Schaal van Beaufort

De schaal van Beaufortwordt gebruikt om de snelheid van de wind aan te duiden, De schaal werd in 1805 opgesteld door de Ier Sir Francis Beaufort.

Geschiedenis

Francis Beaufort was marinecommandant van het fregat Woolwich van de Royal Navy. Hij maakte een indeling in 13 windstreken, aan de hand van de zeilvoering van een Fregat, Zijn schaal was gebaseerd op de kracht die de wind peroppervlakte-eenheid uitoefende, niet op de snelheid:hij keek naar het gedrag van zijn schip, niet naar de wind zelf. In 1838 stelde de Royal Navy de schaal van Beaufort verplicht voor de windkrachtaanduiding in het scheepsjournaal.

De omschrijvingen van Beaufort varieerden van Geen vertier (0 Bft) tot Zeilen waaien uit de lijken (12 Bft). Daartussen lagen uitdrukkingen als Bovenbramzeilkoelte (5 Bft), Dubbelgereefde marszeilkoelte (7 Bft), Dichtgereefd grootmarszeil en gereefde fok (10 Bft).

In 1905 werd de schaal aangepast aan de stoomvaart door Sir George Simpson en in 1921 deed hij dit nogmaals, maar dan meer toegepast voor het niet-zeevarende deel van de mensheid. Ook voegde hij de windsnelheden toe aan de schaal. Hieronder staat de schaal van Simpson uit 1905 en 1921.

De belangrijkste wijziging, in 1946, werd vastgesteld door het International Meteorological Committee De schaal werd gebaseerd op de gemiddelde windsnelheid gedurende 10 minuten op een hoogte van 10 meter boven de grond. Zo veranderde de windkracht-schaal van Beaufort in een windsnelheid-schaal. Er werd overigens ook nog een aantal eenheden aan de bovenkant toegevoegd voor het categoriseren van de hogere orkaan-windsnelheden.

De schaal die Beaufort ontwikkelde kende in oorsprong 13 windsterktes. Startend bij de kalmte en eindigend bij de orkaan. Zijn meetinstrument was het fregat, het meest gebruikte schip op dat moment binnen de Britse marine. Hij bepaalde de windsterkte aan de hand van de hoeveelheid zeil dat een fregat bij de wind kon voeren en de snelheid van het schip.

De eerste versie van de schaal, die hij in 1831 opgaf aan Kapitein Robert Fitzroy (de latere Commander van de Beagle het schip waarmee Charles Darwin zijn reis naar de Galapagoseilanden maakte), kon onderverdeeld worden in drie delen. Windkracht 0-4, de eerste vijf, beschreven hoe het schip voer met alle zeilen op. De volgende vijf (5-9) beschreven hoeveel zeil een schip kon blijven voeren bij de betreffende windkracht De laatste drie, 10-12 gaven aan hoe een schip bij een zware storm of orkaan moest overleven. De uiteindelijke opzet van de schaal was niet exact in de bewoordingen van Beaufort, een commissie vanuit de marine had de definitieve vorm bepaald alvorens deze per 1838 verplicht te stellen.

Met het verdwijnen van het fregat uit het beeld op zee verdween ook het meetinstrument. Er zijn wel andere beschrijvingen gemaakt, die bijvoorbeeld refereerden aan de toestand van de zee (verschijnen van golfkoppen, overslaande golven enz.) of de beweging van bomen, maar deze blijven minder betrouwbaar, bijvoorbeeld omdat de golven ook afhankelijk zijn van de diepte van het water.

In 1946 pas is een nieuwe schaal ontwikkeld, gebaseerd op de windsnelheid op een hoogte van 10 meter boven de grond. De schaal telt 17 waardes, boven de 13 van Beaufort nog een aantal waardes voor de snelheid van de wind in een orkaan. De Beaufort Windkracht Schaal werd zo omgezet in de Beaufort Windsnelheid schaal.

De windkracht volgens de Schaal van Beaufort

De schaal van Beaufort wordt gebruikt voor de gemiddelde windsnelheid, níet voor de snelheid van rukwinden. Heel vaak worden die twee met elkaar verward. Als de wind bijvoorbeeld gedurende 10 minuten waait met een gemiddelde snelheid van 70 km/u met pieken tot meer dan 117 km/u, is er dus geen sprake van windkracht 12 (orkaan), maar van windkracht 8 (stormachtige wind).

*: gemiddelde snelheid over 10 minuten gemeten

Verwarring

Waar veel leken moeite mee hebben is het feit dat de grenzen tussen de verschillende waardes op de schaal van Beaufort, uitgedrukt in knopen en in km/h, niet met elkaar overeen komen. Dit wordt veroorzaakt door het feit dat de schaal van Beaufort oorspronkelijk niet gebaseerd was op een objectief meetbare grootheid, maar op de waarneming van het gedrag van een schip (zie de uitleg eerder in dit artikel). Daarbij is later een schaalverdeling in twee gangbare eenheden gezocht, waarbij slechts hele eenheden (in dit geval knopen en km/h) werden gebruikt. Aangezien deze eenheden geen gehele veelvouden van elkaar zijn, is het onmogelijk om deze twee exact met elkaar in overeenstemming te krijgen.

Een ander punt waar sommigen moeite mee hebben, is dat de schaal van Beaufort geen continue schaal is, d.w.z. er bestaat officieel niet zoiets als windkracht 4½ of windkracht 4,9. Om hier enigszins aan tegemoet te komen kan de volgende empirisch vastgestelde formule gebruikt worden:

waarbij

v = gemiddelde windsnelheid (gedurende 10 minuten op 10 meter boven de grond)

B = de waarde op de Beaufort schaal

Wanneer deze formule wordt toegepast, ligt iedere gehele Beaufort-waarde ongeveer in het midden van het gebied in bovenstaande tabel. Windkracht 4 ligt b.v. op ongeveer 6,7 m/s, "windkracht 3,5" op circa 5,5 m/s en "windkracht 4,5" op ongeveer 7,9 m/s.

Voor de bovengrenswaarden wordt ook wel de volgende benaderingsformule toegepast:

Een andere mogelijke bron van verwarring ligt in de term zelf. Hoewel in de meteorologie gesproken wordt van windkracht, is deze grootheid geen kracht in de natuurkundige betekenis.

Bron : Wikipedia