TYP: a1

Pogoda po żeglarsku – skąd się bierze wiatr i po co nam reguła Buys-Ballota

wtorek, 17 maja 2016
Anna Ciężadło
Pogoda zmienną i nieprzewidywalną jest, dzięki czemu obcy sobie ludzie mają o czym rozmawiać, kiedy na zebraniu albo w windzie nastaje między nimi kłopotliwe milczenie. Kaprysy pogody każdemu kiedyś pokrzyżowały plany, można więc znaleźć w miarę neutralny punkt zaczepienia oraz pocieszyć się, że nie tylko my padliśmy ofiarą sił przyrody.


By Arnold Paul - Selbst erstelltes Foto, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=447913


Oczywiście, istnieje taki wynalazek, jak prognozy pogody, które jednak nie zawsze się sprawdzają. Przyczyną takiego stanu rzeczy może być fakt, że w stacjach meteo pracują przemęczeni, neurotyczni, aspołeczni (niepotrzebne skreślić) naukowcy, którzy na podstawie zaawansowanych modeli matematycznych i sztucznych sieci neuronowych usiłują przewidzieć, czy będziemy się opalać, czy topić. Oprócz matematyki i własnego geniuszu, mają do dyspozycji komputery o potężnej mocy obliczeniowej, zdjęcia satelitarne i inne bajery, choć niekiedy można dojść do wniosku, że najczęściej korzystają jednak z fusów po herbacie.
Żeby było jasne – nie mam zamiaru deprecjonować ciężkiej pracy tych ludzi, którzy znają się na rzeczach, o których nawet nie wiem, że nie wiem. Sęk w tym, że nic, absolutnie nic, nie jest w stanie zastąpić zdrowego rozsądku, podstawowej wiedzy o wietrze i szeroko otwartych oczu żeglarza (albo i szczura lądowego).

Jak działa wiatr?


Przyczyną wszelkich zmian pogody jest wiatr, czyli... właściwie co? Nieżyjący już poeta, ksiądz Twardowski, ujął sprawę najprościej, a jednocześnie bardzo celnie: wiatr to powietrze, które się śpieszy. Generalnie, wiatr śpieszy się od wyżu do niżu, zgodnie z zasadą, że nikt nie lubi zbytniego ucisku. Na kierunek wiatru mają też wpływ inne czynniki, jak choćby sąsiadujące układy ciśnienia, ukształtowanie terenu czy ruch obrotowy planety.

A skąd się biorą różnice ciśnień, a co za tym idzie – wiatry?
Gdyby Ziemia była płaska i jednorodna geologicznie, słońce nagrzewałoby całą jej powierzchnię równomiernie, więc ciśnienie w każdym punkcie takiego Świata Dysku byłoby identyczne. Czyli wcale nie byłoby wiatru. Ponieważ jednak nasza planeta jest sferoidą o niejednorodnej powierzchni, w dodatku w przeważającej części pokrytej wodą, poszczególne jej punkty ogrzewają się w różnym stopniu i w różnym tempie.
W miejscach, gdzie powietrze ogrzeje się szybciej, unosi się ono ku górze, zaś nad tym obszarem powstaje niż. Ciepłe powietrze, wyniesione w górę, zaczyna się rozprzestrzeniać (gaz zawsze dąży do tego, by zająć całą dostępną mu przestrzeń). Płynie więc nad sąsiadujące obszary i tam powoli ochładzając się opada, co powoduje lokalny wzrost ciśnienia, czyli wyż.

Spostrzeżenia pana Coriolisa


Nie zapominajmy jednak, że Ziemia kręci się wokół własnej osi, i że oś tego obrotu jest nieco pochylona w stosunku do trajektorii planety. Gdyby Ziemia się nie wirowała jak bąk, słońce bardzo silnie ogrzewałoby tylko strefę równikową (świecąc na nią prostopadle), a prawie wcale nie ogrzewałoby biegunów, bo jego promienie padałyby tam równolegle do powierzchni. Nad równikiem mielibyśmy więc gigantyczny niż, zaś wędrujące stamtąd rozgrzane powietrze płynęło by do biegunów, stopniowo ochładzając się, co generowałoby dwa obszary wyżowe.

Ponieważ jednak Ziemia się obraca, na krążące nad nią masy powietrza działa tzw. siła Coriolisa, generująca bardzo ciekawe efekty. Na półkuli północnej, siła ta odchyla masy powietrza w prawo, zaś na południowej - w lewo.
Rozgrzane powietrze znad równika mniej więcej na wysokości 30º płynie już niemal wzdłuż równoleżnika, generując tym samym słoneczne wyże o słabych wiatrach. Podobny rodzaj wiatrów powstaje też w strefie równikowego niżu. Równikowe niże do spółki z podzwrotnikowymi wyżami powodują powstawanie pasatów - wiatrów wiejących w stronę równika, jednak odchylonych na półkuli północnej w prawo, zaś na południowej w lewo. Strefę, gdzie pasaty wieją zbieżnie (czyli wzajemnie „wygaszają się”), nazywa się równikowym pasem ciszy albo strefą konwergencji.

Natomiast strefa pasatów zwana jest żartobliwie żeglarską autostradą dookoła świata bowiem oferuje niemal idylliczne warunki dla żeglarzy: równy wiatr o sile 4-5º, wspomagany morskim Prądem Równikowym – żeglować, nie umierać.
Oczywiście, siła Coriolisa oddziałuje także na powietrze wędrujące od biegunów w kierunku równika. Trajektoria tych mas powietrza również jest zakrzywiana i około 60º szerokości geograficznej ma już kierunek zbliżony do równoleżnikowego. Takie wędrujące niże można spotkać np. na Bałtyku, warto więc wziąć je pod uwagę, planując trasę rejsu, by uniknąć przeciwnych wiatrów i przysłowiowego kopania się z koniem. Jest to tym prostsze, że centra niżów mają swoje ulubione trasy – np. w lecie zawsze płyną przez Szkocję lub Islandię i Morze Norweskie.


Spostrzeżenia pana Buys-Ballota

Generalnie, na morzu powinniśmy unikać dwóch rzeczy: bezwietrznych (lub niemal bezwietrznych) wyżów oraz niebezpiecznych niżów. I tu przyda nam się reguła pana Buys-Ballota, pozwalająca na podstawie kierunku wiatru określić rozkład ciśnienia atmosferycznego.
Otóż, reguła mówi, iż stojąc na półkuli północnej, tyłem do kierunku wiatru, mamy centrum niżu z lewej strony i nieco z przodu (tak gdzieś na dziesiątej), zaś centrum wyżu - z prawej i nieco z tyłu (okolice czwartej). Oczywiście, na półkuli południowej jest dokładnie odwrotnie. Dzięki tej mądrej regule możemy, biorąc pod uwagę siłę Coriolsa, przewidzieć, skąd będzie wiało i dokąd należy się ewakuować, pamiętając przy tym, by uciekać w bok, a nie wzdłuż trasy huraganu, niczym zwierzątko po autostradzie.

Warto też regularnie spoglądać na barometr – zmiana ciśnienia sygnalizuje zmianę pogody i zmianę kierunku oraz nasilenia wiatru. W niektórych rejonach, np. w strefie zwrotnikowej, nawet niewielka zmiana może być sygnałem, że zaraz zacznie się piękny, tropikalny sztorm, więc powinniśmy wiać, zanim zacznie wiać, niezależnie od tego, co twierdzą meteorolodzy.


Tagi: wiatr, Buys-Ballot, siła Coriolisa, cisnienie, atmosfera
TYP: a3
0 0
Komentarze