Sztormy na Bałtyku

Zimą najgroźniej na Bałtyku

Morze Bałtyckie jest morzem śródlądowym, a z Morzem Północnym otwartym na Ocean Atlantycki łączą go jedynie wąskie Cieśniny Duńskie. Dzięki temu ograniczonemu połączeniu, na Bałtyku nie ma fal typowych dla oceanów takich jak pływy morskie, tsunami czy tajemnicze fale o wysokości kilkudziesięciu metrów, które nie bardzo wiadomo skąd się biorą na otwartym oceanie. Bałtyk jest jednak podatny na sztormy, szczególnie w okresie zimy, a jako że to dość duży akwen (w porównaniu do jezior) występują warunki rozwoju wysokich fal niebezpiecznych dla statków. Fala na morzu powstaje podczas silnego wiatru jako efekt jego tarcia o powierzchnię lustra wody. Im ta prędkość jest większa, tym fale są wyższe a sztorm silniejszy.

Prędkość wiatru na morzu określa się najczęściej pośrednio mierząc wysokość fal zgodnie ze skalą Beauforta w zakresie 0–12 (cisza-huragan). Ze sztormem mamy do czynienia, gdy prędkość wiatru przekracza 60 km/h, co powoduje falę o wysokości 5,5 m. Takie warunki to 8 stopień w skali Beauforta. Sztorm gwałtowny odpowiada 11 stopniowi w skali Beauforta, kiedy to prędkość wiatru przekracza 100 km/h, a wysokość fal jest wyższa niż 11-12 m. Najwyższy stopień skali to 12, który oznacza huragan. Wtedy prędkość wiatru przekracza 120 km/h, natomiast fale osiągają wysokość ponad 14 metrów, czyli są wyższe niż czteropiętrowe bloki.

– Sztormy powstają od silnych wiatrów, a te są z kolei wynikiem dużej różnicy ciśnienia atmosferycznego – wyjaśnia dr Grzegorz Wierzbicki z Katedry Hydrauliki, Inżynierii Wodnej i Sanitarnej Instytutu Inżynierii Środowiska Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie. – W masach powietrza polarnego morskiego, które nad Bałtyk i jego wybrzeża docierają najczęściej, zazwyczaj mamy niskie ciśnienie, w którym nieustannie formują się niże, niekiedy bardzo głębokie – poniżej 950 hPa. We wnętrzu kontynentu panuje natomiast wysokie ciśnienie zwane wyżem. Przemieszczanie się takiego niżu i związanych z nim frontów atmosferycznych wywołuje duże różnice ciśnienia i silne wiatry – wtedy dochodzi do sztormu. Zdarzały się tak silne sztormy na Bałtyku, że fale przerywały Mierzeje Wiślaną – półwysep stawał się wyspą. Ostatni raz to było w XIX wieku. Ale takie ekstremalne sztormy są coraz rzadsze, ponieważ klimat trochę się uspokaja w ostatnich dekadach. Na dnie Bałtyku spoczywa wiele wraków statków. Podejrzewam, że więcej wraków zatopiły sztormy niż wszystkie wojny razem wzięte, a tych przecież na Bałtyku było wyjątkowo dużo w historii ludzkości. Oczywiście w każdym takim wraku zginęło wielu ludzi. Jednak w ostatnich dekadach nauczyliśmy się radzić sobie z ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi i przewidywać je. A kiedy mamy możliwość przewidzenia sztormowej pogody, promy nie powinny wtedy wypływać z portów.

Doświadczenia sztormowe z wyprawy polarnej

Doktor Grzegorz Wierzbicki w 2008 r. spędził prawie rok w strefie polarnej, w obserwatorium meteorologicznym Polskiej Stacji Antarktycznej im. Henryka Arctowskiego na Antarktydzie, znajdującym się dwa metry od linii brzegowej. Tą całoroczną jednostkę naukowo-badawczą zarządzaną przez Instytut Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk zbudowano prawie pół wieku temu w zachodniej części Antarktydy (na południe od przylądka Horn wyznaczającego kraniec Ziemi Ognistej i Ameryki Południowej) na Wyspie Króla Jerzego w Zatoce Admiralicji. Naukowiec z SGGW badał tam lodowce, a także prowadził klasyczne obserwacje meteorologiczne, z których wynika, że zimą 2008 r. wiatry huraganowe były wyjątkowo częste i rekordowo silne, aż do 288 km/h (link do recenzowanego artykułu w Przeglądzie Naukowym Inżynieria i Kształtowanie Środowiska).

– Uczestnicząc w wyprawie polarnej, miałem okazję dwa razy w życiu doświadczyć sztormu na pokładzie statku w jednym z najbardziej sztormowych miejsc na świecie, gdzie w miarę regularnie statki pływają, czyli w Cieśninie Drake’a między Ameryką Południową a Antarktydą – wspomina dr G. Wierzbicki. – I nikomu takiego doświadczenia nie życzę. To był bardzo trudny i niebezpieczny czas. Kiedy sztorm jest naprawdę silny a fala wysoka, to dochodzi do ogromnych przechyłów statku i gwałtownych szarpnięć. Nie chodzi tylko o boczne przechyły. Statek ulega wręcz pionizacji, kiedy wspina się na wysoką falę, a potem z niej spada dziobem w dół. Wiele elementów na statku łamie się, przewraca, ulega trwałemu zniszczeniu. Straszliwie cierpią nawet najbardziej wytrawni marynarze, którzy w spokojniejszych warunkach nie mają problemu z chorobą morską. Do tego ta świadomość, że jesteśmy sami kilkaset kilometrów od lądu na małym stateczku miotanym kolejnymi, potężnymi falami naprawdę jest przerażająca. Trzeba przetrwać to jakoś i dopłynąć do brzegu, a na pełnym morzu oznacza to setki kilometrów do przebycia, jak to było w przypadku Cieśniny Drake’a, ale na Morzu Bałtyckim to jest kwestia kilkudziesięciu kilometrów od lądu. Ludzie morza, tzn. załoga statku: oficerowie i kapitan są wtedy zawsze na mostku kapitańskim i oni wiedzą co robić. Oni doświadczali tego wiele razy. Ale trzeba też zaznaczyć, że statki oceaniczne są przygotowane do pokonania teoretycznie każdego sztormu. Promy, które pływają po morzach zamkniętych, jak Morze Bałtyckie, mają otwierany dziób lub rufę (by przyspieszyć załadunek samochodów, wagonów kolejowych) i wysoki środek ciężkości, przez co są znacznie mniej wytrzymałe i słabo przygotowane do walki z ogromnymi falami.

Ciekawostką jest, że na Antarktydę i w Arktykę polarnicy płyną najczęściej statkami oceanograficznymi, które mają tzw. klasę lodową. Statki takie dzięki wzmocnionemu kadłubowi radzą sobie z pokrywą lodową czy pakiem lodowym. Natomiast do najbardziej niedostępnych rejonów Antarktydy Wschodniej i do północnej części Arktyki w okolice bieguna docierają już tylko lodołamacze, które mogą łamać lód morski o dużej grubości. Takie okręty mają najczęściej napęd atomowy i dysponuje nimi zaledwie kilka najbogatszych państw świata.

Doktor Grzegorz Wierzbicki podczas wyprawy polarnej doświadczył zarówno niebezpiecznych sztormów na wodzie, jak i niezwykle silnych wiatrów huraganowych na lądzie. Prowadząc badania w obserwatorium meteorologicznym w Polskiej Stacji Antarktycznej Arctowski niejednokrotnie musiał zabezpieczać budynek przed zniszczeniami, które mogły spowodować sztormy wywołane huraganami z wysoką falą. U wybrzeży Antarktydy i Grenlandii taka fala wyrzuca na brzeg także kawałki lodu lodowcowego, na tyle twardego, że bez problemu wybija szyby w oknach.

Wniosek z doświadczeń naukowca jest taki, że ciągle mało wiemy o tym, co kształtuje klimat Ziemi, a jeszcze mniej, dlaczego ten klimat nieustannie się zmienia. Jednak dziś przewidywanie groźnych zjawisk pogodowych jest coraz dokładniejsze i bardziej trafne, a przekazywanie ludziom informacji o niebezpiecznych prognozach coraz skuteczniejsze. Kiedy zbliżają się bardzo silne wiatry, należy się przed nimi jak najszybciej schronić, a wszelki dobytek zabezpieczyć. Natomiast ostrzeżeń synoptyków nigdy nie można lekceważyć, nawet jeśli poprzednim razem były nieco przesadzone.

Anita Kruk, Biuro Promocji SGGW
Konsultacja merytoryczna:
dr Grzegorz Wierzbicki Przejdź do profilu naukowca w Bazie Wiedzy SGGW
Katedra Hydrauliki, Inżynierii Wodnej i Sanitarnej
Instytut Inżynierii Środowiska SGGW