Thang sức gió Beaufort

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới điều hướng Bước tới tìm kiếm

Thang sức gió Beaufort hay đơn giản là cấp gió là thang đo kinh nghiệm về sức gió, chủ yếu dựa trên trạng thái của mặt biển hay các trạng thái sóng.

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Thang sức gió này được Francis Beaufort, 1 đô đốc hải quân và đồng thời là 1 nhà thủy văn học người Ireland, tạo ra năm 1805. Thang mang tên Beaufort có sự phát triển lâu dài và phức tạp, từ công trình trước đó của những người khác cho tới khi Beaufort trở thành người quản lý cao cấp trong Hải quân Hoàng gia Anh trong thập niên 1830. Đầu thế kỷ XIX, các sĩ quan hải quân thực hiện các quan sát thời tiết theo thường lệ nhưng không tồn tại 1 thang tiêu chuẩn và vì thế các quan sát này là rất chủ quan - 1 người cho đó là "gió nhẹ" thì người khác cũng có thể coi đó là "gió vừa phải". Beaufort đã thành công trong việc đưa mọi thứ vào quy chuẩn.

Thang ban đầu có 13 cấp (0 - 12) đã không dẫn chiếu tới các con số về vận tốc gió mà liên quan tới các điều kiện gió định tính có tác động lên các buồm của man of war, khi đó là các loại tàu chủ yếu của Hải quân Hoàng gia Anh, từ "vừa đủ để chịu lái" tới "không vải nào của buồm có thể chịu được". Ở cấp 0, tất cả các buồm có thể giương lên; ở cấp 6 thì một nửa số buồm có thể phải hạ xuống; ở cấp 12 thì tất cả các buồm phải xếp gọn lại.

Thang sức gió này đã là tiêu chuẩn cho mọi nhật trình hàng hải trên các tàu thuyền của Hải quân Hoàng gia Anh vào cuối thập niên 1830, và đã được thích ứng để ứng dụng phi-hải quân kể từ thập niên 1850, với các số của thang tương ứng với sự xoay vòng của máy đo gió hình chén. Năm 1906, để phù hợp với sự phát triển của tàu hơi nước, các miêu tả đã được thay đổi để miêu tả biển như thế nào chứ không phải là buồm như thế nào, được vận hành và mở rộng cho các quan sát trên đất liền. Sự xoay vòng của các con số trên thang chỉ được chuẩn hóa vào năm 1923. George Simpson, Giám đốc Cục Khí tượng Vương quốc Anh, là người chịu trách nhiệm về điều này và về bổ sung các miêu tả trên cơ sở đất liền[1]. Sự đo đạc đã được thay đổi một chút vào vài thập niên sau để hoàn thiện sự thuận tiện trong sử dụng cho các nhà khí tượng học. Ngày nay, nhiều quốc gia đã từ bỏ kiểu miêu tả và đơn vị đo này và sử dụng các đơn vị của Hệ đo lường quốc tế như m/s hay km/h, nhưng các cảnh báo thời tiết khắc nghiệt đưa ra công chúng vẫn là xấp xỉ như vậy khi sử dụng thang Beaufort.

Thang Beaufort được mở rộng năm 1946, khi các cấp từ 13 - 17 được thêm vào[2]. Tuy nhiên, các cấp từ 13 - 17 chỉ nhằm áp dụng cho các trường hợp đặc biệt, chẳng hạn khi có bão nhiệt đới mạnh. Ngày nay, thang mở rộng chỉ được sử dụng tại Đài Loan, Trung Quốc và gần đây là Việt Nam.

Tốc độ gió trên thang Beaufort mở rộng 1946 dựa trên công thức kinh nghiệm:[3]

v = 0,836 B3/2 m/s

hay v = 3,0096 B3/2 km/h

trong đó v là tương đương với vận tốc gió 10m trên bề mặt và B là số trên thang Beaufort. Chẳng hạn, B = 9,5 cho giá trị của v là 24,48 m/s, nó tương đương với giới hạn dưới của "cấp 10 Beaufort". Sử dụng công thức này thì gió mạnh nhất (trên 330 km/h) trong các trận siêu bão có thể đạt tới giá trị cấp 23 trên thang.

Ngày nay, đôi khi cấp gió bão được miêu tả như là cấp trong thang Beaufort từ 12 - 16, có liên quan gần đúng với cấp tốc độ tương ứng của thang bão Saffir-Simpson, trong đó các trận bão thực sự được đo đạc, trong đó cấp 1 của thang bão này tương đương với cấp 12 trong thang sức gió Beaufort. Tuy nhiên, các cấp mở rộng trong thang sức gió Beaufort trên cấp 13 không trùng khớp với các cấp của thang bão Saffir-Simpson. Các vòi rồng cấp 1 trên thang Fujitathang TORRO cũng bắt đầu gần đúng ở mức trên của cấp 12 trong thang Beaufort nhưng chúng là các thang độc lập.

Cũng cần lưu ý rằng độ cao của sóng tính trong điều kiện tìm thấy ngoài biển khơi, chứ không phải ven bờ.

Thang độ và miêu tả[sửa | sửa mã nguồn]

Thang sức gió Beaufort ban đầu có 13 cấp (0 - 12) và được mở rộng thành 18 cấp (0 - 17) năm 1946, khi các cấp từ 13 tới 17 được thêm vào.

Bảng thang độ và miêu tả dưới đây liệt kê đầy đủ 18 cấp gió và 1 cấp phụ (18+) trở lên cho những cơn bão trên cấp 17:

Cấp Beaufort Vận tốc gió ở 10m trên mực nước biển (hải lý / km/h / mph) Mô tả Độ cao sóng (m) Tình trạng mặt biển Tình trạng đất liền
0 <1 / <1 / 1 Êm đềm 0 Phẳng lặng Mặt đất êm đềm, hầu như lặng gió.
1 1-3 / 1-5 / 1-3 Gió rất nhẹ 0,1 Sóng lăn tăn, không có ngọn. Chuyển động của gió thấy được trong khói.
2 4-6 / 6-11 / 4-7 Gió thổi nhẹ vừa phải 0,2 Sóng lăn tăn. Cảm thấy gió trên da trần. Tiếng lá xào xạc.
3 7-10 / 12-19 / 8-12 Gió nhẹ nhàng 0,6 Sóng lăn tăn lớn. Lá và cọng nhỏ chuyển động theo gió.
4 11-16 / 20-28 / 13-18 Gió vừa phải 1 Sóng nhỏ. Bụigiấy rời bay lên. Những cành cây nhỏ chuyển động.
5 17-21 / 29-38 / 19-24 Gió mạnh vừa phải 2 Sóng dài vừa phải (1,2 m). Có một chút bọt và bụi nước. Cây nhỏ đu đưa.
6 22-27 / 39-49 / 25-31 Gió mạnh 3 Sóng lớn với chỏm bọt và bụi nước. Cành lớn chuyển động. Sử dụng ô khó khăn.
7 28-33 / 50-61 / 32-38 4 Biển cuộn sóng và bọt bắt đầu có vệt. Cây to chuyển động. Phải có sự gắng sức khi đi ngược gió.
8 34-40 / 62-74 / 39-46 Gió mạnh hơn 5,5 Sóng cao vừa phải với ngọn sóng gãy tạo ra nhiều bụi. Các vệt bọt nước. Cành nhỏ gãy khỏi cây.
9 41-47 / 75-88 / 47-54 Gió rất mạnh 7 Sóng cao (2,75 m) với nhiều bọt hơn. Ngọn sóng bắt đầu cuộn lại. Nhiều bụi nước. Một số công trình xây dựng bị hư hại nhỏ.
10 48-55 / 89-102 / 55-63 Gió bão 9 Sóng rất cao. Mặt biển trắng xóa và xô mạnh vào bờ. Tầm nhìn bị giảm. Cây bật gốc. Một số công trình xây dựng hư hại vừa phải.
11 56-63 / 103-117 / 64-72 Gió bão dữ dội 11,5 Sóng cực cao. Nhiều công trình xây dựng hư hỏng.
12 64 / 118-133 / 73 và cao hơn Gió bão cực mạnh 14+ Các con sóng khổng lồ. Không gian bị bao phủ bởi bọt và bụi nước. Biển hoàn toàn trắng với các bụi nước. Nhiều công trình hư hỏng nặng.
13* 76 / 134-149 / 88 Sóng biển cực kỳ mạnh. Đánh đắm tàu biển có trọng tải lớn. Sức phá hoại cực kỳ lớn.
14* 85 / 150-166 / 98
15* 94 / 167-183 / 109
16* 104 / 184-201 / 120
17* 114 / 202-220 / 131
> 17* >119 / >221 / >137 Gió bão cực kỳ mạnh Sóng biển vô cùng mạnh. Đánh đắm tàu biển có trọng tải rất lớn. Sức phá hoại cực kỳ tàn bạo.

Thang Beaufort tại Việt Nam[sửa | sửa mã nguồn]

Theo Quyết định số 18/2021/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, Bảng Cấp gió và sóng của Việt Nam gồm 18 cấp Beaufort, từ cấp 0 đến cấp 17.[4]

Cấp độ Tên cấp bão Sức gió (km/h) Hiện tượng hậu quả gây ra
0 < 1 Gió nhẹ.

Không gây nguy hại.

1 > 1 - 5
2 6 - 11
3 12 - 19
4 20 - 28 Cây nhỏ có lá bắt đầu lay động, ảnh hưởng đến lúa đang phơi màu.

Biển hơi động. Thuyền đánh cá bị chao nghiêng, phải cuốn bớt buồm.

5 Vùng áp thấp 29 - 38
6 Áp thấp nhiệt đới 39 - 49 Cây cối rung chuyển. Khó đi ngược gió.

Biển động. Nguy hiểm đối với tàu, thuyền.

7 50 - 61
8 Bão 62 - 74 Gió làm gãy cành cây, tốc mái nhà gây thiệt hại về nhà cửa. Không thể đi ngược gió.

Biển động rất mạnh. Rất nguy hiểm đối với tàu, thuyền.

9 75 - 88
10 Bão mạnh 89 - 102 Làm đổ cây cối, nhà cửa, cột điện. Gây thiệt hại rất nặng.

Biển động dữ đội. Làm đắm tàu biển.

11 103 - 117
12 Bão rất mạnh 118 - 133 Sức phá hoại cực kỳ lớn.

Sóng biển cực kỳ mạnh. Đánh đắm tàu biển có trọng tải lớn.

13 134 - 149
14 150 - 166
15 167 - 183
16 Siêu bão 184 - 201
17 202 - 220
>17 > 220

Thang quy đổi cấp độ gió Beaufort[sửa | sửa mã nguồn]

Mỗi một quốc gia, một khu vực đều có cách đo gió bằng vận tốc riêng của họ. Để nhằm thuận tiện cho việc theo dõi các cấp độ gió trong các cơn bão, hiện nay bảng thang quy đổi cấp độ gió Beaufort đã được chuẩn hóa và làm tròn các phân số thập phân theo phép tính từ km/h sang các vận tốc khác còn lại.

Phép chuyển đổi như sau:

Chuyển đổi giữa các đơn vị tốc độ
m/s km/h mph nút ft/s
1 m/s = 1 3,6 2,236936 1,943844 3,280840
1 km/h = 0,277778 1 0,621371 0,539957 0,911344
1 mph = 0,44704 1,609344 1 0,868976 1,466667
1 knot = 0,514444 1,852 1,150779 1 1,687810
1 ft/s = 0,3048 1,09728 0,681818 0,592484 1

(Giá trị in đậm là chính xác.)

Cấp độ Tên cấp bão Sức gió quy đổi
Kilômét trên giờ - km/h (kph) Hải lý trên giờ - knots (kn; kts) Dặm trên giờ - mph Mét trên giây - m/s Foot trên giây - ft/s
0 <1 < 0 < 0 < 0 < 0
1 > 1 - 5 > 0 - 2 > 0 - 3 > 0 - 1 > 0 - 4
2 6 - 11 3 - 5 4 - 7 1 - 3 5 - 10
3 12 - 19 6 - 10 8 - 12 3 - 5 11 - 17
4 20 - 28 11 - 15 13 - 18 5 - 8 18 - 26
5 Vùng áp thấp 29 - 38 16 - 21 19 - 24 8 - 10 27 - 35
6 Áp thấp nhiệt đới 39 - 49 22 - 26 25 - 31 11 - 13 36 - 45
7 50 - 61 27 - 33 32 - 38 14 - 17 46 - 56
8 Bão 62 - 74 34 - 40 39 - 46 17 - 20 57 - 68
9 75 - 88 41 - 46 47 - 54 21 - 24 69 - 79
10 Bão mạnh 89 - 102 47 - 55 55 - 63 25 - 28 80 - 92
11 103 - 117 56 - 63 64 - 72 29 - 32 93 - 106
12 Bão rất mạnh 118 - 133 64 - 71 73 - 82 33 - 36 107 - 121
13 134 - 149 72 - 80 83 - 92 37 - 41 122 - 135
14 150 - 166 81 - 89 93 - 103 42 - 46 136 - 151
15 167 - 183 90 - 98 104 - 113 46 -50 152 - 166
16 Siêu bão 184 - 201 99 - 108 114 - 124 51 - 55 167 - 183
17 202 - 220 109 - 118 125 - 136 56 - 61 184 - 200
>17 > 220 > 118 > 136 > 61 > 200

Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Thang đo sức gió Beaufort được sử dụng để phục vụ cho công tác dự báo thời tiết.

Ngày nay, đôi khi các cơn bão mạnh được đánh số từ 12 - 16 sử dụng thang bão Saffir-Simpson có năm loại, với bão loại 1 có số Beaufort là 12, bão loại 2 có số Beaufort là 13,...

Tại Việt Nam, do hầu như không có bão mạnh đến mức cần sử dụng thang bão Saffir-Simpson (lý do là các cơn bão mạnh trên cấp 12 hầu như đều xuất phát từ ngoài đại dương, sau khi vượt qua Philippines để đổ bộ vào Việt Nam thì sức gió đã suy giảm rất nhiều), nên người ta chỉ cần sử dụng thang sức gió Beaufort để mô tả sức mạnh của chúng là đủ. Gió xoáy có cấp Beaufort từ 6 - 7 trên 1 diện rộng gọi là áp thấp nhiệt đới. Gió xoáy từ cấp 8 trở lên trên 1 diện rộng, có thể kèm theo mưa lớn gọi chung là bão. Tuy nhiên, điều này đã không còn đúng trong thời gian gần đây, điển hình là các cơn bão Chanchu (2006)bão Xangsane (2006). Mặc dù bão Chanchu không đi vào vùng bờ biển Việt Nam, nhưng với cấp 4 theo thang bão Saffir-Simpson nó đã làm nhiều tàu thuyền bị đánh chìm và nhiều ngư dân Việt Nam bị chết trên biển Đông. Trong dự báo bão cho cơn bão Xangsane, lần đầu tiên người ta đã sử dụng cấp 13 và trên cấp 13.

Tuy nhiên, đến năm 2008 khi cơn bão số 6 mang tên quốc tế Hagupit (dùi cui) đi vào khu vực Bắc Biển Đông Việt Nam với sức gió của nó đạt 120 hải lý (knot)... tương đương với cấp 4 của thang bão Saffir-Simpson thì Việt Nam bắt đầu sử dụng cấp 13 - 17 khi đã nâng nó lên cấp ngưỡng đầu tiên của siêu bão là cấp 15.

Vào khoảng giữa năm 2011, lần đầu tiên các báo chí truyền thông đã phát bản tin về siêu bão Songda với sức gió giật trên cấp 18 - 19.[6][7] Và cũng vào cuối năm 2013, lần đầu tiên cấp 20 trở lên đã được phát trực tiếp trên Đài truyền hình kỹ thuật số của VTC14 và Đài truyền hình Việt Nam VTV1 dành cho siêu bão Haiyan.[8] Cũng vào đầu năm 2015 tại Đài truyền hình thông tấn xã Việt Nam trong bản tin VOV, họ đã mô tả sức gió trên cấp 18 cho siêu bão Soudelor (2015).

Đối với Trung QuốcĐài Loan, các trang báo điện tử và truyền thông cũng đều đồng loạt sử dụng thang bão Beaufort mở rộng 2 (cấp 18 - cấp 24) trong một số các cơn bão, điển hình như siêu bão Haiyan (năm 2013)[1] và siêu bão Soudelor (năm 2015)[2]

Tại Mỹ, gió có cấp Beaufort 6 - 7 tạo ra các bản thông báo là small craft advisory, với sức gió cấp 8 - 9 là gale warning, cấp 10 hay 11 - storm warning (hay "tropical storm warning"), và tất cả những cái mạnh hơn gọi là hurricane warning.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Met Office: The Beaufort scale
  2. ^ Walter J. Saucier (1955). Principles of Meteorological Analysis. Retrieved on 2009-01-09.
  3. ^ Tom Beer (1997). Environmental Oceanography. CRC Press. ISBN 0849384257.
  4. ^ “Quyết định số 18/2021/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ : Quy định về dự báo, cảnh báo, truyền tin thiên tai và cấp độ rủi ro thiên tai”. Cổng thông tin điện tử Chính phủ. 22 tháng 4 năm 2021.
  5. ^ 1 yard ≡ 0,9144 m và
    1 dặm = 1.760 yards do đó
    1 dặm = 1760 × 0,9144 ÷ 1000 km
  6. ^ “TIN BÃO GẦN BIỂN ĐÔNG Cơn bão SONGDA (Bản tin số 13)”. web.archive.org. 28 tháng 5 năm 2015. Truy cập ngày 22 tháng 9 năm 2021.
  7. ^ “Bão SONGDA di chuyển theo hướng Bắc Tây Bắc”. VOV.VN (bằng tiếng Việt). Truy cập ngày 22 tháng 9 năm 2021.
  8. ^ “Siêu bão Haiyan đe dọa từ Thanh Hóa đến Khánh Hòa”. VOV.VN (bằng tiếng Việt). Truy cập ngày 22 tháng 9 năm 2021.

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

Ghi chú[sửa | sửa mã nguồn]