簡介
蒲福風級(Beaufort scale)是根據風對炊煙、沙塵、地物、漁船、漁浪等的的影響程度而定出的風力等級。常用以估計風速的大小。按強弱,将風力劃為0-12級,共13個等級,即目前世界氣象組織所建議的分級。後來到1950年代,人類的測風儀器的進步,使量度到自然界的風實際上可以大大地超出了12級,于是就把風級擴展到17級,即共18個等級。不過,世界氣象組織航海氣象服務手冊采用的分級隻是0至12級,擴展的13至17級并非建議分級。
發展曆程
水道測量專家弗朗西斯·蒲福海軍少将(Rear Admiral Sir Francis Beaufort, 1774—1857 )出生于愛爾蘭,1790年,他加入海軍。
1805年被任命為艦長。同 時,他還學習了水文地理學。
1806年,他發明了蒲福風級(Beaufort Scale ),是一種主觀的測量風速的方法。盡管當時羅伯特·胡克(Robert Hooke, 1635— 1703 )已經發明了風速計種測量風速的設備,但在蒲福所處的那個年代,風速計尚未得到廣泛的應用。
在南美洲沿岸指揮H .M. S.伍爾維奇号(H. M. S. Woolwich )期間,他邊做調查邊發明了蒲福風力等級和天氣符号。雖然風力等級的劃分并沒有使用任何新的術語,但是蒲福想通過他的努力創造出供科學家 們長期使用的标準符号。他做出的十分詳盡的記錄受到了上級長官的高度贊揚。
1829年,蒲福被任命為海軍水道測量專家,但是直到1838年,他使用的分級标準才被皇家海軍采用。
1848年,他被封為爵士并于1855年退休。
1850年代起,一般航海亦使用蒲福氏風級,之後并且開始改以風杯式風速計測量風速。
1874年,國際氣 象學委員會(International Meteorological Committee )對蒲福風力等級進行了修改,并增加了風對陸地和海洋産生的影響的細節描述。
1923年風速計标準化,蒲福氏風級亦略為修改以方便氣象學使用。至今航海上仍然普遍使用蒲福氏風級描述不同風速。
自1946年以來,人類的測風儀器的進度,使量度到自然界的風實際上可以大大地超出了12級,風力等級又作了擴充,增加到18個等級(0—17級)。後來到1950年代,人類的測風儀器的進度,使量度到自然界的風實際上可以大大地超出了12級,于是就把風級擴展到17級,即共18個等級。蒲福風級表最開始時隻運用于海上,經改良後也可用于陸地。
1947年第12屆國際氣象台長會議上被正式承認。
2001年中國氣象局發布《台風業務和服務規定》,以蒲福風力等級将12級以上台風補充到17級。13-17級分别對應的是台風的風級。
蒲福風級表
蒲福風級是一種估計及報告風速之方法。十九世紀初期由英國海軍上将蒲福(Beaufort)所發明。原系根據各種風速對于滿帆戰艦所産生之風帆推進效應測量而決定,其後曾作改進。
表1為蒲福風級表及其續表:
注:n mile為度量單位,海裡的意思,1 n mile=1852m(隻适用于航程)
風速與風力
風速與風力的折合關系式為:
風速(米/秒)=0.835*F^(1.5),式中F為風力等級數。風速為該風等級的中數(取整數),指相當于10米高處的風速。
測量儀器
輕便風速表
野外常用來測量風力大小的裝置,一般由感應部分和計數器所組成(圖1)。感應部分由三個風杯(也有四個風杯)裝于十字架上,風杯在軸承上可以自由轉動,外用小框保護風杯。中軸下部與計數器相接,風杯轉動,也使計數器随之轉動。所以計數器是記錄風杯轉動的轉數的。計數器通常有兩個或三個記數盤,大指針指示個位和十位數,兩個小記數盤上的指針分别指示百位數和個位數。儀器的下部有一開關(啟動杆),将它推上去,可使計數器與感應部分接合,計數器開始工作。把啟動杆拉下來計數器則與感應部分離開,計數器停止工作。 輕便風速表 當儀器置于高處,用手直接開動不便時,可用小繩連接開關。觀測時拉動小繩即可啟閉。輕便風速表一般安置在四周開闊、無高大障礙物的地方,表身垂直。觀測前關閉開關,記下指針的示數。等一兩分鐘後,打開開關,同時開動秒表記錄時間。此時,觀測員迅速離開風速表,站在儀器的下風方向。開動儀器後将近100秒鐘時,觀測員迅速走近儀器,在正100秒時關閉開關,記下第二次指針示數。根據前後兩次讀數算出其差數,此差數表示風速表指針在觀測時間内所走的刻度數,記入記錄表内。将此差數除以觀測時間,就得出風速表每秒鐘内所走的刻度數,取一位小數。再根據每秒所走的刻度數,從該風速表的檢定證上查出平均風速(單位:米/秒),取一位小數。
最好連續觀測兩次,取其平均值,以減少儀器本身及人為的誤差。
說明
蒲福氏風級發明的時候是一種依靠觀察海面現象的分級法。各級數根據海情或浪的狀況來劃分,并沒有定明相關連的風速。
1830年英國皇家海軍以蒲福氏風級為紀錄标準。1850年代起,一般航海亦使用蒲福氏風級,之後并且開始改以風杯式風速計測量風速。1923年風速計标準化,蒲福氏風級亦略為修改以方便氣象學使用。不過,世界氣象組織航海氣象服務手冊采用的分級隻是0至12級,擴展的13至17級并非建議分級。
至今航海上仍然有使用蒲福氏風級0至12級描述不同風速,但由于測風儀器能更準确地量出風速,不少西方國家已在海洋預報中棄用風級,改成以每5節(kt)為一單位(英、法是少數例外)。