Błękitny Piotruś> Materiały szkoleniowe> Wiadomości z zakresu meteorologii

Wiadomości z zakresu meteorologii

W trakcie uprawiania żeglarstwa bardzo ważna jest stała obserwacja zmian warunków atmosferycznych oraz umiejętność prawidłowego odczytywania prognoz pogody. Dzięki temu możliwe jest przewidzenie nadchodzącego pogorszenia pogody, a co za tym idzie uchronienie jachtu i załogi przed jego negatywnymi skutkami.

Największy wpływ na poruszanie się jachtem ma siła i kierunek wiatru.

Wiatr jest najczęściej poziomym ruchem mas powietrza nad powierzchnią Ziemi wywołanym różnicami ciśnienia i ukształtowaniem terenu. Wyjątkiem są wiatry wiejące wzdłuż zboczy górskich, a więc nie poziomo (np. nasz halny czy występujący na wybrzeżach Adriatyku – bora). Wieje oczywiście od wyżu, czyli ośrodka wysokiego ciśnienia atmosferycznego do niżu, czyli ośrodka niskiego ciśnienia atmosferycznego. Ale wiatr wcale nie wieje prosto od centrum wyżu do niżu. Na wiatr mają wpływ:

• Siła Coriolisa
• Siła odśrodkowa
• Siły tarcia warstw powietrza

Ostatecznie w wyniku działania wszystkich tych sił wiatr przy powierzchni Ziemi wieje pod kątem do izobar. Kąt ten zależy od wielkości siły tarcia i wynosi średnio około 20 stopni nad morzem i około 45 stopni nad lądem.

Prędkość wiatru jest mierzona anemometrem (wiatromierzem), w metrach na sekundę (m/s), kilometrach na godzinę (km/h) lub w węzłach (milach morskich na godzinę – Mm/godz 1 Mm = 1852m). Prędkość i siła wiatru zależy od gradientu, czyli różnicy ciśnień pomiędzy dwoma punktami, im różnica wyższa tym prędkość wiatru będzie większa. Wielkość gradientu obrazuje gęstość izobar: im odległość pomiędzy nimi jest mniejsza, tym gradient jest większy. W wyżach i niżach wiatry wieją odmiennie ze względu na występowanie przeciwnych gradientów.

Wiatr określają dwa parametry: kierunek i prędkość. Ustala się je korzystając z wiatromierzy (anemometrów) lub wizualnie. W praktyce morskiej dla oceny prędkości wiatru bardzo często stosuje się tzw. skalę Beauforta (0 – 12 stopni; w sumie 13 stopni – 0 też jest stopniem). Określonym prędkościom wiatru odpowiadają poszczególne stopnie tej skali. Zasadniczą jej cechą jest możliwość oceny prędkości wiatru na podstawie obserwacji powierzchni morza lub obiektów na lądzie, a więc bez wykorzystywania przyrządów pomiarowych. Stan morza określany jest na podstawie obserwacji w skali Petersena (0 – 9 stopni).

Skala Beauforta:

W latach 80-tych XX w. w ślad za dodatkowo wprowadzoną konotacją amerykańską, 12-stopniowa skala B. została rozszerzona i zawiera aktualnie 17 stopni:

• stopień 13: 37-41.4 m/sek; 72-80 węzłów
• stopień 14: 41.5-46.1 m/sek; 81 -89 węzłów
• stopień 15: 46.2-50.9 m/sek; 90-99 węzłów
• stopień 16: 51.0-56.0 m/sek; 100-108 węzłów
• stopień 17: 56.1-61.2 m/sek; 109-118 węzłów
• dopuszczalne jest określenie 18 stopnia w skali B w przypadku gdy prędkość wiatru przekroczy 118 w (lub 61.2 m/sek), jednakże 18-sty stopień nie występuje w tabeli.

Prosty przelicznik: 1m/s ≈ 2w ≈ 4km/h !!!

Chmury

Chmury to zbiór małych kropelek wody, kryształków lodu, kurzu, piasku itp. unoszących się na pewnej wysokości w atmosferze nad powierzchnią Ziemi (dzięki wznoszącym prądom konwekcyjnym powietrza). Są one produktem kondensacji pary wodnej w powietrzu na skutek spadku temperatury wraz z wysokością. Umiejętność rozróżniania chmur oraz znajomość procesów ich tworzenia umożliwiają prawidłową ocenę zjawisk zachodzących w atmosferze i pozwalają przewidzieć dalsze zmiany pogody.

Chmury można podzielić na kilka sposobów, a pierwsza klasyfikacja została dokonana przez Lukea Howarda w 1802 r. Ze względu na kształt dzielą się na:

• warstwowe (stratus)
• kłębiaste (cumulus)
• pierzaste (cirrus)

Ze względu na wymiar pionowy i wysokość:

• niskie: stratus [St], stratocumulus [Sc], nimbostratus [Ns]
• średnie: altostratus [As], altocumulus [Ac]
• wysokie: cirrus [Ci], cirrocumulus [Cc], cirrostratus [Cs]

rozbudowane: cumulus [Cu] i cumulonimbus [Cb] to chmury zaczynające się nawet już na wysokości ok. 0,5 km i w przypadku cumulonimbusa mogą rozbudować się aż do kilkunastu km wysokości.

Warto jest zapamiętać, że najbardziej obfite, ulewne opady dają chmury Nimbostratus i Cumulonimbus (nimbo oznacza deszczowy).

Cumulonimbus – zjawiska niebezpieczne

Potężna chmura o dużej rozciągłości pionowej w kształcie gór lub wielkich wież, często kowadła. Przynajmniej część jej wierzchołka jest zazwyczaj gładka, włóknista lub prążkowana i prawie spłaszczona. Część ta rozpościera się w kształcie kowadła lub rozległego pióropusza. Poniżej podstawy, często ciemnej, niejednokrotnie występują niskie, postrzępione chmury połączone z podstawą lub oddzielone od niej. Chmury te mogą występować jako odosobnione lub w postaci długiego szeregu połączonych chmur, przypominających rozległą ścianę.

Górna część chmury jest niekiedy połączona z chmurami altostratus i nimbostratus. U dołu występować mogą zwisające wypukłości (tzw. mamma) i smugi opadów deszczu (tzw. virga). Z chmurami cumulonimbus są związane silne, przelotne opady deszczu, śniegu lub gradu, grzmoty i błyskawice. Towarzyszą im często silne szkwały. Jest to najgroźniejsza chmura dla motorowodniaków. Mogą występować podmuchy wiatru o sztormowej sile.

Chmurę tę poprzedza wstępujący prąd ciepłego powietrza, jednocześnie w tylnej części chmury występują silne prądy zstępujące związane z ochłodzeniem się powietrza podczas opadu deszczu, gradu czy śniegu. Powstały w ten sposób prąd zimnego powietrza wypycha ku górze powietrze ciepłe w przedniej części chmury, powodując nasilenie prądu wstępującego przed jej czołem. Powstaje w ten sposób silny wir o poziomej osi zlokalizowany tuż przed chmurą i w odległości ok. 0,5 – 1 Mm przed strefą największego opadu. Wir ten objawia się charakterystycznym kołnierzem burzowym. Jest to gęsty, poziomy wał o postrzępionych brzegach, przemieszczający się tuż przed chmurą. Nadejście szkwału zbiega się w czasie z przejściem nad jachtem kołnierza burzowego. Jest to bardzo niebezpieczne dla jachtów. Chmura ta porusza się w kierunku przeciwnym do wiejącego wiatru.

Gdy chmura przesuwa się względem jachtu, zmienia się kierunek i siła szkwałów, często towarzyszą im opady deszczu, gradu, burze, błyskawice i grzmoty. W momencie zbliżania się chmury cumulonimbus każdy sternik powinien przygotować załogę i jacht na nagłe uderzenie silnego wiatru. Celowe jest schronienie się w porcie lub przy osłoniętym brzegu. Świadczy to o roztropności prowadzącego jacht. Nieprzygotowany sternik, kiedy zaskoczy go cumulonimbus może nawet wywrócić jacht wskutek złej taktyki postępowania i paniki, jaka może wybuchnąć na pokładzie.

Jeżeli widzimy, że nie zdążymy uciec przed nadchodzącym cumulonimbusem czy silnym szkwałem lub uderzeniem porywistego wiatru należy:

• wywołać wszystkich do kokpitu
• będąc w kokpicie założyć kamizelki
• zamknąć wszystkie otwory w jachcie
• ustawić jacht rufą do nadchodzącego uderzenia wiatru

Etapy przy przechodzeniu cumulonimbusa:

• gdy chmura znajdzie się nad obserwatorem, przychodzi pierwsze, mocne uderzenie szkwału
• następuje chwila stosunkowej ciszy, wyraźne osłabienie siły wiatru
• po którym pojawia się następne uderzenie wiatru, zwykle z deszczem lub gradem.

Występujące tu pionowe prądy, powodowane wypychaniem ku górze ciepłego powietrza przez wciskające się pod nie powietrze zimne, powodują dodatkowe uderzenia wiatru z różnych kierunków.

Podstawowa umiejętność uzyskiwania prognoz pogody

• W kapitanacie albo bosmanacie portu.
• W portowych placówkach służby meteorologicznej.
• Na podstawie radiowych komunikatów meteorologicznych.
• Z faksymilowych map pogody lub radioteleksowego systemu Navtex.
• Z telefonu komórkowego (uwaga na zasięg!) lub telefonu satelitarnego.
• Z laptopa z możliwością podłączenia do Internetu, lub z odpowiednią anteną i
• oprogramowaniem.

Morskie komunikaty meteorologiczne można podzielić na ostrzeżenia i komunikaty o pogodzie.

1. Ostrzeżenia są nadawane tylko wtedy, gdy są spodziewane silne wiatry, sztormy lub huragany oraz inne zjawiska, niebezpieczne dla żeglugi. Ostrzeżenia nadaje się w różnych terminach: bezpośrednio po dostarczeniu tekstu ostrzeżenia dla radiostacji przy końcu cisz radiowych (tj. w czasie 0 – 3 minut i 30 – 33 minut każdej godziny) na początku normalnych prognoz pogody w stałych terminach nadawania ostrzeżeń (podane w Admirality List of Radio Signals oraz w Spisie Radiostacji Nautycznych)

W polskiej nomenklaturze meteorologicznej ostrzeżenie o silnym wietrze dotyczy wiatru o sile 6 – 7 stopni B, a ostrzeżenie o sztormie – wiatru o sile 8 – 12 stopni B. Nagłe ostrzeżenia są poprzedzane trzykrotnie powtórzonym słowem securite na częstotliwości bezpieczeństwa 2182 kHz lub kanał 16, a następnie stacja podaje częstotliwość roboczą, na której zostanie nadany pełny tekst ostrzeżenia. Zawiera on współrzędne i kierunek oraz prędkość przemieszczania się niebezpiecznego zaburzenia pogodowego, informuje o sile i kierunkach wiatru oraz podaje orientacyjną prognozę.

2. Komunikaty o pogodzie zawierają zazwyczaj następujące informacje (WAŻNE!!!):

• ostrzeżenia o niebezpiecznych zjawiskach meteorologicznych lub zaznaczenie, że
• zjawiska takie nie występują
• omówienie sytuacji barycznej
• prognozę na 12 godzin
• orientacyjną prognozę na następne 12 godzin

Dość często dwie pierwsze składowe komunikatu o pogodzie występują w odwrotnej kolejności. Zdarza się też, że dwa ostatnie punkty komunikatu podawane są łącznie jako prognoza pogody na 24 godziny. Niektóre stacje VHF nadają też na zakończenie prognozy, jako piąty jej człon raporty pogodowe z wybranych punktów meldunkowych. Informacje o terminach nadawania komunikatów, częstotliwościach fali nośnej oraz obszarach, których dotyczą, układzie komunikatu itp. – podaje Admirality List of Radio Signals vol. III bądź (tylko dla Bałtyku i Cieśnin) Spis Radiostacji Nautycznych tom I.