Szukaj
Polub nas!
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 5.00 (6 Votes)

Wiatr potrafi wyrządzić olbrzymie zniszczenia fot PixabayWiatr potrafi wyrządzić olbrzymie zniszczenia (fot. Pixabay)Wszystkie wichry, duże i małe...

Choć tytuł brzmi trochę żartobliwie, to temat jest jak najbardziej poważny, szczególnie w ostatnich latach, gdy trudne do opisania spustoszenia sieją tornada, huragany i tajfuny...

Czym jest wiatr? Według starożytnych Greków, podmuchem wydobywającym się z groty boga Eola, któremu składano ofiary w świątyni w Delfach i na ołtarzu w Silkyonie.

Ateny czciły ponadto boga wiatru północnego, Boreasza, który uratował miasto przed Persami, niszcząc podmuchem część floty króla Kserksesa. Jego posępna postać, z sumiastym wąsem, stanęła na dziękczynnym ołtarzu wzniesionym na wzgórzu Ilissos.

Naturę wiatrów usiłował wyjaśnić grecki filozof Demokryt, twórca teorii atomistycznej, według której ruchy powietrza powstawały w miejscach, gdzie następowała duża koncentracja atomów. Tam, gdzie było ich mniej, powietrze pozostawało spokojne. Według Arystotelesa, wiatr był westchnieniem Ziemi, unoszącym się ku górze, zaś w średniowieczu uważano, że wiatry wywołuje ruch anielskich skrzydeł.

Do scharakteryzowania tego zjawiska używa się dwóch parametrów: prędkości i kierunku. O ile z określeniem pierwszego z nich starożytni mieli kłopoty, to wyznaczenie kierunku nie stwarzało żadnego problemu.

Babilończycy wyróżniali cztery główne kierunki wiatru i cztery pośrednie. Grecy byli bardziej dokładni i rozróżniali osiem kierunków pośrednich. W ich ślady poszli Rzymianie.

Do określania kierunku podmuchu służyła m.in. „Wieża wiatrów”. Tę znakomicie zachowaną do dzisiaj budowlę, według projektu Andronikosa z Kyrros, wznieśli Ateńczycy około 40 roku p.n.e. Na każdej z ośmiu białych marmurowych ścian dwunastometrowej wieży znajduje się personifikacja jednego z ośmiu wiatrów oraz zegar słoneczny. Wewnątrz wieży umieszczono zegar wodny, a na jej szczycie ruchomy posążek trytona wskazujący kierunek wiejącego wiatru.

Starożytni nie ograniczali swojego zainteresowania jedynie do określania parametrów zjawiska. Starali się poznać także jego naturę i stąd dokładne obserwacje, jakie przeprowadził Arystoteles. Wyniki zawarł w swoim dziele p.t. Meteorologia, gdzie szczegółowo opisał, które z wiatrów przynoszą susze i deszcze, które napędzają chmury, które je rozpędzają, a które zwiastują nadejście chłodów.

Na dokładne określanie prędkości wiatrów trzeba było jednak poczekać aż do połowy XV wieku, kiedy to Leon Alberti wynalazł anemometr, proste urządzenie, którego głównym elementem była drewniana płytka, odchylająca się pod wpływem wiatru wzdłuż specjalnej skali.

Czas postawić zasadnicze pytanie: skąd się biorą wiatry? Wiedza na ten temat liczy sobie zaledwie dwa i pół wieku. Ich źródłem jest niewielka, bo zaledwie dwuprocentowa część energii słonecznej docierającej do Ziemi.

W połowie lat dwudziestych minionego wieku, Lewis Richardson stwierdził, że ruchy powietrza w atmosferze są efektem różnicy ciśnień i temperatur. Niepośledni wpływ na kształtowanie się wiatrów ma także wirowanie naszej planety oraz nierównomierny rozkład jej lądów i oceanów.

Według ogólnej teorii, są to skomplikowane w swoim charakterze poziome ruchy powietrza przemieszczającego się od równika do biegunów i na odwrót.

Jako pierwszy opisał je jeden z największych angielskich astronomów Edmund Halley, odkrywca komety noszącej jego nazwisko. Jego dwuletni pobyt na Wyspie Św. Heleny zaowocował teorią, według której wiatry tropikalne powstające nad równikiem wieją ze wschodu na zachód, a więc zgodnie z drogą Słońca na nieboskłonie.

Teorię tę zmodyfikował pół wieku później George Hadley, prawnik, pasjonat nauki, przedstawiając w 1736 roku londyńskiemu Royal Society pracę na temat wiatrów tropikalnych. Dowodził w niej, że nagrzane w okolicach równika powietrze unosi się i wędruje w stronę biegunów, gdzie schłodzone opada i przesuwa się z powrotem w stronę równika. Ponieważ ziemia wiruje z zachodu na wschód, otaczające ją powietrze podąża w tym samym kierunku, mając maksymalną prędkość na równiku. Im bliżej biegunów, tym staje się ona mniejsza i masy powietrza pozostają w tyle.

W połowie XIX wieku, w oparciu o obserwacje kierunków wiatrów, analizy ciśnień atmosferycznych i prądów morskich, zaobserwowanych przez różnych uczonych, William Ferrel ogłosił teorię, według której na 30 i 60 stopniu szerokości geograficznej obu półkul Ziemi oraz na równiku istnieją stacjonarne strefy ciśnienia. Na szerokości 30 stopni tworzą się wyże atmosferyczne, na 60 stopniach – niże, a w pobliżu biegunów front polarny.

W okolicach równika wiatry są bardzo słabe i dlatego nazwano je strefą ciszy, przeklinaną przez marynarzy, podobnie jak leżące na 30 stopniach tzw. „końskie szerokości”, gdzie długotrwały brak wiatru zmuszał żeglarzy, w obawie przed śmiercią głodową, do zabijania transportowanych na statkach koni.

Pomiędzy szerokością 30 stopni a równikiem, na półkuli północnej pasaty wieją z północnego wschodu (niosły one Kolumba do Ameryki), a na półkuli południowej z południowego wschodu. Im dalej od równika, tym wiatry są mniej regularne i mocniejsze.

Podczas II wojny światowej piloci amerykańskich superfortec B29 lecących nad Japonię, na wysokości 9 tys. metrów napotykali na sześćdziesiątym równoleżniku niespodziewany huraganowy wiatr, wiejący z szybkością 300 km/godz. Jak się później okazało, przerzuca on masy polarnego powietrza w stronę zwrotników, natomiast w innych rejonach Ziemi w kierunku przeciwnym.

Obrazem tego, co dzieje się w atmosferze, jest mapa synoptyczna. Pierwsze takie mapy opracował niemiecki astronom i inżynier Henrich Brandes. Obejmowały one okres świąt Bożego Narodzenia 1821 roku oraz dni drugiego i trzeciego lutego 1823 roku. Opublikowane zostały jednak dopiero trzy lata później w książce poświęconej układom ciśnienia atmosferycznego. Pomysł takiego obrazowania pogody został dość szybko zaakceptowany i dzisiaj w niewiele zmienionej formie oglądamy je np. w telewizyjnych komunikatach pogodowych.

Wiatry bywają różne: łagodne, przyjemne oraz siejące zniszczenie i śmierć. Do pierwszych zaliczamy bryzę morską, wiejącą od morza w kierunku lądu i niosącą ulgę w czasie upałów.

Powietrze nad lądem nagrzewa się w ciągu dnia szybciej niż nad wodą, unosi się i przepływa nad morze. W tym czasie chłodniejsze masy powietrza podążają nad ląd. Wczesnym rankiem, kiedy ląd wychładza się prędzej od wody, następuje odwrócenie cyrkulacji i mamy do czynienia z bryzą lądową.

Podobne zjawisko występuje na zboczach górskich. Wczesnym rankiem, przy mocnym nasłonecznieniu, zimne powietrze opada, a po południu ogrzane wędruje do góry.

Całkiem inny jest schemat powstawania „halniaków”. Ich nadejście zwiastuje zawsze niż. Pojawienie się jego centrum nad górami wywołuje silny wiatr. Ogromne ilości powietrza opadając z dużą prędkością w dół po zboczach od strony zawietrznej, ogrzewają się gwałtownie na wskutek sprężania. Powoduje to szybki i znaczny wzrost temperatury, wynoszący w skrajnych przypadkach kilkanaście i więcej stopni Celsjusza. Ta nagła zmiana temperatury jest odpowiedzialna za ogromne prędkości wiatru, powodujące duże zniszczenia, szczególnie w lasach. Halny jest jednak namiastką tego, co potrafi tajfun, tornado, cyklon lub huragan.

Cyklony i huragany to nazwa tego samego zjawiska w różnych stronach świata. Cyklony powstające na Oceanie Indyjskim sieją spustoszenie u wybrzeży Indii. Tworzące się na Pacyfiku, nazywane przez Chińczyków tajfunem (wielkim wiatrem), niszczą Filipiny i leżące w pobliżu wyspy Oceanu Spokojnego. Huragan (od imienia karaibskiego boga zła Hurakana) „wykluwa” się nad Atlantykiem i pustoszy wschodnie wybrzeża Ameryki Północnej i Środkowej.

Nazwy „cyklon” użył po raz pierwszy Henry Piddington, który zaczerpnął ją z języka greckiego (kiklos – koło) i znakomicie oddaje ona charakter tego zjawiska. Cyklon jest kołowym wirem powietrza o średnicy dochodzącej nawet do 1500 km i trwa w skrajnych przypadkach kilkanaście dni. Charakterystyczne jest znajdujące się w centrum wiru „oko cyklonu”, mające nieraz średnicę 40 kilometrów, w którym niebo jest lekko zasnute chmurami, a podmuchy wiatru delikatne. Jednak już kilkadziesiąt kilometrów od „oka” prędkość wichury w maksymalnych porywach dochodzi nawet do 300 km/godz.

Cyklony rodzą się nad oceanem wtedy, gdy temperatura nagrzanej wody przekracza 26,5 stopni Celsjusza i zaczyna się proces intensywnego jej parowania oraz tworzenia chmur. Towarzyszące temu zjawisku gwałtowne schłodzenie powietrza i różnica temperatur wyzwalają ogromne ilości energii, stanowiącej siłę napędową huraganów. Tworzy się jej w ciągu doby tyle, że wystarczyłoby na pokrycie dziennego zapotrzebowania Stanów Zjednoczonych.

Masy powietrza zaczynają wirować, przesuwając się w kierunku lądu z prędkością od kilkunastu do kilkudziesięciu kilometrów. Na półkuli południowej wirują zgodnie z ruchem wskazówek zegara, na północnej w kierunku przeciwnym. To oczywiście bardzo uproszczony schemat powstawania huraganów.

Jak wielkie sieją spustoszenie? Wystarczy zajrzeć do kronik. W 1737 roku, cyklon o prędkości 200 km/godz. zniszczył Kalkutę. Wytworzona przez niego fala morska pochłonęła 300 tys. osób. W październiku 1954 roku huragan „Hazel” zniósł z powierzchni ziemi leżące nad morzem amerykańskie miasteczko Jereme. Największe jak dotychczas szkody wyrządził cyklon wiejący z prędkością 240 km/godz., który w 1970 roku w Bangladeszu zabił prawdopodobnie 300 tys. ludzi (dokładnej liczby ofiar nigdy nie ustalono). Co najmniej drugie tyle zmarło z powodu głodu oraz chorób wywołanych przez zakażoną wodę. Ponad 10 milionów ludzi zostało pozbawionych dachu nad głową.

Cyklony nazywane są ludzkimi imionami od 52 lat. Początkowo oznaczano je literami greckiego alfabetu, a gdy ich zabrakło, australijski meteorolog Clement Wragge zaproponował, aby nadawać im imiona znanych polityków. Wywołało to niezadowolenie wśród zainteresowanych, co pomysłodawcę zaprowadziło przed sąd. Jeżeli nie politycy, to niech ich żony będą patronkami huraganów – zaproponował. Tym razem wsparły go amerykańskie media, propagując modę obdarzania cyklonów żeńskimi imionami. Jednak w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku zasada ta wywołała ostre protesty feministek, które poczuły się upokorzone tym faktem przez męskich szowinistów. W ramach równouprawnienia postanowiono więc, że w jednym roku cyklony będą nosiły imiona męskie, a w następnym żeńskie.

Inny charakter, choć nie mniej gwałtowny, mają tornada, zwane inaczej trąbami powietrznymi. Upodobały sobie szczególnie obszary Stanów Zjednoczonych, gdzie pojawiają się w okresie wiosennym. W skrajnych przypadkach może być ich nawet do siedmiuset rocznie. W przeciwieństwie do cyklonu, tornado ma mniejszy zasięg i przez to zniszczenia nie są aż tak wielkie, choć nie mniej dotkliwe.

Meteorolodzy określają je jako lokalną burzę, której towarzyszy wir powietrza w kształcie leja rozszerzonego przy chmurze. Przemieszcza się on najczęściej z szybkością około 150 km/godz., choć odnotowywano także większe prędkości.

Średnica leja dochodzi do 200 metrów, a prędkość wirowania w jego wnętrzu sięga nawet 400 km/godz. Zjawisku temu towarzyszy huk przypominający startujące odrzutowce lub pędzące pociągi. Co wywołuje tak wielki hałas, nie wiadomo.

Spustoszenia będące następstwem trąby powietrznej powodują występujące w dolnej, „przyssanej” do ziemi, wąskiej części leja: wiatr o wielkiej sile i ogromna różnica ciśnień, sięgająca – jak się przypuszcza – nawet do 100 hektopaskali. Naukowcy nie wykluczają, że wewnątrz leja istnieją „cząstkowe” wiatry zwane „punktami ssania”, czyniące największe szkody.

Gdy tornado przechodzi nad domem o szczelnie zamkniętych drzwiach i oknach, duża różnica ciśnień może spowodować, że budynek eksploduje, jakby w jego wnętrzu wybuchła bomba. Niewiele jest rzeczy, które są w stanie oprzeć się jego sile. Potrafi porywać wagony kolejowe i rzucać nimi kilkadziesiąt metrów dalej, unosić samochody w powietrzu jak zabawki, przenosić domy z miejsca na miejsce. Lista jego wyczynów jest naprawdę długa.

Trąby powietrzne nie są jedynymi tego typu zjawiskami. Podobne im charakterem są trąby piaskowe, najczęściej występujące na obszarach pustynnych i ich łagodniejsza postać – burze piaskowe. Nie mniej groźne są tworzące się nad zbiornikami wodnymi trąby wodne.

Całkiem inny charakter ma natomiast bardzo ciekawe zjawisko meteorologiczne, zwane „El Niño”. Jako pierwsi zaobserwowali je rybacy z Ekwadoru i Peru, gdzie pojawia się w okresie Bożego Narodzenia, stąd nazwa (z hiszp.: Dzieciątko Jezus).

Wiatry wiejące nad Atlantykiem mają zazwyczaj kierunek zachodni, a towarzyszą im prądy morskie. Nagrzane masy wody od czasu do czasu powodują odwrócenie kierunków tych prądów, czego efektem jest okresowy zanik pasatów. Ta anomalia wywołuje na całym globie ziemskim przejściowe zmiany klimatyczne, których efektem są powodzie, susze i gwałtowne burze. Kilka lat temu deszcze i wilgotne powietrze naniesione przez El Niño na pustynie amerykańskie sprawiły, że porosły one trawami.

Czy jesteśmy bezradni wobec tych żywiołów? Jeszcze nie tak dawno jedynym sygnałem o nadchodzącym cyklonie były wysokie fale, docierające do brzegu szybciej niż tajfun. Pojawienie się komputerów połączonych z siecią satelitów meteorologicznych stworzyło możliwość dokładnej obserwacji powstawania anomalii pogodowych. Pozwala to na czas ostrzegać o nadchodzącym zagrożeniu i przygotowywać plany ewakuacyjne, ale pogody nie da się zmienić. Czy na pewno?

Amerykański Pentagon finansuje supertajny program HAARP, którego celem jest sterowanie zjawiskami atmosferycznymi. Badania prowadzone są na Alasce, gdzie skonstruowano system anten emitujących energię elektromagnetyczną, którą wykorzystuje się do kontrolowania huraganów, tornad i burz śnieżnych. Nie miejmy złudzeń, że amerykańscy wojskowi kierują się tylko szlachetnymi pobudkami. Według analityków, chodzi o wykorzystywanie pogody w działaniach militarnych skierowanych przeciwko innym państwom. Podobne badania prowadzili także Rosjanie, ale bez powodzenia.

Według naukowców, próby takiej manipulacji przyrodą mogą doprowadzić do zagłady życia na Ziemi. I nie są to obawy bezpodstawne.

A tak na marginesie, już kiedyś podobno US Navy próbowało wykorzystać energię elektromagnetyczną w tzw. „Eksperymencie Filadelfijskim”, czemu wojskowi zdecydowanie zaprzeczają. Ale...

Ludwik Kostuś