Siła wiatru; skala Beauforta

KMON. Materiały dla studentów Wydziału Nawigacyjnego Akademii Morskiej w Gdyni

    Siłę wiatru określa się za pomocą umownej,opisowej skali Beauforta. Podstawą, na której opiera się określenie siły wiatru jest wygląd powierzchni morza (nie wyskość fal !). Jest to skala 13.stopniowa (0 - 12). Dla objaśnienia, że dana wartość liczbowa stanowi określenie siły wiatru stosuje się zapis (mianowanie) typu X B lub X°B, gdzie X - wartość od 0 do 12 (np zapis 8 B lub 8°B oznacza, że siła wiatru jest równa 8). Każdemu stopniowi skali siły wiatru odpowiada określony przedział prędkości wiatru. Jedynie najwyższy, 12°B stanowi przedział jednostronnie otwarty (Vw > 32.6 m/s lub Vw > 64 w), gdyż dalszy wzrost, powyżej dolnej granicy, prędkości wiatru nie daje już widocznych zmian w wyglądzie powierzchni morza.. Z każdym stopniem skali siły wiatru związane jest znormalizowane określenie słowne; w związku z tym użycie określenia np. "silny wiatr" oznacza nie byle jakiś wiatr, który ktoś uważa za "silny", lecz wiatr mający siłe 6°B. Podobnie - użycie w komunikacie określenia "wiatry umiarkowane do silnych" oznacza, że wystąpią wiatry od 4 do 6 B.
Zestawienie stopni siły wiatru, odpowiadających im przedziałów prędkości wiatru i nazw polskich i angielskich odpowiednich stopni siły wiatru zawiera poniższa tabela.
 
stopień określenie polskie określenie angielskie
m/s
w
0
cisza calm
0,0 - 0,2
do 1
1
powiew light air
0,2 - 1,5
1 - 3
2
słaby wiatr light breeze
1,6 - 3,3
4 - 6
3
łagodny wiatr gentle breeze
3,4 - 5,4
7 -10
4
umiarkowany wiatr moderate breeze
5,5 - 7,9
11 - 15
5
dość silny wiatr fresh breeze
8,0 - 10,7
16 - 21
6
silny wiatr strong breeze
10,8 - 13,8
22 - 27
7
bardzo silny wiatr near gale 13,9 - 17,1 28 - 33
8
sztorm gale 17,2 - 20,7 34 - 40
9
silny sztorm strong gale 20,8 - 24,4 41 - 47
10
bardzo silny sztorm storm 24,5 - 28,4 48 - 55
11
gwałtowny sztorm violent storm 28,5 - 32,6 56 - 63
12
huragan hurricane
> 32.6
> 63

Cechy charakterystyczne wyglądu powierzchni morza dla każdego stopnia siły wiatru są następujące:
0. Morze gładkie jak lustro.
1. Na powierzchni wody tworzą się zmarszczki o wyglądzie łusek.
2. Na powierzchni morza występują krótkie, dość wyraźne falki o szklistych grzbietach. Żadna z tych falek nie załamuje się.
3. Grzbiety falek stają się wyraźnie wydłużone i zaostrzone, pojedyńcze grzbiety zaczynają się załamywać, tworząca się piana ma szklisty wygląd. Na powierzchni morza pojawiają się pierwsze, pojedyńcze białe grzebienie w dużym oddaleniu od siebie.
4. Poprzednio małe fale zaczynają się wydłużać, na powierzchni morza pojawia się sporo białych grzebieni.
5. Fale stają się wyraźne i dobrze wykształcone, ich długość wyraźnie wzrosła. Duży odstek fal załamuje się, na powierzchni wody dużo białych grzebieni, plamy piany utrzymują się się dość długo, pojawiają się pierwsze bryzgi.
6. Zaczynają się tworzyć duże fale o silnie wykształconych, stromych i pienistych grzbietach. Fale intensywnie załamują się, bryzgi tworzą się powszechnie.
7. Silnie asymetryczna, łamiąca się fala. Porywana przez wiatr z łamiących się grzbietów piana zaczyna się układać w pasma równoległe do kierunku wiatru.
8. Odrywane od wierzchołków łamiących się fal bryzgi zaczynają wirować w powietrzu. Piana układa się w długie, bardzo wyraźnie wyraźnie wykształcone pasma zgodne z kierunkiem wiatru.
9. Niemal każda fala załamuje się, gęste pasma piany układają się w szerokie pasma wzdłuż kierunku wiatru, duża ilość bryzgów unoszona w powietrze. Granica między wodą a powietrzem w niektórych miejscach staje się niewyraźna.
10. Powierzchnia morza niemal w całości biała od piany, również między pasmami piany, piana i woda bezpośrednio z powierzchni morza zaczyna być wyrywana przez wiatr w powietrze. Widzialność pozioma zaczyna się wyraźnie zmniejszać od wzrastającej ilości pyłu wodnego w powietrzu.
11. Wiatr wszędzie porywa i rozpyla wierzchołki fal, powierzchnia morza całkowicie biała. Widzialność pozioma zmniejszona, powierzchni morza w większym oddaleniu od statku słabo widoczna.
12, Zatraca się granica między powietrzem a wodą; powietrze przesycone pyłem wodnym, bryzgami i unoszonymi przez wiatr płatami piany. Widzialność bardzo ograniczona.

W wyglądzie powierzchni morza zaznaczają się pewne charakterystyczne cechy, związane z siłą wiatru:
- przy 3°B - pojawiają się pierwsze białe grzebienie,
- przy 5°B - dużo plam piany, utrzymującej się na powierzchni wody przez dłuższy czas, pojawiają się pierwsze bryzgi,
- przy 7°B - piana zaczyna się układać w pasma zgodne z kierunkiem wiatru,
- przy 8°B - porywane z powierzchni łamiących się fal bryzgi zaczynają wirować,
- przy 9°B - miejscami granica między wodą a powietrzem staje się niewyraźna,
- przy 10°B - nemal cała powierzchnia morza staje się biała, wiatr "wyrywa" wodę bezpośrednio z powierzchni morza i unosi ją w powietrze; nawet na nawietrznych stokach fal.

Komentarz:

- Proszę pamiętać, że skala siły wiatru jest wykorzystywana "na codzień" - kierunek i siłę wiatru w Dzienniku Okrętowym notować powinno się co godzinę. W skali Beauforta podawana jest charakterystyka wiatru w większości komunikatów; np. cała informacja pogodowa sprowadza się do " Finisterre, S 5, sea 6, rain", co oznacza, że na obszarze prognostycznym "Finister" wiatr jest południowy, o sile 5 B (16-21 w), stan morza VI (wysokość fali 4 - 6 m), pada deszcz. Z tego względu skalę Beauforta każdy musi znać na pamięć. Jest to wymóg konwencyjny.

- Proszę pamiętać, że skala siły wiatru służy do określania siły wiatru (jak sama nazwa to wskazuje), nie zaś do określana stanu morza. To są dwie różne skale! Między skalą siły wiatru a skalą stanów morza tylko na otwartym oceanie, i przy długotrwałym działaniu wiatru, zachodzić mogą bezpośrednie związki. Na akwenach osłoniętych, ze względu na skrócony rozbieg wiatru nad wodą fala może nie osiągnąć odpowiedniej do siły wiatru wysokości. Podobnie  w początkowym okresie wiania silniejszego wiatru stan morza, nawet na otwartym oceanie, nie będzie odpowiadać sile wiatru. Ta uwaga bierze się stąd, że w szeregu podręczników i niektórych omówieniach internetowych znajduje się stwierdzenie, że skala Beauforta służy do określenia stanu morza. 

- W niektórych opracowaniach napotkacie Panowie stwierdzenie, że skala Beaufotra ma nie 12° ale 17° (!, patrz trzeci w kolejności link). Nie jest to prawdą. "Eksperci" poplątali w cudowny sposób (czyli nader precyzyjnie) dwie odrębne kwestie. Otóż; najwyższy stopień skali siły wiatru nosi nazwę "huragan". 12°B ma tylko jedną granicę - dolną, przedział jest otwarty od góry, większe od 63 w prędkości wiatru nie zmieniają już nic w wyglądzie powierzchni morza. Taką samą nazwę "huragan" nosi najsilniejsze stadium cyklonu tropikalnego (kolejne stadia to: depresja tropikalna (TD), sztorm tropikalny (TS) i huragan (H). w kórym maksymalna prędkość wiatru osiąga 64 i więcej w. Cyklony tropikalne (CT) będące  w stadum huraganów mogą mieć różną intensywność. Dla określenia intensywności CT wprowadzono odpowiednią, 5.stopniową skalę (skala Saffir-Simpsona; patrz ostatni link na tej stronie), w której każdemu stadium intensywności huraganu, oprócz wartości ciśnienia w centrum, wysokości piętrzenia sztormowego, przypisany jest również odpowiedni przedział prędkości wiatru. Siłą rzeczy, dla "najsłabszych" CT będących w stadium huraganu, dolna granica prędkości wiatru w takim CT, będącym w 1 kategorii klasyfikacji Saffiro-Simpsona, wynosi 64 w, co jest jednocześnie dolną granicą 12°B. Ktoś, kto nie rozróżniał pojęcia "huraganu" w skali siły wiatru od pojęcia "huraganu" w klasyfikacji cyklonów tropikalnych (wszak huragan to huragan) "poprawił" skalę siły wiatru, dodając do niej 5 dalszych stopni, a następnie "eksperci" bezmyślnie przepisywali to z jednego podręcznika do następnego (i nadal przepisują), kolejni "eksperci" twórczo rozwijają skalę Beauforta o wysokość piętrzeń sztormowych, wysokość fal i ciśnienie atmosferyczne. No coż.

Zobacz również:
http://www.crh.noaa.gov/lot/webpage/beaufort/       (historia skali Beauforta, obrazki powierzchni morza)
http://www.cruising.ca/cruising/docs/beausc.html
http://www.stadtklima.de/stuttgart/windfeld/windforce.htm
http://www.friesian.com/wind.htm                  (przykład połączenia skali siły wiatru ze skalą Saffir-Simpsona i intensywnością tornad)
http://www.nhc.noaa.gov/HAW2/english/basics/saffir_simpson.shtml   (skrócone objaśnienie skali Saffir-Simpsona)


26.12.2002