Բոֆորտի սանդղակը քամու ուժգնության էմպիրիկ չափումն է, որը հիմնված է հիմնականում ծովի պայմանների և մակերևութային ալիքների դիտարկումների վրա: Այն այժմ ստանդարտ է քամու արագության և դրա ազդեցության գնահատման համար աշխարհի ցամաքային և ծովային օբյեկտների վրա: Այս հարցը ավելի մանրամասն քննարկենք հոդվածում։
Ֆրենսիս Բոֆորտի համառոտ կենսագրությունը
Քամու ուժի սանդղակի գյուտարար Ֆրենսիս Բոֆորը ծնվել է 1774 թ. Փոքր տարիքից նա սկսել է հետաքրքրություն ցուցաբերել ծովի և նավերի նկատմամբ։ Զորակոչվելով Մեծ Բրիտանիայի թագավորական նավատորմ՝ նա իր բոլոր ջանքերն ուղղեց նավաստի կարիերա կառուցելուն։ Արդյունքում Բոֆորը կարողացավ ստանալ թագավորական նավատորմի ծովակալի կոչում։
Ծառայության ընթացքում նա ոչ միայն կատարել է ռազմածովային առաջադրանքներ, այլև շատ ժամանակ է հատկացրել աշխարհագրական քարտեզների կազմմանը և դիտարկումներ կատարել աշխարհի տարբեր ծայրերում։ Բոֆորը ծառայել է նույնիսկ ծերության ժամանակ։ Նա մահացել է 1857 թվականին, երբ 83 տարեկան էր։
Քամու արագության գնահատման առաջին սանդղակը
ՍանդղակԲոֆորն առաջարկվել է 1805 թվականին։ Մինչև այս պահը չկար որևէ հատուկ չափանիշ, որով կարելի էր դատել, թե որքան թույլ կամ ուժեղ է քամին փչում: Շատ նավաստիներ հիմնվում էին իրենց սուբյեկտիվ գաղափարների վրա:
Սկզբում քամու ուժը Բոֆորտի սանդղակով ներկայացվում էր որպես աստիճանական 0-ից 12: Միևնույն ժամանակ, յուրաքանչյուր կետ խոսում էր ոչ թե օդային զանգվածների շարժման արագության, այլ այն մասին, թե ինչպես պետք է վարվել: նավը կառավարելու առումով։ Օրինակ՝ երբ կարելի է առագաստները դնել, և երբ պետք է դրանք հանել՝ կայմերը կոտրելուց խուսափելու համար: Այսինքն, բնօրինակ Բոֆորտ քամու սանդղակը ծովային բիզնեսում զուտ գործնական նպատակներ էր հետապնդում:
Այս սանդղակը ընդունվել է որպես բրիտանական նավատորմի ստանդարտ միայն 1830-ականների վերջին:
Օգտագործելով սանդղակը ցամաքում
1850-ականներից սկսած Բոֆորտի սանդղակը սկսեց օգտագործվել ցամաքային նպատակներով: Մշակվել է մաթեմատիկական բանաձև՝ նրա միավորները փոխակերպելու ֆիզիկական մեծությունների, որոնք օգտագործվում են քամու արագությունը չափելու համար՝ մետր/վրկ (մ/վ) և կիլոմետր/վրկ (կմ/վ): Բացի այդ, արտադրված անեմոմետրերը (գործիքներ, որոնք չափում են քամու արագությունը) նույնպես սկսել են ճշգրտվել այս մասշտաբով։
20-րդ դարի սկզբին օդերևութաբան Ջորջ Սիմփսոնը սանդղակին ավելացրեց ցամաքի վրա համապատասխան ուժգնության քամիների հետևանքները: Սկսած 1920-ականներից, սանդղակը սկսեց լայնորեն կիրառվել ամբողջ աշխարհում՝ նկարագրելու քամու հետ կապված երևույթները, ինչպես ծովում, այնպես էլ ցամաքում:
Սանդղակի կետերի և քամու ուժգնության կապը
Ինչպես նշվեց վերևում, քամու ուժը Բոֆորի սանդղակի կետերում կարող է վերածվել օգտագործման համար հարմար միավորների: Դրա համար օգտագործվում է հետևյալ բանաձևը. v=0,837B1,5 մ/վ, որտեղ v-ն քամու արագությունն է վայրկյանում մետրերով, B-ն Բոֆորտի սանդղակի արժեքն է: Օրինակ՝ դիտարկվող սանդղակի 4 միավորի համար, որը համապատասխանում է «չափավոր քամի» անվանմանը, քամու արագությունը կլինի՝ v=0,83741,5=6,7 մ/վ կամ 24, 1 կմ/ժ։
Հաճախ անհրաժեշտ է օդի զանգվածների արագությունը ժամում կիլոմետրերով ստանալ։ Այդ նպատակով մեկ այլ մաթեմատիկական հարաբերություն է ստացվել սանդղակի կետերի և համապատասխան ֆիզիկական մեծության միջև: Բանաձևը հետևյալն է. v=3B1, 5 ± B, որտեղ v քամու արագությունն է՝ արտահայտված կմ/ժ-ով: Նկատի ունեցեք, որ «±» նշանը թույլ է տալիս ստանալ արագության սահմանափակումներ, որոնք համապատասխանում են նշված միավորին: Այսպիսով, վերը նշված օրինակում քամու արագությունը Բոֆորի սանդղակի վրա, որը համապատասխանում է 4 բալին, հավասար կլինի՝ v=341, 5 ± 4=24 ± 4: կմ/ժ կամ 20-28 կմ/ժ։
Ինչպես տեսնում եք օրինակից, երկու բանաձևերն էլ տալիս են նույն արդյունքը, ուստի դրանք կարող են օգտագործվել քամու արագությունը տարբեր միավորներով որոշելու համար:
Հոդվածում այնուհետև մենք նկարագրում ենք այս կամ այն ուժի քամու ազդեցության հետևանքները բնական տարբեր օբյեկտների և մարդկային կառույցների վրա: Այդ նպատակով Բոֆորի ամբողջ սանդղակը կարելի է բաժանել երեք մասի՝ 0-4 բալ, 5-8 բալ և 9-12 միավոր։
միավորներ 0-ից մինչև 4 սանդղակով
Եթե անեմոմետրը ցույց է տալիս, որ քամին ներս էդիտարկվող սանդղակի 4 միավորի սահմաններում, այնուհետև խոսում են թեթև քամիի մասին՝
- Հանգիստ (0). Ծովի մակերեսը հարթ է, առանց ալիքների; կրակի ծուխը բարձրանում է ուղղահայաց։
- Թեթև քամի (1). մանր ալիքներ՝ առանց փրփուրի ծովի վրա; ծուխը ցույց է տալիս քամու ուղղությունը:
- Ցածր քամի (2). թափանցիկ ալիքների գագաթներ, որոնք շարունակական են. տերևները սկսում են թափվել ծառերից և հողմաղացների շեղբերը շարժվում են։
- Թեթև քամի (3). փոքր ալիքներ, դրանց գագաթները սկսում են կոտրվել. ծառերի տերևներն ու դրոշները սկսում են տատանվել։
- Չափավոր քամի (4). շատ «գառներ» ծովի մակերեսին; թղթերն ու փոշին բարձրանում են գետնից, ծառերի գագաթները սկսում են օրորվել։
միավորներ 5-ից 8-ը սանդղակով
Այս բոֆոր քամիները հանգեցնում են նրան, որ քամին վերածվում է ուժեղ քամու: Դրանք համապատասխանում են հետևյալ նկարագրությանը.
- Թարմ քամի (5). միջին չափի և երկարության ծովային ալիքներ; ծառերի բների փոքր օրորումներ, լճերի մակերևույթի վրա ալիքների առաջացում։
- Ուժեղ քամի (6). սկսում են առաջանալ մեծ ալիքներ, դրանց գագաթները շարունակ կոտրվում են, ծովի փրփուր է առաջանում; Ծառի ճյուղերը սկսում են օրորվել, դժվարանում է բաց հովանոցը պահել:
- Ուժեղ քամի (7). ծովի մակերեսը դառնում է չափազանց ալիքավոր և «ծավալուն», փրփուրը տանում է քամին. մեծ ծառերը շարժվում են, իսկ հետիոտները դժվարությամբ են շարժվում քամուն հակառակ։
- Ուժեղ քամի (8). մեծ ալիքներ, որոնք «կոտրվում են», շերտերի տեսքփրփուրից; Որոշ ծառերի պսակները սկսում են կոտրվել, հետիոտների տեղաշարժը դժվարանում է, որոշ մեքենաներ շարժվում են քամու ուժգնության ազդեցության տակ։
Միավորներ 9-ից 12-ը սանդղակով
Բոֆորտի սանդղակի վերջին կետերը բնութագրում են փոթորկի և փոթորկի սկիզբը: Նման քամիների հետևանքները ներկայացված են ստորև՝
- Շատ ուժեղ քամի (9). շատ մեծ ալիքներ՝ կոտրված գագաթներով, տեսանելիության նվազում; Ծառերի վնաս, հետիոտների և տրանսպորտային միջոցների բնականոն տեղաշարժի անհնարինություն, որոշ արհեստական կառույցներ սկսում են վնասվել.
- Փոթորիկ (10). հաստ ալիքներ, որոնց գագաթներին երևում է փրփուր, ծովի մակերեսի գույնը դառնում է սպիտակ; ծառերը արմատախիլ են արել, վնասել շենքերը.
- Ուժգին փոթորիկ (11). շատ մեծ ալիքներ, ծովը ամբողջովին սպիտակ է, տեսանելիությունը՝ շատ ցածր; ամենուր տարբեր բնության ավերածություններ, հորդառատ անձրև, ջրհեղեղ, թռչող մարդիկ և այլ առարկաներ օդում։
- Փոթորիկ (12). հսկայական ալիքներ, սպիտակ ծով և զրոյական տեսանելիություն; մարդկանց, մեքենաների, ծառերի և տների մասերի փախուստ, համատարած ավերածություններ, քամու մինչև 120 կմ/ժ արագություն։
Փոթորիկները նկարագրող կշեռքներ
Բնականաբար, հարց է առաջանում՝ մեր Երկրի վրա կա՞ն քամիներ, որոնք փչում են 120 կմ/ժ-ից ավելի ուժգին: Այլ կերպ ասած, կա՞ սանդղակ, որը կնկարագրի փոթորիկների տարբեր ուժգնությունը: Այս հարցի պատասխանը այո է՝ այո, կա նման սանդղակ, և դա միակը չէ։
BՆախ, պետք է ասել, որ Բոֆորի փոթորկի սանդղակը նույնպես գոյություն ունի, և այն հեշտությամբ տեղավորվում է ստանդարտ սանդղակի հետ (ավելացված է 13-ից 17 միավոր): Այս ընդլայնված սանդղակը մշակվել է անցյալ դարի կեսերին, սակայն, չնայած այն կարող է օգտագործվել արևադարձային փոթորիկները նկարագրելու համար, որոնք հաճախ տեղի են ունենում Հարավարևելյան Ասիայի ափերին (Թայվան, Չինաստան), այն հազվադեպ է օգտագործվում: Այս նպատակների համար կան այլ հատուկ կշեռքներ:
Փոթորիկների մանրամասն նկարագրությունները տրված են Սաֆֆիր-Սիմփսոնի սանդղակով: Այն մշակվել է 1969 թվականին ամերիկացի ինժեներ Հերբերտ Սաֆֆիրի կողմից, այնուհետև Սիմփսոնը դրան ավելացրել է ջրհեղեղի հետևանքները։ Այս սանդղակը բոլոր փոթորիկները բաժանում է 5 մակարդակի` ելնելով քամու արագությունից: Այն ընդգրկում է այս արժեքի բոլոր հնարավոր սահմանները՝ 120 կմ/ժ-ից մինչև 250 կմ/ժ և ավելի, և մանրամասն նկարագրում է այս միավորին բնորոշ վնասը: Սաֆֆիր-Սիմփսոնի սանդղակը հեշտությամբ թարգմանվում է ընդլայնված Բոֆորտի սանդղակի: Այսպիսով, առաջինի 1 միավորը կհամապատասխանի երկրորդի 13 միավորին, 2 միավորը՝ 14 միավոր և այլն։
Փոթորիկները դասակարգելու այլ տեսական գործիքներ են Ֆուջիտա սանդղակը և TORRO սանդղակը: Երկու մասշտաբներն էլ օգտագործվում են տորնադոյի կամ տորնադոյի (փոթորիկի տեսակ) նկարագրելու համար, մինչդեռ առաջինը հիմնված է տորնադոյի վնասների դասակարգման վրա, մինչդեռ երկրորդն ունի համապատասխան մաթեմատիկական արտահայտություն և հիմնված է տորնադոյի քամու արագության վրա:. Երկու մասշտաբներն էլ օգտագործվում են ամբողջ աշխարհում՝ նկարագրելու փոթորկի նշված տեսակը:
