Скорость ветра и шкала Бофорта¶
Скорость ветра — это характеристика движения воздушных масс относительно поверхности Земли, измеряемая в метрах в секунду (м/с), километрах в час (км/ч), узлах или баллах по шкале Бофорта. Понятие «сильный ветер» имеет конкретные количественные границы, зависящие от используемой классификации и контекста (метеорология, строительные нормы, безопасность).
¶Шкала Бофорта
Универсальной международной классификацией является шкала Бофорта, предложенная в 1805 году британским морским офицером Фрэнсисом Бофортом. Она оценивает силу ветра по косвенным признакам — состоянию моря, поведению деревьев, дыму и другим наблюдаемым явлениям. Шкала состоит из 12 баллов (в расширенной версии — до 17):
| Балл | Название | Скорость, м/с | Скорость, км/ч |
|---|---|---|---|
| 0 | Штиль | менее 0,3 | менее 1 |
| 1 | Тихий | 0,3–1,5 | 1–5 |
| 2 | Лёгкий | 1,6–3,3 | 6–11 |
| 3 | Слабый | 3,4–5,4 | 12–19 |
| 4 | Умеренный | 5,5–7,9 | 20–28 |
| 5 | Свежий | 8,0–10,7 | 29–38 |
| 6 | Сильный | 10,8–13,8 | 39–49 |
| 7 | Крепкий | 13,9–17,1 | 50–61 |
| 8 | Сильный (шторм) | 17,2–20,7 | 62–74 |
| 9 | Шторм | 20,8–24,4 | 75–88 |
| 10 | Сильный шторм | 24,5–28,4 | 89–102 |
| 11 | Жестокий шторм | 28,5–32,6 | 103–117 |
| 12 | Ураган | 32,7 и более | 118 и более |
Таким образом, по шкале Бофорта «сильным» называется ветер со скоростью от 10,8 м/с (6 баллов). Однако в повседневной речи и в различных отраслях под «сильным ветром» могут пониматься и другие пороги.
¶Метеорологические определения
В метеорологии СССР и России для оповещений используется понятие «опасное явление», к которому относятся ветры определённой силы. Гидрометцентр России устанавливает следующие пороги для штормовых предупреждений:
- Сильный ветер — скорость от 15 м/с (для большинства районов России);
- Штормовой ветер — от 20 м/с;
- Смерч (торнадо) — от 33 м/с.
В приморских районах и на побережьях пороги могут быть повышены. Для авиации и мореплавания действуют собственные критерии: для взлёта и посадки самолётов боковой ветер обычно ограничен 8–12 м/с в зависимости от типа воздушного судна.
¶Шкала Саффира — Симпсона
Для классификации тропических циклонов в Атлантике и на Тихом океане используется шкала Саффира — Симпсона, разработанная в 1971 году. Она подразделяет ураганы на 5 категорий по максимальной устойчивой скорости ветра:
| Категория | Скорость, м/с | Скорость, mph |
|---|---|---|
| 1 | 33–42 | 74–95 |
| 2 | 43–49 | 96–110 |
| 3 | 50–58 | 111–129 |
| 4 | 59–69 | 130–156 |
| 5 | 70 и более | 157 и более |
¶Ветер по российским строительным нормам
В России проектирование зданий и сооружений регламентируется сводом правил СП 20.13330, в котором учтены нормативные значения ветровой нагрузки по районам страны. Нормативная скорость ветра на 10-метровой высоте в различных регионах России варьируется от 23 м/с (южные районы) до 48 м/с (Камчатка, побережье Охотского моря). Для расчёта несущей конструкции используется расчётная скорость, умноженная на коэффициент запаса.
¶Влияние ветра на человека и инфраструктуру
Скорость ветра определяет его воздействие на объекты и людей:
- 5–8 м/с — заметное колыхание деревьев, движение дыма вертикально;
- 10–12 м/с — качаются тонкие стволы деревьев, трудно идти против ветра;
- 15–17 м/с — ломаются сухие ветви, затруднена езда на велосипеде;
- 20–24 м/с — выпадают черепица, шифер, повреждаются деревья;
- 25–30 м/с — опрокидываются деревья, повреждаются легковые автомобили;
- более 32 м/с — разрушения зданий, срыв крыш, опрокидывание вагонов.
¶Единицы измерения и пересчёт
Для перевода между основными единицами используются следующие соотношения:
- 1 м/с = 3,6 км/ч;
- 1 м/с = 1,94 узла (морской мили в час);
- 1 узел = 0,514 м/с;
- 1 км/ч = 0,278 м/с.
В авиации и мореплавании традиционно используются узлы, в наземных метеослужбах России — метры в секунду, в прогнозах для населения — километры в час.
¶Рекорды
Наименьшая зарегистрированная скорость ветра — штиль. Максимальная измеренная скорость ветра у поверхности Земли — 113 м/с (408 км/ч), зафиксированная 10 апреля 1996 года на острове Барроу-Айленд у побережья Австралии во время тропического циклона. В СССР рекордной была скорость 52 м/с, зарегистрированная на побережье Дальнего Востока.
Источники:
- Шкала Бофорта // Метеорологический словарь
- СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»
- ГОСТ Р 22.1.12-2004 «Защита от штормов»
- Гидрометцентр России — классификация штормовых явлений
- World Meteorological Organization. Tropical Cyclone Programme