ビューフォート風力階級とは?
ビューフォート風力階級(風力階級)は、風速を陸上や海上での目に見える状態と結びつけた経験的な指標です。1805年にイギリスのフランシス・ビューフォート卿が考案したもので、風力0(平穏)から風力12(颶風=ハリケーン級)まで分かれています。この計算ツールは、測定した風速を風力階級の数値に変換し、わかりやすい説明文とあわせて表示します。
使い方
風速を入力し、単位(m/s、km/h、mph、ノット)を選ぶだけ。ツールが内部で一度メートル毎秒(m/s)に換算し、ビューフォートの計算式を適用します。出力されるのは風力階級(0〜12)と、「疾風」「大強風」といった標準的な説明文です。
計算式のしくみ
メートル毎秒で表した風速(\(v\))とビューフォート風力階級(\(B\))との現代的な関係は、次のとおりです。
$$B = \text{round}\left[\left(\frac{v}{0.836}\right)^{2/3}\right]$$
定数0.836と2/3乗という指数により、観測にもとづいた本来の風力階級を高い精度で再現できます。風力階級の最上位は颶風(ハリケーン級)であるため、計算結果が12を超える場合は12で頭打ちになります。
計算例
たとえば風速が10 m/sの場合、\((10 / 0.836) = 11.962\)、\(11.962^{2/3} = 5.27\) となり、四捨五入すると5、つまり「疾風」です。風速0.836 m/sなら \((1)^{2/3} = 1\) で、ちょうど風力1「至軽風」となります。
ビューフォルトスケール参考表(風力0~12)
ビューフォルト風力スケールは、風速を陸地および海上で観測される条件に関連付けます。風力の数値 \(B\) は、10 m風速から \(B = \text{round}\left[\left(\frac{v}{0.836}\right)^{2/3}\right]\) を使用して推定されます。ここで \(v\) は風速(メートル毎秒)です。下の表は、各風力の標準速度範囲と典型的な観測を示します。
| 風力 | 説明 | ノット | km/h | mph | m/s | 陸地・海の状態 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 静穏 | <1 | <1 | <1 | 0–0.2 | 煙が垂直に立ちのぼる;海は鏡のよう。 |
| 1 | 軽い空気 | 1–3 | 1–5 | 1–3 | 0.3–1.5 | 煙が漂い、風向を示す;水面に波紋。 |
| 2 | 軽い微風 | 4–6 | 6–11 | 4–7 | 1.6–3.3 | 顔に風を感じ、葉がかさかさと音立てる;小さい波立ち。 |
| 3 | 弱い微風 | 7–10 | 12–19 | 8–12 | 3.4–5.4 | 葉と枝が動く;大きい波立ち、点在する白波。 |
| 4 | 適度な微風 | 11–16 | 20–28 | 13–18 | 5.5–7.9 | 塵や落ち紙が舞う、小枝が動く;多くの白波。 |
| 5 | さわやかな風 | 17–21 | 29–38 | 19–24 | 8.0–10.7 | 小さい葉の多い木が揺れる;中程度の波、多くの白波、水しぶき。 |
| 6 | 強い風 | 22–27 | 39–49 | 25–31 | 10.8–13.8 | 太い枝が動く、傘が使いにくい;大きい波、白い泡の頂。 |
| 7 | 近くの暴風 | 28–33 | 50–61 | 32–38 | 13.9–17.1 | 全ての木が動く、逆風での歩行は困難;海が盛り上がる、泡が筋状に吹く。 |
| 8 | 暴風 | 34–40 | 62–74 | 39–46 | 17.2–20.7 | 樹木から枝が折れる;中程度に高い波、頂の端が砕ける。 |
| 9 | 強い暴風 | 41–47 | 75–88 | 47–54 | 20.8–24.4 | 軽い構造被害(煙突ポット、スレート);高い波、濃い泡、水しぶきが視界を低下させる。 |
| 10 | 嵐 | 48–55 | 89–102 | 55–63 | 24.5–28.4 | 樹木が引き抜かれ、相当な被害;非常に高い波で頂が張り出す、表面が泡で白い。 |
| 11 | 激しい暴風雨 | 56–63 | 103–117 | 64–72 | 28.5–32.6 | 広範な被害(陸上ではまれ);例外的に高い波、海が泡のパッチで覆われる。 |
| 12 | ハリケーン | ≥64 | ≥118 | ≥73 | ≥32.7 | 荒廃;空気が泡と水しぶきで満ちる、海が完全に白い、視界が著しく悪い。 |
計算例:定常風速 12 m/s は \(B = \text{round}\left[(12/0.836)^{2/3}\right] = \text{round}\left[14.35^{2/3}\right] = \text{round}[5.86] = \) 6、強い風。
風速単位換算
風速はいくつかの単位で報告されます。基本的なSI単位はメートル毎秒(m/s)です;気象レポートではしばしば km/h が使用され、航空および海運予報はノット(海里毎時)を好みます。正確な関係は次のとおりです:
- 1 m/s = 3.6 km/h = 2.23694 mph = 1.94384 ノット
- 1 km/h = 0.27778 m/s = 0.62137 mph = 0.53996 ノット
- 1 mph = 0.44704 m/s = 1.60934 km/h = 0.86898 ノット
- 1 ノット = 0.51444 m/s = 1.852 km/h = 1.15078 mph
| m/s | km/h | mph | ノット |
|---|---|---|---|
| 1 | 3.60 | 2.24 | 1.94 |
| 5 | 18.00 | 11.18 | 9.72 |
| 10 | 36.00 | 22.37 | 19.44 |
| 15 | 54.00 | 33.55 | 29.16 |
| 20 | 72.00 | 44.74 | 38.88 |
| 25 | 90.00 | 55.92 | 48.60 |
| 30 | 108.00 | 67.11 | 58.32 |
換算例:20 ノット の海上風は 20 × 1.15078 = 23.02 mph であり、また 20 × 0.51444 ≈ 10.3 m/s です — ビューフォルトスケールで風力 6(強い風)に相当します。
よくある質問
この階級は国際的に使われていますか? はい。ビューフォート風力階級は世界各国の気象予報や海洋予報で使われており、国ごとの調整は必要ありません。日本でも気象庁が同じ風力階級を採用しています。
どの単位を使えばよいですか? 4つのうちどれでも構いません。ツールは計算前にすべてm/sへ換算します。航空・海洋の情報ではノットがよく使われ、天気アプリではkm/hやmphが用いられます。
なぜ最大が12なのですか? 古典的なビューフォート風力階級は風力12(颶風、32.7 m/s以上)が上限です。熱帯低気圧向けに風力13〜17を加えた拡張版もありますが、標準的な階級は12までとなっています。