TOP STORIES TOP VIDEOS Αρθρογραφια Κοινωνία Μετεωρολογία και Κλίμα

Η μέτρηση του ανέμου με την κλίμακα Beaufort και η αποτύπωση των ριπών

Η μέτρηση της έντασης του ανέμου είναι θεμελιώδης στη μετεωρολογία, τη ναυσιπλοΐα, την αεροπορία και πολλές άλλες εφαρμογές. Δύο από τις πιο γνωστές και συχνά παρεξηγημένες έννοιες είναι: Η κλίμακα Beaufort, η οποία είναι ένα εμπειρικό σύστημα που περιγράφει την ένταση του ανέμου με βάση οπτικά και λειτουργικά κριτήρια  καθώς και οι ριπές του ανέμου (gusts), οι σύντομες αυξήσεις της ταχύτητας του ανέμου που συχνά είναι σημαντικά ισχυρότερες από τον μέσο άνεμο. Παρότι και τα δύο σχετίζονται με την «ισχύ» του ανέμου, η μετεωρολογική τους μέτρηση και χρήση ακολουθεί διαφορετικούς κανόνες και σκοπούς.

ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ 

Η κλίμακα Beaufort δημιουργήθηκε το 1805 από τον Ιρλανδό ναύαρχο Sir Francis Beaufort (Royal Navy), για να υπάρχει ένας κοινός τρόπος περιγραφής του ανέμου χωρίς αριθμητικά όργανα. Αρχικά η κλίμακα είχε 13 βαθμίδες (0–12), και η περιγραφή βασιζόταν στις επιπτώσεις του ανέμου στα πανιά ενός πολεμικού πλοίου της εποχής.

  • Βαθμός 0: Άπνοια — καπνός ανεβαίνει κάθετα.

  • Βαθμός 6: Ισχυρός άνεμος — απαιτείται μείωση ιστίων.

  • Βαθμός 12: Τυφώνας — πλοίο σχεδόν ακυβέρνητο.

Με την πάροδο του χρόνου, και ιδιαίτερα από τα μέσα του 19ου αιώνα, η κλίμακα τροποποιήθηκε για χρήση σε στεριά και θάλασσα, ώστε να βασίζεται όχι μόνο σε ναυτικά παρατηρητικά κριτήρια αλλά και σε αντικειμενικές μετρήσεις ταχύτητας ανέμου (μέτρα/δευτερόλεπτο, κόμβοι, km/h).

Η σημερινή διεθνώς αναγνωρισμένη κλίμακα Beaufort (WMO) εκτείνεται από 0 έως 12: Κάθε βαθμός αντιστοιχεί σε εύρος μέσων ταχυτήτων. Ο προσδιορισμός βασίζεται στον μέσο άνεμο 10 λεπτών σε ύψος 10 μέτρων από το έδαφος ή τη θάλασσα. Παράλληλα περιλαμβάνει οπτικά κριτήρια για τη στεριά και τη θάλασσα.

Παράδειγμα:
Βαθμός 8 (Θυελλώδης άνεμος / Gale): Μέσος άνεμος: 62–74 km/h (34–40 κόμβοι)  Στη θάλασσα: Μακριά και καλά διαμορφωμένα κύματα, αφρός εκτινάσσεται. Στη στεριά: Σπάζουν κλαδιά δέντρων, δύσκολη η κίνηση με τα πόδια.

Η μέτρηση με Beaufort αναφέρεται σε μέση ένταση ανέμου και όχι στις ριπές. Ο μέσος άνεμος υπολογίζεται συνήθως ως ο μέσος όρος των ταχυτήτων μέσα σε διάστημα 10 λεπτών (σύμφωνα με WMO). Η κλίμακα αποτυπώνει την «σταθερή» δύναμη του ανέμου που έχει διάρκεια, δηλαδή αυτό που κυριαρχεί και επηρεάζει μακροπρόθεσμα συνθήκες και υποδομές. Στην πράξη, αν καταγράψουμε έναν μέσο άνεμο 8 μποφόρ (34–40 κόμβοι), η ταχύτητα του ανέμου μπορεί στιγμιαία να φτάσει και 1,5 φορές υψηλότερη τιμή λόγω ριπών. Αυτές όμως δεν αλλάζουν το μποφόρ, γιατί το μποφόρ είναι δείκτης μέσης έντασης.

ΟΙ ΡΙΠΕΣ ΤΟΥ ΑΝΕΜΟΥ (GUSTS) TI EINAI KAI ΠΩΣ ΜΕΤΡΩΝΤΑΙ 

Οι ριπές είναι βραχύβιες, ξαφνικές αυξήσεις της ταχύτητας του ανέμου, διάρκειας λίγων δευτερολέπτων, που ακολουθούνται από εξασθένηση. Συνήθως προκύπτουν από τοπικές αναταράξεις στην ατμόσφαιρα (θερμικά ανοδικά ρεύματα, διαφορές πίεσης, εμπόδια). Καταγράφονται ως η μεγαλύτερη μέση ταχύτητα σε χρονικό διάστημα 3 δευτερολέπτων (σύμφωνα με WMO και NOAA) μέσα στην περίοδο παρατήρησης. Η σχέση μέσου ανέμου – ριπής εξαρτάται από: Τη μορφολογία (θάλασσα/ξηρά/αστικό περιβάλλον), τη σταθερότητα της ατμόσφαιρας, την κατεύθυνση του ανέμου σε σχέση με εμπόδια. Σε ισχυρή καταιγίδα, για παράδειγμα, ένας μέσος άνεμος 50 km/h μπορεί να συνοδεύεται από ριπές 90 km/h ή και παραπάνω.

Στη Μετεωρολογία και ειδικότερα στη ναυτική μετεωρολογία ριπαίος άνεμος χαρακτηρίζεται ο άνεμος του οποίου η ένταση μεταβάλλεται απότομα και παροδικά. Είναι ολιγόλεπτης διάρκειας, επαναλαμβανόμενος κατά μικρά χρονικά διαστήματα. Το φαινόμενο του ριπαίου ανέμου απαντάται κυρίως κοντά σε παραλίες, μέχρι περίπου 1,5 με 3 μίλια από την ξηρά. Μια ρι­πή ανέ­μου (σπη­λιά­δα) έχει διάρ­κεια μι­κρό­τε­ρη από 20 δευ­ττερόλεπτα  και προ­κα­λείται από ανα­τα­ρά­ξεις λό­γω τρι­βής, διά­τμη­σης αέ­ρα ή ηλια­κής θέρ­μαν­σης του εδά­φους. Θε­ω­ρού­νται ρι­πές όταν η δια­φο­ρά με­τα­ξύ της πιο αρ­γής και τα­χύ­τε­ρης τα­χύ­τη­τας ανέ­μου εί­ναι 8,6 κόμ­βοι (10 mph, 16 km / h). Στην πε­ρί­πτω­ση τρι­βής, δη­μιουρ­γεί­ται ρι­πή όταν ο άνε­μος φυ­σά γύ­ρω από φυ­σι­κά εμπό­δια όπως δέ­ντρα και βου­νά, ψη­λά κτί­ρια, σή­ραγ­γες ή άλ­λα τε­χνη­τά εμπό­δια. Κύρια αιτία αποτελεί η τριβή του πνέοντος ανέμου με εδαφικές εξάρσεις που βρίσκονται κοντά σε παραλίες με συνέπεια να δημιουργούνται επιμέρους ρεύματα ίδιας μεν διεύθυνσης, διαφορετικής όμως έντασης. Αναλόγως του τρόπου εκδήλωσης του ριπαίου ανέμου και των φαινομένων που τον συνοδεύουν, στη γλώσσα των ναυτικών χαρακτηρίζεται ως «σπηλιάδα» ή ως «σαγανάκι».

Σπηλιάδα λέγεται ο ριπαίος άνεμος που εκδηλώνεται πλάγια προς την ακτή. Στη μεν ξηρά υψώνει μικρές κορυφές άμμου, φαινόμενο ιδιαίτερα γνώριμο σε λουόμενους που βρίσκονται στη παραλία και αισθάνονται το σώμα τους κυριολεκτικά να υποβάλλεται σε αμμοβολή. Στη δε θάλασσα δημιουργεί στην επιφάνεια έντονες ρυτιδώσεις, μέχρι πολύ μικρά κύματα, τις κορυφές των οποίων επιρρίπτει με δύναμη στα πλευρά των σκαφών. Ταυτόχρονα αλλάζει την κατεύθυνση των ιστίων..
Σαγανάκι, λέγεται ο ριπαίος άνεμος που εκδηλώνεται όπως παραπάνω, κυρίως όμως με στροβιλισμούς, μετακινώντας κόκκους άμμου ή σταγόνες θαλάσσης. Ο όρος δεν είναι επίσημος. Επειδή όμως από τις γέφυρες των πλοίων, η παράκτια επιφάνεια της θάλασσας φαίνεται να σχηματίζει εικόνα μικρών σεληνιακών κρατήρων, ο άνεμος πήρε την ονομασία «σαγανάκια».
Σε περίπτωση εκδήλωσης ριπαίου ανέμου, οι ευρισκόμενοι στην παραλία θα πρέπει αμέσως να στρέψουν τα νώτα τους προς τον άνεμο. Όσοι φέρουν μόνο λουτρική περιβολή θα πρέπει ή να σκεπάσουν τουλάχιστον το πρόσωπο και το στήθος με πετσέτα ή να καλυφθούν από κάποιο σταθερό εμπόδιο ή τέλος να εισέλθουν στη θάλασσα. Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται με τα μικρά παιδιά. Όσοι βρίσκονται σε λέμβους θα πρέπει να καθίσουν αμέσως στη προσήνεμη κουπαστή με τα νώτα προς τον άνεμο. Τέλος, τα μικρά σκάφη που κάνουν εκπαιδευτική ιστιοπλοΐα θα πρέπει προληπτικά να έχουν λάβει σχετικές οδηγίες, να συνοδεύονται από μηχανοκίνητο σκάφος σύμφωνα με τους κανονισμούς, και οι επιβαίνοντες να φορούν σωσίβιες ζώνες. Στην Ελλάδα οι άνεμοι αυτοί είναι ιδιαίτερα γνωστοί σ΄ όλους τους κόλπους και τις ακτές όταν κοντά υψώνονται ψηλά βουνά. Χαρακτηριστικότεροι σε ένταση είναι της περιοχής της Νοτιοανατολικής Κρήτης (Ζίρος, Ζάκρος, Ιεράπετρα), στον Πλαταμώνα, σ΄ όλον τον Θερμαϊκό Κόλπο, στις ακτές από τον Άγιο Κοσμά μέχρι και τη Βουλιαγμένη, καθώς και σ΄ όλες τις νότιες ακτές των Κυκλάδων, ιδιαίτερα το καλοκαίρι που ενισχύονται από τα μελτέμια.

Please accept YouTube cookies to play this video. By accepting you will be accessing content from YouTube, a service provided by an external third party.

YouTube privacy policy

If you accept this notice, your choice will be saved and the page will refresh.

Οι αλ­λα­γές στην τα­χύ­τη­τα και την κα­τεύ­θυν­ση του ανέ­μου σε μι­κρή από­στα­ση – διά­τμη­ση του ανέ­μου – μπο­ρούν επί­σης να προ­κα­λέ­σουν ρι­πές ανέ­μου, για πα­ρά­δειγ­μα, πά­νω από το νε­ρό. Τέ­λος, στις ημέ­ρες που υπάρ­χουν φαι­νό­με­να με θερ­μές καιρικές συν­θή­κες, όταν το έδα­φος θερ­μαί­νε­ται και ο θερ­μός αέ­ρας ανε­βαί­νει, ο πιο βαρύς  αέ­ρας κα­τε­βαί­νει και προ­κα­λεί ρι­πές ανέ­μου.

Στην θαλάσσια ζώνη που επηρεάζεται από τις σπηλιάδες η ζώνη αυτή εκτείνεται από την ακτή μέχρι 3ν.μ. περίπου από αυτή. Δύο επιλογές υπάρχουν, ή περνάμε έξω από τα 3ν.μ. όπου ο άνεμος είναι εκτονωμένος, ή “ξυρίζουμε” την ακτογραμμή, περνώντας στα 5 μέτρα από αυτή.

Please accept YouTube cookies to play this video. By accepting you will be accessing content from YouTube, a service provided by an external third party.

YouTube privacy policy

If you accept this notice, your choice will be saved and the page will refresh.

ΓΙΑΤΙ ΕΙΝΑΙ ΛΑΘΟΣ ΝΑ ΕΚΦΡΑΖΟΥΜΕ ΡΙΠΕΣ ΣΕ ΜΠΟΦΟΡ 

Η μετατροπή ριπών σε μποφόρ δημιουργεί παραπληροφόρηση για δύο λόγους:

Υπάρχει διαφορετική χρονική βάση:  Τα Μποφόρ συνδέονται με → μέσος άνεμος 10 λεπτών. Η Ριπή με την → μέγιστη τιμή μερικών δευτερολέπτων.  Διαφορετική ερμηνεία: Τα Μποφόρ → χρησιμοποιούνται για επιχειρησιακές αποφάσεις, π.χ. ναυσιπλοΐα και η Ριπή → αφορά κυρίως την άμεση επικινδυνότητα (π.χ. ρίψη αντικειμένων, ζημιές).

Αν πούμε ότι «είχαμε 10 μποφόρ ριπή», αυτό είναι μετεωρολογικά λανθασμένο. Το σωστό είναι:

Μέσος άνεμος: 8 μποφόρ (34–40 κόμβοι)
Ριπές έως 50 κόμβους (≈ 93 km/h)

Οι ριπές είναι κρίσιμες για την ασφάλεια ναυσιπλοΐας σε λιμάνια όπου στιγμιαία ενίσχυση μπορεί να προκαλέσει αποκοπή κάβων. Στην Αεροπορία είναι κρίσιμος παράγοντας στην απογείωση/προσγείωση. Στη Δημόσια ασφάλεια για ζημιές σε στέγες, δέντρα, δίκτυα ρεύματος και στις κατασκευές στον σχεδιασμό κτιρίων και γεφυρών όπου λαμβάνεται υπόψη η μέγιστη αναμενόμενη ριπή.

Η κλίμακα Beaufort παραμένει ένα ιστορικό και πρακτικό εργαλείο για την περιγραφή του μέσου ανέμου, αλλά δεν έχει σχεδιαστεί για να αποτυπώνει τις ριπές. Οι ριπές απαιτούν ξεχωριστή μέτρηση και αναφορά, καθώς η ένταση και η διάρκεια τους είναι διαφορετικής φύσης. Η σωστή διάκριση μεταξύ μέσου ανέμου και ριπών δεν είναι μόνο ζήτημα επιστημονικής ακρίβειας αλλά και κρίσιμο στοιχείο για την ασφάλεια σε θάλασσα, αέρα και ξηρά.

ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝΤΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ 

Η ισχυ­ρό­τε­ρη σπη­λιά­δα που ση­μειώ­θη­κε πο­τέ πραγ­μα­το­ποι­ή­θη­κε στο νη­σί Barrow, στην Αυ­στρα­λία, όταν στις 10 Απρι­λί­ου 1996, ο τρο­πι­κός κυ­κλώ­νας Olivia έβγα­λε μια ριπή  219,8 κόμ­βων (407,1 km / h). 

Στη βιβλιογραφία πάντως  υπάρχουν μεγαλύτερες ριπές μετρημένες με απομακρυσμένες μεθόδους μέσω Doppler Radar και, χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο, κατεγράφη το μέγεθος των 135 m / s (490 km / h ; 300 mph; 262 kn; 440 ft / s) κατά τη διάρκεια του 1999 στο Bridge Creek – Moore από ανεμοστρόβιλο στην Οκλαχόμα στις 3 Μαΐου 1999 που αναφέρεται ως η υψηλότερη καταγραφόμενη ταχύτητα ανέμου επιφανείας,

Ο κυ­κλώ­νας Olivia 

Ωστό­σο, οι πιο ισχυ­ρές ρι­πές ανέ­μου δη­μιουρ­γού­νται από πυ­ρη­νι­κές εκρή­ξεις.

Η με­γα­λύ­τε­ρη πυ­ρη­νι­κή έκρη­ξη όλων των επο­χών – η Char bomb  – δη­μιούρ­γη­σε ριπή ανέ­μου 2.693,8 κόμ­βων (4.989 km / h).

Please accept YouTube cookies to play this video. By accepting you will be accessing content from YouTube, a service provided by an external third party.

YouTube privacy policy

If you accept this notice, your choice will be saved and the page will refresh.

Please accept YouTube cookies to play this video. By accepting you will be accessing content from YouTube, a service provided by an external third party.

YouTube privacy policy

If you accept this notice, your choice will be saved and the page will refresh.

Οι ρι­πές του ανέ­μου μπο­ρεί να εί­ναι ιδιαί­τε­ρα κα­τα­στρο­φι­κές και πο­τέ δεν εί­ναι κα­λές για windsurfing, kiteboarding και ιστιο­πλο­ΐα γε­νι­κά. Τα ανε­μό­με­τρα υψη­λής από­δο­σης μπο­ρούν να με­τρή­σουν μι­κρές ρι­πές του ανέ­μου υψη­λής τα­χύ­τη­τας.

Στην ιστοσελίδα μας έχουμε ενσωματώσει προγνώσεις για τον μέσο άνεμο αλλά και για τις ριπές του ανέμου.

Βιβλιογραφία – Πηγές

  1. WMO (2018). Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation (WMO-No. 8).

  2. Met Office UK – Beaufort Wind Force Scale.

  3. NOAA – Definition of Sustained Winds and Gusts.

  4. Hellenic National Meteorological Service – Τεχνικές οδηγίες πρόγνωσης ανέμου.

  5. Cornford, S.G. (2002). The Beaufort Scale: A History.

Θεόδωρος Ν. Κολυδάς
Διευθυντής Τομέα Υδρομετεωρολογίας και Φυσικών Καταστροφών εργαστηρίου Assist Δημοκριτείου Πανεπιστημίου Θράκης – Mετεωρολόγος Star Channel – Πρώην Διευθυντής Εθνικού Μετεωρολογικού Κέντρου ΕΜΥ – Μέλος της Επιστημονικής Επιτροπής της Έδρας UNESCO Con-E-Ect

Visited 2,534 times, 1 visit(s) today

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *