Schaal van Beaufort

De schaal van Beaufort wordt 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 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 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.

Schaal van Beaufort 1806 (vrijvertaald)
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	Bovenbramzeilkoelte	Bij ruime en voor de windse koersen kunnen alle zeilen net nog 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 gereefde worden	Alleen de laagste zeilen nog gereefd gebruiken om te lenzen 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.

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 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).

kracht	benaming KNMI	benaming zeevaart	snelheid in km/h*	snelheid in m/s*	snelheid in knopen	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	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	kleine, korte golven
3	matig	lichte koelte	12-19	3,4-5,4	7-10	opwaaiend stof, vlaggen wapperen, spinnen lopen niet meer	kleine golven, breken, schuimkopjes
4	matig	matige koelte	20-28	5,5-7,9	11-15	papier waait op, haar raakt verward, geen last van muggen meer	golven iets langer, veel schuimkoppen
5	vrij krachtig	frisse bries	29-38	8,0-10,7	16-21	bladeren van bomen ruisen, 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	problemen met paraplu's en hoeden waaien af	grotere golven, schuimplekken, vrij veel opwaaiend schuim
7	hard	harde wind	50-61	13,9-17,1	28-33	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 en dakpannen waaien weg, kinderen waaien om, 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	grote schade aan gebouwen, volwassenen waaien om, 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	grote schade aan bossen	extreem hoge golven, zee geheel bedekt met schuim, sterk verminderd zicht
12	orkaan		>117	>32,7	>63	verwoestingen	lucht is vol met verwaaid water en schuim, zee volkomen wit, vrijwel geen zicht meer

*: 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:

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

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:

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

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.

Externe links

• KNMI
• Beaufortschaal

Referenties

  Vrije mediabestanden over Beaufort Scale op Wikimedia Commons