Schaal van Beaufort

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

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

Geschiedenis[bewerken]

Beaufort was marinecommandant van het fregat Woolwich van de Royal Navy. Hij maakte een indeling in 13 windsterkten, aan de hand van de zeilvoering van een fregat. Zijn schaal was gebaseerd op de kracht die de wind per oppervlakte-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 door Sir George Simpson aangepast aan de stoomvaart 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.

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 aanvankelijk 12 windsterktes, beginnend bij 'kalmte' en eindigend bij '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.

Schaal van Beaufort 1806 (vrijvertaald) [1]
nr omschrijving zeilvoering scheepsvoering
0 Stil Geen vertier Stil liggend
1 Flauw en stil Alles bij incl. lijzeilen Net genoeg vaart om te kunnen sturen
2 Flauwe koelte Alles bij incl. lijzeilen Snelheid 1-2 knopen, schip kan manoeuvreren
3 Lichte koelte Alles bij incl. lijzeilen Goed manoeuvreerbaar schip, snelheid 3 tot 4 knopen
4 Matige koelte Alles bij incl. lijzeilen Goed manoeuvreerbaar schip, snelheid 5 tot 6 knopen
5 Frisse bries Boven-bramzeilkoelte Bij ruime en voor de windse koersen kunnen nog net alle zeilen gevoerd worden
6 Matige wind Bramzeilkoelte, enkel gereefde topzeilen en marszeilen De eerste riffen moeten gelegd worden om te kunnen blijven varen
7 Harde wind Dubbelgereefde marszeilkoelte De bovenste zeilen op het schip moeten duidelijk minderen, de spanning op de masten neemt toe
8 Stormachtig Drievoudig gereefde marszeilkoelte De bovenste zeilen moeten verder gereefd worden
9 Storm Dichtgereefde marszeilen en onderzeilen Marszeilen en bramzeilen moeten volledig gereefd zijn
10 Zware storm Grootmarszeil en fok moeten volledig gereefd worden Alleen de laagste zeilen nog gereefd gebruiken om te lenzen (voor de storm weglopen) of bijliggen onder stormzeilen
11 Zeer zware storm Uitsluitend de stormstagzeilen kunnen nog gevoerd worden Bijliggen onder de stormstagzeilen
12 Orkaan Windkracht die door geen zeil meer te weerstaan is Geen zeil meer te voeren, met een drijfanker voor top en takel de storm proberen te overleven. ('Voor top en takel varen' betekent dat men geen zeil voert, maar nog wel wordt voortgedreven door de druk van de wind op de masten en romp.)

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 Galápagoseilanden 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 in 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.

Pas in 1946 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 Windkrachtschaal werd zo omgezet in de Beaufort Windsnelheidschaal.

De windkracht volgens de Schaal van Beaufort[bewerken]

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).

kracht benaming van KNMI benaming in zeevaart snelheid in km/h * snelheid in m/s * snelheid in knopen[2] uitwerking boven land en bij mens uitwerking boven zee
0 stil windstil 0-1 0-0,2 0-1 rook stijgt recht of bijna recht omhoog spiegelglad
1 zeer zwak flauw en stil 1-5 0,3-1,5 1-3 windrichting goed af te leiden uit rookpluimen kleine golfjes, geschubd oppervlak
2 zwak flauwe koelte 6-11 1,6-3,3 4-6 wind voelbaar in gezicht, weerhanen tonen nu juiste richting, blad ritselt, vlag beweegt kleine, korte golven
3 vrij matig lichte koelte 12-19 3,4-5,4 7-10 opwaaiend stof, vlaggen wapperen, bladeren bewegen steeds kleine golven breken, schuimkopjes
4 matig matige koelte 20-28 5,5-7,9 11-16 papier waait op, takken bewegen, haar raakt verward, kleding flappert, geen last van muggen meer golven iets langer, veel schuimkoppen
5 vrij krachtig frisse bries 29-38 8,0-10,7 17-21 bladeren van bomen ruisen, kleine bomen bewegen, gekuifde golven op meren en kanalen, vuilnisbakken waaien om matige golven, aanschietende zee (overal schuimkoppen, af en toe opwaaiend schuim)
6 krachtig stijve bries 39-49 10,8-13,8 22-27 dikke takken bewegen, problemen met paraplu's, hoeden waaien af grotere golven, schuimplekken, vrij veel opwaaiend schuim
7 hard harde wind 50-61 13,9-17,1 28-33 hele bomen bewegen, vlaggen staan strak, het is lastig tegen de wind in te lopen of te fietsen golven worden hoger, beginnende schuimstrepen
8 stormachtig 62-74 17,2-20,7 34-40 twijgen breken van bomen, voortbewegen zeer moeilijk matig hoge golven, schuimstrepen
9 storm 75-88 20,8-24,4 41-47 schoorsteenkappen, antennes en dakpannen waaien weg, kinderen moeten moeite doen om te blijven staan, takken breken af, alleen zwaluwen en eenden vliegen nog hoge golven, rollers, zicht wordt slechter door schuimvlagen
10 zware storm 89-102 24,5-28,4 48-55 aanzienlijke schade aan gebouwen, volwassenen hebben veel moeite om te blijven staan, bomen raken ontworteld, vogels blijven aan de grond zeer hoge golven, zee wordt wit van het schuim, overslaande rollers, verminderd zicht
11 zeer zware storm/ orkaanachtig 103-117 28,5-32,6 56-63 flinke schade aan bossen extreem hoge golven, zee geheel bedekt met schuim, sterk verminderd zicht
12 orkaan >117 >32,7 >63 Veel wordt vernield. Schuttingen waaien om, veel dakpannen waaien van het dak, wegen liggen vol met bladeren. Lantaarnpalen schudden lucht is vol met verwaaid water en schuim, zee volkomen wit, vrijwel geen zicht meer

*: gemiddelde snelheid over minstens 10 minuten gemeten

(Bronnen: - Weergaloos Nederland. Uitgeverij Kosmos/Z&K, Utrecht, 1997/2004 - Eenvoudige weerkundige waarnemingen om zelf te doen. KNMI, De Bilt, 2008)

Verwarring[bewerken]

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 overeenkomen. 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, dat wil zeggen dat er officieel niet zoiets bestaat als windkracht 4½ of windkracht 4,9. Om hier enigszins aan tegemoet te komen kan de volgende empirisch vastgestelde formule gebruikt worden:

v = 0,836 \cdot B^{\frac{3}{2}} \, [m/s]
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. [3]

Voor de bovengrenswaarden wordt ook wel de volgende benaderingsformule toegepast:

v \approx 0.5 \cdot B^2 + 4 \cdot B - 3 \, [km/h]

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.

Uitwerking op zee[bewerken]

Trivia[bewerken]

Externe links[bewerken]

Referenties[bewerken]

  1. Artikel van het KNMI over de schaal van Beaufort
  2. Wind speed units & wind directions
  3. Met Office: The Beaufort scale