Fale monstrualne

Fale monstrualne

W roku 1830 irlandzki oficer marynarki Francis Beaufort opracował i wprowadził do użytku skalę zachowania się powierzchni morza w związku z siłą wiejącego wiatru.

 

Ostatni stopień skali, czyli 12 w skali Beauforta, to wiatr o prędkości do 117 kilometrów na godzinę i fale o wysokości kilkunastu metrów. Natomiast dla silnych wiatrów jest inna, dużo później opracowana skala Saffira-Simpsona.

Pomiary siły wiatru Beauforta
„Navigare necesse est, vivere non est necesse”. (Żeglowanie jest koniecznością, życie nie jest koniecznością). Powiedział to kiedyś Pompejusz Wielki do kapitana statku, ociągającego się z wyjściem w morze z powodu akurat panującej burzy. Szkoda, że historia nie odnotowała odpowiedzi kapitana. Wyobrażam ją sobie jako coś w rodzaju: „Zamknij się, głupi durniu”.

Pompejusz nie wymyślił nic nowego. Tak było zawsze. Wobec konieczności morskiego handlu życie marynarzy zdawało się czymś łatwym do poświęcenia. Szafowali marynarskim życiem właśnie tacy Pompejusze. Jak nie Wielcy, to Wspaniali. Faceci, którzy sami nigdy nie wyszliby w morze, szczególnie z pełną świadomością tego, że mogą już nigdy nie wrócić. Na morzu zawsze było łatwo o śmierć. Tak było kiedyś, ale tak jest również i teraz. Nie przeceniajmy za bardzo naszych możliwości, powiększonych co prawda w stosunku do przeszłości o zdobycze obecnej techniki. Na morzach spotkamy się bowiem z dwoma największymi zabójcami. Wiatrem i falowaniem. Proszę pamiętać, że marynarze wychodzą w morze nie po to, żeby głupio ginąć. Nie będą więc szukali niebezpieczeństw, ale będą je skrzętnie omijali, pozostawiając durny patos Pompejuszom.

Niedawno, bo pomiędzy czwartym i szóstym grudnia masakrował Polskę wściekły wiatr – orkan, któremu nadano imię Ksawery. Nadawanie ludzkich imion niszczycielskim wiatrom jest dość starym zwyczajem i zwyczaj ten przyjął się wszędzie nadzwyczaj łatwo. Orkan, to typ wiatru powstającego na zasadzie różnicy ciśnień. Jesienią i zimą na Atlantyku tworzą się bardzo silne niże atmosferyczne, które nad brzegami Europy zderzają się z masami powietrza kontynentalnego o ciśnieniu atmosferycznym dużo wyższym od tego, panującego wewnątrz niżu. Następuje gwałtowne wyrównanie ciśnień, czyli wściekły wiatr, do złudzenia podobny do huraganów czy tajfunów. Wiadomo, że siła wiatru będzie zależała od różnicy ciśnienia pomiędzy obu masami powietrza. Różnice te mogą sięgać nawet 100 hektopaskali! Na lądzie taki wiatr będzie łamał i wyrywał z korzeniami ogromne drzewa. Będzie zrywał z domów dachy, a domy stare lub słabo zbudowane może rozwiewać na cztery strony świata. Orkan Ksawery pastwił się nad Norwegią, Szwecją, Wielką Brytanią, Holandią, Belgią, Danią, Polską, Niemcami i Słowacją. A co wtedy działo się na morzu? Na morzu panował sztorm gigant.

Amerykański surfer Garret Mc Namara pokonuje 30 metrową falę (Fot. torontosun.com)W roku 1830 irlandzki oficer marynarki sir Francis Beaufort opracował i wprowadził do użytku skalę zachowania się powierzchni morza w związku z siłą aktualnie wiejącego wiatru. Skala ma 12 stopni przedstawiających nasilanie się złych warunków pogodowych. Zwana od swego twórcy skalą Beauforta, zawiera kilka najważniejszych czynników pogody. A więc: maksymalną prędkość wiatru, średnią prędkość wiatru, wysokość fali czyli stan morza, a dodatkowo, zjawiska jakie wtedy występują na lądzie. Ostatni stopień skali, czyli 12 w skali Beauforta, to wiatr o prędkości do 117 kilometrów na godzinę i fale o wysokości kilkunastu metrów.

Problem z Ksawerym polegał na tym, że wiał on ze średnią prędkością około 130 kilometrów na godzinę, a jego maksymalną prędkość obliczoną w obserwatorium meteorologicznym na górze Aonach Mor w Szkocji podano jako 229 kilometrów na godzinę! Czy można się dziwić, że w zachodniopomorskim Darłowie Ksawery generował fale zdolne wyrzucać na falochron 5 tonowe, żelbetowe „gwiazdobloki”, ułożone przed falochronem w celu załamywania fal i osłabiania ich niszczycielskiej siły? Skala Beauforta wyraźnie nie pasowała do tego, do czego zdolny był Ksawery. Była ona opracowana dla, że tak powiem, „zwyczajnych” sztormów, a orkan do takich sztormów nie należy.

 (Fot. farol-do-albarnaz.blogspot.com)Skala Saffira-Simpsona
Dla tak silnych wiatrów jest inna, dużo później opracowana skala Saffira-Simpsona odnosząca się do huraganów. Huragany są rodzajem cyklonów, czyli wiatrów wirowych, wciąż od nowa powtarzających obroty, które na półkuli północnej wirują odwrotnie do ruchu wskazówek zegara, a na półkuli południowej zgodnie z tym ruchem. Cyklon powstaje nad powierzchnią ciepłego morza. Woda morska, nagrzana słońcem musi osiągnąć temperaturę od +26 do +27 stopni Celsjusza i to w warstwie grubości około 50 metrów. Nad podgrzanym, parującym morzem powstaje warstwa gorącego i wilgotnego powietrza. Ciepłe powietrze wznosi się do góry, pociągając za sobą wielkie ilości pary wodnej. Na pewnej wysokości jest już tak chłodno, że para wodna zaczyna się skraplać, tworząc ogromne ilości „nasączonych” deszczem chmur. Skraplanie wody jest reakcją oddającą duże ilości ciepła, którym to ciepłem ponownie nagrzane powietrze zaczyna gwałtownie wznosić się jeszcze wyżej. Pod grubiejącymi chmurami, z powodu wciąż wznoszącego się gorącego powietrza, stwarza się jego ubytek, podciśnienie, które natura stara się wyrównać. W kierunku podciśnienia zaczynają więc zewsząd wiać coraz silniejsze wiatry. Nic to nie daje, bo gorące powietrze wciąż gwałtownie jest wyrzucane do góry. Wiatry wyrównawcze nabierają więc na sile. Stwarza się układ wciąż od nowa napędzany przez ciepło wody morskiej. Układ zaczyna wirować, co ma związek z obrotowym ruchem Ziemi. Powstaje cyklon! Będzie rósł w siłę dopóki znajduje się nad ciepłym morzem. Wygaśnie, gdy znajdzie się nad chłodnym lądem. W cyklonie potrafi wiać. Posłużę się skalą Saffira-Simpsona: kategoria pierwsza – wiatr o prędkości 119–153 km/ godz., kategoria druga 154–177 km/ godz., kategoria trzecia 178–209 km/godz., kategoria czwarta 210–249 km/godz., kategoria piąta powyżej 250 km/ godz.!

Cyklony na Atlantyku nazywamy huraganami. Jest to nazwa zaczerpnięta od Hiszpanów, którzy z kolei wzięli ją od Indian mieszkających na Karaibach. Takie straszne wiatry Indianie nazywali „huracán”. Było to imię indiańskiego bożka, który mieszkał na górze El Yunque w obecnym Portoryko. Gdy bożek się gniewał karał ludzi dzikim wiatrem i deszczami. Przypomniałem sobie właśnie teraz huragan Emily z lipca 2005 roku, w czasie którego wiatr wiał z prędkością równo 300 kilometrów na godzinę. Na Oceanie Indyjskim i Oceanie Spokojnym cyklony noszą zwyczajowo chińską nazwę tajfunów. Tajfun, oznacza w języku chińskim – wiatr z Tajwanu.

Wróćmy jeszcze na chwilę do tego ciepłego, nagrzanego słońcem morza, kolebki cyklonów. Obliczono, że gdyby jakieś nadzwyczajne upały podgrzały wodę morską do temperatury + 40 stopni Celsjusza, powstanie huragan absolutny, czyli HIPERKAN, w którym wiatr osiągnie prędkości rzędu 600–800 kilometrów na godzinę!! Nic jeszcze oceanu tak nie podgrzało, ale jeśli kiedyś podgrzeje… to tylko litania i pacierz.

Norweski tankowiec po zderzeniu z falą wysokości 30 metrów (Fot. astro.cz)Jak widać, przebywanie na morzach i oceanach może być przyczyną wielu stresów. Zapoznaliśmy się nieco z wiejącymi po morzach wiatrami, to teraz popatrzmy na morskie fale. Wiadomo, że wielki wiatr powoduje wielkie fale, a wielkie fale powodują wielkie spustoszenia. Wiatr i falowanie bardzo często (choć nie zawsze!) są ze sobą ściśle związane. W postępowaniu praktycznym dobrze jest zawęzić obserwację morza tylko do jego falowania. W tym celu wprowadzone zostało pojecie – stan morza, które określa tylko wysokości największych, najbardziej rozbudowanych fal i nie jest ważne, co akurat spowodowało falowanie powierzchni morza. Wiatr czy nie wiatr. Tabela stanu morza zawiera 9 pozycji i mamy tu stany morza od lustrzanej gładzi do fal niezwykle wysokich (ponad 14 metrów!). Jak wysokie mogą być fale morskie? Do jakich wysokości może dochodzić fala morska? Na proste pytanie wypadałoby dać prostą, klarowna odpowiedź, opartą w dodatku na autorytecie jakiejś naukowej sławy. No i z tą naukową sławą okazało się najgorzej.

X