Bałtycki Efekt Morza
Wyjaśnienie intensywnych opadów śniegu na północy kraju.
W naszych zimowych wpisach wielokrotnie pojawiają się informacje o spodziewanym efekcie morza, czyli najzwyczajniej w świecie intensywnych opadach śniegu, które występują nad lądem, w pobliżu Bałtyku i Zatoki Gdańskiej. W okresie późno-jesiennym, jak i zimowym, dość często mamy do czynienia z sytuacją, gdy pokaźna pokrywa śnieżna jest notowana na północy kraju, jak i w górach, podczas gdy w Polsce Centralnej ilość śniegu bywa znikoma. Co prowadzi do takiej sytuacji i skąd właściwie nazwa “efekt morza”?..
Otóż zjawisko powstaje, gdy nad północną część Polski spływa wyraźnie chłodniejsze powietrze, najczęściej arktyczne, a rzadziej polarno-morskie. Wówczas nad Bałtykiem dochodzi do masowej produkcji chmur Cumulus i Cumulonimbus, które pod wpływem wiatrów wiejących z kierunków północnych są transportowane nad ląd, gdzie przyczyniają się do występowania intensywnych opadów śniegu o dość dużym zróżnicowaniu przestrzennym. Nazwa efekt morza ma swoje korzenie w Ameryce Północnej, a konkretnie w rejonie Wielkich Jezior, gdzie chłodne powietrze, spływające znad Kanady powoduje niekiedy bardzo obfite opady mokrego śniegu, skutkujące istnymi paraliżami komunikacyjnymi i masowymi przerwami w dostawie energii elektrycznej; ciężki, mokry śnieg łamie drzewa i zrywa linie energetyczne. Choć w Polsce mówimy o efekcie morza, co wynika z powstawania zjawiska nad Morzem Bałtyckim, w Stanach mówimy o tzw. efekcie jeziora, czyli z angielskiego lake effect snow. W niektórych częściach świata zjawisko określa się również mianem efektu zatoki, a wszystko zależy po prostu od rodzaju zbiornika wodnego, który owe zjawisko wywołuje.
Aby lepiej zrozumieć ten mechanizm, zacznijmy od podstaw. Skupmy się na Bałtyku i porównajmy go do samochodowego akumulatora. Nasz samochodowy akumulator, pod wpływem reakcji chemicznych gromadzi energię w postaci prądu stałego. Energia jest gromadzona w akumulatorze po to, aby w przyszłości była wykorzystana, chociażby do rozruchu naszego auta. Zdarza się, szczególnie w okresie zimowym, że auto odmawia posłuszeństwa, gdyż akumulator najzwyczajniej w świecie się rozładował. W tego typu sytuacji pozostaje nam uzupełnić ubytki energii za pomocą tzw. prostownika. Podobnie zachowuje się nasz Bałtyk, który po zimie jest dość mocno wychłodzony, tj. pozbawiony energii. W okresie letnim jest natomiast doładowywany przez Słońce, w efekcie jego temperatura rośnie, a potencjalnej energii przybywa. Woda charakteryzuje się dużą pojemnością cieplną, tzn. długo się nagrzewa, ale też znacznie wolniej oddaje energię. W związku z tym, nasz bałtycki akumulator jest w stanie utrzymywać ciepło zacznie dłużej niż ląd i pomimo ujemnych temperatur, które notujemy zimą nad lądem, na wybrzeżu często oscylują one w granicach 0 stopni Celsjusza. Z tego też powodu, tj. większej ilości ciepła nagromadzonego w Bałtyku, na wybrzeżu występują niekiedy opady deszczu lub mieszane, a w głębi lądu, gdzie panują niższe temperatury, notujemy opady śniegu.
Teraz wróćmy do zdania o wykorzystywaniu energii z naszego przysłowiowego akumulatora. Ta nagromadzona w Bałyku, przy odpowiednich warunkach pozwoli nam na rozwój efektu morza, a więc zasilenie chmur w energię, w postaci ciepła i wilgoci. Gdy w atmosferze zaistnieje odpowiednia sytuacja baryczna, a nad Polskę spływać zacznie wyraźnie chłodniejsza masa powietrza z północy, stosunkowo ciepłe i wilgotne powietrze znad Bałtyku zacznie się wznosić, a wraz z wysokością szybko wychładzać i skraplać, tworząc chmury.
Podobny efekt obserwujemy w kuchni, gdy gotujemy wodę w okresie zimowym. Po otwarciu okna parowanie wyraźnie nasila się, a w wyniku znacznych różnic temperatury (wpuszczeniu chłodnego powietrza), chociażby na szybach czy kafelkach obserwujemy szybką kondensację, a prościej – skraplanie się pary wodnej. Ciepłe i wilgotne powietrze unoszone znad Bałtyku do atmosfery nie skrapla się oczywiście na żadnej szybie, czy kafelkach, ale na drobnych cząsteczkach soli morskiej, czy pyłów, które są zawieszone w atmosferze. Określane są one mianem jąder kondensacji. Wraz z procesem skraplania się pary wodnej, uwalniane są ogromne ilości energii, która pozwala na dalsze wznoszenie się ciepłego powietrza i pionową rozbudowę chmur Cumulus, a dalej Cumulonimbus. Nie wnikając w szczegóły, proces ten opiszemy przy innej okazji
Gdy taka chmura powstaje, w fazie dojrzałej zaczyna generować opady. W zależności od warunków temperaturowych i wilgotnościowych mogą być to opady deszczu, deszczu ze śniegiem, śniegu, krupy śnieżnej, a rzadziej drobnego gradu. Powstała chmura jest transportowana wraz z wiatrem nad ląd, a w “pustym” miejscu po niej, tworzy się kolejna.
Finalnie, efekt morza może trwać długimi godzinami i nawiedzać te same miejscowości nawet przez kilka, a skrajnie kilkadziesiąt godzin. Intensywność zjawiska może być bardzo zróżnicowana w przestrzeni. Zdarza się, ze ze względu na wyższe temperatury, na wybrzeżu ilość śniegu jest znikoma, a ten jeśli spadnie, często ulega szybkiemu stopnieniu. Tymczasem nad Kaszubami, efekt może być potęgowany przez liczne wyniesienia terenu, przyczyniające się do intensyfikacji wznoszenia powietrza. Ponadto, w związku z nieco niższymi temperaturami i zacienionymi miejscami, śnieg może utrzymać się bardzo lokalnie nawet przez kilka tygodni. Chmury mogą wędrować kilkanaście, a niekiedy kilkadziesiąt kilometrów w głąb lądu, jednak są one już odcinane od zasobnika energii jakim jest Bałtyk. Stąd też, pomimo lokalnej intensyfikacji, efekt ten jest obserwowany jedynie na północy kraju.
Opracowanie: Bartłomiej Zastawny