Skala Beaufort ialah ukuran empirikal kekuatan angin, berdasarkan terutamanya pada pemerhatian keadaan laut dan ombak permukaan. Ia kini menjadi standard untuk menilai kelajuan angin dan kesannya terhadap objek darat dan laut di seluruh dunia. Mari pertimbangkan isu ini dengan lebih terperinci dalam artikel.
Biografi ringkas Francis Beaufort
Pencipta skala daya angin, Francis Beaufort, dilahirkan pada tahun 1774. Sejak kecil, dia mula menunjukkan minat terhadap laut dan kapal. Menyertai Tentera Laut Diraja Great Britain, dia mengarahkan semua usahanya untuk membina kerjaya sebagai pelaut. Hasilnya, Beaufort dapat mencapai pangkat Laksamana Tentera Laut Diraja.
Sepanjang perkhidmatannya, beliau bukan sahaja melaksanakan tugas maritim ketenteraan, tetapi juga menumpukan banyak masa untuk menyusun peta geografi dan menjalankan pemerhatian di pelbagai bahagian dunia. Beaufort berkhidmat walaupun pada usia tuanya. Dia meninggal dunia pada tahun 1857, ketika dia berumur 83 tahun.
Skala pertama untuk menganggar kelajuan angin
SkalaBeaufort telah dicadangkan pada tahun 1805. Setakat ini, tiada piawaian khusus untuk menilai betapa lemah atau kuat angin bertiup. Ramai pelaut berdasarkan idea subjektif mereka.
Pada mulanya, daya angin pada skala Beaufort dipersembahkan sebagai pengijazahan dari 0 hingga 12. Pada masa yang sama, setiap titik bercakap bukan tentang kelajuan pergerakan jisim udara, tetapi tentang bagaimana seseorang harus berkelakuan dari segi mengawal kapal. Sebagai contoh, bila layar boleh dipasang dan bila ia perlu ditanggalkan untuk mengelakkan tiang patah. Iaitu, skala angin Beaufort asal mengejar tujuan praktikal semata-mata dalam perniagaan maritim.
Skala ini telah diterima pakai sebagai standard untuk Tentera Laut British hanya pada akhir 1830-an.
Menggunakan skala di darat
Bermula pada tahun 1850-an, skala Beaufort mula digunakan untuk tujuan darat. Formula matematik telah dibangunkan untuk menukar markahnya kepada kuantiti fizik yang digunakan untuk mengukur kelajuan angin, iaitu meter sesaat (m/s) dan kilometer sesaat (km/s). Selain itu, anemometer buatan (instrumen yang mengukur kelajuan angin) juga telah mula ditentukur pada skala ini.
Pada awal abad ke-20, ahli meteorologi George Simpson menambah pada skala kesan yang dihasilkan oleh angin dengan kekuatan yang sesuai di darat. Bermula pada tahun 1920-an, skala mula digunakan secara meluas di seluruh dunia untuk menggambarkan fenomena berkaitan angin, baik di laut mahupun di darat.
Hubungan antara titik skala dan kekuatan angin
Seperti yang dinyatakan di atas, daya angin dalam mata pada skala Beaufort boleh ditukar kepada unit yang sesuai untuk digunakan. Formula berikut digunakan untuk ini: v=0.837B1.5 m/s, dengan v ialah kelajuan angin dalam meter sesaat, B ialah nilai skala Beaufort. Contohnya, untuk 4 mata skala yang dipertimbangkan, yang sepadan dengan nama "angin sederhana", kelajuan angin ialah: v=0.83741.5=6.7 m/s atau 24, 1 km/j.
Ia selalunya perlu untuk mendapatkan kelajuan jisim udara dalam kilometer sejam. Untuk tujuan ini, satu lagi hubungan matematik telah diperolehi antara titik skala dan kuantiti fizik yang sepadan. Formulanya ialah: v=3B1, 5 ± B, dengan v ialah kelajuan angin bertiup, dinyatakan dalam km/j. Ambil perhatian bahawa tanda "±" membolehkan anda mendapatkan had laju yang sepadan dengan skor yang ditentukan. Jadi, dalam contoh di atas, kelajuan angin pada skala Beaufort, yang sepadan dengan 4 mata, akan sama dengan: v=341, 5 ± 4=24 ± 4 km/j atau 20-28 km/j.
Seperti yang anda boleh lihat daripada contoh, kedua-dua formula memberikan hasil yang sama, jadi ia boleh digunakan untuk menentukan kelajuan angin dalam pelbagai unit.
Selanjutnya dalam artikel kami memberikan penerangan tentang akibat kesan angin satu kuasa atau yang lain pada pelbagai objek semula jadi dan struktur manusia. Untuk tujuan ini, keseluruhan skala Beaufort boleh dibahagikan kepada tiga bahagian: 0-4 mata, 5-8 mata dan 9-12 mata.
Skor pada skala dari 0 hingga 4
Jika anemometer menunjukkan bahawa angin masukdalam 4 mata daripada skala yang sedang dipertimbangkan, maka mereka bercakap tentang angin sepoi-sepoi:
- Tenang (0): Permukaan laut licin, tanpa ombak; asap api naik menegak.
- Angin sepoi-sepoi (1): ombak kecil tanpa buih di laut; asap menunjukkan arah angin bertiup.
- Angin rendah (2): puncak gelombang lutsinar yang berterusan; daun mula berguguran dari pokok dan bilah kincir angin bergerak.
- Angin sepoi-sepoi (3): ombak kecil, puncaknya mula pecah; daun pada pokok dan bendera mula bergoyang.
- Angin sederhana (4): banyak "anak domba" di permukaan laut; kertas dan debu naik dari tanah, puncak pokok mula bergoyang.
Skor pada skala dari 5 hingga 8
Angin Beaufort ini menyebabkan angin sepoi-sepoi bertukar menjadi angin kencang. Ia sepadan dengan huraian berikut:
- Angin segar (5): ombak laut bersaiz sederhana dan panjang; bergoyang-goyang kecil batang pokok, rupa riak di permukaan tasik.
- Angin kencang (6): ombak besar mula terbentuk, puncaknya terus pecah, buih laut terbentuk; dahan pokok mula bergoyang, sukar memegang payung terbuka.
- Angin kencang (7): permukaan laut menjadi sangat bergelombang dan "besar", buihnya dibawa oleh angin; pokok besar bergerak, dan pejalan kaki sukar bergerak melawan angin.
- Angin kencang (8): ombak besar yang "pecah", rupa belangdaripada buih; mahkota beberapa pokok mula patah, pergerakan pejalan kaki sukar, beberapa kenderaan bergerak di bawah pengaruh kuasa angin.
Skor pada skala dari 9 hingga 12
Titik terakhir skala Beaufort mencirikan permulaan ribut dan taufan. Akibat angin sedemikian diberikan di bawah:
- Angin yang sangat kuat (9): ombak yang sangat besar dengan puncak pecah, penglihatan yang berkurangan; kerosakan pada pokok, ketidakmungkinan pergerakan normal pejalan kaki dan kenderaan, beberapa struktur tiruan mula rosak.
- Ribut (10): ombak tebal, pada puncaknya kelihatan buih, warna permukaan laut menjadi putih; pokok tumbang, merosakkan bangunan.
- Ribut kencang (11): ombak yang sangat besar, laut putih sepenuhnya, jarak penglihatan sangat rendah; kemusnahan pelbagai alam di mana-mana, hujan lebat, banjir, manusia terbang dan objek lain di udara.
- Taufan (12): ombak besar, laut putih dan sifar penglihatan; penerbangan orang, kenderaan, pokok dan bahagian rumah, kemusnahan yang meluas, kelajuan angin sehingga 120 km/j.
Skala yang menggambarkan taufan
Sememangnya, persoalan timbul: adakah angin bertiup lebih kuat daripada 120 km/j di Bumi kita? Dalam erti kata lain, adakah terdapat skala yang menggambarkan kekuatan taufan yang berbeza? Jawapan kepada soalan ini ialah ya: ya, terdapat skala sedemikian, dan ia bukan satu-satunya.
BPertama sekali, harus dikatakan bahawa skala taufan Beaufort juga wujud, dan ia sesuai dengan mudah dengan skala standard (mata dari 13 hingga 17 ditambah). Skala lanjutan ini dibangunkan pada pertengahan abad yang lalu, namun, walaupun ia boleh digunakan untuk menggambarkan taufan tropika yang sering berlaku di pantai Asia Tenggara (Taiwan, China), ia jarang digunakan. Terdapat skala khas lain untuk tujuan ini.
Penerangan terperinci tentang taufan diberikan pada skala Saffir-Simpson. Ia dibangunkan pada tahun 1969 oleh jurutera Amerika Herbert Saffir, kemudian Simpson menambah kesan banjir kepadanya. Skala ini membahagikan semua taufan kepada 5 tahap berdasarkan kelajuan angin. Ia meliputi semua kemungkinan had nilai ini: dari 120 km / j hingga 250 km / j dan lebih banyak, dan menerangkan secara terperinci ciri kerosakan skor ini. Skala Saffir-Simpson mudah diterjemahkan ke dalam skala Beaufort lanjutan. Jadi, 1 mata untuk yang pertama akan sepadan dengan 13 mata untuk yang kedua, 2 mata - 14 mata dan seterusnya.
Alat teori lain untuk mengklasifikasikan taufan ialah skala Fujita dan skala TORRO. Kedua-dua skala digunakan untuk menggambarkan puting beliung atau puting beliung (sejenis taufan), manakala skala pertama adalah berdasarkan klasifikasi kerosakan daripada puting beliung, manakala skala kedua mempunyai ungkapan matematik yang sepadan dan berdasarkan kelajuan angin dalam puting beliung.. Kedua-dua skala digunakan di seluruh dunia untuk menerangkan jenis taufan yang ditentukan.
