De schaal van Beaufort

Snelheid of kracht?

De schaal van Beaufort

Snelheid of kracht?

Het weerbericht heeft het natuurlijk altijd over windkracht, volgens de Schaal van Beaufort. Kracht wordt door Van Dale omschreven als ‘sterkte, vermogen’. Kracht kan uitwerken in allerlei vormen, zoals trekkracht en drukkracht of juist een gevolg veroorzaken, zoals wrijvingskracht en zwaartekracht.

Toch wordt windkracht tegenwoordig niet uitgedrukt in dit type werking, maar vertalen wij windkracht naar snelheid. Specifiek drukken wij wind uit in kilometers per uur of meters per seconde. Waarom noemen we het dan toch windkracht? En hoe gebruiken de scheepvaarders deze windkracht om hun scheepsplan te bepalen. Wij leggen het je uit.

De diepte in met wind

Het weerbericht heeft het natuurlijk altijd over windkracht, volgens de Schaal van Beaufort. Kracht wordt door Van Dale omschreven als ‘sterkte, vermogen’. Kracht kan uitwerken in allerlei vormen, zoals trekkracht en drukkracht of juist een gevolg veroorzaken, zoals wrijvingskracht en zwaartekracht.

Toch wordt windkracht tegenwoordig niet uitgedrukt in dit type werking, maar vertalen wij windkracht naar snelheid. Specifiek drukken wij wind uit in kilometers per uur of meters per seconde. Waarom noemen we het dan toch windkracht? En hoe gebruiken de scheepvaarders deze windkracht om hun scheepsplan te bepalen. Wij leggen het je uit.

Let me tell you a story..

Een willekeurige gebeurtenis

De bijna-verdrinking van Beaufort

Let me tell you a story..

Soms leidt een op eerste gezicht willekeurige individuele gebeurtenis tot grote gevolgen in de toekomst. Dit gold ook voor een dag in 1795.

De jonge Francis Beaufort overleefde slechts op het nippertje een verdrinking in de haven van Portsmouth. Als hij dit niet had overleefd, hadden wij de wind niet zo kunnen omschrijven en meten als wij nu doen.

Aan de andere kant, als hij deze bijna-doodervaring niet had gehad, was hij wellicht ook niet zo gedreven geweest om tot zijn uitvinding te komen. Think about that!

Francis Beaufort, wat een held!

15 jaar jong en observant van het weer

De geniale Beaufort was een jonge Ierse officier van de Royal Navy, de militaire vloot van het Verenigd Koninkrijk.

Als 15-jarige jongen had Beaufort al een grote interesse voor het weer. Hij hield een klein logboek bij, waarin hij dagelijks de weersomstandigheden noteerde. 10 jaar na zijn bijna-verdrinking, in 1805, leidde deze interesse tot de uitwerking van een windschaal. Je kent hem waarschijnlijk wel, de schaal van Beaufort. Tot de dag van vandaag, nog steeds gebruikt (al in iets andere vorm).

De uitvinding van de Schaal van Beaufort

Niet op basis van de wind

Zijn 13-rangse classificatie baseerde hij niet op de wind.

Nee, zijn schip vormde de basis voor de uitvinding van zijn classificatiesysteem. En dan specifiek, het gedrag van hun fregat. De fregat was het meest gebruikte schip binnen de Britse Navy. Een groot (en helaas uitgestorven) zeilschip. De kracht van het schip zat hem in zijn snelheid ondanks de belading. Het kon namelijk zeer snel zeilen en was toch goed bewapend met 28 tot 44 kanonnen.

Beaufort observeerde en documenteerde nauwkeurig wat het zeilschip deed bij een zwakke bries, een storm of zelfs een orkaan. Hierbij werd dus helemaal geen windsnelheid of kracht gemeten. Per situatie koppelde hij hoeveel zeilen het schip kon hijsen. Deze hoeveelheid zeil drukte hij uit in kilogram per vierkante meter.

Hoe meer wind, hoe minder zeilen. Logisch, want hoe meer zeilen, hoe meer wind je vangt. Is er sprake van een allesverslindende orkaan, dan wil je daar niet door weggeblazen worden en haal je alle zeilen naar beneden en hoop je dat je het overleeft.

De 13 rangen van Beaufort

Nooit geweten van welk belang hij was

Zijn waarnemingen verdeelde Beaufort in een schaal van 13 sterktes, beginnend bij ‘kalmte’ en eindigend bij ‘orkaan’.

Bij de eerste 5 sterktes kunnen rustig alle zeilen worden gehesen. Naarmate de winddruk groter wordt, moeten steeds meer zeilen worden binnengehaald.

De Schaal van Beaufort was daarbij meer dan een aanduiding van de windsterkte. Het was ook een handleiding. Hij omschreef welke zeilen bij elke windsterkte gebruikt moesten worden. Ook gaf hij instructies voor de beste scheepsvoering bij elke specifieke windkracht. Zie hieronder zijn schema, te vinden op Wikipedia:

Schaal van Beaufort uit 1806

Open hier de PDF versie: Schaal van Beaufort 1806 

 

Je zou zijn indeling inclusief beschrijvingen bijna aandoenlijk vinden, als je niet zou beseffen hoe praktisch en duidelijk zijn schema was. En dat in een tijd dat er nog helemaal geen generieke windclassificatie bestond.

 

Want let wel:

Tot maar liefst 1840 (toen Beaufort’s schaal dus al 35 jaar bestond!) was er complete chaos. Iedereen had een andere methode om de wind aan te duiden. Deze methodes, beschrijvingen en technieken gingen intuïtief en over van vader op zoon. Niet enorm praktisch voor enige communicatie tussen schepen of bij de voorbereiding van het te water gaan.

Pas in 1973 werd de schaal internationaal aanvaard. Helaas heeft Beaufort dat zelf niet meer mee kunnen maken. Hij stierf in 1857.

Maar de methode van Beaufort moet een verademing zijn geweest voor iedere schipper. En bovendien een flinke verbetering van de veiligheid op zee hebben betekend.

Windkracht versus windsnelheid

Van 1805 naar nu

De schaal werd een aantal keren aangepast. Rond 1900 werden omschrijvingen toegevoegd van de gevolgen op zee. Een zwakke windkracht 2 gaf bijvoorbeeld kleine korte golven. Storm volgde bij windkracht 9 met hoge golven en zware schuimstrepen. Windkracht 12, een orkaan, zorgde voor een lucht vol schuim en verwaaid zeewater.

In 1905 werd de schaal toegespitst op de stoomvaart. En in 1921 waren de landbewoners aan de beurt. De schaal werd aangevuld met omschrijvingen voor wind boven land. Van stille bladeren bij windstilte tot afgebroken twijgjes, tot ontwortelde bomen, tot enorme bosschade bij zeer zware storm.

Het duurde tot 1946 tot de schaal de vorm kreeg die hij nu heeft. Met nieuwe instrumenten kon nu namelijk de daadwerkelijke snelheid van de wind gemeten worden. Op 10 meter boven de grond hingen meetinstrumenten die over 10 minuten een gemiddelde namen van de windsnelheid. Deze snelheden werden toegevoegd aan de schaal van Beaufort. En daarom kun je de huidige schaal van Beaufort niet meer een schaal van windkracht noemen, maar een schaal van windsnelheid. Ook in Nederland kennen wij deze schaal allemaal.

Schaal van Beaufort windsnelheid
De windkracht volgens Beaufort wordt bepaald uit het gemiddelde van de windsnelheid over 10 minuten. Open hier de PDF versie: Schaal van Beaufort in windsnelheid en knopen
Bron: Weergaloos Nederland. Uitgeverij Kosmos/Z&K, Utrecht, 1997/2004. Wij namen hem over van de website van het
KNMI

Beaufort voor schippers

Knopen versus meter/seconde

Het KNMI meet de windsnelheid in kilometers per uur en meters per seconde. Logisch want wij landbewoners gebruiken de meter om afstand aan te duiden.

Schippers doen dit echter niet. Zij gebruiken zeemijlen voor afstand en knopen voor snelheid. Zij hebben dus niet zoveel aan snelheden in meters of kilometers per seconde of uur.

1 knoop meet echter een andere afstand dan 1 meter. Daarom is er gelukkig een extra kolom toegevoegd in de tabel: de windsnelheid in knopen.

Hm.. windkracht en knopen

Het wil nèt niet

Toch klopt de omrekening naar knopen nét niet
1 knoop is 1 zeemijl per uur. Een zeemijl is precies 1852 meter. In meters per seconde komt 1 knoop overeen met 0,5144 m/seconde. Dat kun je zelf ook uitrekenen door 1852 per uur te delen door 60 minuten en dan te delen door 60 secondes.

We maken nu voor het gemak even de vergelijking in kilometers per uur. Dan zien we dat de omrekening naar knopen niet helemaal past. Let’s see:

 

Als we spreken over een windkracht 0, dan is dat volgens de tabel:

  • in knopen: 0 tot 1 knoop = 0 km/u tot 1,9 km/u
  • in kilometers: 0 tot 1 km/u

Hier zit dus wel een verschilletje in! In knopen kan windkracht 0 omgerekend oplopen tot 1,9 km per uur. Maar volgens de tabel is windkracht 0 slechts maximaal 1 km per uur. Windkracht 0 betekent in km/u dus net iets anders dan in knopen.

 

Dit zien we ook als we de andere windkrachten omrekenen. Als we bijvoorbeeld kijken naar windkracht 2, dan is dat in de tabel:

  • in kilometers: 6 tot 11 km/u
  • in knopen: 4 tot 6 knopen = 7,4 tot 11,1 km/u

 

De windkrachten omgerekend naar knopen en kilometers per uur liggen redelijk bij elkaar, maar zijn zeker niet 1 op 1 over te nemen.

Dit komt omdat de schaal gebaseerd is op hele eenheden. Daar beide eenheden geen hele veelvouden van elkaar zijn, is het dus onmogelijk de schaal in beide eenheden exact gelijk te maken. Kortom, met de omrekening naar knopen weet je nooit precies hoe snel de wind waait.

Meer nadelen windvoorspelling

Leer ze omzeilen!

Maar het wordt nog ingewikkelder. Los van deze omrekening, heeft een windkrachtvoorspelling namelijk nog meer nadelen.

Nee toch?

Jawel, maar er zijn gelukkig ook hulpmiddelen. Wij leggen uit! 

Pin It on Pinterest

Share This