Thang đo Beaufort là thước đo sức mạnh gió theo kinh nghiệm, chủ yếu dựa trên các quan sát về điều kiện biển và sóng bề mặt. Hiện nay nó là tiêu chuẩn để đánh giá tốc độ gió và ảnh hưởng của nó đối với các vật thể trên đất liền và trên biển trên khắp thế giới. Hãy cùng xem xét vấn đề này chi tiết hơn trong bài viết.
Tiểu sử tóm tắt của Francis Beaufort
Người phát minh ra thang đo lực gió, Francis Beaufort, sinh năm 1774. Ngay từ khi còn nhỏ, anh đã bắt đầu tỏ ra yêu thích biển cả và tàu thủy. Gia nhập Hải quân Hoàng gia Anh, ông hướng mọi nỗ lực của mình vào việc xây dựng sự nghiệp của một thủy thủ. Kết quả là Beaufort có thể đạt được cấp bậc Đô đốc của Hải quân Hoàng gia.
Trong thời gian phục vụ, ông không chỉ thực hiện các nhiệm vụ quân sự hàng hải mà còn dành nhiều thời gian để biên soạn bản đồ địa lý và thực hiện các hoạt động quan sát ở nhiều nơi trên thế giới. Beaufort phục vụ ngay cả khi về già. Ông mất năm 1857, thọ 83 tuổi.
Thang đo đầu tiên để ước tính tốc độ gió
Quy môBeaufort được đề xuất vào năm 1805. Cho đến thời điểm này, không có tiêu chuẩn cụ thể nào để đánh giá mức độ gió thổi mạnh hay yếu. Nhiều thủy thủ dựa trên ý tưởng chủ quan của họ.
Ban đầu, lực của gió trên thang đo Beaufort được trình bày dưới dạng chia độ từ 0 đến 12. Đồng thời, mỗi điểm không nói về tốc độ chuyển động của các khối khí mà là về cách chúng ta nên cư xử như thế nào. trong điều kiện kiểm soát con tàu. Ví dụ, khi nào có thể đặt buồm và khi nào cần tháo chúng ra để tránh làm gãy cột buồm. Đó là, quy mô gió Beaufort ban đầu theo đuổi các mục đích hoàn toàn thực tế trong kinh doanh hàng hải.
Thang điểm này được sử dụng làm tiêu chuẩn cho Hải quân Anh chỉ vào cuối những năm 1830.
Sử dụng quy mô trên đất liền
Bắt đầu từ những năm 1850, thang đo Beaufort bắt đầu được sử dụng cho các mục đích trên bộ. Một công thức toán học đã được phát triển để chuyển điểm của cô ấy thành các đại lượng vật lý dùng để đo tốc độ gió, tức là mét trên giây (m / s) và km trên giây (km / s). Ngoài ra, các máy đo gió (dụng cụ đo tốc độ gió) đã được sản xuất cũng bắt đầu được hiệu chỉnh theo thang đo này.
Vào đầu thế kỷ 20, nhà khí tượng học George Simpson đã thêm vào quy mô các tác động do gió có cường độ thích hợp tạo ra trên đất liền. Bắt đầu từ những năm 1920, thang đo bắt đầu được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới để mô tả các hiện tượng liên quan đến gió, cả trên biển và trên đất liền.
Mối quan hệ giữa thang điểm và sức gió
Như đã nói ở trên, lực của gió tại các điểm trên thang đo Beaufort có thể được chuyển đổi thành các đơn vị thuận tiện cho việc sử dụng. Công thức sau được sử dụng cho điều này: v=0,837B1,5m / s, trong đó v là tốc độ gió tính bằng mét trên giây, B là giá trị của thang Beaufort. Ví dụ: đối với 4 điểm của thang đo được xem xét, tương ứng với tên "gió vừa phải", tốc độ gió sẽ là: v=0,83741,5=6,7 m / s hoặc 24, 1 km / giờ.
Thông thường cần lấy tốc độ của các khối khí tính bằng km trên giờ. Với mục đích này, một mối quan hệ toán học khác đã được suy ra giữa các thang điểm và đại lượng vật lý tương ứng. Công thức là: v=3B1, 5± B, trong đó v là tốc độ gió thổi, tính bằng km / h. Lưu ý rằng dấu "±" cho phép bạn nhận được giới hạn tốc độ tương ứng với số điểm đã chỉ định. Vì vậy, trong ví dụ trên, tốc độ gió trên thang Beaufort, tương ứng với 4 điểm, sẽ bằng: v=341, 5± 4=24 ± 4 km / h hoặc 20-28 km / h.
Như bạn có thể thấy từ ví dụ, cả hai công thức đều cho kết quả giống nhau, vì vậy chúng có thể được sử dụng để xác định tốc độ gió theo các đơn vị khác nhau.
Hơn nữa, trong bài viết, chúng tôi đưa ra mô tả về hậu quả của tác động của gió của lực này hay lực khác lên các vật thể tự nhiên và cấu trúc của con người. Vì vậy, toàn bộ thang điểm Beaufort có thể được chia thành ba phần: 0-4 điểm, 5-8 điểm và 9-12 điểm.
Điểm trên thang điểm từ 0 đến 4
Nếu máy đo gió cho thấy gió thổi vàotrong phạm vi 4 điểm của thang điểm đang được xem xét, thì họ nói về một làn gió nhẹ:
- Tĩnh (0): Mặt biển phẳng lặng, không có sóng; khói từ ngọn lửa bốc lên theo chiều thẳng đứng.
- Gió nhẹ (1): sóng nhỏ không bọt trên biển; khói cho biết hướng gió đang thổi.
- Gió thấp (2): đỉnh sóng trong suốt liên tục; lá bắt đầu rơi khỏi cây và cánh của cối xay gió chuyển động.
- Gió nhẹ (3): sóng nhỏ, đầu mào vỡ tan; lá trên cây và lá cờ bắt đầu lung lay.
- Gió vừa (4): nhiều “cừu non” trên mặt biển; giấy và bụi từ mặt đất bốc lên, ngọn cây bắt đầu đung đưa.
Điểm theo thang điểm từ 5 đến 8
Những cơn gió Beaufort này khiến một cơn gió nhẹ biến thành một cơn gió mạnh. Chúng tương ứng với mô tả sau:
- Làn gió trong lành (5): sóng biển có kích thước và độ dài vừa phải; những thân cây lắc lư nhỏ, xuất hiện những gợn sóng trên mặt hồ.
- Gió mạnh (6): sóng lớn bắt đầu hình thành, đỉnh liên tục vỡ, bọt biển hình thành; cành cây bắt đầu đung đưa, khó cầm được chiếc ô đang mở.
- Gió mạnh (7): mặt biển trở nên cực kỳ gợn sóng và "bồng bềnh", bọt nước bị gió cuốn đi; cây lớn di chuyển và người đi bộ gặp khó khăn khi di chuyển trước gió.
- Gió mạnh (8): sóng lớn "vỡ", xuất hiện sọctừ bọt; một số tán cây bắt đầu gãy, người đi bộ di chuyển khó khăn, một số phương tiện di chuyển dưới tác động của lực gió.
Điểm theo thang điểm từ 9 đến 12
Các điểm cuối cùng của thang Beaufort đặc trưng cho sự bắt đầu của một cơn bão và một trận cuồng phong. Hậu quả của những cơn gió như vậy được đưa ra dưới đây:
- Gió cực mạnh (9): sóng rất lớn bị vỡ đỉnh, giảm tầm nhìn; hư hại cây cối, không thể chuyển động bình thường của người đi bộ và xe cộ, một số công trình nhân tạo đang bắt đầu bị hư hại.
- Bão (10): sóng dày, trên đỉnh có bọt, màu mặt biển chuyển sang trắng đục; cây bật gốc, làm hư hại các tòa nhà.
- Bão dữ dội (11): sóng rất lớn, biển hoàn toàn trắng xóa, tầm nhìn rất thấp; sự tàn phá của thiên nhiên ở khắp mọi nơi, mưa lớn, lũ lụt, bay người và các vật thể khác trong không khí.
- Bão (12): sóng lớn, biển trắng và tầm nhìn bằng không; sự bay của người, xe cộ, cây cối và các bộ phận của nhà cửa, tàn phá trên diện rộng, tốc độ gió lên đến 120 km / h.
Cân mô tả cuồng phong
Tự nhiên, câu hỏi được đặt ra: có những cơn gió nào thổi mạnh hơn 120 km / h trên Trái đất của chúng ta không? Nói cách khác, có một thang đo nào có thể mô tả các cường độ khác nhau của các cơn bão không? Câu trả lời cho câu hỏi này là có: có, có một thang đo như vậy, và nó không phải là duy nhất.
BTrước hết, cần phải nói rằng thang đo bão Beaufort cũng tồn tại, và nó dễ dàng phù hợp với thang điểm tiêu chuẩn (các điểm từ 13 đến 17 được thêm vào). Quy mô mở rộng này đã được phát triển vào giữa thế kỷ trước, tuy nhiên, mặc dù nó có thể được sử dụng để mô tả các cơn bão nhiệt đới thường xảy ra trên các bờ biển Đông Nam Á (Đài Loan, Trung Quốc), nhưng nó hiếm khi được sử dụng. Có những thang đo đặc biệt khác cho những mục đích này.
Mô tả chi tiết về các cơn bão được đưa ra trên thang đo Saffir-Simpson. Nó được phát triển vào năm 1969 bởi kỹ sư người Mỹ Herbert Saffir, sau đó Simpson đã thêm hiệu ứng lũ lụt vào nó. Thang đo này chia tất cả các cơn bão thành 5 cấp độ dựa trên tốc độ gió. Nó bao gồm tất cả các giới hạn có thể có của giá trị này: từ 120 km / h đến 250 km / h và hơn thế nữa, và mô tả chi tiết đặc điểm thiệt hại của điểm số này. Thang đo Saffir-Simpson dễ dàng được chuyển thành thang đo Beaufort mở rộng. Vì vậy, 1 điểm cho thứ nhất sẽ tương ứng với 13 điểm cho thứ hai, 2 điểm - 14 điểm, v.v.
Các công cụ lý thuyết khác để phân loại bão là thang đo Fujita và thang đo TORRO. Cả hai thang đo đều được sử dụng để mô tả một cơn lốc xoáy hoặc lốc xoáy (một loại bão), trong khi thang đo thứ nhất dựa trên phân loại thiệt hại do lốc xoáy gây ra, trong khi thang đo thứ hai có biểu thức toán học tương ứng và dựa trên tốc độ gió trong cơn lốc xoáy.. Cả hai thang đều được sử dụng trên khắp thế giới để mô tả loại bão cụ thể.
