Sztorm to jedno z najczęstszych zjawisk pogodowych, jakie występują nad światowymi oceanami. Podczas huraganowego wiatru piętrzące się fale morskie przekraczają wysokość 10 metrów. Zmagają się z nimi załogi statków i kutrów rybackich. Gdy fale uderzają w wybrzeża zaczynają stwarzać zagrożenie dla ludności zamieszkującej nawet największe miasta świata. Historia meteorologii zna sztormy, które zabijały tysiące ludzi i w krótkiej chwili niszczyły dziesiątki tysięcy budynków.
Sztorm to nic innego jak gwałtowny wiatr szalejący na otwartym akwenie, który powoduje piętrzenie się i załamywanie fal morskich. Często towarzyszą mu burze, intensywne opady i gwałtowne zmiany ciśnienia. Na przestrzeni 100 kilometrów zmiana ciśnienia przekracza 5 hPa, a także następuje jego wahanie o nawet 30-40 hPa w ciągu 24 godzin. Podczas najsilniejszego sztormu osiągającego 12 stopień w skali Beauforta, prędkość wiatru przekracza 120 kilometrów na godzinę.
Przyczyna powstawania sztormu
Wichury mają swe źródło w układzie niskiego ciśnienia, który powstaje, gdy spotykają się skrajne masy powietrza, zimne pochodzące z obszarów polarnych z gorącymi docierającymi z obszarów podzwrotnikowych. Im większa jest różnica temperatur tych dwóch mas powietrza, tym głębszy jest niż, a im głębszy jest niż, tym ciśnienie w jego pobliżu jest bardziej zróżnicowane. To właśnie za sprawą dużej skrajności ciśnienia na małym obszarze wyzwalany jest gwałtowny przepływ mas powietrza, czyli wiatr. Nagony sztormowe powstają, kiedy gwałtowne wiatry chłostają powierzchnię morza i podnoszą poziom wody w pobliżu brzegu. Jeżeli zjawisko to zbiega się w czasie z przypływem, powstają tak wysokie fale, że przelewają się przez umocnienia brzegowe i zalewają tereny nadbrzeżne.
Najpotężniejsze sztormy
Najbardziej gwałtowne sztormy panują podczas przechodzenia tropikalnych cyklonów, huraganów i tajfunów. Prędkość wiatru na otwartych oceanach potrafi osiągać nawet ponad 300 kilometrów na godzinę. To wyzwala fale wysokie na kilkadziesiąt metrów. W sezonie od maja do listopada sztormy takie pojawiają się na Atlantyku oraz wschodnim i zachodnim Pacyfiku. Natomiast między listopadem a majem na Oceanie Indyjskim i południowym Pacyfiku.
Historyczne sztormy w Polsce
Najpotężniejsze sztormy na Morzu Bałtyckim szalały w trzynastym i czternastym wieku, co było bardzo charakterystycznym preludium do nadejścia okresu zwanego Małą Epoką Lodową, która panowała w Europie między 1550 a 1850 rokiem. Historyczne źródła wskazują na gigantyczne sztormy na przełomie dziewiętnastego i dwudziestego wieku, a także pomiędzy 1913 a 1922 rokiem, które szalały w okresach zimowych. Niektóre z nich były związane ze zmianami w atmosferze ziemskiej spowodowanymi między innymi wybuchami wulkanów. Trójmiasto przeżyło największą potęgę sztormu 25 października 1964 roku, kiedy prędkość wiatru doszła do 162 km/h. Podobnie było 8 lutego 1990 roku, kiedy w Łebie porywy wiatru sięgnęły 160 km/h. W ostatnich latach największą siłą wykazał się sztorm z 19 listopada 2004 roku. Sztorm o maksymalnej sile 12 stopni w skali Beauforta poważnie uszkodził słynne molo w Sopocie.
Historyczne sztormy w Europie
Do najbardziej spektakularnych sztormów na Starym Kontynencie zaliczyć można te występujące na Morzu Północnym. W styczniu 1953 roku wyjątkowo potężne nagony sztormowe obserwowano w Zachodniej Europie. Nad Morzem Północnym utworzył się wówczas głęboki niż. Niezwykle wysokie przypływy w połączeniu z wiatrem wiejącym z prędkością 180 km/h stworzyły tak wysokie fale, że przelały się one przez nadbrzeżne umocnienia i zalały 4 procenty powierzchni Holandii. Zniszczeniu uległo 30 tysięcy domów mieszkalnych, a 1800 ludzi straciło życie. Dalsze 307 osób zginęło we wschodniej części Anglii, kiedy fale wdarły się w głąb wybrzeży hrabstw Norfolk, Suffolk i Essex.
4 listopada 1703 roku znad Atlantyku nad Wyspy Brytyjskie nadciągnął rekordowo głęboki niż, który przyniósł nad wyspami huraganowe wiatry, a na Kanale Angielskim niebywały sztorm. Informacje jakie pochodzą z tamtego okresu są bardzo lakoniczne ale wiadomo, że podczas, gdy wiatr dochodził do 193 km/h na dno kanału opadło wiele statków na których śmierć poniosło 8 tysięcy ludzi. 27 listopada zrujnowana została pierwsza brytyjska latarnia morska Eddystone. W jej gruzach znaleziono 6 osób. Mieszkańcy południa Anglii uznali sztorm za gniew Boga. Aż po dziś dzień określany jest on jako najpotężniejszy w historii Wysp Brytyjskich. Jak wynika z kronik sztorm trwał przez tydzień. Obecne można sądzić, że układ niskiego ciśnienia niosący oprócz wiatrów również niezwykle niskie ciśnienie, poniżej 960 hPa, oraz ulewne deszcze został zablokowany nad Wyspami Brytyjskimi przez potężny wyż znad Francji.
Jeszcze wcześniej 16 stycznia 1362 roku wichury o niewyobrażalnej silne smagały Anglię, Holandię, Danię i północne Niemcy. Gigantyczne fale morskie rozbijały się o wybrzeża tych krajów dewastując wiele nadbrzeżnych domów oraz większość portów. Wszystko wskazuje na to, że owe fale miały co najmniej 10 metrów wysokości. Liczbę ofiar śmiertelnych oszacowano na ponad 25 tysięcy. To był jeden z najbardziej niszczycielskich i zabójczych sztormów w historii Starego Kontynentu. Jak się okazuje gwałtowne zimowe wichury w Europie najczęściej pojawiały się tuż przed Małą Epoką Lodową w trzynastym i czternastym wieku.
Historyczne sztormy na świecie
W skali całego świata sztormy występujące u wybrzeży Polski czy Europy wydają się być niewielkie. Przykładem może być sztorm szalejący w Zatoce Bengalskiej na południu Azji w listopadzie 1970 roku. Sztorm wyzwolony został przez cyklon tropikalny o imieniu Bhola. Gigantyczne fale morskie wdzierające się w głąb Bangladeszu spowodowały zjawisko cofki, czyli cofania się wód rzek uchodzących do morza, w wyniku czego zginęło blisko milion osób.
Katastrofalne okazały się także sztormy szalejące na jeziorach, tak jak miało to miejsce w listopadzie 1913 roku na amerykańskich Wielkich Jeziorach. Wiatr osiągający w porywach 145 km/h wyzwolił 11-metrowe fale, które na czterech z pięciu jezior zabiły łącznie 250 osób, zatapiając przy tym 19 statków.
Do najświeższych przykładów potężnego sztormu należy ten wyzwolony przez cyklon Nargis w dniu 2 maja 2008 roku. Wysokie na wiele metrów fale sztormowe wdzierały się w głąb delty rzeki Irawadi w Birmie na południu Azji powodując zniszczenie tysięcy domów na palach i śmierć co najmniej 146 tysięcy ludzi.
Trzeba też wspomnieć o huraganie Katrina z końca sierpnia 2005 roku. Fale morskie przerwały wówczas wały ochraniające Nowy Orlean w amerykańskim stanie Luizjana, co spowodowało błyskawiczne zatopienie miasta. W wyniku wielkiej powodzi zginęło 1,5 tysiąca osób.
Jak powstają wysokie fale
Nawet mały kamyczek wrzucony do wody wywołuje serię rozchodzących się fal w kształcie okręgów ze wspólnym środkiem w miejscu, gdzie kamień wpadł do wody. Należy zaznaczyć, że zjawisko fali nie pociąga za sobą ruchu cząsteczek wody z jednego miejsca na drugie. Falowanie to miarowe unoszenie się i opadanie powierzchniowej warstwy wody. Podobne zjawisko można zaobserwować przy unoszeniu oraz opuszczaniu jednego z końców liny. Fale przesuwają się wzdłuż liny, jednak tak naprawdę żadna jej część nie ulega przemieszczeniu w kierunku jednego z końców. Większość fal powstaje na skutek tarcia pomiędzy wodą i wiatrem wiejącym nad jej powierzchnią. Tarcie to wprawia wodę w ruch, w wyniku czego powstaje fala, która wznosi się tym wyżej, im siła wiatru jest większa. Fala przebywa określony, czasami bardzo długi dystans. Wraz z oddalaniem się od miejsca gdzie powstała, jej energia stopniowo maleje, by w końcu zaniknąć. Uspokojone morze faluje łagodnie, spokojnie kołysząc płynące statki. Fala może zawędrować po oceanie zaskakująco daleko. Na przykład naukowcy badający falę powstałą w czasie sztormu u wybrzeży Antarktydy, swojemu zdziwieniu, zmuszeni byli ją śledzić do okolic Alaski. Fala przebyła 10 tysięcy kilometrów, poczym uspokoiła się i wygasła. Ciekawe jest również to, że prędkość fali zależy od jej długości (odległość między kolejnymi grzbietami). Stwierdzono, że fale krótkie podróżują o wiele wolniej. W przypadku gwałtownych sztormów, silny powiew wiatru załamuje grzbiety dużych fal powodując powstanie szeregu mniejszych, rozchodzących się w nieskoordynowany sposób we wszystkich kierunkach. Kipiel taka stanowi duże zagrożenie dla statków, zwłaszcza, że fale mogą wtedy dochodzić do 10, a nawet 20 metrów. W opisanych warunkach statki oraz łodzie powinny ustawić się do wiatru w taki sposób, aby uderzenia największych fal przyjmować dziobem. Zbliżając się do brzegu, gdzie woda staje się płytka, fale załamują się. W chwili, gdy zaczynają "szorować" po dnie, ich długość znacznie maleje, natomiast wysokość widocznie wzrasta. Górna część fali, poddana mniejszemu tarciu, porusza się szybciej niż reszta, co ostatecznie doprowadza do załamania się fali. Fale uderzają niekiedy z taką siłą, że doprowadzają do niszczenia brzegów. Z drugiej strony niosą piasek i materiał skalny, który może osadzać się na brzegu nadbudowując go.
Strefa sztormowych wiatrów
Ryczące czterdziestki, strefa ryczących czterdziestek - pas wód oceanicznych biegnący nieprzerwanie wokół półkuli południowej kuli ziemskiej, w przybliżeniu pomiędzy 40 i 50 stopniem szerokości geograficznej południowej, wzdłuż którego wieją stałe, silne wiatry zachodnie i panuje praktycznie cały czas sztormowa pogoda z falami dochodzącymi do 15-20 metrów. Rejon związany z działalnością cyklonów w południowej strefie niskiego ciśnienia. Akwen trudny nawigacyjnie i niebezpieczny dla statków, korzystny jednak dla żaglowców - szczególnie epoki kliprów i windjammerów, a dziś dla transoceanicznych jachtów regatowych. Jego zaletą są nie tylko silne stałe wiary, ale także stosunkowo krótka długość równoleżników tych szerokości w porównaniu z obwodem Ziemi, co znacząco wpływa na skrócenie długości tras transoceanicznych. Nazwa pochodzi od 40 stopnia szerokości geograficznej południowej, jednak na półkuli północnej brak akwenu analogicznego meteorologicznie, z powodu występowania kontynentów. Jeszcze trudniejszym, ale i bardziej atrakcyjnym dla jednostek żaglowych obszarem jest strefa wyjących pięćdziesiątek.
Francis Beaufort o sztormach
Francis Beaufort był żyjącym od 1774 do 1857 roku angielskim hydrografem, który opracował w 1806 roku skalę, dzięki której można było określić jak potężna jest siła wiatru. Skala Beauforta opierała się na zmianach na statku w pełnym ożaglowaniu. Stopień targania żagli przez wiatr był kodowany w stopniach, od 0 do 9. Jak wynika z pierwotnej skali wiatr o sile 51-61 km/h, czyli 7-8 stopni w dzisiejszej skali Beauforta, określany był jako rześki wiatr. 12 w skali Beauforta nikt zazwyczaj nie przeżywał, gdyż wiatr przekraczał 118 km/h. Francis Beaufort podróżował na statkach z Wysp Brytyjskich do południa Afryki, często natrafiając na potężne sztormy. Swoją skalę z biegiem lat coraz bardziej udoskonalał i z czasem się ona przyjęła na dobre. Jednak w połowie XX wieku skalę Beauforta zaczęto stosować również na wybrzeżach i warto było wzbogacić ją o szczegóły wpływu wiatru na przedmioty znajdujące się na lądzie. W ten sposób zero w skali oznacza ciszę, pionowe unoszenie się dymu, a morze gładkie jak lustro. 12 stopni to już wiatr huraganowy, powoduje on uszkadzanie budynków, wyrywanie drzew z korzeniami, powietrze wypełnione pianą i pyłem wodnym. Morze zupełnie białe od pyłu wodnego pędzonego przez wiatr, widzialność poważnie zmniejszona. Dopiero w 1932 roku skala Beauforta została przyjęta i oficjalnie stosowana przez meteorologów. Obecnie skala ponownie została rozszerzona o stopnie od 13 do 18 z uwagi na sztorm jaki powodują tropikalne cyklony, huragany i tajfuny.
Fala sztormowa wysoka na 32 metry
Jak wysokie potrafią być fale morskie? Przekonali się o tym mieszkańcy wschodniego wybrzeża Tajwanu. 6 października 2007 roku podczas przechodzenia nad regionem potężnego tajfunu Krosa sztorm osiągnął ostateczny, 12 stopień w skali Beauforta. Jedna z fal rozbijających się o wybrzeże miała wówczas wysokość aż 32,3 metra. Gdyby jej wysokość porównać do wysokości budynku mieszkalnego to byłoby to aż 12 piętro. Według naukowców z Instytutu Badań Morskich w Wenecji była to najwyższa fala zmierzona przez instrumenty pomiarowe w historii. Wcześniej fale osiągały podobną wysokość tylko podczas huraganu Ivan, który 15 września 2004 roku uderzył w wybrzeża amerykańskiego stanu Alabama, niosą fal o wysokości 27 metrów. Wiatr wiał wtedy ze stałą prędkością 269 km/h, a w porywach do nawet 324 km/h. Specjalistyczne instrumenty pomiarowe rozmieszczone 120 kilometrów na południe od miasta Gulfport w stanie Missisipi zarejestrowały 146 potężnych fal, z czego 24 fale miały wysokość 15 metrów, a jedna osiągnęła aż 27 metrów wysokości. Tylko o 3 metry niższa była fala, która uderzyła w wybrzeża miasteczka portowego Muroko, leżącego na japońskiej wyspie Sikoku. Fala została wyzwolona przez przechodzący nad regionem tajfun Tokage. Mimo ustanowienia nowego rekordu wysokości fal morskich, nikt nie jest w stanie wykluczyć tego, że na oceanach mogły się w historii pojawiać jeszcze wyższe fale. Nie ma jednak wątpliwości iż mogły one zostać wyzwolone jedynie przez jedno zjawisko pogodowe, czyli tropikalny cyklon.
Sztorm o sile 25 stopni w skali Beauforta
Chociaż skala Beauforta ma 12 stopni to jednak szalejący na oceanach wiatr podczas przechodzącego ponad nimi cyklonu tropikalnego osiąga w porywach zawrotną prędkość 325 kilometrów na godzinę. Gdyby przeliczyć tę prędkość wiatru na skalę Beauforta otrzymalibyśmy sztorm o sile aż 25 stopni. Przy tak potężnym sztormie fale osiągają wysokość 15 metrów co na własnej skórze w ostatnich dniach mogli odczuć mieszkańcy wysp południa Pacyfiku ponad którymi przemieszczały się cyklony tropikalne o imionach Nancy, Olaf i Percy. W obliczu tak potężnych sztormów czymże są nasze sztormy panujące na Bałtyku w dodatku bardzo rzadko osiągające 12 w skali Beauforta. Jeden z najsilniejszych sztormów ostatnich lat szalał na Bałtyku 19 listopada 2004 roku. Wiatr osiągający 130 km/h zniszczył część słynnego mola w Sopocie.