шкала Бофорта

Шкала Бофорта / ˈ b oʊ f ər t / представляет собой эмпирическую меру, которая связывает скорость ветра с наблюдаемыми условиями на море или на суше. Ее полное название — шкала силы ветра Бофорта .

История

Масштаб, носящий имя Бофорта, претерпел долгую и сложную эволюцию из предыдущих работ других (в том числе Даниэля Дефо столетием ранее). В 18 веке военно-морские офицеры регулярно проводили наблюдения за погодой, но стандартной шкалы не было, и поэтому они могли быть очень субъективными - «сильный ветерок» для одного человека мог быть «мягким бризом» для другого: Бофорту удалось стандартизировать шкалу. ^[1] Шкала была разработана в 1805 году Фрэнсисом Бофортом (впоследствии контр-адмиралом ), гидрографом и офицером Королевского флота , во время службы на HMS Woolwich , и дорабатывалась до тех пор, пока он не стал гидрографом военно-морского флота в 1830-х годах, когда она была принята официально. Впервые он был использован во время «дарвиновского путешествия» HMS в Великобритании , Beagle в 1831–1836 годах под командованием капитана Роберта Фицроя , который позже основал первое метеорологическое бюро предоставляющее регулярные прогнозы погоды. ^[2]

Первоначальная шкала из 13 классов (от нуля до 12) не относилась к числам скорости ветра , а связывала качественные ветровые условия с воздействием на паруса фрегата , тогдашнего главного корабля Королевского флота , от «достаточно, чтобы обеспечить управление» до «то, чего не могли выдержать никакие парусиновые паруса». ^[3]

Шкала была сделана стандартом для записей в судовых журналах на кораблях Королевского флота в конце 1830-х годов, а в 1853 году шкала Бофорта была принята как общеприменимая на Первой Международной метеорологической конференции в Брюсселе . ^[1]

В 1916 году, чтобы учесть рост мощности пара, описания были изменены на то, как ведет себя море, а не паруса, и распространились на наземные наблюдения. Вращение анемометра для масштабирования чисел было стандартизировано только в 1923 году. Джордж Симпсон , CBE (позже сэр Джордж Симпсон), директор Метеорологического бюро Великобритании . За это, а также за добавление наземных дескрипторов, отвечал ^[2] Несколько десятилетий спустя эти меры были немного изменены, чтобы повысить их полезность для метеорологов . В настоящее время метеорологи обычно выражают скорость ветра в километрах или милях в час или, для морских и авиационных целей, в узлах , но терминология шкалы Бофорта все еще иногда используется в прогнозах погоды для судоходства. ^[4] и предупреждения о суровой погоде, переданные населению. ^[5]

Скорость ветра по шкале Бофорта основана на эмпирическом соотношении : ^[6]

v = 0.836 B ^3/2 РС
v = 1.625 B ^3/2 узлы ( $={\frac {13}{8}}{\sqrt {B^{3}}}$ )

где v — эквивалентная скорость ветра на высоте 10 метров над поверхностью моря, а B — число по шкале Бофорта. Например, B = 9,5 соответствует скорости 24,5 м/с, что соответствует нижнему пределу «10 по шкале Бофорта». Используя эту формулу, максимальная сила ветра при урагане будет равна 23 баллам по шкале. F1 Торнадо по шкале Фудзиты и шкале T2 TORRO также начинаются примерно в конце уровня 12 шкалы Бофорта, но являются независимыми шкалами, хотя значения ветра по шкале TORRO основаны на степенном законе 3/2, связывающем скорость ветра с силой Бофорта. . ^[7]

Высоты волн в шкале указаны для условий в открытом океане, а не вдоль берега.

Современный масштаб

шкала Бофорта ^[8]^[9]^[10]^[11]
Бофорт число	Описание	Скорость ветра	Волна высота	Морские условия	Земельные условия
0	Спокойствие	< 1 узел < 1 миль в час < 2 км/ч 0–0,2 м/с	0 футов 0 м	Море как зеркало	Дым поднимается вертикально
1	Легкий воздух	1–3 узла 1–3 мили в час 2–5 км/ч 0,3–1,5 м/с	0–1 фут 0–0,3 м	Образуются ряби с появлением чешуек, без гребней пены.	Направление показано дымом, но не флюгерами.
2	Легкий ветерок	4–6 узлов 4–7 миль в час 6–11 км/ч 1,6–3,3 м/с	1–2 фута 0,3–0,6 м	Маленькие вейвлеты все еще короткие, но более выраженные; гребни имеют стеклянный вид, но не ломаются	Ветер ощущался лицом; листья шелестят; флюгер, перемещаемый ветром
3	Легкий ветерок	7–10 узлов 8–12 миль в час 12–19 км/ч 3,4–5,4 м/с	2–4 фута 0,6–1,2 м	Большие вейвлеты; гребни начинают ломаться; пена стекловидного вида; возможно, разбросанные белые лошади	Листья и маленькие веточки в постоянном движении; световые флаги выдвинуты
4	Умеренный ветер	11–16 узлов 13–18 миль в час 20–28 км/ч 5,5–7,9 м/с	3,5–6 футов 1–2 м	Маленькие волны становятся длиннее; довольно частые белые лошади	Поднимает пыль и рыхлит бумагу; небольшие ветки перемещены
5	Свежий ветерок	17–21 узел 19–24 миль в час 29–38 км/ч 8–10,7 м/с	6–10 футов 2–3 м	Умеренные волны, принимающие более выраженную длинную форму; образуется много белых лошадей; вероятность попадания брызг	Маленькие деревья в листве начинают раскачиваться; во внутренних водах образуются гребневые волны
6	Сильный ветер	22–27 узлов 25–31 миль в час 39–49 км/ч 10,8–13,8 м/с	9–13 футов 3–4 м	Начинают формироваться большие волны; гребни белой пены повсюду более обширны; наверное, какой-нибудь спрей	Большие ветви в движении; в телеграфных проводах слышен свист; зонтики используются с трудом
7	Сильный ветер, умеренный шторм, около шторма	28–33 узла 32–38 миль в час 50–61 км/ч 13,9–17,1 м/с	13–19 футов 4–5,5 м	Море поднимается, и белая пена от прибойных волн начинает нестися полосами по направлению ветра; дрейф начинает проявляться	Целые деревья в движении; неудобство ощущается при ходьбе против ветра
8	Гейл , свежий шторм	34–40 узлов 39–46 миль в час 62–74 км/ч 17,2–20,7 м/с	18–25 футов 5,5–7,5 м	Умеренно высокие волны большей длины; края гребней срываются в занос; пена выдувается отчетливыми полосами по направлению ветра	Ветки ломаются с деревьев; вообще тормозит прогресс
9	Сильный/сильный шторм	41–47 узлов 47–54 миль в час 75–88 км/ч 20,8–24,4 м/с	23–32 фута 7–10 м	Высокие волны; плотные полосы пены по направлению ветра; море начинает волноваться; брызги ухудшают видимость	Незначительные структурные повреждения (дымоходы и шифер сняты)
10	Шторм , ^[12] весь шторм	48–55 узлов 55–63 миль в час 89–102 км/ч 24,5–28,4 м/с	29–41 фут 9–12,5 м	Очень высокие волны с длинными нависающими гребнями; образующаяся пена большими клочьями разносится густыми белыми полосами по направлению ветра; в целом поверхность моря приобретает белый вид; волнение моря становится тяжелым; видимость нарушена	Редко бывает внутри страны; деревья вырваны с корнем; значительные структурные повреждения
11	Сильный шторм	56–63 узла 64–72 миль в час 103–117 км/ч 28,5–32,6 м/с	37–52 футов 11,5–16 м	Исключительно высокие волны; малые и средние корабли могут надолго потеряться из виду за волнами; море покрыто длинными белыми пятнами пены; везде края гребней волн вздуты пеной; видимость нарушена	Очень редко встречается; сопровождается обширным повреждением
12	Ураган -сила ^[12]	≥ 64 узлов ≥ 73 миль в час ≥ 118 км/ч ≥ 32,7 м/с	≥ 46 футов ≥ 14 м	Воздух наполнен пеной и брызгами; море совершенно белое от гонящих брызг; видимость очень серьезно пострадала	Опустошение

Шкала Бофорта не является ни точной, ни объективной шкалой; он был основан на визуальном и субъективном наблюдении за кораблем и морем. Соответствующие интегральные скорости ветра были определены позже, но значения в разных единицах так и не были приравнены. ^{[ объяснить ]}

Расширенный масштаб

Шкала Бофорта была расширена в 1946 году, когда были добавлены силы от 13 до 17. ^[1] Однако силы от 13 до 17 предназначались для применения только в особых случаях, таких как тропические циклоны . В настоящее время расширенная шкала используется только на Тайване и в материковом Китае, которые часто страдают от тайфунов . На международном уровне в Руководстве Всемирной метеорологической организации по морскому метеорологическому обслуживанию (издание 2012 г.) шкала Бофорта определена только до уровня 12, и не было никаких рекомендаций по использованию расширенной шкалы. ^[13]

Расширенная шкала Бофорта ^[14]
Бофорт число	Скорость ветра
13	72–80 узлов 83–92 миль в час 133–148 км/ч
14	81–89 узлов 93–103 миль в час 149–165 км/ч
15	90–99 узлов 104–114 миль в час 166–183 км/ч
16	100–108 узлов 115–125 миль в час 184–200 км/ч
17	> 108 узлов > 125 миль в час > 200 км/ч

Использовать

Шкала используется в передаче «Прогнозы судоходства» на BBC Radio 4 в Соединенном Королевстве, а также в «Прогнозе морской зоны» от Met Éireann , Ирландской метеорологической службы. Met Éireann выдает «Предупреждение для малых судов», если ожидается ветер силой 6 баллов по шкале Бофорта (средняя скорость ветра превышает 22 узла) на расстоянии до 10 морских миль от берега. Другие предупреждения выпускаются Met Éireann для прибрежных вод Ирландии, которые считаются простирающимися на 30 миль от береговой линии, а также для Ирландского моря или его части: «Штормовые предупреждения» выдаются, если ожидается ветер силой 8 баллов по шкале Бофорта; «Предупреждения о сильном шторме» выдаются, если ожидается ветер силой 9 баллов по шкале Бофорта или частые порывы ветра силой не менее 52 узлов; «Предупреждения о штормовом усилии» выдаются, если ожидается сила Бофорта 10 или частые порывы ветра не менее 61 узла; «Предупреждения о сильном шторме» выдаются, если ожидается сила Бофорта 11 или частые порывы ветра не менее 69 узлов; «Предупреждения об ураганах» выдаются, если ожидается ветер силой более 64 узлов. ^{[ нужна ссылка ]}

Эта шкала также широко используется в Нидерландах, Германии, ^[15] Греция, Китай, Тайвань, Гонконг, Мальта и Макао, хотя и с некоторыми различиями между ними. Тайвань использует шкалу Бофорта с указанным выше расширением до 17. Китай также перешёл на эту расширенную версию без предварительного уведомления утром 15 мая 2006 г. ^[16] и расширенный масштаб был немедленно использован для тайфуна Чанчу . Гонконг и Макао сохраняют максимальную силу 12. ^{[ нужна ссылка ]}

В Соединенных Штатах Америки ветер силой 6 или 7 баллов приводит к выдаче предупреждения для малых судов , ветер силой 8 или 9 баллов вызывает штормовое предупреждение , ветер силой 10 или 11 баллов — штормовое предупреждение (« предупреждение о тропическом шторме » является предупреждением о шторме). выдается вместо последних двух, если ветры связаны с тропическим циклоном ), и сила 12 — предупреждение о ветре ураганной силы (или предупреждение об урагане, если оно связано с тропическим циклоном). На береговых объектах вывешивается набор красных предупреждающих флажков (дневной свет) и красных предупреждающих огней (ночное время), которые соответствуют различным уровням предупреждения. ^{[ нужна ссылка ]}

В Канаде прогнозируемая сила морского ветра составит от 6 до 7 баллов и обозначается как «сильный»; от 8 до 9 «ураганная сила»; от 10 до 11 «штормовая сила»; 12 «ураганная сила». Соответствующие предупреждения о ветре выпускаются Метеорологической службой Министерства окружающей среды Канады: предупреждение о сильном ветре, предупреждение о шторме (силе ветра), предупреждение о шторме (силе ветра) и предупреждение об ураганном ветре. Эти обозначения были стандартизированы на национальном уровне в 2008 году, тогда как «слабый ветер» может относиться к скорости от 0 до 12 или от 0 до 15 узлов, а «умеренный ветер» - от 12 до 19 или от 16 до 19 узлов, в зависимости от региональных обычаев, определений или практики. До 2008 года Министерство окружающей среды Канады называло «предупреждение о сильном ветре» «предупреждением для малых судов», аналогично терминологии США. (Канада и США имеют общие Великие озера.) ^{[ нужна ссылка ]}

Шкала погоды

Имя Бофорта также было добавлено к шкале Бофорта для прогнозов погоды:

Символ	Интерпретация
а	активный
б	голубое небо
с	отдельные облака
д	моросящий дождь
ж	туман
г	темный, мрачный
час	град
л	молния
м	туманный (туманный)
тот	пасмурно
п	проходящие ливни
д	шквалистый
р	дождь
с	снег
т	гром
в	уродливый (угрожающий)
v	видимость (необычная прозрачность)
В	мокрый, роса

В этой шкале обозначения погоды можно было комбинировать и сообщать, например, как «sc» для снега и отдельных облаков или «grq» для темноты, дождя и шквала. ^[17]

См. также

Ссылки

Хулер, Скотт (2004). Определение ветра: шкала Бофорта и как адмирал XIX века превратил науку в поэзию . Корона. ISBN 1-4000-4884-2 .

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Сосье, Уолтер Джозеф (1955). Принципы метеорологического анализа . Чикаго: Издательство Чикагского университета. OCLC 1082907714 . , переиздано в 2003 году издательством Dover Publications.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Национальная метеорологическая библиотека и архив. Информационный бюллетень 6 – Шкала Бофорта» (PDF) . Метеорологическое бюро . Архивировано из оригинала (PDF) 2 октября 2012 года . Проверено 13 мая 2011 г.
^ Оливер, Джон Э. (2005). Энциклопедия мировой климатологии . Спрингер.
^ Макилвин, Робин (1991). Основы погоды и климата . Челтнем , Англия: Стэнли Торнс. п. 40 . ISBN 978-0-7487-4079-6 .
^ Хэй, Уильям В. (2016). Эксперименты на маленькой планете: история научных открытий, будущее изменения климата и глобального потепления (второе изд.). Чам, Швейцария: Springer Verlag. п. 26 . ISBN 978-3-319-27402-7 .
^ Пиво, Том (1997). Экологическая океанография . ЦРК Пресс. ISBN 0-8493-8425-7 .
^ Мейден, Теренс. «Т-шкала: истоки и научная основа» . ТОРРО. Архивировано из оригинала 5 февраля 2012 года . Проверено 4 января 2012 г.
^ «Шкала Бофорта» . РМетС . Проверено 6 июля 2021 г.
^ «Шкала силы ветра по Бофорту» . Метеорологическое бюро . Проверено 27 ноября 2015 г.
^ «Шкала Бофорта» . Королевское метеорологическое общество . Проверено 27 ноября 2015 г.
^ «Шкала Бофорта» . Британская энциклопедия . Проверено 27 ноября 2015 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Названия «шторм» и «ураган» по шкале Бофорта относятся только к силе ветра и не обязательно означают другой суровой погоды (например, грозы или тропического циклона наличие ). Во избежание путаницы в предупреждениях о сильном ветре часто говорится, например, о «ураганном ветре».
^ Руководство по морскому метеорологическому обслуживанию: Том I – Глобальный аспект (PDF) . Всемирная метеорологическая организация . 2012. Архивировано из оригинала (PDF) 5 мая 2017 года.
^ «JetStream Max: Весы ветра и моря» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 10 декабря 2023 г.
^ «Погодный лексикон - шкала Бофорта» (на немецком языке). Немецкая метеорологическая служба . Архивировано из оригинала 12 декабря 2013 года . Проверено 14 февраля 2014 г.
^ «Вчера были введены новые стандарты: «Жемчужина» — сильный тайфун_News news.sina.com.cn. Center_Sina.com »
^ «Таймс» . Таймс . 29 апреля 1873 г. с. 10. ISSN 0140-0460 . Проверено 3 июля 2020 г.

Внешние ссылки

Национальная метеорологическая библиотека и архив. Архивировано 13 ноября 2017 года в информационном бюллетене Wayback Machine по истории шкалы Бофорта, включая различные шкалы и фотографические изображения состояния моря.
Фильм масштаба ветра
Исторические эквиваленты скорости ветра по шкале Бофорта
Плакат Howtoons, показывающий эффекты на суше и на море на каждом этапе.
Шкала Бофорта , цитирует исходную формулу определения.
Ирландец Бофорт был изобретателем Виндскейла — доктор Джон де Курси Ирландия
Шкала Бофорта и погодные дневники контр-адмирала сэра Фрэнсиса Бофорта . История шкалы Бофорта.
Радиоинтервью со Скоттом Хулером
Шкала силы ветра по Бофорту . Метеорологическое бюро
Экономические издержки США от сильных ветров в NOAA Economics

[Saucier-1955-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Сосье, Уолтер Джозеф (1955). Принципы метеорологического анализа . Чикаго: Издательство Чикагского университета. OCLC 1082907714 . , переиздано в 2003 году издательством Dover Publications.

[met_office-2] Перейти обратно: ^а ^б «Национальная метеорологическая библиотека и архив. Информационный бюллетень 6 – Шкала Бофорта» (PDF) . Метеорологическое бюро . Архивировано из оригинала (PDF) 2 октября 2012 года . Проверено 13 мая 2011 г.

[3] Оливер, Джон Э. (2005). Энциклопедия мировой климатологии . Спрингер.

[4] Макилвин, Робин (1991). Основы погоды и климата . Челтнем , Англия: Стэнли Торнс. п. 40 . ISBN 978-0-7487-4079-6 .

[5] Хэй, Уильям В. (2016). Эксперименты на маленькой планете: история научных открытий, будущее изменения климата и глобального потепления (второе изд.). Чам, Швейцария: Springer Verlag. п. 26 . ISBN 978-3-319-27402-7 .

[6] Пиво, Том (1997). Экологическая океанография . ЦРК Пресс. ISBN 0-8493-8425-7 .

[7] Мейден, Теренс. «Т-шкала: истоки и научная основа» . ТОРРО. Архивировано из оригинала 5 февраля 2012 года . Проверено 4 января 2012 г.

[8] «Шкала Бофорта» . РМетС . Проверено 6 июля 2021 г.

[9] «Шкала силы ветра по Бофорту» . Метеорологическое бюро . Проверено 27 ноября 2015 г.

[10] «Шкала Бофорта» . Королевское метеорологическое общество . Проверено 27 ноября 2015 г.

[11] «Шкала Бофорта» . Британская энциклопедия . Проверено 27 ноября 2015 г.

[forcenamenote-12] Перейти обратно: ^а ^б Названия «шторм» и «ураган» по шкале Бофорта относятся только к силе ветра и не обязательно означают другой суровой погоды (например, грозы или тропического циклона наличие ). Во избежание путаницы в предупреждениях о сильном ветре часто говорится, например, о «ураганном ветре».

[13] Руководство по морскому метеорологическому обслуживанию: Том I – Глобальный аспект (PDF) . Всемирная метеорологическая организация . 2012. Архивировано из оригинала (PDF) 5 мая 2017 года.

[10-14] «JetStream Max: Весы ветра и моря» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 10 декабря 2023 г.

[15] «Погодный лексикон - шкала Бофорта» (на немецком языке). Немецкая метеорологическая служба . Архивировано из оригинала 12 декабря 2013 года . Проверено 14 февраля 2014 г.

[16] «Вчера были введены новые стандарты: «Жемчужина» — сильный тайфун_News news.sina.com.cn. Center_Sina.com »

[17] «Таймс» . Таймс . 29 апреля 1873 г. с. 10. ISSN 0140-0460 . Проверено 3 июля 2020 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]