Шкала Бофорта

С незапамятных времен одними из лучших мореплавателей признаются англичане. Адмиралтейские карты до сих пор считаются эталоном. А самая известная морская страховая компания-британский «Ллойд».

В совокупности с прочными английскими традициями эти факты объясняют, почему именно британец сэр Френсис Бофорт ввел в обиход стандарт для измерения силы ветра. Это событие произошло в 1806 году. По этому стандарту измеряется только сила ветра, а не сила шторма. Этот стандарт используют и сейчас.

Тогда в Британии появилась возможность прогнозировать погоду и передавать метеорологическую информацию. Но для правильной ее оценки необходимо было унифицировать данные, касающиеся ветра и его силы.

В наши дни Шкала Бофорта знакома морякам, метеорологам и туристам. Но, кроме Шкалы Бофорта, существуют еще три шкалы. С их помощью оценивают уровень морского волнения. В создание шкалы измерения волнения моря кроме англичан внесли свой вклад и россияне, и американцы.

Парусная яхта

Все варианты шкалы содержат конкретный параметр для оценки волнения. Он определяет среднюю высоту значительных волн. И называется «Significance Wave Height» (SWH).Что в дословном переводе означает: «Значительная Высота Волны».

Американцы значительными считают 30 процентов крупных волн. У англичан этот показатель-10 процентов. А в российской системе-всего лишь 3 процента.

Следовательно, волнение моря одной и той же степени четырехбалльное у американцев, пятибалльное-по английской шкале, и шестибалльное-по русской. Как же определить, что такое пять баллов? Много это или мало? Что такое сила волнения? И как оно зависит от высоты волны? Это можно увидеть из таблицы.

В этой таблице нет упоминания о шторме. Так почему же для оценки высоты волны используется именно SWH? Физика говорит, что волны могут складываться и вычитаться. Или, по другому, интерферировать. Процесс интерференции кроме средних волн обеспечивает появление волн с другой высотой.

К примеру, у американцев 50 процентов волн будет высотой в половину SWH, а 3 процента-высотой в полторы SWH. При таком раскладе каждая 1175-ая волна может быть высотой почти в две SWH. А каждая 3.000.000-я волна может иметь высоту в две с половиной SWH.

Из этого следует, что при 4-х баллах можно увидеть волну в пять с половиной метров. Как правило, такая волна одноразовая. Наверное, это так называемые волны-убийцы, которые берутся неизвестно откуда, и внезапно исчезают.

Но возможно ли измерить высоту волны с предельной точностью? Возможен единственный верный ответ-«Нет». Для этого не существует реальных приборов.

У яхтсмена один прибор-собственный глазомер. А потом все воспринимается как у рыбаков. По разным рассказам об одном и том же событии волна может иметь разный размер. Здесь все нюансы зависят от рассказчика.

Однако доказано, что на личное восприятие такого показателя, как сила ветра, воздействуют не только субъективные, но и объективные критерии.

Субъективные-подготовленность, выносливость членов команды, состав и число членов экипажа. К объективным факторам относят условия погоды, размер судна и длительность похода.

А шторм указывается на Шкале Бофора. Она включает следующие позиции:

Это означает девять, десять и одиннадцать баллов. Поэтому шторм по определению не может быть в пять или двенадцать баллов. Шторм-только девять баллов по Бофорту. И это относится исключительно к силе ветра. И не имеет отношения к высоте волны.

Может быть полезно:

Источник

Шкала Бофорта

Шкала Бофорта принята Всемирной метеорологической организацией для приближенной оценки скорости ветра по его воздействию на наземные предметы или по волнению в открытом море.

Погода без границ

Шкала Бофорта — условная шкала для визуальной оценки силы (скорости) ветра в баллах по его действию на наземные предметы или по волнению на море. Была разработана английским адмиралом Ф. Бофортом в 1806 году и сначала применялась только им самим. В 1874 году Постоянный комитет Первого метеорологического конгресса принял шкалу Бофорта для использования в международной синоптической практике. В последующие годы шкала менялась и уточнялась. Шкалой Бофорта широко пользуются в морской навигации.

© Razrazond 2013 — 2021 Правовое соглашение

Что такое ветер?

Научное определение данного понятия следующее: ветер – это воздушный поток, который движется параллельно земной поверхности из области высокого в область низкого атмосферного давления. Это явление характерно не только для нашей планеты. Так, самые сильные в Солнечной системе ветра дуют на Нептуне и Сатурне. И земные ветра, по сравнению с ними, могут показаться легким и весьма приятным бризом.

Ветер всегда играл немаловажную роль в жизни человека. Он вдохновлял древних писателей на создание мифических сюжетов, легенд и сказок. Именно благодаря ветру у человека появилась возможность преодолевать значительные расстояния по морю (с помощью парусников) и по воздуху (посредством воздушных шаров). Ветер задействован и в «построении» многих земных ландшафтов. Так, он переносит с места на место миллионы песчинок, формируя тем самым уникальные эоловые формы рельефа: дюны, барханы и песчаные гряды.

В то же время, ветра способны не только созидать, но и разрушать. Их градиентные колебания способны спровоцировать потерю контроля над самолетом. Сильный ветер существенно расширяет масштабы лесных пожаров, а на крупных водоемах рождает огромные волны, которые разрушают дома и уносят жизни людей. Вот почему так важно изучать и измерять ветер.

Основные параметры ветра

Принято выделять четыре основных параметра ветра: сила, скорость, направление и продолжительность. Все они измеряются посредством специальных приспособлений. Силу и скорость ветра определяют при помощи так называемого анемометра, направление – с помощью флюгера.

Исходя из параметра продолжительности, метеорологи выделяют шквалы, бризы, штормы, ураганы, тайфуны и прочие типы ветров. Направление ветра определяется по той стороне горизонта, откуда он дует. Для удобства их сокращают следующими латинскими буквами:

Наконец, скорость ветра измеряется на высоте 10 метров при помощи анемометров или специальных радаров. Причем продолжительность таких измерений в разных странах мира неодинакова. Например, на американских метеорологических станциях учитывается усредненная скорость воздушных потоков за 1 минуту, в Индии – за 3 минуты, а во многих европейских странах – за 10 минут. Классический инструмент представления данных по скорости и силе ветра – это так называемая шкала Бофорта. Как и когда она появилась?

Кто такой Фрэнсис Бофорт?

Фрэнсис Бофорт (1774-1857) – ирландский моряк, военный адмирал и картограф. Он родился в небольшом городке Ан-Уавь в Ирландии. Окончив школу, 12-летний мальчик продолжил свое обучение под предводительством известного профессора Ушера. В этот период он впервые проявил незаурядные способности к изучению «морских наук». В подростковом возрасте он поступил на службу в восточно-индийскую компанию и принял активное участие в съемке Яванского моря.

Следует отметить, что Фрэнсис Бофорт рос довольно смелым и отважным парнем. Так, во время крушения судна в 1789 году юноша проявил огромную самоотверженность. Растеряв всю свою еду и личные вещи, он сумел спасти ценные инструменты команды. В 1794 году Бофорт участвовал в морском сражении против французов и героически буксировал подбитое вражеским огнем судно.

История шкалы Бофорта

Принято считать, что разработчиком шкалы силы ветра является Френсис Бофорт (Francis Beaufort), офицер военно-морского флота Великобритании, который разработал эту шкалу к началу XIX столетия. Однако он не был первооткрывателем в этой области. Похожие шкалы уже использовались мореплавателями еще за столетие до Бофорта, а возможно и еще раньше.

Знаменитый Даниель Дефо в своих записях «Коллекция самых значительных жертв и катастроф, которые случились в конце ужасной бури как на море, так и на суше» о свирепой буре, накрывшей Британские острова 26-27 ноября 1703 года, для описания ветра оперирует 12-ти бальной шкалой, названной им «Таблица степеней» («table of degrees»). Эта «Таблица степеней» включала в себя термины, которыми пользовались в то время британские моряки:

• Stark calm — Полный штиль
• Calm weather — Тихая погода
• Little wind — Небольшой ветер
• A fine breeze — Прекрасный бриз
• A small gale — Небольшой штормовой бриз
• A fresh gale — Свежий штормовой бриз
• A topsail gale – «Топсельный» шторм, т.е. ветер, когда убирают верхние паруса
• Blows fresh – Свежий «ветродуй»
• A hard gale of wind – Сильный штормовой ветер
• A fret of wind – «срезающий» ветер
• A storm – шторм
• A tempest – буря

В начале XIX века уже была разработана количественная шкала оценки силы ветра. Некто Колонел Каппер (Colonel Capper), сотрудник Ост Индийской компании, в своей работе «Наблюдения ветра и муссонов» («Observations on the winds and monsoons») в 1801 году опубликовал «Таблицу различных скоростей и сил ветра, разработанную мистером Роузом с большой тщательностью на основании значительного числа фактов и экспериментов» («A table of the different velocities and forces of the winds, constructed by Mr Rous, with great care, from a considerable number of facts and experiments2). В этой таблице словесному описанию сопоставлялась величина скорости ветра. Баллов в ней не было.

Начиная с 1660 годов, ведение погодных записей было весьма популярным занятием у жителей Британии, так что в 1723 году Джеймс Джурин (James Jurin), в последствие секретарь Королевского научного общества, разработал рекомендации по наблюдению и регистрации ветра для любителей.

Шестьдесят лет спустя, в 1780 году, в астрономическом ежегоднике, выпущенном метеорологическим обществом «Palatine Meteorological Society of Mannheim», была приведена своя шкала для оценки силы ветра. В ней можно увидеть некие числа и соответствующие им краткие характеристики силы ветра.

Тем не менее, общепринятой, стандартизированной шкалы для оценки силы ветра по-прежнему не было. Несмотря на все рекомендации, наблюдатели использовали собственные, очень субъективные описания, что существенно затрудняло обобщение и анализ наблюдений.

Френсис Бофорт занялся ведением наблюдений ещё в 1793 году. Изначально им давалась общая оценка погоды, но затем она стала регулярной — через каждые 2 часа. Он стремился дать наиболее определённое представление о погоде и ветре, поскольку это могло бы позволить давать более точные прогнозы. Как и другие наблюдатели, для оценки силы ветра, он использовал свою собственную шкалу. Первая версия его шкалы была разработана ещё на заре его командирской карьеры. Это произошло в 1805 году, когда он был командиром английского линейного корабля «Woolwich». Эта шкала впервые упоминается в его личном дневнике в записи от 13 января 1806 года.

Те заметки, что были сделаны в этот период, Бофорт использовал и дальше. Его систему нельзя назвать принципиально новой, но именно Френсис Бофорт привёл существующие оценки к единому стандарту и, что немаловажно, этот стандарт стал общепринятым.

В 1807 году Бофорт модифицировал свою шкалу, объединив первые две ступени, и таким образом, шкала стала представлять собой градацию от 0 до 12 баллов. В этом же году, Бофорт дополнил шкалу самым главным описанием — описанием парусов, которые несет корабль с полным парусным вооружением при том или ином ветре. Это описание, по мнению автора, дало возможность оценивать силу ветра с максимально возможной точностью и стало универсальным средством для объективной оценки.

Френсис Бофорт разрабатывал свою шкалу для личного использования. Будучи командиром линейного корабля «Woolwich», он использовал ее исключительно для отражения погодных наблюдений в своем дневнике. Только в 1832 году, в Морском журнале появляется первое упоминание способа оценки силы ветра, предложенного Бофортом. Эта публикация обязана своему появлению знаменитому путешествию Чарльза Дарвина на корабле «Бигль» (Beagle) в 1831 году. Именно в этом плавании погодные наблюдения впервые официально документировались с использованием шкалы Бофорта.

Но прошло еще несколько лет, прежде чем Британское адмиралтейство своим меморандумом от 28 декабря 1838 года официально приняло шкалу Бофорта в качестве инструмента для оценки силы ветра в Британском флоте.

В основу своих критериев оценки Бофорт положил описание состояния парусов линейного корабля, которые он несет при том или ином ветре. Но в 1874 году, в связи со значительными изменениями самого парусного вооружения, шкала Бофорта подверглась пересмотру. Описание было расширено и дополнено.

Только к началу XX века, когда оценка, основанная на описании парусного вооружения, стала не актуальной, британским метеорологом Георгом Симпсоном (George Simpson) было предложено оценивать силу ветра не по парусам, а по состоянию моря. И такое описание было разработано в 1906 году и стало применяться метеорологами и моряками. Однако официальное признание это описание получило только в 1939 году, когда Международной метеорологической организацией (International Meteorological Organization) был выпущен соответствующий документ.

В том же 1906 году, было подготовлено соответствующее описание для береговых наблюдений с тем, чтобы унифицировать оценку силы ветра как на море, так и на суше.

Незадолго до разработки нового метода визуальной оценки, в 1903 году шкалу дополнили таблицей скорости ветра. В основу метода была предложена эмпирическая формула пересчета баллов Бофорта в метры в секунду:

Здесь V – это скорость ветра в м/с, B – баллы по шкале Бофорта. Например, сила ветра в 6 баллов по Бофорту будет соответствовать 12,3 м/с.

Таблица Бофорта по состоянию моря

В океанографии существует такое понятие, как состояние моря. Оно включает в себя высоту, периодичность и силу морских волн. Ниже представлена шкала Бофорта (таблица), которая поможет определить силу и скорость ветра, исходя из этих признаков.

Таким образом, благодаря шкале Бофорта люди могут наблюдать за ветром и оценивать его силу. Это дает возможность составлять максимально точные прогнозы погоды.

Источник