Zahlen, bitte! – Die Windstärke beschreiben in 13 Stufen: Die Beaufort-Skala

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Wind schafft das Wetter: Er dirigiert mühelos Luftmassen und entscheidet darüber, ob das Hoch noch länger bleibt oder durch ein anrückendes Tief verdrängt wird. Nicht umsonst ist der Wind einer der wichtigsten Parameter der Meterologie. Das Wissen über ihn ist im heutigen Schiffsverkehr wichtig – in Zeiten, als die großen Handelsschiffe ausschließlich vom Wind getragen wurden, war er überlebenswichtig.

Mit der Beaufort-Skala ließ sich die Windstärke anhand von Umweltbeobachtungen beschreiben. Von Stufe 0 (windstill) bis 12 (Orkan) wurde sie in 13 Stufen eingeteilt. Zwar ist sie nach Francis Beaufort benannt, die Grundlagen dafür schufen andere.

Die Geschichte der Beaufort-Skala beginnt daher mit einem Wettertagebuch-Eintrag eines Kapitäns: "Fortan werde ich die Stärke des Windes gemäß folgender Skala schätzen, denn nichts vermittelt eine unklarere Vorstellung von Wind und Wetter als die alten Ausdrücke mäßig und bewölkt etc. etc." Verfasst hat sie der irische Hydrograf der britischen Admiralität Sir Francis Beaufort. Im Jahr 1806 war er Kapitän des Schiffs Woolwich und wollte mit umfangreichen Tagebuch-Einträgen möglichst exakt die Bedingungen der Seefahrten aufzeichnen.

Zahlen, bitte!

In dieser Rubrik stellen wir immer dienstags verblüffende, beeindruckende, informative und witzige Zahlen aus den Bereichen IT, Wissenschaft, Kunst, Wirtschaft, Politik und natürlich der Mathematik vor.

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Francis Beaufort wurde als mittleres von sieben Kindern am 7. Mai 1774 in Navan, County Meath (Irland) geboren und war Sohn von Daniel Augustus Beaufort, einem protestantischen Geistlichen mit Wurzeln zu einem französischen Adelsgeschlecht.

Mutter Mary war Tochter des englischen Offiziers William Waller. Das Talent exakte Seekarten zu erstellen, mit dem er später als Hydrograf in der britischen Admiralität Erfolg hatte, erhielt er vom Vater. Vater Daniel fertigte 1792 die erste genaue topographische Karte von Irland an und Francis steuerte einige Messungen bei.

Kind mit Hang zum Meer

Francis wollte unbedingt zur See. Seine Schwester Louisa schrieb über ihn[PDF]: "Bereits im Alter von fünf Jahren zeigte er eine entschiedene Vorliebe für die See, er weigerte sich sogar Latein und andere Grundlagen für einen akademischen Beruf zu lernen und bestand unumstößlich darauf, zur Marine zu gehen." Der Vater unterwies den kleinen Francis den Grundlagen der See-Navigation. Später erhielt er die notwendige astronomische Ausbildung, damit er sich auf See an den Sternen orientieren konnte.

Mit 14 Jahren war es so weit: Francis Beaufort heuerte als Kadett auf dem Schiff Vansittart an, einem Handelsschiff der East Indian Company. Sie sollte die Gaspar-Straße zwischen den indonesischen Inseln Bangka und Belitung vermessen, da den gefährlichen Untiefen in Verbindung mit schlecht dokumentierten Seekarten schon mehrere Schiffe zum Opfer fielen.

Die Crew machte ihren Job vielleicht ein wenig zu gewissenhaft: Die Vansittart selbst lief am 24. August 1789 auf Grund und schlug leck, sodass sie es aufgeben mussten, um sich zu retten. Beaufort schaffte es, ungeschoren davonzukommen und kehrte ein Jahr später nach Hause zurück.

Das Erlebnis bestärkte wohl Francis Beaufort, möglichst genau Küsten zu vermessen und zu kartieren, um solche Gefahren zu minimieren. Da kam sein Zeichentalent zum Tragen: Die Hydrographie ist die Wissenschaft der Vermessung und Kartierung von Ozeanen, Meeren, Küstenläufen sowie Binnengewässer. Diese Arbeit prägte seine weitere Karriere auf See. In seinem berühmten Tagebuch von 1806 trug er ein: "Jedermann frönt einem Hobby oder seinem Wahn. Mein Wahn besteht wohl darin, Peilungen für Karten und Pläne vorzunehmen."

Eine kriegsbedingte Wartezeit in Montevideo nutzte Beaufort, um die Küstengewässer der Hafenstadt exakt zu kartieren. Mit Erfolg: Die Aufzeichnungen wurden 1:1 in die Admiralty charts übernommen. Die britischen Seekarten galten zu dem Zeitpunkt als die besten der Welt. Nach weiteren Kapitänsämtern und Kartierungsaufträgen erfolgte im Jahr 1829 die Ernennung zum Hydrograph der Admiralität.

Nicht die erste Windskala

Die Beaufort-Windskala war nicht die erste Skala dieser Art. Bereits der dänische Astronom Tycho Brahe versuchte im 16. Jahrhundert die Windstärken einzuteilen. Robert Hooke veröffentlichte im Jahr 1663 "Eine Methodik für eine Geschichte des Wetters". Darin beschrieb er vier Stärken mit Halbzahlenwerten. Beide Versuche der Einordnungen gerieten in Vergessenheit, genau wie die Bemühungen von Daniel Defoe.

Dabei war das Problem in der Seefahrt akut, dass die Wetteraufzeichnungen keine einheitliche Basis hatten und individuell von den Marineoffizieren eingetragen wurden. Die unterschiedlichen Standards erschwerten die Vergleichbarkeit. Das Vorbild für die Beaufort-Skala dürfte die sehr ähnlich angelegte Skala des ab 1795 Ersten Hydrografen der Admiralität, Alexander Dalrymple, gewesen sein. Dieser entwickelte eine Skala, die von 1 (schwacher Luftzug) bis 12 (Sturm) ging. Am 12. Januar 1806 startete Beaufort das Wettertagebuch, anfangs mit einer Skala von 1 bis 13, aus der er in späteren Tagebüchern auf 0 bis 12 änderte. Er ergänzte zudem die Beschreibungen um Seefahrer-Begriffen im Hinblick auf Fregatten-Segel der Royal Navy.

Allmähliche Verbreitung in der Royal Navy und darüber hinaus

Als Hydrograph verbreitete er seine Windskala weiter. Ende der 1830er wurde die Tabelle allmählich zum Standard innerhalb der Royal-Navy-Flotte. Im Jahr 1853 wurde die Beaufort-Skala auf der Internationalen Meteorologischen Konferenz in Brüssel anerkannt, freilich noch nicht unter dem heute geläufigen Namen. Danach verbreitete sie sich allmählich weltweit.

Als Sir Francis Beaufort im Jahre 1857 mit 83 Jahren starb, erwähnte der Nachruf zwar dessen Erfolge in der Hydrographie und als Kapitän, ging aber nicht in einer Zeile auf die Skala ein. Womöglich legte er nicht so großen Wert darauf, da sie ja nur von ihm abgewandelt, nicht erfunden wurde. Jedenfalls schuf die Skala nun die Einheitlichkeit, die zuvor immer wieder vermisst wurde.

Beaufort-Skala		Windgeschwindigkeit		Sichtbare Auswirkungen
		km/h	Knoten	Auf See	An Land
0	stille	<1	<1	Spiegelglatte See	keine Luftbewegung, Rauch steigt senkrecht empor
1	leichter Zug	1-5	1-3	Kleine schuppenförmig aussehende Kräuselwellen ohne Schaumkämme.	kaum merklich, Rauch treibt leicht ab, Windflügel und Windfahnen unbewegt
2	leichte Brise	6-11	4-6	Kleine Wellen, noch kurz, aber ausgeprägter. Die Kämme sehen glasig aus und brechen nicht.	Blätter rascheln, Wind im Gesicht spürbar
3	schwacher Wind	12-19	7-10	Die Kämme beginnen zu brechen. Der Schaum ist glasig. Vereinzelt können kleine weiße Schaumköpfe auftreten.	Blätter und dünne Zweige sowie Wimpel bewegen sich
4	mäßiger Wind	20-28	11-16	Die Wellen sind zwar noch klein, werden aber länger. Weiße Schaumköpfe treten schon ziemlich verbreitet auf.	Zweige bewegen sich, Staub und loses Papier wird vom Boden gehoben, Wimpel werden gestreckt
5	frischer Wind	29-38	17-21	Mäßige Wellen, die eine ausgeprägte lange Form annehmen. Weiße Schaumkämme bilden sich in großer Zahl. Vereinzelt kann schon etwas Gischt vorkommen.	größere Zweige und kleine Äste bewegen sich, kleine Laubbäume beginnen zu schwanken, Wind deutlich hörbar
6	starker Wind	39-49	22-27	Die Bildung großer Wellen beginnt. Überall treten ausgedehnte weiße Schaumkämme auf, häufig mit Gischt.	starke Äste bewegen sich, hörbares Pfeifen an Drahtseilen und Telefonleitungen, Regenschirme sind schwer zu halten
7	steifer Wind	50-61	28-33	Die See türmt sich. Der beim Brechen der Wellen entstehende weiße Schaum beginnt sich in Streifen in Windrichtung zu legen.	Bäume schwanken, fühlbare Hemmungen beim Gehen gegen den Wind
8	stürmischer Wind	62-74	34-40	Mäßig hohe Wellenberge von beträchtlicher Länge. Die Kanten der Kämme beginnen zu Gischt zu verwehen. Gut ausgeprägte Schaumstreifen.	große Bäume werden bewegt, Fensterläden werden geöffnet, Zweige brechen von Bäumen, beim Gehen erhebliche Behinderung
9	Sturm	75-88	41-47	Hohe Wellenberge, dichte Schaumstreifen. Das bekannte "Rollen" der See beginnt. Die Gischt kann die Sicht beeinträchtigen.	Äste brechen, kleinere Schäden an Häusern, Ziegel und Rauchhauben werden von Dächern gehoben, Gartenmöbel werden umgeworfen und verweht, beim Gehen erhebliche Behinderung
10	schwerer Sturm	89-102	48-55	Sehr hohe Wellenberge mit langen überbrechenden Kämmen. Die entstehenden Schaumflächen werden in so dichten weißen Streifen in Richtung des Windes geweht, dass die Meeresoberfläche im Ganzen weiß aussieht. Das Rollen der See wird schwer und stoßartig. Die Sicht ist beeinträchtigt.	Bäume werden entwurzelt, Baumstämme brechen, Gartenmöbel werden weggeweht, größere Schäden an Häusern; selten im Landesinneren
11	orkanartiger Sturm	103-117	56-63	Außergewöhnlich hohe Wellenberge. Kleine und mittelgroße Schiffe zeitweise hinter Wellenbergen verdeckt. Die See ist völlig von langen weißen Schaumflächen bedeckt. Überall werden die Kanten der Wellenkämme zu Gischt verweht. Die Sicht ist stark herabgesetzt.	heftige Böen, schwere Sturmschäden, schwere Schäden an Wäldern (Windbruch), Dächer werden abgedeckt, Autos werden aus der Spur geworfen, dicke Mauern werden beschädigt, Gehen ist unmöglich; sehr selten im Landesinneren
12	Orkan	118 und mehr	64 und mehr	Die Luft ist mit Schaum und Gischt angefüllt. Die See ist vollständig weiß von treibender Gischt. Die Sicht ist sehr stark herabgesetzt.	schwerste Sturmschäden und Verwüstungen; sehr selten im Landesinneren

Wie kam die Skala denn dann zu ihrem Namen? Das Britische Wetteramt veröffentlichte im Jahr 1906 eine "Official Publication Nr. 180" mit dem etwas sperrigen Namen "Die Beaufort-Skala der Windstärke. Bericht des Meteorologischen Amtes über eine Untersuchung der Beziehung zwischen der Schätzung von Windstärken gemäß Admiral Beauforts Skala und den Geschwindigkeiten, die mit Anemometern des Amtes gemessen wurden." Darin wurde nicht nur die Beaufort-Skala mit dem Namen versehen – auch die einzelnen Windstärken bekamen nun mit Anemometer gemessene Windgeschwindigkeiten. Später wurden nach der 12 weitere Stärke-Stufen hinzugefügt, die sich aber nicht durchsetzten und nur noch in vereinzelten Ländern in Gebrauch sind.

Ergänzt um Windgeschwindigkeiten und weiteren Parametern ist die Beaufort-Skala so bis heute gebräuchlich. Heutzutage paukt jeder, der in der Marine eine Offizierskarriere machen möchte, die Beaufort-Skala. Beim Segeln oder Sportarten wie Surfen oder Kiting ist sie ein wichtiges Hilfsmittel. Und wenn im Wetterbericht von Windstärke 12 die Rede ist, sollte man lieber zu Hause bleiben.

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(mawi)