Boforta skala ir empīrisks vēja stipruma mērs, kura pamatā galvenokārt ir jūras apstākļu un virsmas viļņu novērojumi. Tagad tas ir standarts, lai novērtētu vēja ātrumu un tā ietekmi uz sauszemes un jūras objektiem visā pasaulē. Apskatīsim šo jautājumu sīkāk rakstā.
Īsa Frensisa Boforta biogrāfija
Vēja spēka skalas izgudrotājs Frensiss Bofors dzimis 1774. gadā. Jau no agras bērnības viņš sāka izrādīt interesi par jūru un kuģiem. Iesaistoties Lielbritānijas Karaliskajā flotē, viņš visus savus spēkus virzīja uz jūrnieka karjeras veidošanu. Tā rezultātā Boforts varēja iegūt Karaliskā flotes admirāļa pakāpi.
Dienesta laikā viņš ne tikai pildīja militāros jūrniecības uzdevumus, bet arī daudz laika veltīja ģeogrāfisko karšu sastādīšanai un novērojumu veikšanai dažādās pasaules malās. Bofors kalpoja pat vecumdienās. Viņš nomira 1857. gadā, kad viņam bija 83 gadi.
Pirmā skala vēja ātruma noteikšanai
MērogsBoforts tika ierosināts 1805. gadā. Līdz šim nebija konkrētu standartu, pēc kura varētu spriest, cik vājš vai stiprs vējš pūš. Daudzi jūrnieki balstījās uz saviem subjektīvajiem priekšstatiem.
Sākotnēji vēja spēks pēc Bofora skalas tika pasniegts kā gradācija no 0 līdz 12. Tajā pašā laikā katrs punkts runāja nevis par gaisa masu kustības ātrumu, bet gan par to, kā vajadzētu uzvesties. kuģa kontroles ziņā. Piemēram, kad var uzstādīt buras un kad tās ir jānoņem, lai nesalauztu mastus. Tas nozīmē, ka oriģinālajai Boforta vēja skalai jūrniecības biznesā bija tikai praktiski mērķi.
Šī skala tika pieņemta kā Lielbritānijas jūras kara flotes standarts tikai 1830. gadu beigās.
Izmantojot mērogu uz zemes
Sākot ar 1850. gadiem, Bofora skalu sāka izmantot sauszemes vajadzībām. Tika izstrādāta matemātiskā formula, lai viņas punktu skaitu pārvērstu fiziskajos lielumos, ko izmanto vēja ātruma mērīšanai, ti, metros sekundē (m/s) un kilometros sekundē (km/s). Turklāt ražotos anemometrus (instrumentus, kas mēra vēja ātrumu) arī ir sākuši kalibrēt šajā skalā.
20. gadsimta sākumā meteorologs Džordžs Simpsons skalai pievienoja sekas, ko rada atbilstoša stipruma vēji uz sauszemes. Sākot ar 20. gadsimta 20. gadiem, skalu sāka plaši izmantot visā pasaulē, lai aprakstītu ar vēju saistītas parādības gan jūrā, gan uz sauszemes.
Saistība starp skalas punktiem un vēja stiprumu
Kā minēts iepriekš, vēja spēku punktos pēc Boforta skalas var pārvērst lietošanai ērtās vienībās. Šim nolūkam tiek izmantota šāda formula: v=0,837B1,5 m/s, kur v ir vēja ātrums metros sekundē, B ir Boforta skalas vērtība. Piemēram, 4 aplūkojamās skalas punktiem, kas atbilst nosaukumam "mērens vējš", vēja ātrums būs: v=0,83741,5=6,7 m/s vai 24, 1 km/h.
Bieži vien ir nepieciešams iegūt gaisa masu ātrumu kilometros stundā. Šim nolūkam tika iegūta cita matemātiska sakarība starp skalas punktiem un atbilstošo fizisko daudzumu. Formula ir šāda: v=3B1, 5 ± B, kur v ir vēja ātrums, kas izteikts km/h. Ņemiet vērā, ka zīme "±" ļauj iegūt ātruma ierobežojumus, kas atbilst norādītajam rādītājam. Tātad iepriekš minētajā piemērā vēja ātrums pēc Boforta skalas, kas atbilst 4 punktiem, būs vienāds ar: v=341, 5 ± 4=24 ± 4 km/h vai 20-28 km/h.
Kā redzams no piemēra, abas formulas dod vienu un to pašu rezultātu, tāpēc tās var izmantot vēja ātruma noteikšanai dažādās mērvienībās.
Turpmāk rakstā sniedzam aprakstu par sekām, ko rada viena vai otra spēka vēja ietekme uz dažādiem dabas objektiem un cilvēka struktūrām. Šajā nolūkā visu Bofora skalu var iedalīt trīs daļās: 0–4 punkti, 5–8 punkti un 9–12 punkti.
Rezultāti skalā no 0 līdz 4
Ja anemometrs rāda, ka vējš ir iekšā4 punktu robežās no aplūkojamās skalas, tad viņi runā par vieglu vēju:
- Mierīgs (0): jūras virsma ir gluda, bez viļņiem; ugunskura dūmi paceļas vertikāli.
- Viegls vējiņš (1): nelieli viļņi bez putām jūrā; dūmi norāda virzienu, kurā pūš vējš.
- Lēna vējš (2): caurspīdīgi viļņu virsotnes, kas ir nepārtrauktas; no kokiem sāk birt lapas un kustas vējdzirnavu asmeņi.
- Viegls vējiņš (3): mazi viļņi, to virsotnes sāk lūzt; lapas uz kokiem un karogi sāk svārstīties.
- Mērens vējiņš (4): daudz "jēru" jūras virspusē; papīri un putekļi ceļas no zemes, koku galotnes sāk šūpoties.
Rezultāti skalā no 5 līdz 8
Šie Boforta vēji liek vējam pārtapt spēcīgā vējā. Tie atbilst šādam aprakstam:
- Svaigs vējiņš (5): vidēja izmēra un garuma jūras viļņi; neliela koku stumbru šūpošanās, viļņošanās uz ezeru virsmas.
- Spēcīgs vējš (6): sāk veidoties lieli viļņi, to cekuls nepārtraukti lūst, veidojas jūras putas; koku zari sāk šūpoties, grūti noturēt atvērtu lietussargu.
- Spēcīgs vējš (7): jūras virsma kļūst ārkārtīgi viļņota un "apjomīga", putas aiznes vējš; lieli koki pārvietojas, un gājējiem ir grūti pārvietoties pret vēju.
- Spēcīgs vējš (8): lieli viļņi, kas "lauž", svītru parādīšanāsno putām; dažiem kokiem sāk lūzt vainagi, apgrūtināta gājēju kustība, daži transportlīdzekļi pārvietojas vēja spēka ietekmē.
Rezultāti skalā no 9 līdz 12
Pēdējie Bofora skalas punkti raksturo vētras un viesuļvētras sākumu. Šādu vēju sekas ir norādītas zemāk:
- Ļoti stiprs vējš (9): ļoti lieli viļņi ar šķeltiem virsotnēm, samazināta redzamība; koku bojājumi, normālas gājēju un transportlīdzekļu kustības neiespējamība, sāk bojāties dažas mākslīgās konstrukcijas.
- Vētra (10): biezi viļņi, uz kuru virsotnēm redzamas putas, jūras virsmas krāsa kļūst b alta; koki izgāzti ar saknēm, bojājot ēkas.
- Spēcīga vētra (11): ļoti lieli viļņi, jūra ir pilnīgi b alta, redzamība ir ļoti zema; visdažādākā dabas postīšana visur, stiprs lietus, plūdi, lidojoši cilvēki un citi priekšmeti gaisā.
- Viesuļvētra (12): milzīgi viļņi, b alta jūra un nulle redzamība; cilvēku, transportlīdzekļu, koku un māju daļu lidojums, plaša postīšana, vēja ātrums līdz 120 km/h.
Mērogi, kas apraksta viesuļvētras
Protams, rodas jautājums: vai uz mūsu Zemes ir vēji, kas pūš stiprāki par 120 km/h? Citiem vārdiem sakot, vai ir skala, kas raksturotu viesuļvētru dažādo stiprumu? Atbilde uz šo jautājumu ir jā: jā, tāda skala ir, un tā nav vienīgā.
BPirmkārt, jāsaka, ka eksistē arī Boforta viesuļvētras skala, kas viegli sader ar standarta skalu (pievienoti punkti no 13 līdz 17). Šis paplašinātais mērogs tika izstrādāts pagājušā gadsimta vidū, tomēr, lai gan to var izmantot, lai aprakstītu tropiskās viesuļvētras, kas bieži notiek Dienvidaustrumāzijas piekrastē (Taivāna, Ķīna), to izmanto reti. Šiem nolūkiem ir arī citi īpaši svari.
Detalizēti viesuļvētru apraksti ir sniegti pēc Safira-Simpsona skalas. To 1969. gadā izstrādāja amerikāņu inženieris Herberts Safirs, pēc tam Simpsons tam pievienoja plūdu efektus. Šī skala visas viesuļvētras sadala 5 līmeņos, pamatojoties uz vēja ātrumu. Tas aptver visas iespējamās šīs vērtības robežas: no 120 km/h līdz 250 km/h un vairāk, un sīki apraksta šim rādītājam raksturīgos bojājumus. Saffir-Simpson skala ir viegli pārtulkota paplašinātajā Boforta skalā. Tātad, 1 punkts par pirmo atbildīs 13 punktiem par otro, 2 punkti - 14 punkti un tā tālāk.
Citi teorētiskie instrumenti viesuļvētru klasificēšanai ir Fujita skala un TORRO skala. Abas skalas tiek izmantotas, lai aprakstītu viesuļvētru vai viesuļvētru (viesuļvētras veidu), savukārt pirmā ir balstīta uz viesuļvētras radīto bojājumu klasifikāciju, bet otrajai ir atbilstoša matemātiska izteiksme un tās pamatā ir vēja ātrums viesuļvētras laikā.. Abas skalas tiek izmantotas visā pasaulē, lai aprakstītu norādīto viesuļvētras veidu.
