller vid mätningar med kommersiellt tillgängliga enheter är detta fel vanligtvis försumbart.)

Eftersom det är ovanligt att arbeta med fraktioner eller decimalfraktioner av vindstyrkor är det viktigt att beräkna de nedre och övre gränserna för heltalets vindstyrkor enligt en av de nämnda formlerna. Gränsvärdena i enheterna för knop, km / h och mph avrundas till hela tal och värdena i m / s till exakt en decimal. Övre gränser reduceras, nedre gränser avrundas uppåt. Vindkraft 9 Bft, dvs B mellan 8,5 och 9,4, motsvarar en vindhastighet mellan 20,7 och 24,4 m / s, 10 Bft motsvarar 24,5 till 28,4 m / s etc.

Faktum är att beräkningsformeln endast representerar den "lägsta gemensamma nämnaren" i försök på många internationella meteorologiska och geofysiska konferenser mellan 1914 (i Rom) och 1970 för att skapa en gemensam grund för en enhetlig väderprognos , eftersom varje sjöfarande nation sedan sjunkandet av den Titanic var tvungen att sprida aktuella väderrapporter från sina kuster. Förutom själva gränsvärdetabellerna var föremålen för förhandlingarna respektive mätmetod, ändrade mäthöjder eller mättider och andra formaliteter. Överenskommelse nåddes först 1926 med Wienskalan , som beräknades utifrån de aritmetiska medelvärdena för den brittiska Simpsons -skalan och den äldre internationella skalan för Deutsche Seewarte Hamburg . År 1946 antogs Simpsons- skalan från 1906 eller 1913 som den så kallade Parisskalan , och sedan 1947 utvidgades den till att beskriva orkaner med hjälp av beräkningsformeln upp till vindkraft 17. Detta bekräftades sedan som Washington -koden 1949 med bestämningen att vindhastigheterna bör mätas i knop . År 1960 drogs expansionen till 17 (ibland även inofficiellt till 23 vindhastigheter) tillbaka eftersom luftfarten helt hade tappat Beaufort -skalan, meteorologi utvecklade sina egna orkanvågor och sjöfarten klarade sig med 12 vindhastigheter.

I extrema fall eller vid storm på andra planeter, till exempel Mars , ges vindhastigheten direkt i en lämplig enhet.

De vindtryck ökar med kvadraten på vindhastigheten och därmed med kuben på Beaufort vindstyrkan. Eftersom Beaufort -skalan bara tar hänsyn till hastigheten och inte lufttätheten , som är beroende av höjd och temperatur , är tilldelningen av Beaufort -vindstyrka och vindtryck inte klar. En storm med z. B. Beaufort 11 på ett 6000 meter högt berg utvecklar bara ungefär hälften av vindtrycket som en storm med samma Beaufort -styrka vid havsnivån.

På jakt efter vad formelens tredje effekt kan ha för en praktisk betydelse utöver kvadraten för det dynamiska trycket, stöter man på sektionsmodulen i tvärsnittet av staplar under böjspänning. Det ändras med den tredje effekten av diametern för runda eller radien för gyration för alla tvärsnitt. I bemärkelsen Beaufort leder detta till det praktiska och beskrivande uttalandet som också kan överföras till landföremål, visserligen förkortat av ytterligare förhållanden: Med samma segel bryts dubbel vindkraft dubbel mastdiametern.

Se även

litteratur

  • Alfred Friendly: Admiralitetets Beaufort. Sir Francis Beauforts liv 1774-1857. Random House, New York 1977, ISBN 0-394-41760-7 .
  • Nicholas Courtney: Gale Force Ten. Livet och arvet från admiral Beaufort, 1774-1857. Review, London 2002, ISBN 0-7472-7210-7 .
  • Scott Huler: Vindens språk. Hur en amiral från 1800 -talet förvandlade vetenskap till poesi. mareverlag, Hamburg 2009, ISBN 978-3-86648-114-5 .

webb-länkar

Wiktionary: Beaufort -skala  - förklaringar av betydelser, ordets ursprung, synonymer, översättningar
Commons : Beaufort -skala  - samling av bilder, videor och ljudfiler

Individuella bevis

  1. ^ Walter J. Saucier: Principer för meteorologisk analys . University of Chicago Press, 1955, ISBN 0-486-65979-8 .
  2. 昨日 实行 新 标准 "珍珠" 属 强 台风 _ 新闻 中心 _ 新浪 网
  3. Väder och klimat - tysk väderservice - ordlista - B - Beaufort -skala. Hämtad 14 november 2017 .
  4. ↑ Katalog med frågor och svar för den officiella sportbåtslicenssjön , fråga 269
  5. Tom Beer: Environmental Oceanography . CRC Press, 1997, ISBN 0-8493-8425-7 .