蒲福風級

蒲福風級

蒲福風級(Beaufort scale)是國際通用的風力等級,由英國人弗朗西斯·蒲福(Francis Beaufort)於1805年擬定,用以表示風強度等級。風力等級簡稱風級,是風強度(風力)的一種表示方法,故又稱“蒲福風力等級表”。它最初是根據對地面物體或海面的影響大小分為0—12級, 共13個等級。 自1946年以來,風力等級又作了擴充,增加到18個等級(0—17級)。蒲福風級表最開始時只運用於海上,經改良後也可用於陸地。1947年第12屆國際氣象台長會議上被正式承認。

基本介紹

  • 中文名:蒲福風級
  • 外文名:Beaufort scale、Beaufort wind scale、Beaufort scale table
  • 創始人:弗朗西斯·蒲福
  • 創始時間:1805年
  • 風力等級:17級
  • 別稱:蒲福風力等級表
簡介,發展歷程,蒲福風級表,風速與風力,測量儀器,說明,

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,將風力劃為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度,使量度到自然界的風實際上可以大大地超出了12級,於是就把風級擴展到17級,即共18個等級。不過,世界氣象組織航海氣象服務手冊採用的分級只是0至12級,擴展的13至17級並非建議分級。

發展歷程

水道測量專家弗朗西斯·蒲福海軍少將(Rear Admiral Sir Francis Beaufort, 1774—1857 )出生於愛爾蘭,1790年,他加入海軍。
弗朗西斯·蒲福弗朗西斯·蒲福
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。儘管當時羅伯特·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套用。
在南美洲沿岸指揮H .M. S.伍爾維奇號(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號。雖然風力等級的劃分並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 們長期使用的標準符號。他做出的十分詳盡的記錄受到了上級長官的高度讚揚。
1829年,蒲福被任命為海軍水道測量專家,但是直到1838年,他使用的分級標準才被皇家海軍採用。
1848年,他被封為爵士並於1855年退休。
1850年代起,一般航海亦使用蒲福氏風級,之後並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,並增加了風對陸地和海洋產生的影響的細節描述。
1923年風速計標準化,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,於是就把風級擴展到17級,即共18個等級。蒲福風級表最開始時只運用於海上,經改良後也可用於陸地。
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《颱風業務和服務規定》,以蒲福風力等級將12級以上颱風補充到17級。13-17級分別對應的是颱風的風級。

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將蒲福(Beaufort)所發明。原系根據各種風速對於滿帆戰艦所產生之風帆推進效應測量而決定,其後曾作改進。
下圖為蒲福風級表及其續表:
蒲福風級
名稱
高出地面10公尺之相當風速
風壓
風級標準說明
約略波高(最大)
中文
英文
m/s
n mile/h
km/h
mile/h
帕斯卡
海岸情形
海面情形
陸地情形
公尺
英尺
0
無風
Calm
0-0.2
<1
<1
<1
0-0.025
風靜
海面如鏡
靜,煙直上
1
軟風
Light air
0.3-1.5
1-3
1-5
1-3
0.056-0.14
漁舟正可操舵
海面有鱗狀波紋,波峰無泡沫
炊煙可表示風向,風標不動
0.1 (0.1)
0.25 (0.25)
2
輕風
Light brooze
1.6-3.3
4-6
6-11
4-7
0.16-6.8
漁舟張帆時速1-2 浬
微波明顯,波峰光滑未破裂
風拂面,樹葉有聲, 普通風標轉動
0.2 (0.3)
0.5 (1)
3
微風
Gentle breeze
3.4-5.4
7-10
12-19
8-12
7.2-18.2
漁舟漸傾側時速3-4 浬
小波,波峰開始破裂,泡沫如珠,波峰偶泛白沫
樹葉及小枝搖動,旌旗招展
0.6 (1)
2 (3)
4
和風
Moderate breeze
5.5-7.9
11-16
20-28
13-18
18.9-39
漁舟滿帆時傾於一方捕魚好風
小波漸高,波峰白沫漸多
塵沙飛揚,紙片飛舞,小樹幹搖動
1 (1.5)
3.5 (5)
5
清風
Fresh breeze
8.0-10.7
17-21
29-38
19-24
40-71.6
漁舟縮帆
中浪漸高,波峰泛白沫,偶起浪花
有葉之小樹搖擺,內陸水面有小波
2 (2.5)
6 (8.5)
6
強風
Strong breeze
10.8-13.8
22-27
39-49
25-31
72.9-119
漁舟張半帆,捕魚須注意風險
大浪形成,白沫範圍增大,漸起浪花
大樹枝搖動,電線呼呼有聲,舉傘困難
3 (4)
9.5 (13)
7
疾風
Near gale
13.9-17.1
28-33
50-61
32-38
120.8-182.8
漁舟停息港內,海上需船頭向風減速
海面涌突,浪花白沫沿風成條吹起
全樹搖動,迎風步行有阻力
4 (5.5)
13.5(19)
8
大風
Gale
17.2-20.7
34-40
62-74
39-46
184.9-267.8
漁舟在港內避風
巨浪漸升,波峰破裂,浪花明顯成條沿風吹起
小枝吹折,逆風前進困難
5.5 (7.5)
18 (25)
9
烈風
Steong gale
20.8-24.4
41-47
75-88
47-54
270.4-372.1
機帆船行駛困難
猛浪驚濤,海面漸呈洶湧,浪花白沫增濃,減低能見度
煙突屋瓦等將被吹損
7 (10)
23 (32)
10
暴風
Storm
24.5-28.4
48-55
89-102
55-63
375.2-504.1
機帆船航行極危險
猛浪翻騰波峰高聳,浪花白沫堆集,海面一片白浪,能見度減低
陸上不常見,見則拔樹倒屋或有其它損毀
9 (12.5)
29 (41)
11
狂風
Violent storm
28.5-32.6
56-63
103-117
64-72
507.7-664.2
機帆船無法航行
狂濤高可掩蔽中小海輪,海面全為白浪掩蓋,能見度大減
陸上絕少,有則必有重大災害
11.5(16)
37 (52)
12
颶風
Hurricane
32.7-36.9
64-71
118-133
73-82
664.2-851
駭浪滔天
空中充滿浪花白沫,能見度惡劣
陸上幾乎不可見,有則必造成大量人員傷亡
14 (-)
45 (-)
續表
風力 級數
高出地面10公尺之相當風速
mile/h
m/s
km/h
13
72~80
37.0~41.4
134~149
14
81~89
41.5~46.1
150~166
15
90~99
46.2~50.9
167~183
16
100~108
51.0~56.0
184~201
17
109~118
56.1~61.2
202~220
註:n mile為度量單位,海里的意思,1 n mile=1852m(只適用於航程)

風速與風力

風速與風力的折合關係式為:
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),指相當於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(右圖)。感應部分由三個風杯(也有四個風杯)裝於十字架上,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,也使計數器隨之轉動。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別指示百位數和個位數。儀器的下部有一開關(啟動桿),將它推上去,可使計數器與感應部分接合,計數器開始工作。把啟動桿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 當儀器置於高處,用手直接開動不便時,可用小繩連線開關。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。開動儀器後將近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內所走的刻度數,記入記錄表內。將此差數除以觀測時間,就得出風速表每秒鐘內所走的刻度數,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。
輕便風速表輕便風速表
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,並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標準。1850年代起,一般航海亦使用蒲福氏風級,之後並且開始改以風杯式風速計測量風速。1923年風速計標準化,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採用的分級只是0至12級,擴展的13至17級並非建議分級。
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,但由於測風儀器能更準確地量出風速,不少西方國家已在海洋預報中棄用風級,改成以每5kt)為一單位(是少數例外)。

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