Prenumerata 2018 ju˜ż w sprzedża˜y - SPRAWD˜!

Plus Minus

Jak się rodzš gigantyczne fale na oceanie

123RF
„Według teoretycznych obliczeń oceanografów huraganowy wiatr może wywołać na oceanie falę o wysokoœci 60 metrów! Tak ogromnych fal wiatrowych dotychczas nie zanotowano, ale na pławach oceanograficznych notuje się często fale o wysokoœci ponad 30 metrów" – pisał na łamach „Żagli" kapitan Krzysztof Baranowski.

Tuż po Bożym Narodzeniu, 27 grudnia 2016 roku o godzinie 7.03, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej wydał ostrzeżenie meteorologiczne nr 112, które obowišzywało od godz. 11.00 do godz. 22.00. IMiGW ostrzegał przed opadami deszczu, œniegu, ale przede wszystkim przed wiatrem, którego prędkoœć w porywach będzie dochodziła do 120 km na godzinę. Prognoza się sprawdziła, strażacy w całej Polsce wyjeżdżali do usuwania skutków wichury prawie 900 razy. Orkan Barbara – bo tak ochrzcili go meteorolodzy – łamał gałęzie drzew, uszkadzał dachy, stacje transformatorowe i samochody, zrywał linie energetyczne. W naszym kraju największe szkody wyrzšdził najbliżej morza.

Nad Bałtyk nadcišgnšł znad oceanu. Tym razem rybacy i marynarze nie dali się zaskoczyć, szaleństwo przyrody nie doprowadziło do morskich tragedii. A jednak ten orkan przejdzie do historii, ponieważ podczas trwania tego zjawiska na północnym Atlantyku zarejestrowano najwyższš na œwiecie falę. W rejonie Islandii pomiaru dokonała automatyczna boja. Fala osišgnęła wysokoœć 19 m przy wietrze wiejšcym z prędkoœciš 43,8 węzła (81,1 km/h).

Księga rekordów

Pierwszy raz od kiedy prowadzone sš systematyczne pomiary wysokoœć fali przekroczyła 19 m. Pokazuje to, jak bardzo potrzebne jest prowadzenie oceanicznych obserwacji i wydawanie prognoz meteorologicznych dla całego sektora przemysłu morskiego, załóg statków, pasażerów promów na uczęszczanych morskich szlakach – powiedział Zhang Wenjian z Międzynarodowej Organizacji Meteorologicznej IMO (International Meteorological Organization), która oficjalnie zatwierdza tego rodzaju rekordy. Korzysta z rozległej sieci obserwatoriów rozmieszczonych wokół globu oraz z całego systemu boi zakotwiczonych na różnych akwenach i dryfujšcych swobodnie.

Archiwum IMO gromadzi dane o ekstremalnych zjawiskach pogodowych. Rok po roku rejestrowane sš minimalne i maksymalne temperatury na całym globie, najintensywniejsze opady œniegu, gradu, deszczu, najdłuższe regionalne okresy suszy. Na przykład w 2016 roku IMO zatwierdziło œwiatowy rekord długoœci błyskawicy – 321 km w stanie Oklahoma w USA, oraz najdłużej trwajšcš błyskawicę – 7,74 sekundy w południowej Francji.

Poprzednie rekordowe osišgnięcie oceanu pod względem wysokoœci fali miało miejsce także w grudniu, w 2007 roku, i też na północnym Atlantyku: zmierzona przez automatycznš boję fala miała wówczas wysokoœć 18,275 m.

IMO oficjalnie zatwierdza tylko pomiary dokonane przez automatyczne boje, ale rejestruje także obserwacje przekazywane przez kapitanów. Właœnie taki sygnał przekazał jeden ze statków znajdujšcych się na północnym Atlantyku w 2000 roku – zmierzono wówczas górę wodnš wysokoœci 29,05 m.

W marcu 2008 roku Marek Zwierz opublikował artykuł „Gigantyczne fale" (www.zagle.com.pl); rozpoczyna go następujšcy akapit:

„Dwutygodniowa obserwacja powierzchni oceanu przez satelitę ERS-2-SAR ujawniła w tym okresie 25 fal o wysokoœci powyżej 29,8 m. Praktycznie oznacza to, że gdzieœ na kuli ziemskiej codziennie czyha taki olbrzym i to wcale nie tylko na Oceanie Południowym. Takie fale występujš wszędzie i nawet Bałtyk nie jest od nich wolny, choć skala zjawiska jest tu nieco mniejsza. W stosunkowo krótkim okresie pomiarowym udało się udokumentować falę blisko oœmiometrowš. Ostatecznie po poważnej awarii statku pasażerskiego „Bremen", który napotkał blisko 30-metrowš falę, nikt w ich istnienie już nie wštpi. Innš udokumentowanš falš była tzw. fala noworoczna z 1 stycznia 1995 roku, która zniszczyła na Morzu Północnym platformę wiertniczš. Miała wysokoœć 25 m. Inna fala, też na Morzu Północnym, w dniu 13 grudnia 1991 roku miała wysokoœć 28,3 m. Przy œrednim falowaniu morza około 5 m może się przydarzyć fala o wysokoœci do 20 m".

Zjawiska takie fascynujš. „Gniew oceanu" Wolfganga Petersena to jedna z najgłoœniejszych superprodukcji w historii kina. Opowiada autentycznš historię, która wydarzyła się w 1991 roku – jakżeby inaczej – na północnym Atlantyku, gdzie szalała Grace, czyli sztorm stulecia, który powstał w wyniku zderzenia dwóch krańcowo różnych frontów pogodowych. Zjawisko nadeszło tak szybko, że meteorolodzy nie zdšżyli poinformować o niebezpieczeństwie wszystkich jednostek przebywajšcych wtedy na wodzie. Niektóre nie powróciły do portu, zaœ efekty specjalne, czyli ekstremalne fale, przeszły do historii kina.

W czerwcu 2006 roku formujšcy się nad wschodnim Pacyfikiem cyklon spowodował niespotykane zjawiska. Do wybrzeży wszystkich krajów Ameryki Œrodkowej i częœci Ameryki Południowej oraz Północnej dotarły gigantyczne fale, podobne do tsunami. Mieszkańcy w panice opuszczali wybrzeża, uciekajšc w głšb lšdu. Sejsmolodzy uspokajali, że fale nie majš zwišzku z trzęsieniem ziemi, wywołał je cyklon. Z wybrzeża południowego Meksyku, między innymi z plaż słynnego kurortu Acapulco, ewakuowano setki osób. Fale rozbijajšce się o plaże miały wysokoœć 3,5 m. Podobna sytuacja miała miejsce na ekwadorskich wyspach Galapagos. Na wybrzeżach Gwatemali olbrzymie fale wdarły się w głšb lšdu i zatopiły co najmniej 50 osób. Jeszcze większe fale, wysokoœci 4,5 m, uderzyły w nadbrzeżne miasta Nikaragui, zniszczyły ponad 200 domów oddalonych od plaż o 100 m. Największe, szeœciometrowe fale dotarły do wybrzeża Salwadoru. Poważne zniszczenia spowodowały w Hondurasie, Kolumbii, Peru olbrzymie fale, niespotykane wczeœniej w tym regionie. Wzdłuż zachodniego wybrzeża Ameryki ostrzeżono wszystkich turystów i mieszkańców znajdujšcych się w rejonie plaż.

Roœnie czarna œciana

Oceanologowie zaobserwowali, że ekstremalnie wysokie fale częœciej piętrzš się na północnym Atlantyku niż na Oceanie Południowym. Cyrkulacja wiatrów i ciœnienie atmosferyczne w strefie północnego Atlantyku zimš sprzyjajš formowaniu się gwałtownych burz, zaœ strefa najbardziej sprzyjajšca powstawaniu rekordowych morskich bałwanów rozcišga się na zachód od Wielkiej Brytanii i na południe od Islandii.

Fale sunšce po powierzchni mórz i oceanów to tylko przysłowiowy czubek góry lodowej. Falowanie zachodzi również pod powierzchniš, ale niezwykle trudno je zaobserwować. Te fale wewnętrzne – jak nazywajš je naukowcy – osišgajš długoœć kilometra i wysokoœć do 150 metrów. Powierzchnia oceanu nad nimi jest bardziej wzburzona i pojawiajš się na niej wstęgi piany, ale same fale można najłatwiej dostrzec z kosmosu. Amerykańska Agencja Kosmiczna NASA opublikowała zdjęcia tego zjawiska u brzegów wyspy Trynidad (na południowym krańcu archipelagu Małych Antyli pomiędzy Morzem Karaibskim a Oceanem Atlantyckim) wykonane przez załogę Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS. Fale wewnętrzne widać z orbity tylko wtedy, gdy odbijajš promienie słoneczne pod okreœlonym kštem w stosunku do stacji kosmicznej.

Fale wewnętrzne koło wyspy Trynidad nie powstały pod wpływem wiatru, prawdopodobnie zostały wywołane na granicy szelfu kontynentalnego w okolicy, gdzie przebiega rozdział między płytkim i głębokim oceanem. Czynnikiem wywołujšcym fale wewnętrzne sš pływy, ale żeby powstały, konieczne jest zetknięcie się mas wody o różnej gęstoœci. Głębinowe gigantyczne fale przemieszczajš się na bardzo duże odległoœci, ale wolniej od fal na powierzchni.

Wpływajš one na cyrkulację energii w skali globu, węgla, planktonu (pożywienia). W rezultacie w dłuższym okresie oddziałujš na planetarne cykle klimatyczne. Podczas ekspedycji oceanograficznej w rejon wysp Samoa (Oceania) zespół z University of Washington w Seattle obserwował na głębokoœci 5 km przetaczajšce się fale wysokoœci 250 m niosšce 6 mln metrów szeœciennych wody na sekundę. Toczyły się przeciętnie w cišgu godziny, po czym załamywały się na dnie. Niosły chłodnš wodę z Antarktyki i mieszały jš z cieplejszš w południowym Pacyfiku.

Załoga ISS sfotografowała fale wewnętrzne wiele razy, na Atlantyku i Pacyfiku.

Dla filmowców, malarzy, fotografów, a także dla ludzi nieobdarzonych zdolnoœciami plastycznymi gigantyczne fale sš wcieleniem majestatycznego piękna. Jednak jest to majestat grozy, przed którym człowiek powinien się mieć na bacznoœci. Właœnie z tego powodu amerykańscy naukowcy przygotowujš matematyczny opis gigantycznych, niszczycielskich fal.

Podanie naukowej definicji morskiego fenomenu, jakim sš ogromne fale, których amplituda i siła sš wyjštkowe, nastręcza wiele trudnoœci. Tym bardziej należy docenić to, że na głębokš wodę, a konkretnie w fale, rzucajš się matematycy z Uniwersytetu Stanu Nowy Jork w Buffalo. Zamierzajš ujšć w formie matematycznej zakłócenia w formowaniu się normalnej fali i w rezultacie cały fenomen powstawania olbrzyma. Zespołem kieruje prof. Gino Biondini.

„Kštem oka widzę tę falę, zjawiła się znikšd, jak większoœć tych gór wyrastajšcych z wodnej kipieli. Nad rufš ťPolonezaŤ wyrosła œciana (...). Chcę, by to było przywidzeniem, ale nad rufš ťPolonezaŤ roœnie ta sama czarna œciana. Wiem, że to koniec, że nie pomoże żaden kurs i żadna teoria" (Krzysztof Baranowski, „Droga na Horn").

Na Bałtyku, nawet w czasie najsilniejszych sztormów, wysokoœć fal nie przekracza 5 metrów. Na większych akwenach sš one dwa razy wyższe. Sš jednak wyjštki. W lutym 1955 roku transatlantyk „Queen Elizabeth II" napotkał na swym kursie na Atlantyku górę wodnš wysokš na 29 m. Najwyższš udokumentowanš falę zmierzono 6 paŸdziernika 2007 roku koło Tajwanu, miała 32,3 m wysokoœci (ale tego rekordu IOM nie uznała).

– Takie góry wodne wysokoœci 12-piętrowego domu sš w stanie przełamać nawet największy statek. Nie jest jednak wykluczone, że na oceanach mogš pojawiać się nawet wyższe fale, zwłaszcza tsunami. Wysokoœć tsunami na otwartym oceanie sięga od 0,1 do 5 m, ale symulacje komputerowe wskazujš, że w pobliżu lšdu ich wysokoœć może wzrastać do 50 m, a nawet wyżej – ostrzega prof. Luigi Cavalieri z Instytutu Badań Morskich w Wenecji, uznany w œwiecie oceanolog.

Nie liczšc tsunami, dotychczas nie udało się powišzać gigantycznych fal z okreœlonymi warunkami geofizycznymi, na przykład z ciœnieniem, temperaturš, bliskoœciš pršdów oceanicznych itp. Wyjštkowej wielkoœci góry wodne mogš się pojawiać na każdym akwenie przy każdej pogodzie, na wodach głębokich i płytkich, w strefach ciszy i w rejonach huraganów.

Matematycy o wodzie

Amerykańscy matematycy, którymi kieruje wspomniany już prof. Gino Biondini. twierdzš, że wyjštkowe fale rosnš wówczas, gdy w procesie powstawania normalnych fal pojawiajš się drobne zakłócenia. Właœnie te anomalie chcš ujšć w formie równania.

– W połowie XVIII wieku Jean le Rond d'Alembert po raz pierwszy zaproponował matematyczny opis rozchodzenia się fali. Jeœli chodzi o krótki dystans, równanie d'Alemberta oferuje opis zjawiska satysfakcjonujšcy z punktu widzenia rzeczywistoœci fizycznej. Jednak sprawa się komplikuje, gdy chodzi o formowanie się fal straszliwych, gigantycznych, o niszczycielskiej sile – wyjaœnia prof. Gino Biondini. Jego zespół zamierza przedstawić za rok gotowe obliczenia ujmujšce zakłócenia i cały fenomen narodzin gigantycznej fali. Miałoby to bardzo wymierne, praktyczne konsekwencje. Wiedza ta przekazana instytutom oceanologicznym byłaby podstawš do prognozowania, gdzie mogš powstawać niszczycielskie olbrzymy, a to z kolei wpłynęłoby na bezpieczeństwo żeglugi.

9 lipca 1958 roku do fiordu Lituya Bay na Alasce nagle osunęło się około 30 mln m szeœc. kamieni i lodu, podniosła się woda, powstała fala, której wysokoœć przekroczyła pół kilometra. Przed 1958 rokiem, w cišgu minionych 150 lat, miały tam miejsce trzy podobne wydarzenia, bardzo wysokie tsunami, ale naukowcy zostali całkowicie zaskoczeni skalš zjawiska. Na szczęœcie miało ono miejsce w rejonie o minimalnym zaludnieniu. Gigantyczne fale sprawiajš, że kontenerowce gubiš ładunki, kadłuby przełamujš się na pół. Kilka razy w roku powtarzajš się takie relacje, jak ta z 6 lipca 2013 roku: Potężne fale pędzone wiatrem o prędkoœci 100 km/h uderzajš w peruwiańskie i chilijskie wybrzeże, niektóre majš kilkanaœcie metrów wysokoœci. Władze ogłosiły alarm pogodowy w strefie przybrzeżnej. Gigantyczne fale powstały, gdy przypływ na Pacyfiku został wzmocniony przez bardzo silny wiatr. Fale wdzierały się na ulice nadmorskich miejscowoœci, porywajšc samochody. W mieœcie Iquique, 1840 km na północ od Santiago, masa wody przedarła się przez falochron na promenadę i dalej.

Ujeżdżanie fal

Jest jednak grupa ludzi, którzy nie obawiajš się gigantycznych fal. Nagroda Billabong XXL Big Wave Awards jest przyznawana w Kanadzie za szczególne osišgnięcia w dziedzinie surfingu. W kategorii największa fala przyznano jš amerykańskiemu surferowi Garrettowi McNamarze, któremu w Portugalii niedaleko Lizbony udało się „dosišœć" fali o wysokoœci 30 m. O niecodziennym wyczynie pisał dziennik „Diario de Noticias". Falę-giganta zaobserwowano w miejscowoœci Nazare w œrodkowej Portugalii. To miejsce jest znane wœród miłoœników sportów wodnych z tego, że panujš tam znakomite warunki dla surferów.


PLUS MINUS


Prenumerata sobotniego wydania „Rzeczpospolitej":


prenumerata.rp.pl/plusminus


tel. 800 12 01 95


ródło: Plus Minus

WIDEO KOMENTARZ

REDAKCJA POLECA

NAJNOWSZE Z RP.PL