ֺКак измерить силу ветра?

[eponim2008]

Одно из самых древних изобретений человечества - парус. Этому изобретению свыше 5 тысяч лет.  Не будет преувеличением сказать, что люди обжили свою немалую планету именно благодаря парусам.

Моряки научились мастерски управляться с парусами. Более того, они стали неплохо разбираться в поведении главного «двигателя» всех парусников, ветра. Ветер был и союзником моряков, и их главным врагом. Сильный ветер гнал корабли, сокращая время в пути. И он же вздымал огромные волны, которые запросто могли сломать парусник и принести гибель. Как определить ту грань, за которой ветер-помощник становится ветром-врагом? Как измерить силу ветра?

Один из первых приборов для измерения силы ветра придумал английский ученый Роберт Гук (Robert Hooke; 1635-1703). Ветрометр Гука был настолько прост, что его применяли на флоте почти 250 лет с момента изобретения. Он представлял собой тяжелую пластинку, закрепленную на горизонтальной оси. Ветер отклонял пластинку под некоторым углом. Угол отклонения был пропорционален силе ветра и измерялся по прикрепленной снизу полукруглой шкале.

В 1806 году британский адмирал Фрэнсис Бофорт (Francis Beaufort; 1774 - 1857) предложил двенадцатибальную шкалу измерения силы ветра.

Шкала Бофорта не была напрямую связана со скоростью ветра, а ориентировалась на поведение корабля в море. Она учитывала воздействие ветра на различные предметы (флаги, флюгера, деревья и строения на берегу), а также высоту волн, создаваемых ветром в открытом море. Бофорт разместил признаки нарастания силы ветра по бальной шкале, начиная с 0 баллов (полный штиль) до 12 баллов (ураган). Первые пять баллов (от 0 до 4) описывали движение корабля с полностью установленными парусами по относительно чистому и гладкому морю. Следующие пять баллов (от 5 до 9) описывали движение корабля с частично свернутыми парусами по волнующемуся, бурному морю. Последние три балла (от 10 до 12) описывали корабль, который борется за выживание во время шторма или урагана.

Несмотря на кажущуюся приблизительность и субъективность, шкала Бофорта оказалась очень практичной. В 1838 году руководство королевского флота сделало эту шкалу обязательной на всех своих кораблях. В 1874 году Всемирная метеорологическая организация приняла ее для повсеместного использования. Шкала Бофорта используется и поныне.

Написание фамилии Бофорта не оставляет сомнений в ее французском происхождении. И точно, его предки были французские гугеноты, протестанты, оставившие родину, чтобы избежать смерти во время религиозной войны. Родители Фрэнсиса переехали из Лондона в Ирландию. В 14 лет Френсис Бофорт ушел из школы на морскую службу. Но и на службе он никогда не прекращал учиться. Его знания, полученные путем самостоятельного обучения, были настолько основательны, что позволяли ему беседовать на равных и вести переписку с выдающимися учеными своего времени, математиком, астрономом и химиком Джоном Гершелем и с математиком Чарльзом Беббиджем.

Начало службы Ф. Бофорта на флоте пришлось на период Наполеоновских войн. Он участвовал в нескольких морских сражениях, и в одном из них, в битве при Малаге, получил тяжелое ранение. Находясь на излечении, Бофорт добровольно принял участие в прокладке семафорной линии связи от Дублина до Голуэя. Эта линия длиной 200 километров протянулась с востока на запад Ирландии и ускорила связь между двумя важными портами. Характерно, что за свою работу Бофорт отказался брать деньги, апеллируя тем, что, выполняя работу, он находился на службе и даже получал пенсию по ранению.

30 мая 1810 года Бофорта назначают капитаном королевского флота. На одном из лучших кораблей капитан Бофорт совершает рейсы в Индию, сопровождая суда Ост-Индской компании. Несмотря на высокую должность, Френсис Бофорт не прекращает учиться. Он совершенствует свои знания в морском деле и в астрономии. Капитан Бофорт сам может мастерски определить широту и долготу, скорость корабля и глубину моря в любой точке мирового океана. Все это в скором времени ему пригодилось. Бофорт произвел картографирование устья реки Ла-Платы, и его карты получили высокую оценку.

В 1811-1812 годах корабль под командованием Фрэнсиса Бофорта курсирует вдоль южного берега Анатолии (Карамании). Там, где сейчас находятся любимые места отдыха россиян, в начале 19-го века были пустынные берега, развалины древнегреческих городов и храмов и… пираты. Во время схватки с одним из пиратских кораблей Бофорт получил серьезное ранение в ногу. Вернувшись в Англию, во время лечения он систематизировал записи, сделанные им во время плавания, и выпустил их в виде книги под названием «Карамания, или краткое описание южного берега Малой Азии и остатков античных строений»

В 1829-м Бофорту исполнилось 55 лет. Он был назначен флотским гидрографом Адмиралтейства. Эта должность представлялась многим синекурой, на которой заслуженный моряк может ничего не делать, получая приличное жалованье. Бофорт же подошел к своим обязанностям со всей серьезностью.

В том, что  картография - важная наука, Фрэнсису Бофорту довелось убедиться в 15 лет. Корабль, на котором он служил, потерпел крушение у острова Суматра из-за того, что у капитана были неверные карты. Поэтому, заступив на должность в Адмиралтействе, Фрэнсис Бофорт начал развивать и расширять картографическую службу. За 25 лет, пока он был флотским географом, малозначительный архив карт Адмиралтейства превратился в серьезное и влиятельное картографическое учреждение мира. Кроме того Фрэнсис Бофорт взял на себя общее руководство большими астрономическими обсерваториями Британской империи. Ему подчинялись Гринвичская обсерватория и обсерватория на Мысе Доброй Надежды в Южной Африке. Он также был одним из основателей Королевского географического общества.

Ф. Бофорт инициировал и поддерживал арктические и антарктические экспедиции Королевского военно-морского флота. В 1839-1843 годах он добился государственной поддержки рейса Джеймса Кларка Росса в Антарктику. Ему пришлось руководить Арктическим советом во время поисков пропавшего в Арктике капитана сэра Джона Франклина, который пытался отыскать легендарный Северо-западный проход по арктическим морям из Атлантического океана в Тихий.

Не удивительно, что в знак грандиозных заслуг Фрэнсиса Бофорта, его имя было увековечено на географической карте. В Северном Ледовитом океане можно отыскать море Бофорта, а вблизи Антарктиды находится остров его имени.

С именем Бофорта связан также один из способов шифровки текстов. Следует сказать, что криптография не входила в круг служебных обязанностей контр-адмирала. Он придумал этот шифр для того, чтобы скрыть от мира свои дневники и личные записи.


Статья опубликована на сайте Школа жизни

Полезные ссылки:

1. Why wind guru Beaufort had to hide a stormy personal life
2. The Weather Legacy of Admiral Sir Francis Beaufort
3. Фрэнсис Бофорт в Википедии (англ.)
4. Фрэнсис Бофорт
5. Шкала Бофорта
6. Сила ветра по шкале Бофорта