Przewidzieć falę

Nastąpił ten moment, w którym trzeba będzie zmierzyć się z meteorologią. Ale zanim tego dokonamy zmierzymy się z … czasem. Dawno dawno temu gdy nie było internetu – ktoś by powiedział katastrofa gotowa.

Zachowałem sobie zeszyt w którym zapisywałem i rysowałem prognozy pogody. Nadawane to było w radio o dziwo w czeskim (czechosłowackim) w postaci kodowanej. Podając współrzędne położenia frontów, izobar i ośrodków barycznych można było sobie namalować aktualną prognozę pogody. Były też dane do uproszczonego diagramu aerologicznego, oraz prognozowany wiatr na paru wysokościach. Dzisiaj wydaje się to banalne przy choćby najprostszym modelu numerycznym. Ale wtedy… zapisywałem to sobie systematycznie , a gdy nie mogłem to nagrywałem bo pora emisji to 8.30 rano. Mapki konfrontowałem z tym co widziałem za oknem i uwagi zapisywałem. Pewnego dnia coś mi się zaczęło zgadzać i popędziłem po namalowaniu do pociągu. Gdzie on mnie zawiózł? Kto zgadnie – do Jeleniej Góry. Był 22 marzec na lotnisku błogi spokój i …jakiś nawiedzony z Opola. Pan Dziedzio popatrzył na mnie dziwnym wzrokiem, ale telefon na Śnieżkę wykonał. Od tej chwili zaczęło się już wszystko szybko dziać szybowiec, holówka, tlen i hol nad Karkonosze. Nawet wariometr nie pikał bo takich nie było, ale oparty był często na granicy skali tej dodatniej. Cały lot z holem trwał 1godz 34 min nie było szans na podziwianie widoków. Wieża ponaglała bo robiło się późno. Po lądowaniu i odczytaniu barografów 6000m przewyższenia – diament zaliczony. Byłem w tym dniu sam i sprawiło mi to dużą satysfakcję – tak trafna prognoza. Diament i warunek do złota 3000m zrobiony za pierwszym razem paradoksalnie zamykał drogę do kolejnych takich lotów na długich kilkanaście lat.

Może to był PRL, ale diament miałem zatwierdzony po krótkim czasie o RODO nikt jeszcze nie słyszał … Słodycze też jakieś bardziej swojskie były …

Przenieśmy się z 30 lat do teraźniejszości. Celem tego odcinka jest przybliżyć jak w miarę skutecznie przewidzieć to zjawisko. Podzielimy sobie to na takie segmenty.

-Fizyka atmosfery, wybrane tematy przydatne przy prognozowaniu fali.

-Rodzaje fali

Prognozowanie długo, średnio i krótkoterminowe , przydatne modele numeryczne

Prognozowanie i wykrywanie groźnych zjawisk występujących na fali.

W lotach szybowcowych wykorzystanie fali górskiej jest uwarunkowane wysokością względna pasma górskiego, długością opadającego zbocza i prędkością wiatru. Przy wysokościach względnych od 600 – 1500m i wietrze o prędkości od 30 km/h po zawietrznych stronach pasma w korzystnych warunkach powstają pionowe ruchy powietrza możliwe do wykorzystania w lotach szybowcowych. Zaburzenia przepływu poziomego mas powietrza powodują pasma górskie. Zaburzenia mogą mieć różną intensywność zależną od: 
– kierunku przepływu mas powietrza względem pasma górskiego;
– prędkości poziomej wiatru;
– rozkładu prędkości poziomej w dolnej i wyższych warstwach troposfery;
– wysokości warstwy inwersji względem szczytów pasma górskiego;
– stanu równowagi masy powietrza przepływającej nad pasmem górskim, czyli pionowego gradientu temperatury powietrza.

Zachmurzenie sygnalizujące wystąpienie zjawiska fali górskiej zależy od stopnia wilgotności względnej falującej warstwy powietrza i są możliwe takie scenariusze:
– całkowity brak zachmurzenia
– występowanie niektórych typów chmur związanych z falą górską
– występowanie wszystkich rodzajów zachmurzenia związanego z falą górską.

Optymalne warunki dla wystąpienia fali możliwej do wykorzystania w lotach szybowcowych są następujące:
a) przepływ powietrza powinien być prostopadły (odchyłka do 30 stopni) do pasma górskiego;
b) w przepływającej warstwie powietrza powinna być zachowana równowaga stała lub niewielka chwiejność, zaś na poziomie szczytów pasma górskiego pożądana jest cienka warstwa inwersji lub izotermii (stała temperatura ze wzrostem wysokości);
c) wygenerowana fala powinna mieć amplitudę zbliżoną do kształtu przekroju poprzecznego pasma górskiego.

W takich warunkach wystąpienie fali górskiej jest możliwe przy przepływie powietrza o prędkości nawet rzędu 20…30 km/h, a na zawietrznym zboczu pasma górskiego tworzy się wówczas zjawisko fenowe (u nas wiatr Halny).
Jeżeli przepływ powietrza odznacza się znaczną prędkością i utrzymuje się w warstwie co najmniej dwukrotnej wysokości względnej pasma górskiego, wówczas również wystąpi fala górska możliwa do wykorzystania, jednak zwykle oznacza się ona znaczącym poziomem turbulencji oraz trudniejszymi do lokalizacji obszarami prądów wznoszących. Charakter przepływu powietrza nie może być zjawiskiem lokalnym wywołanym obecnością gór.
Oczywiście te założenia nie zawsze się potwierdzają w realnych sytuacjach. Istnieje bardzo silny związek zjawiska fali orograficznej z występowaniem prądu strumieniowego – jet-streamu. Najlepiej obserwować na mapie wiatru 300hPa lub mapie geopotencjału 500hPa


W dalszych rozważaniach często będziemy się posługiwać pojęciem diagram aerologiczny aby przybliżyć i zrozumieć warto się zapoznać

Jeżeli jesteśmy pod wpływem jet-streamu to ten prąd najczęściej powoduje powstanie dużego gradientu ciśnienia w niższych warstwach atmosfery, a tym samym wiatru w szerokim przedziale wysokości. Na diagramach najważniejsze jest wystąpienie inwersji (czerwona strzałka) oraz niewielkiej chwiejności – powinna być zbliżona do adiabaty suchej (cienkie strzałki u dołu) w dużym przedziale wysokości. Jeżeli chwiejność jest zbliżona do adiabaty suchej w dużym przedziale wysokości to zafalowanie ma tendencję do propagacji w górę. Mówimy wtedy o silnej fali i dużym zasięgu pionowym. Jeżeli jest inwersja niewielkiej grubości max 500m na poziomie szczytów to jest to warunek konieczny do wystąpienia halnego. Wtedy do wystąpienia fali wystarczą te dwa warunki + wiatr nawet o niewielkiej sile na poziomie szczytów.
Na diagramie ważną informacją jest odległość krzywej punktu rosy od krzywej stratyfikacji (zazwyczaj gruba niebieska linia i gruba czerwona linia, czasami dwie grube czarne linie łamane – po lewej stronie jest krzywa punktu rosy a po prawej krzywa stratyfikacji). Tam gdzie te krzywe zbliżają się do siebie wystąpi zachmurzenie, przebieg tych linii blisko siebie w dużym przedziale wysokości oznacza warstwowe, rozległe i zwarte zachmurzenie, często uniemożliwiające wykorzystanie fali. Krzywa, a w zasadzie łamana linia punktu rosy zbliżająca się i oddalająca się wielokrotnie od krzywej stratyfikacji sygnalizuje optymalną chwiejność masy powietrza i występowanie piętrowego zachmurzenia typu Ac len.

Takich diagramów sobie tylko życzyć

Zjawisko zafalowania możemy podzielić na takie główne grupy :

Inwersyjne tu nie będziemy się nimi zajmować może latem będzie okazja choć latanie na niej też jest ciekawe.

Tu środek lata w centrum lotów falowych w … Opolu z ziemi

i z powietrza

ciekawym zjawiskiem niedocenianym na nizinach jest konwergencja pewnie też poświecimy jej trochę czasu. Wracając do fali te orograficzne dzielimy na wyżowe i niżowe w zależności jakim dominującym jest układ baryczny.

Fala wyżowa :

Ten rodzaj fali występuje tylko w połączeniu z prądem strumieniowym, a inwersja osiadania nie jest zbyt wysoko i nie jest gruba.

Dominujący wpływ ośrodka wyżowego powoduje typowy rozwój procesu falowego oraz zachmurzenia.W początkowym stadium rozwoju najczęściej jest to fala bezchmurna. Czas rozwoju i trwania zależy od stabilności układów barycznych.Wyżowa fala trwa z reguły parę dni. Zanikanie procesu falowego spowodowane jest zmiana kierunku wiatru nad pasmem górskim.

Fala niżowa

Jeżeli dominującym ośrodkiem jest niż to czas trwania jest zazwyczaj krótszy. Rozwój zachmurzenia wywołane procesem falowym jest bardzo duży. Zasięgi pionowe są z reguły mniejsze. To teoria bo wysokości naszych stref falowych z reguły nie pozwalają nam opierać się o sufit noszeń tylko stref. Poziom FL 235 jest osiągalny przez dwa rodzaje zafalowania.

Zanikanie procesu falowego jest spowodowane gwałtowną zmianą kierunku wiatru podczas przejścia frontu. Dodatkowo występują obfite opady spowodowane obecnością gór.

Jak zjawisko fali przewidzieć? Obserwację w dłuższym terminie najlepiej rozpocząć od obserwacji układów barycznych.

Wymienione wcześniej warunki do powstania muszą jeszcze nałożyć się na kierunek przepływu mas powietrza. Położenie naszych gór wymusza adwekcję z południa i południowo – zachodniego kierunku. Sięgamy najczęściej do 5 dni naprzód bowiem bardziej rozciągnięte w czasie prognozy są obarczone dużym błędem. Patrząc jak nasz układ się zachowuje zbliżając się do naszych granic.W przypadku szybkich układów niżowych trafienie z optymalna prognozą jest dosyć trudne. Najczęściej ładnie to wygląda na początku , później zbliżając się do Polski z reguły się to komplikuje. Zalew serwerów z prognozami powoduje że można wybrać sobie te optymalne , które nam odpowiadają.

Należy wybrać sobie takie serwery , które oferują przebieg wiatru na różnych wysokościach. Jest już tego sporo niektóre jeszcze opracowują numerycznie przebieg pól falowych w interesujących nas obszarach.

Dla pasjonatów i tych bardziej wtajemniczonych w krótszym przebiegu czasowym analiza wzlotów aerologicznych jest kopalnią wiedzy.

To one są podstawowym narzędziem do powstania map barycznych i na tych diagramach bazują wszystkie modele numeryczne. Zbliżając się do momentu przewidywanego zjawiska obserwacje można już opierać na pewniejszych elementach. Można już przewidzieć rodzaj zafalowania możliwe zachmurzenie prędkości i kierunki wiatru.

Zdjęcia satelitarne bardzo ułatwiają analizę zjawisk falowych. Zwłaszcza tych niżowych bo nie zawsze jej wystąpienie jest równoznaczne z możliwością wykonywania lotów.

Rolę historycznego telefonu na Śnieżkę pełnią teraz automatyczne stacje meteo , niektóre są dostępne z kamerkami w internecie. Odczyt prędkości i kierunku wiatru może przesądzić o tym czy …wyruszamy. Nie mówiąc już o tym rotorze. Dla dociekliwych na Seraku jest zainstalowana stacja podająca interesujące nas parametry. Miejsce w sam raz bo z reguły hol właśnie tam się kończy. Patrząc na odczyt wiatru warto zwrócić uwagę że podawana jest średnia jego prędkość i podmuchy. Jak są co najmniej dwukrotnie większe to może świadczyć o charakterze opływu , a nas ostatecznie przekonać o decyzji wyjazdu.

Ta “patrzy” na rejon pola falowego i widoczek niejednokrotnie też cenny.

Przydatnym narzędziem do “poszukiwań ” zjawiska jest ten serwer kolejny to:

Bardzo ciekawa jest też stronka opracowywana przez Elmera

Na koniec warto się zapoznać z opracowaną przez naszych kolegów stronka FCST

To na “koniec” może źle zabrzmiało to bardzo fajny serwis przydatny w planowaniu lotów falowych i letnich termicznych. Mam obiecane od twórcy że wypowie się jak z niego korzystać. I będzie to tu zamieszczone.

Dużo tego wszystkiego naszym celem jest wykorzystanie fali , a nie studiowanie meteorologii. Pisałem że założenia do powstania fali czasami znacznie odbiegają od kryteriów przyjętych. Na pierwszym widać idealny kierunek tylko prędkość raczej do lotów po … kręgu. Efekt lataliśmy na ponad 5000m. Kolejne prędkość ok tylko wieje nie z tej strony podobnie jak poprzednio zrobione na fali dość wysoko. Co w tym jest takiego pięknego – latając już od dawna nie ma układów, które by się całkowicie powielały . Zawsze jest coś innego, a generalnie … FALA LUBI … CISZĘ.

Jest to rodzaj latania , w którym niejednokrotnie loty wykonuje się na granicy możliwości użytkowania sprzętu. Czasami i naszej wydolności i tylko od nas zależy czy do końca będzie to bezpieczne. Lepiej czasami powiedzieć stop i szybko lądować niż przekroczyć ten moment po którym czasami jest niebezpiecznie. Zakres możliwości pani aury jest dostatecznie duży by nas niejednokrotnie zdziwić.

Tu tylko pokazane jest co potrafi wiejący wiatr i nie do końca stosowanie procedur wymaganych w miejscach w których są loty falowe. Kończąc ten wątek zaznaczę że parę razy miałem sytuacje, które zapamiętałem i pewnie do nich wrócę.

Zbliża się kolejny incydent falowy wszystko jest prawidłowe tylko… żeby polecieć trzeba mieć z czego wystartować ….

One thought on “Przewidzieć falę

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s