Meteorologia

To, co żeglarza powinno interesować najbardziej podczas żeglugi to zmieniające się ciągle WARUNKI ATMOSFERYCZNE. Rozróżnianie poszczególnych chmur, umiejętność przewidzenia co zwiastują i jaką pogodę przyniosą w najbliższym czasie to podstawowe umiejętności, które zapewnią bezpieczeństwo żeglugi.

Na warunki atmosferyczne w danym miejscu i czasie składają się pewne CZYNNIKI ATMOSFERYCZNE, o których teraz powiemy.

Zacznijmy od tego czym jest w ogóle METEOROLOGIA, bo właśnie o niej będziemy rozmawiać.

Meteorologia to nauka zajmująca się badaniem zjawisk fizycznych i procesów zachodzących w ATMOSFERZE, a w szczególności w jej najniższej strefie – TROPOSFERZE. Meteorologia bada, jak te procesy wpływają na zmiany w warunkach atmosferycznych i stan pogody na danym obszarze.

Czynniki atmosferyczne, które mają wpływ na stan pogody to:

• Temperatura powietrza – określa stan cieplny atmosfery, temperaturę mierzymy TERMOMETREM.
• Wilgotność (względna) – stosunek ilości pary wodnej zawartej w powietrzy do tej ilości pary wodnej, która by to powietrze nasyciła w danej temperaturze lub ciśnieniu. Wilgotność mierzymy HIGROMETREM i podajemy w procentach. Punkt rosy – temperatura, w której powietrze staje się nasycone wilgocią po uzyskaniu maksymalnej zawartości pary wodnej w danej temperaturze.
• Ciśnienie – ciężar słupa powietrza przypadający na jednostkę powierzchni. Ciśnienie mierzymy BAROMETREM, ANEROIDEM, BAROGRAFEM. Podaje się je w jednostkach hPa, a na mapie oznaczone jest izobarami.

Najcenniejszym skarbem dla żeglarzy jest WIATR. Jest to poziomy ruch powietrza względem ziemi, wywołany zmianami ciśnienia. Prędkość wiatru podajemy w metrach na sekundę lub węzłach.

1 w. = 1 mila morska/h = 1,852 km/h  ≈ 0,514444 m/s

Prędkość wiatru  zależy od GRADIENTU (różnicy) ciśnienia pomiędzy dwoma punktami. Siłę wiatru mierzymy WIATROMIERZEM, lub możemy ją określić obserwując wodę i gałęzie drzew. SIŁĘ WIATRU opisujemy za pomocą SKALI BEAUFORTA, a jego kierunek jest zgodny z kierunkiem izobar na mapie. Nad wodą odchylenie kierunku wiatru może wynosić ok. 20^o, a nad lądem 45^o.

                                             

WIMPEL                                                     WIATROMIERZ                          WIATROMIERZ RĘCZNY

 

SKALA BEAUFORTA

 

Oprócz skali Beauforta wyróżniamy także SKALĘ PETERSENA, jest to skala służąca do określania stanu morza tj. „na oko”.

 

UKŁADY BARYCZNE

Kolejnym elementem, godnym omówienia są UKŁADY BARYCZNE. Znajomość nadchodzącego wyżu i niżu może uchronić żeglarzy przed wieloma przykrymi zdarzeniami na wodzie.

NIŻ BARYCZNY (cyklon) Jest to obszar niskiego ciśnienia, wokół którego ciśnienie jest wyższe. Na mapie oznaczony jest literą N. Na półkuli północnej wiatr wieje przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

WYŻ BARYCZNY (antycyklon) – obszar wysokiego ciśnienia, wokół którego ciśnienie jest niższe. Na mapie oznaczany jest literą W. Na półkuli północnej wiatr wieje zgodnie z ruchem wskazówek zegara.

 

ZATOKA – obszar obniżonego ciśnienia pomiędzy dwoma obszarami o powietrzu podwyższonym.

KLIN – obszar ciśnienia podwyższonego pomiędzy dwoma obszarami ciśnienia obniżonego

SIODŁO – obszar pomiędzy dwoma niżami (zatokami) i dwoma wyżami (klinami).

Wróćmy na chwilę do wiatru. Skoro już wiemy czym jest i jak powstaje, możemy wyróżnić podział na WIATRY OKRESOWE I LOKALNE.

Wyróżniamy:

• PASATY – są to wiatry wiejące OD WYŻÓW podzwrotnikowych do RÓWNIKOWEGO PASA NIŻU
• MONSUNY – w lecie, wieją od morza w kierunku lądu, w zimie – od lądu w kierunku morza
• BRYZA – wiatr lokalny o cyklu dobowym

1. BRYZA DZIENNA – wieje od wody w kierunku lądu
   
2. BRYZA NOCNA – wieje od lądu w kierunku wody
   

• BORA – chłodny, suchy, porywisty wiatr wiejący na Dalmatyńskim wybrzeżu Adriatyku
• MISTRAL – suchy, zimny, porywisty wiatr wiejący w południowej Francji
• TRAMONTANA – chłodny wiatr północny, lub północno-wschodni wiejący na zachodnim wybrzeżu Włoch i Korsyki
• JUGO – ciepły, wilgotny wiatr wiejący z południa, wzdłuż wschodniego wybrzeża Adriatyku, zazwyczaj wieje kilka dni i towarzyszy mu pogorszenie pogody
• MELTEMI – silny, północny wiatr występujący m.in. na Cykladach, może wiać nawet 10 dni, osiąga siłę do 9^oB, bardzo wychładza powietrze i powoduje duże fale
• GRABIN – występuje na Adriatyku, wieje z południowego zachodu, jego siła przekracza 10^oB, trwa krótko – do dwóch godzin, jest wiatrem burzowym, towarzyszą mu wyładowania atmosferyczne oraz deszcze, a ciśnienie spada gwałtownie
• TRĄBA POWIETRZNA – popularne określenie wiru powietrznego powstającego w chmurach burzowych, wir ten jest o pionowej osi.

 

CHMURY

Następną rzeczą, którą żeglarze chcąc bezpiecznie podróżować, muszą przyswoić są CHMURY i ich RODZAJE. Chmury rozróżniamy z uwagi na kilka kryteriów, są nimi – wysokość, na której powstają, temperaturę, a także układ baryczny, który sprzyja powstawaniu określonych typów chmur.

Rozróżniamy chmury piętra:

1. Niskiego (0-2km)

• Chmury kłębiaste
• Chmury kłębiasto-warstwowe
• Chmury warstwowe

2. Średniego (2-7km)

• Chmury kłębiaste piętra średniego
• Chmury warstwowe piętra średniego

3. Wysokiego (7-13km)

• Chmury pierzaste

Chmury pierzaste obejmują więcej niż jedno piętro, a chmura kłębiasto-deszczowa obejmuje najczęściej wszystkie piętra – mówi się o nich, że są to chmury o budowie pionowej.

Ze względu na budowę wyróżniamy:

• Chmury pierzaste – cirrus (białe, rozproszone po niebie chmury), zbudowane są z kryształków lodu oraz nie dają opadów, często są zwiastunami pogorszenia się warunków pogodowych.
• Chmury warstwowe – stratus (jednolita biała lub szarawa zasłona pokrywająca większą część nieba), mogą dawać opad w postaci przelotnego deszczu lub śniegu.
• Chmury kłębiaste – cumulus (duże białe lub szarawe kłębki, przypominające barany), powstają podczas słonecznej pogody, zbudowane są z kropel wody – nie dają opadów.

Często dochodzi do sytuacji, w której dwie chmury łączą się w jedną:

• Chmura warstwowo-kłębiasta – stratocumulus – zbudowana z kropel wody, może dawać opad w postaci przelotnego deszczu lub śniegu.
• Chmura pierzasto-kłębiasta – cirrocumulus – zbudowane z kryształów lodu, nie daje opadów.
• Chmura pierzasto-warstwowa – cirrostratus – na niebie tworzy przezroczystą zasłonę, podczas jej występowania możemy zaobserwować zjawisko zwane „EFEKT HALO” – kolorowa lub biała otoczka wokół słońca.
• Chmura warstwowo-deszczowa – nimbostratus – tworzy na niebie ciemną warstwę, zasłania całe niebo, daje długotrwałe opady deszczu BEZ BURZY.
• Chmura kłębiasto-deszczowa – CUMULONIMBUS – chmura w postaci charakterystycznego KOWADŁA – wypłaszczona od dołu. Dolna część zbudowana jest z kropel wody, górna zaś z kryształów lodu. Daje krótkotrwałe, bardzo intensywne opady deszczu lub gradu połączone z burzami.
  
  
  SZKWAŁY W CUMULONIMBUSIE:
  • Szkwały to nagłe i krótkotrwałe wzrosty prędkości wiatru do wartości znacznie przekraczających siłę dotychczas wiejącego wiatru,
  • Prawie zawsze występują nagłe zmiany kierunku wiatru,
  • Powstają w wyniku cyrkulacji powietrza w chmurach cumulonimbus i ich najbliższym sąsiedztwie,
  • Występują w poziomym wirze powietrza zlokalizowanym w czole chmury,
  • Zwiastunem nadejścia szkwałów może być tzw. kołnierz burzowy w postaci wielu poszarpanych gęstych chmur,
  • Uderzenie wiatru z kołnierza jest gwałtowne, a kierunek wiatru zmienia się o 180^o.

  

Zbierając to wszystko w całość:

1. Chmury dające opad:

• Cumulonimbus
• Nimbostratus

2. Chmury, z których opad jest MOŻLIWY:

• Status
• Cumulus
• Stratocumulus
• Altostratus

3. Chmury niedające opadów:

• Altocumulus
• Cirrostratus
• Cirrocumulus

 

FRONTY ATMOSFERYCZNE

Omówmy teraz FRONTY ATMOSFERYCZNE. Czym są i co zwiastują?

FRONT ATMOSFERYCZNY to przejściowa strefa rozgraniczająca dwie różne masy powietrza.

Wyróżniamy:

FRONT CIEPŁY – granica rozdzielająca masę powietrza ciepłego od masy powietrza zimnego, z tym, że powietrze ciepłe NAPIERA na chłodne; występuje na wschodnim brzegu niżu. Ponieważ powietrze ciepłe jest lżejsze od chłodnego, wsuwa się ono po nim na górę zużywając na to znaczną część swojej energii, niewiele jej zostaje na samo przesuwanie się frontu, dlatego ruch frontu ciepłego jest znacznie wolniejszy niż ruch samej ciepłej masy powietrza. Pierwszą oznaką zbliżania się frontu ciepłego jest pojawienie się chmur wysokich – cirrus, z czasem gęstnieją one i przechodzą w jednolitą zasłonę chmur cirrostratus. Wówczas linia frontu znajduje się na odległości ok. 900 km.

• Front zaczyna się cirrusami,
• Później pojawiają się stopniowo chmury z niższych partii: cirrostratus, nimbostratus i stratus,
• Począwszy od altostratus występują opady,
• Ciśnienie spada, przy samym froncie – gwałtownie
• Wiatr zachodzi (skręca) zgodnie z ruchem wskazówek zegara,
• Siła wiatru zależy od głębokości niżu,
• W momencie przejścia frontu temperatura podnosi się o kilka stopni.

FRONT ZIMNY – to granica pomiędzy powietrzem ciepłym, a zimnym. Powietrze chłodniejsze NAPIERA na powietrze cieplejsze, masa powietrza za frontem nie musi być zimna, zwłaszcza latem; prędkość przemieszczania się frontu to ok.  40 km/h. Przeważnie ma charakter burzowy, a głównym typem chmur występujących w obrębie tego frontu jest CUMULONIMBUS. Powietrze chłodne jako cięższe wsuwa się pod lżejsze powietrze ciepłe. Ze względu na to, że powietrze chłodne nie musi tracić energii na wspinanie się po masie ciepłego powietrza, prawie cała jego energia zużywana jest na przesuwanie frontu w poziomie. Dlatego też front chłodny jest frontem szybkim, zawsze szybszym od frontu ciepłego.

• Powstają silne prądu i przed powierzchnią frontową tworzą się wysoko wypiętrzone chmury cumulonimbus,
• Przejściu frontu towarzyszą ulewne opady i burze – w czasie nie dłuższym niż 20 min – nawet do 120 l na m²,
• Ponadto silne porywiste wiatry i szkwały,
• Przed frontem ciśnienie maleje, a po natychmiast rośnie,
• Po przejściu frontu wzrasta siła wiatru,
• Widzialność w trakcie opadów staje się bardzo słaba, ale po przejściu frontu znacznie się poprawia,
• Temperatura przed frontem minimalnie spada, a w trakcie przechodzenia frontu gwałtowanie spada po czym się ustala na danym poziomie lub nieznacznie maleje.

FRONT STACJONARNY – powstaje, gdy ciepła masa powietrza przeciwstawia się chłodnej oraz na odwrót; w rezultacie, żadna z mas powietrza nie wygrywa „bitwy” i sytuacja taka przynosi kilka dni pochmurnej i wilgotnej pogody; front taki porusza się bardzo wolno.

FRONT ZAKLUDOWANY – okluzja; zachodzi wtedy, gdy powietrze w cieplejszej części frontu jest wznoszone ku górze. Istnieją dwa typy okluzji:

• O charakterze frontu chłodnego
• O charakterze frontu ciepłego

 

Jak określamy zachmurzenie, czym jest widzialność i jaki wpływ mają opady i mgły na bezpieczeństwo żeglugi?

Zachmurzenie określamy za pomocą prostej tabelki:

Widzialność – odległość, z której dany obiekt w danych warunkach meteorologicznych jest jeszcze widoczny, tabela widzialności jest dziewięciostopniowa.

Opady i mgły – nie mają wpływu bezpośrednio na bezpieczeństwo żeglugi, pogarszają jedynie jej komfort; jednak przy gęstej mgle żegluga jest utrudniona, bo widzialność jest często ograniczona do kilkudziesięciu metrów.

 

Nadchodzące warunki pogodowe można przewidywać w różny sposób. Jak mogą przewidzieć ją żeglarze, bez pomocy prognozy pogody?

Jak przewidujemy  pogodę pochmurną, deszczową i wietrzną? Zapowiadają ją:

• Nadciągające od zachodu chmury warstwowe na różnych poziomach,
• Krwistoczerwony wschód słońca,
• Brudnożółty wschód słońca bez chmur lub z ciemna warstwą chmur nad horyzontem
• Systematyczny sadek ciśnienia,
• Wzrost siły wiatru pod wieczór i w nocy,
• Halo (pierścień) wokół słońca lub księżyca,
• Nagła zmiana kierunku wiatru,
• Wiatr z kierunków południowych, skręcający na zachodni,
• Nisko latające ptaki,
• Silne świecenie gwiazd,
• Przy pogodzie bezwietrznej dym ścielący się po wodzie,
• Tęcza rano lub przed południem.

Pogodę bezdeszczową, ładną z umiarkowanym wiatrem zapowiadają:

• Czysty i jasny widnokrąg podczas wschodu słońca,
• Mgła opadająca nad ranem,
• Obfita rosa rano i wieczorem,
• Wiatr tężejący w południe, a cichnący nad ranem i wieczorem,
• Zanikanie pod wieczór chmur kłębiastych,
• Po zachodzie słońca brawa nieba o odcieniu złotym,
• Niezbyt intensywne świecenie gwiazd,
• Utrzymywanie się lub nawet podnoszenie ciśnienia,
• Występowanie tęczy w godzinach popołudniowych,
• Unoszenie się dymu pionowo ku górze,
• Czerwony zachód słońca,
• Systematyczny wzrost ciśnienia po pogodzie pochmurnej, deszczowej i wietrznej.

Silne wiatry zapowiada:

• Ciemnoniebieskie niebo,
• Silne świecenie gwiazd,
• Czerwona tarcza księżyca,
• Krwistoczerwony wschód słońca,
• Wzrost siły wiatru po ustaniu opadu
• Bardzo szybki spadek ciśnienia

Przydatne powiedzenia przepowiadające pogodę:

• „Gdy czerwone Słońce wschodzi w marynarzu bojaźń rodzi, lecz gdy czerwień o zachodzie, wie marynarz o pogodzie”.
• „Chmury gęstnieją szybko i nagle, na maszt uważaj i na twoje żagle, lecz jeśli z wolna nadciągają – wydawaj sieci, żegluj i traluj”.
• „Makrelowe niebo i pierzaste chmury, na wysokich masztach sprzątaj żagle z góry”.
• „Tęcza rano ostrzega, wieczorem raduje, minie deszcz, niebo się rozsnuje”.
• „Deszcz ranny, płacz panny – obydwa krótko trwają”.
• „Gdy ze wschodu deszcz przychodzi trwa co najmniej 10 godzin”.
• „Deszcz przed siódmą z rana, o jedenastej pogoda murowana”.

Jak można pozyskać prognozę pogody? Wymieńmy kilka sposobów:

• Obserwacje własne,
• W kapitanacie albo bosmanacie portu,
• W portowych placówkach służby meteorologicznej,
• Informacje radiowe i telewizyjne,
• Internet:
• imgw.pl
• https://www.yt.no
• https://www.meteo.pl
• metoffice.gov.uk
• https://www.windguru.cz/pl/
• Aplikacje na smartfony
• Widny
• info
• Radiostacja UKF
• weatheronline.co.uk
• SMSowy system ostrzegania
• Odbiornik NAVTEX
• Transmisje faksymilowe

 

Oprócz naturalnych sposobów przewidywania pogody oraz prognoz, które możemy sprawdzić w Internecie istnieje SYSTEM NAWIGACJI OSTRZEGAWCZEJ NA MAZURACH.

Składa się on z 17 masztów z umieszczonymi na nich lampami. Lampy błyskają światłem żółtym z dwiema częstotliwościami:

1. 40 błysków na minutę oznacza komunikat ostrzegawczy UWAGA – spodziewane burze i wiatr,
2. 90 błysków na minutę oznacza komunikat o NIEBEZPIECZEŃSTWIE (bezpośrednim zagrożeniu) spowodowanym już występującym silnym wiatrem lub burzą.

Pulsujące światło jest widoczne na odległość 8-9 km w każdych warunkach.

Rysunki i ilustracje pochodzą z książki: A. Kolaszewszki P. Świdwiński „Żeglarz jachtowy i jachtowy sternik morski.”