Jakie są najodleglejsze gwiazdy widoczne gołym okiem?

Tak mnie ostatnio zaciekawiło - jakie są najdalsze gwiazdy które jeszcze widać gołym okiem? Na początek postanowiłem przejrzeć "listy gwiazd w gwiazdozbiorze" na Wikipedii. Nie jest to może dobre źródło, ale wygodne do przeglądania bo listę można segregować wedle wybranych wartości. Wypisałem przykłady gwiazd o jasności do 6,5 magnitudo i o odległościach rzędu kilkunastu tysięcy lat świetlnych. Następnie zacząłem szukać potwierdzeń że faktycznie są położone w takiej odległości.
Tutaj pomocna okazała się strona universeguide.com która czerpie informacje z dwóch katalogów paralaks Hipparcosa - z 1997 i 2007 roku. Informacje z tabel Wikipedii najczęściej pochodziły z tego pierwszego przeglądu, drugi był więc jakąś weryfikacją, najczęściej ostro w dół.
Następnie przejrzałem podobne listy gwiazd w gwiazdozbiorach na universeguide.com, wypisując gwiazdy dla których w katalogu z 2007 roku podano kilkunatotysięcznolatoświetlną odległość.

Hipparcos to projekt sondy na orbicie okołoziemskiej, która robi zdjęcia gwiazd, porównując ich położenie na niebie w odstępach półrocznych. Mierzy ich ruchy własne względem tła, bada prędkość radialną, oraz mierzy zmiany położenia związane z paralaksą. Znając rozmiar ziemskiej orbity oraz wielkość kąta przesunięcia pozycji gwiazdy, można łatwo wyliczyć odległość do danej gwiazdy. Pierwszy katalog z 1997 roku opisywał parametry z dużą dokładnością dla 120 tysięcy gwiazd, i mniej dokładne dla ponad miliona. Dzięki lepszym technikom obróbki danych, z kolejnych obserwacji zestawiono w kolejnym katalogu dane dla 2,5 miliona gwiazd w zasięgu rozdzielczości kątowej.
Jego następczynią jest sonda Gaia, która ma obserwować odleglejsze gwiazdy z jeszcze większą rozdzielczością i dokładnością, ale jej katalogu odległości gwiazd jeszcze nie ma. Zapewne pomoże ona mocno poprawić poniższą listę.
 
Nie wykluczam, że w obu źródłach znalazły się jakieś błędy, w paru przypadkach wydaje się to wręcz oczywiste, niemniej w charakterze ciekawostki wrzucam tutaj listę bardzo odległych gwiazd które jeszcze widać gołym okiem. Pierwsza podana liczba to odległość z pierwszego źródła lub katalogu, a ta w nawiasie to wartość z nowszych źródeł.

* HD 8065 - Cefeusz - 32 616 ly - 6,0 M
- dla tej gwiazdy Hipparcos podał taką samą paralaksę w obu katalogach
 
*HD 188209 - Łabądź - 14 818 ly - 5,6 M
- Nie byłem w stanie potwierdzić tej odległości w innych źródłach. Gwiazda jest dość dobrze przebadana ze względu na zmienność która jest interesująca dla astrosejsmologów.
 
* TT Aquilae - Orzeł - 7955 (18 120) ly - 6,5-7,6 M
- gwiazda jest cefeidą więc aż prosiłaby się o zmierzenie odległości z zależności okres-jasność absolutna, ale takich danych nie znalazłem
 
* Chi Aurigae - Woźnica - 4077 (326 163) ly - 4,71
- podana w katalogu z 2007 roku odległość wydaje się absurdalnie wielka. Gwiazda w zasadzie znajdowałaby się poza galaktyką. Wyznaczona wtedy paralaksa leży jednak w granicy błędu pomiarowego, w zasadzie więc trudno powiedzieć jaka jest na prawdę. Może katalog paralaks z sondy Gaia rzecz rozstrzygnie.
 
* R Coronae Borealis - Korona Północna - 6040 (81 540) ly - 5,9
- Także tutaj druga zmierzona wartość wydaje się zbyt duża. Na podstawie szacunków jasności absolutnej dziś ocenia się odległość na bliższą tej pierwszej wartości.
 
Pozostałe:
* Chi2 Ori - Orion - 32 600 ly - (1800) 4,64 M
* HD 31327 - Woźnica - 11 643 *- 6,1 M
*HD 135591 - Cyrkiel -163 000 ly (3545) - 5,43
* HD 80558 (LR Velorum) - Żagiel - 19 176 ly (4291) - 5,83
* HD 191639 (BE Cap) - Koziorożec - 108 667 (2330)- 6,39
* HD 191877 - Lisek - 29 636 ly (6154) - 6,24
*HD 190603  (V 1768 Cyg) - Łabądź - 13 583 ly (5722) - 5,62
* Nu Aql - Orzeł - 11 643 (2835) - 4,64
* 9 Sge - Strzała - 14 174 * - 6,24
* P Cyg - Łabądź - 6272 (10 192) - 4,7
* 69 Cyg - Łabądź - 2764 (9060) - 5,93
* V 533 Car - Kil - 12 538 *- 4,59
* Teta Mus - Mucha - 108 667 (12 544) - 5,44
* Omicron Canis Majoris - Wielki Pies - 1976 (14 825) - 3,8
* Phi Cas (34 Cas) - Kasjopeja - 2329 (12 080) - 4,95
* Rho Cas (2 Cas) - Kasjopeja - 11 648 - 4,51
* V 731 Monocerotis - Jednorożec - 4796 (21 744) - 6,14
* 3 Gem - Bliźnięta - 6395 (14 181) - 5,75

Mity o trąbach powietrznych: omija miasta

Kolejnym popularnym mitem o trąbach powietrznych, jest przekonanie że miasta w czymś im przeszkadzają. Przybiera różne wersje - od "nie tworzy się nad miastami" przez "omija miasta" aż do "nie wkracza do dzielnic z wysoką zabudową".

Uzasadnieniem w tym przypadku może być słuszna uwaga, że tornada najczęściej dotykają tereny wiejskie lub małe miasteczka, niekiedy dotykają przedmieść z rzadką zabudową natomiast rzadko wywołują zniszczenia w centrach dużych metropolii, z gęstą, wysokimi budynkami, wręcz z drapaczami chmur. W tej zależności tkwi natomiast błąd statystyczny - porównywaną dla różnych sytuacji częstość zdarzeń powinno się odnosić do nie do całkowitej liczby zdarzeń lecz ilości możliwości, a te nie są dla różnych typów terenu takie same.
Po prostu miasta zajmują dużo mniejszą powierzchnię niż tereny wiejskie i niezabudowane.

W województwie Mazowieckim znajduje się obecnie 86 miast o powierzchni 2 169,19 km² , co stanowi zaledwie 6% powierzchni województwa. Gdyby więc prawdopodobieństwo wystąpienia tornada było na tym obszarze równomierne, to 6% trąb powietrznych dotykałoby któregoś z tych miast. Im bardziej ściśle będziemy definiować "miasto" tym mniejsza będzie liczba przypadków uderzenia w nie trąby powietrznej. Jeśli uznamy że chodzi nam o tereny o gęstej zabudowie, to powierzchnia będzie mniejsza; jeśli uznamy, że chodzi o tereny z zabudową wysoką to ograniczymy się do centr i blokowisk z wieżowcami mieszkalnymi, a przy drapaczach chmur z województwa zostanie nam dosłownie kilka miejsc gdzie stoją takie budynki.

Ponieważ przyczyna powstawania trąb powietrznych leży nad miastami, duża "szorstkość powierzchni" nie ma na ich pojawianie się aż tak dużego wpływu. Pewne symulacje komputerowe sugerują, że skomplikowana, wysoka zabudowa może jedynie lokalnie zmniejszyć siłę wiru ze względu na utrudnienie napływu ciepłego powietrza, natomiast raczej go nie wygasi.

Znanych jest bardzo wiele przypadków gdy trąby powietrzne pojawiały się nad dużymi miastami, niektóre są przez nie nawiedzane bardzo często. Miasto St Louis w stanie Missouri zostało przez nie uderzone 14 razy, najgorsze było to z 1896 roku, gdy zginęło 255 osób.  W mieście Moore w obszarze metropolitalnym Oklahoma City między 1998 a 2015 rokiem zdarzyło się 10 tornad. W Polsce mieliśmy dwa przypadki w obrębie Lublina (oraz jeden w obrębie dzisiejszego Lublina ale w czasach gdy teren ten był jeszcze wsią poza miastem).

Paryż
Tornado które przeszło nad Paryżem w 1896 roku było o tyle ciekawe, że cały tor jego szkód przebiegał w obszarze gęstej zabudowy. Zniszczenia zaczęły się w okolicach  ścisłego centrum nad Sekwaną w pasie o długości 6 km, w wyniku zdarzenia zginęło 5 osób  a kilkadziesiąt odniosło rany. [1], [2]

Fort Worth
Tornado o sile F3 które przeszło w marcu 2000 roku w mieście Fort Worth w stanie Teksas przeszło dokładnie przez dzielnicę z wieżowcami. Jednym z najmocniej uszkodzonych budowli był 35-piętrowy wieżowiec Tower:

Po minięciu dzielnicy wieżowców jego siła się nie zmniejszyła, właśnie tam pojawiły się najmocniejsze niszczenia:

Opole
Także z Polski można podać przypadek gdy trąba powietrzna pojawiła się w pobliżu wysokich budynków. Ten konkretny jest o tyle ciekawy, że chodziło o wir bardzo małej średnicy ale równocześnie dość silny. W czerwcu 2002 roku trąba powietrzna pojawiła się na terenie blokowiska w Opolu. Świadkowie mówili, że widzieli ciemny wir o średnicy zaledwie kilku metrów. Okazał się on tak silny że porwał z parkingu przy ulicy Sosnkowskiego cztery zaparkowane samochody. Trzy przetoczyły się kilka metrów, jeden przeleciał 50 metrów zatrzymując się ostatecznie na barierkach między pasami jezdni, tuż przed przystankiem. Następnie trąba minęła akademiki politechniki przewracając kontenery na śmieci a na ulicy Oleskiej wyrwała jedno drzewo. Samochody nadawały się do kasacji. Tutaj być może zabudowa wpłynęła nieco na tor, lej bowiem przeszedł przez przerwę między punktowcami na osiedlu i ominął budynki politechniki, ale trąba musiała powstać nad samym miastem i gęsta zabudowa jej w tym nie przeszkodziła. [3], [4]

Chorzów
Także zeszłoroczny przypadek z Chorzowa można podać za przykład trąby powietrznej nad terenami miejskimi. Lej dotknął ziemi w okolicy placu Kopernika i przemieścił się w kierunku Siemianowic Śląskich.
------
[1]  http://www.retronews.fr/actualite/1896-tornade-paris
[2] Paris Tornado 1896,
[3] http://www.nto.pl/wiadomosci/opolskie/art/3957163,samochody-fruwaly-jak-latawce,id,t.html
[4] Artykuł ze zdjęciami.

Kup sobie orkan

Podczas ostatniej wichury nad naszym krajem w mediach i na forach pojawiło się małe zamieszanie. Ludzie dziwili się czemu mowa o orkanie Ksawerym skoro taki już kiedyś taki był.

Służby meteorologiczne różnych krajów nadają niżom, a czasem też i wyżom, różne imiona dla porządku, aby było wiadomo o którym znów układzie mowa. System ten wziął się stąd, że dawniej o tym, że znad morza nadchodzi nowy sztorm, dowiadywano się od załóg statków które pierwsze dostały się w jego obrąb i dotarły do portu. Z początku więc sztormom i huraganom nadawano nazwy od nazw statków które pierwsze o nich doniosły lub pierwsze pod jego wpływem zatonęły. Niektórym, które nie zostały w porę zauważone i wywołały znaczne straty w jakiejś miejscowości przybrzeżnej, nadawano nazwę tej miejscowości, stąd na przykład wziął się huragan Galveston. Bardziej ujednolicony system przyjęto w XIX wieku, kolejnym wykrytym układom nadawano alfabetycznie różne imiona żeńskie, w tym czasie bowiem większość statków nosiła żeńskie imiona.

W późniejszych latach w różnych miejscach przyjęto różne systemy, na przykład USA nazywa huragany atlantyckie alfabetycznie imionami żeńskimi i męskimi z sześciu list używanych rotacyjnie w kolejnych latach, stąd często zdarza się, że jednym imieniem oznaczono w różnych latach wiele huraganów. W 1953 roku w sezonie zdarzyło się tak dużo huraganów, że dwa razy wykorzystano imię Alice; aby nie wprowadzać pomyłek uznano potem, że w razie wykorzystania wszystkich imion z listy, następne huragany dostaną imiona będące nazwami liter greckich Alpha, Betha, Gamma itd. W 2005 roku sezon był tak obfity, że ostatni 28 huragan nazwano Zeta.

W Europie oprócz opisanego systemu nazywania od nazw statków przez długi czas używano też nazw świętych na których kościelne wspomnienie przypadł dzień uderzenia w ląd. Każdy kraj nadmorski prowadzący regularne śledzenie, nadaje swoją nazwę takiemu układowi zanim do niego dotrze. W Wielkiej Brytanii i Irlandii regularny system list nazw wprowadzono dopiero w 2013 roku w związku z zamieszaniem medialnym po tym, jak silny sztorm który wywołał wiele zniszczeń został nazwany dopiero przez kanał telewizyjny. Swoje listy prowadzą też Niemcy, Dania, Norwegia. Często bywa, że jeśli służby innych krajów nie zadbały o to wcześniej, przyjmowane jest pierwsze imię jakie nada któryś z krajów. W Polsce zwykle przyjmuje się imię nadane w Niemczech, bo niż musi przejść przez ten kraj zanim do nas dotrze, czasem tylko media spolszczają imię jeśli istnieje odpowiednik, stąd Xavier stał się Ksawerym a Kiryll stał się Cyrylem.

Ale ale. Nie po to pisałem ten artykuł, aby tylko napisać o różnych systemach nazewnictwa, tylko o ciekawostce związanej z tym niemieckim systemem, z którego najczęściej korzystamy.
Początkowo od lat 50. stosowano listy 260 imion męskich i żeńskich i używano ich do nazwania osobnych układów, zarówno niżów i wyżów. Przyjęto tu tradycję biorącą się z nazw statków, aby układy niskiego ciśnienia nazywać imionami żeńskimi, toteż dla odróżnienia wyże nazywano po męsku. Jednak w latach 90. środowiska feministyczne uważały to za kontrowersyjne. W końcu przecież niże zwykle przynoszą złą pogodę a zimowe sztormy straty i ofiary, natomiast wyże kojarzone są z ciepłem i dobrą pogodą. Zastanawiano się jak sprawę rozwiązać, aby każdego zadowolić.

W 2002 roku rozpoczęto program "Adopt A Vortex". Od tego czasu prywatne osoby lub firmy, mogą za odpowiednią opłatą wykupić imię na liście układów niżowych lub wyżowych. Warunków jest kilka: musi być to istniejące imię nadawane ludziom, zgodne z zasadami urzędów, nie może to być złożenie nazw lub słów, więc niż Helmutkohl czy wyż Xenathewarrior nie przejdą. Imię musi być możliwe do zapisania w niemieckim alfabecie, jeśli istnieje niemiecki odpowiednik to przyjmowana jest ta wersja. Nie może to być nazwisko ani nazwa firmy, chyba że funkcjonuje też jako imię.
Osoba zgłaszająca może do informacji o zleceniodawcy dodać adres strony internetowej, dlatego dla niektórych może to być forma reklamy.
Ponieważ w każdym roku układów możliwych do nazwania pojawia się więcej niż jest liter w alfabecie, powtarzają się one średnio co dwa miesiące. Można wykupić imię zaczynające się od jeszcze nie zajętej litery. Jak łatwo zgadnąć, jako pierwsze zostają zajęte litery od których często zaczynają się imiona, wykupione przez osoby chcące uwiecznić własne imię lub imię kogoś kogo bardzo nie lubią, dlatego na koniec zostają zwykle mało popularne litery w rodzaju Y bądź X. Ponieważ mało jest imion na te litery, taki na przykład Xavier powtarza się już drugi raz w tym roku.
Wedle cennika tańsze są niże, bo tych zdarza się w roku średnio więcej, można je nazwać za 199 euro. Każdy nazwodawca otrzymuje certyfikat, oraz dokument z opisem historii nazwanego niżu, ewentualnie mapki rozkładu ciśnienia.
 
I tak na przykład orkan Cyryl został nazwany na wniosek bułgarskiego biznesmena Kirilla Genova [1] Jest też trochę fundatorów których nazwiska sugerują polskie pochodzenie jak Scarlett Wycisk czy Jutta Czapski, na liście z 2010 roku wyłapałem fundatorkę Alinę Buczynską która opłaciła imię Felice. Czasem wśród wykupionych pojawia się słowiańskie imię, jak na przykład Ludmila w 2014 roku.
-----------
* http://www.met.fu-berlin.de/adopt-a-vortex
[1] http://www.novinite.com/view_news.php?id=75595

1938 - Czy Francja utworzy obozy koncentracyjne dla uchodźców?

Interesujący epizod z przedwojennej Europy:

Czy Francja utworzy obozy koncentracyjne dla nielegalnie przybyłych cudzoziemców?

PARYŻ. 8 XI (tel. wł.)
Pierwsze komentarze do zamachu w ambasadzie niemieckiej są w prasie francuskiej bardzo powściągliwe. Niemniej już w nich przebija się tendencja do zasadniczego postawienia sprawy. Żydowski zamachowca Grunszpan stał się w prasie francuskiej symbolem uciążliwych cudzoziemców. Jest to oczywiście woda na młyn tej akcji przeciwko cudzoziemcom ze Francji, której świadkami jesteśmy od szeregu miesięcy. Dzisiaj zamach jest w ambasadzie niemieckiej otoczony jest kilku dziennikach wiadomościami o fałszerstwach paszportowych, o fałszerstwach pieniężnych itp. przy czym w tytułach podkreśla się, że tylu jest cudzoziemców w te afery wmieszanych ilu jest aresztowanych.
Nie brak przypuszczeń, że czynniki rządowe idąc w ślady głosów prasowych, przystąpią do surowych zarządzeń przeciw cudzoziemcom. W kołach politycznych wskazuje się, że dnia 21 października br. został podpisany układ francusko-belgijski mocą którego oba państwa postanowiły pomagań sobie wzajemnie w oczyszczaniu swych terytoriów z nielegalnych elementów napływowych. Układ jest skierowany w pierwszym rzędzie przeciwko napływowi żydowskiemu, który wzmógł się ogromnie po zajęciu Austrii i Sudetów przez rzeszę Niemiecką. W związku z tym rząd belgijski postanowił utworzyć specjalne obozy koncentracyjne dla Żydów  przybyłych do Belgii w sposób nielegalny. W kołach francuskich zaczyna się powoli przebąkiwać na ten sam temat.(...)
[Dziennik Poznański, 9 listopada 1938]

Zamach w Paryskiej ambasadzie III Rzeszy został przeprowadzony przez Herszela Seibela Grunspana (pisownia oryginalna). Nad ranem poprosił on o widzenie z ambasadorem von Rathem w jakiejś sprawie. Po wpuszczeniu do gabinetu strzelił do niego z pistoletu, trafiając w ramię i brzuch. Ambasador ostatecznie zmarł.
Wcześniej w październiku Rzesza przeprowadziła akcję w ramach której 17 tysięcy Żydów pozbawiono majątków i domów i wywieziono siłą do Polski, trafili głównie do Zbąszyna. Wśród nich znalazła się rodzina zamachowca, od kilku lat mieszkającego w Paryżu. Atak na dyplomatę miał być w rozumieniu chłopaka odwetem. Niestety jednak jego czyn nie przysłużył się innym Żydom - posłużył jako bezpośredni pretekst do serii pogromów nazywanych Nocą Kryształową.

Po przejęciu w Niemczech władzy przez Hitlera w 1933 i przyjętych potem w 1935 ustawach ograniczających prawa obywatelskie Żydów, Cyganów i czarnoskórych, bardzo wielu Żydów uciekło z tego kraju do Polski, Francji i Czechosłowacji, niektórzy emigrowali do Ameryki, Wielkiej Brytanii i Palestyny, aż do rozpoczęcia wojny było to łącznie około 400 tysięcy. Nie witano ich tam zbyt życzliwie. Był to także czas emigracji Żydów z innych krajów Europy Wschodniej, z Polski wyjechało ich bardzo wielu. W kolejnych latach ich sytuacja pogarszała się.
Na początku 1938 podobne do Norymberskich ustawy zostały przyjęte we Włoszech, zaraz po tym ustawy zakazujące im zatrudnienia przyjęły Węgry, tymczasem Niemcy zajęli Austrię i Kraj Sudecki czyli tereny przygraniczne Czechosłowacji. Z każdym takim wydarzeniem rosły masy uciekinierów z tych państw. W tej samej gazecie wspomina się o usilnych rozmowach polskich dyplomatów z władzami Niemiec i Francji, dotyczących losu Żydów mających obywatelstwo Polskie. Nie chodziło o to aby zapewnić im bezpieczeństwo, tylko o to aby nie odsyłano ich z powrotem do Polski. Wcześniej odgórnie władze pozbawiły obywatelstwa 70. tysięcy Żydów którzy przebywali za granicą dłużej niż 5 lat.

 I tak oto wyszło na to, że nie chciał ich nikt w Europie Środkowej.

Dalszych informacji o belgijskich obozach koncentracyjnych na razie nie znalazłem.

Mity o trąbach powietrznych: Rozsadza zamknięty dom od środka

Jednym z najczęstszych mitów o tornadach jest przekonanie, że główną przyczyną uszkodzeń budynków jest różnica ciśnień między wnętrzem domu a lejem trąby i można temu zapobiegać zostawiając otwarte okno.

Wydaje się, że pierwotnie była to hipoteza wysunięta przez samych meteorologów i jako taka upowszechniana. Potem meteorolodzy doszli do innych wniosków, ale stara wersja nadal krążyła w prasie popularnej i powszechnym przekonaniu, głównie ze względu na obrazowość.

Ciśnienie wewnątrz leja trąby spada dość mocno. Przyczyną jest równowaga między ssaniem związanym z efektem kominowym działającym na ciepły prąd wstępujący a siłą odśrodkową wirujących wokół strug powietrza. W 2003 roku Tim Saramas zmierzył dzięki czujnikom rozstawionym na trasie tornada o szerokości 400 metrów spadek ciśnienia o 100 milibarów.[1] W 2007 roku łowca burz który wjechał opancerzonym wozem do tornado w Tulia zmierzył spadek ciśnienia o 190 mlilibarów.[2] Są to na prawdę spore spadki. Jeśli w środku domu ciśnienie wynosiłoby 1000 hPa to powstały nacisk mógłby wywołać uszkodzenia konstrukcji... pod warunkiem, że dom byłby szczelny.

Możliwość rozsadzenia domu przez samą tylko różnicę ciśnień jest problematyczna, ze względu na nieszczelności. Każdy dom ma jakąś klimatyzację i wywietrzniki, w wielu wolno stojących domach są też garaże których wrota nie są specjalnie uszczelnione. Zauważmy też, że w większości przypadków najmniej odporne na działanie ciśnienia są w domach właśnie okna. Przy słabszych wybuchach w domach jeśli nie zostanie uszkodzona ściana ani dach, to na pewno zostaną wybite okna. Jeśli dom znajdzie się wewnątrz tornada o takiej sile jak te mierzone przez łowców, to okna najpewniej same pójdą w drobny mak, otworzenie jednego nie zmieni sytuacji.
Z kolei gdy trąba powietrzna jest na tyle słaba, że sama różnica ciśnień czy napór wiatru, nie wybije okien, trudno mówić o niebezpieczeństwie rozsadzenia domu. W takiej sytuacji zostawianie specjalnie otwartego okna skończy się zdemolowaniem pokoju przez wpadający wiatr i zalaniem podłogi wdmuchiwanym deszczem.

Mit z pewnością nie utrzymywałby się w świadomość tak dobrze, gdyby nie to, że w pewnym stopniu coś jest na rzeczy. Otóż w wielu przypadkach ciśnienie przyczynia się do uszkodzeń konstrukcji, ale nie jest to po prostu różnica ciśnień, tylko efekty parcia i ssania wywołane wiatrem opływającym dom. Tam gdzie strumień powietrza opływa konstrukcję, następuje pojawienie się podwyższonego ciśnienia i nacisku. Tam gdzie strumień porusza się równolegle do ściany oraz tam gdzie odrywa się i powstają zawirowania, powstaje strefa obniżonego ciśnienia.

Efekty te pojawiają się przy każdym wietrze, także podczas zwykłej wichury. W klasycznym przypadku wiatru owiewającego dom ze spadzistym dachem, parcie pojawia się na ścianie odwietrznej i na odwietrznym spadzie dachu zaś po przeciwnej stronie pojawia się ssanie (to jeszcze zależy od kształtu dachu, ten mało spadzisty lub płaski może być zasysany jako całość). Przyczynia się to do uszkodzeń konstrukcji, częstym przypadkiem jest na przykład zerwanie dachu który był budowany z myślą przenoszenia obciążeń ale nie został odpowiednio zakotwiczony w murze.

Okna i drzwi mogą wpływać na te efekty, zależnie od tego czy są otwarte i po której stronie się znajdują. Jeśli w budynku duży otwór znajduje się po stronie z której wieje wiatr, i będzie otwarty, to wtłaczanie powietrza do budynku zwiększy w nim ciśnienie. Powoduje to wtedy efekt rozpierania na zewnątrz, który powiększa wpływ ssania po zawietrznej.

Częstym obrazkiem po wichurach jest zerwanie części dachu przy ścianie szczytowej w której było okno na strych lub która częściowo wpadła do środka i przez to wiatr mógł poderwać konstrukcję.

W odwrotnym przypadku, to jest gdy okno znajduje się po przeciwnej niż wiatr stronie domu, ciśnienie wewnątrz spada. Zmniejsza to rozpieranie ścian i podrywanie dachu, zwiększa natomiast działanie wiatru na ścianę odwietrzną. Może doprowadzić na przykład do wepchnięcia do środka okien, a co jak co, ale przeciąg przez cały dom w czasie wichury to nie jest dobra sytuacja.
Jeśli mamy dobrze zbudowany dom, lepiej aby okna pozostały zamknięte.

Ostatecznie w przypadku trąb powietrznych za uszkodzenia domów oprócz lokalnych efektów związanych z opływającym wiatrem odpowiadają także uniesione przez wiatr przedmioty.

Zbliżony mit dotyczący huraganów testowali Pogromcy Mitów w programie na kanale Discovery i też nie stwierdzili, aby dawało to jakieś korzyści, zarówno przy uwzględnieniu różnicy ciśnień jak i zmniejszeniu parcia wiatru na otwartą na przestrzał konstrukcję. Bardzo silny wiatr wybijał okna gdy były zamknięte. Słabszy wywoływał szkody w środku gdy okna były otwarte.

Wniosek: Otwarcie okien nie zapobiega uszkodzeniom domu podczas tornada czy huraganu. Podczas słabszych zjawisk więcej szkód wywoła wiatr wpadający przed okno niż jakieśtam ciśnienie, a podczas mocniejszych wichura sama sobie otworzy okna i nie trzeba jej wyręczać.


--------
[1] http://news.nationalgeographic.com/news/2003/06/0627_030627_tvtornadochaser.html
[2]  http://www.ejssm.org/ojs/index.php/ejssm/article/view/39/40

Mity o trąbach powietrznych: w Polsce nie ma tornad

Postanowiłem zacząć we wrześniu krótką serię omawiającą najczęstsze mity na temat trąb powietrznych.

Ten mit co jakiś czas pojawia się w dyskusjach: "W Polsce nie zdarzają się tornada, tylko trąby powietrzne, a to dwa różne zjawiska". Chodzi tutaj o rozróżnienie między dwoma różnymi mechanizmami powstawania trąb powietrznych - mezocyklonicznym i związanym z prądem wstępującym pod chmurą. I otóż rzekomo ten pierwszy mechanizm generuje "prawdziwe" tornada, które zdarzają się tylko w Ameryce, zaś u nas nie pojawiają się i dlatego nasze wiry powietrzne powstające wedle tego drugiego mechanizmu powinny być nazywane tylko trąbami powietrznymi.
  Mit jest bardzo stary, w archiwach internetu znajduję go już w dyskusjach wokół trąby powietrznej w Skrzydlowie w 2007, która była pierwszym tak medialnym przypadkiem. Potem pojawia się co jakiś czas, wspierany niestety przez "ekspertów" synoptyków. [1]

Jak już wspominałem, istnieją dwa podstawowe mechanizmy powstawania trąb powietrznych. W jednym trąba jest dolną końcówką wiru, który powstał w chmurze burzowej, w drugim jest wyciągniętym aż do rosnącej chmury zawirowaniem z warstw przyziemnych. Ten pierwszy typ to tornada superkomórkowe.

Superkomórka, to burza zawierająca szczególny typ komórki konwekcyjnej, w której centralny ciepły prąd wstępujący wiruje. Jego powstawaniu sprzyjają uskoki prędkościowe w atmosferze, powodujące powstanie w chmurach poziomych wirów. Prąd wstępujący wyciąga ten wir ku górze aż wreszcie sam zaczyna wirować nadając ruch całej chmurze. Wirowanie obniża ciśnienie wewnątrz i zwiększa szybkość prądu wstępującego, przez co burza zamienia się w samonakręcającą maszynkę, wykorzystującą maksymalnie warunki konwekcyjne.
Trąba powietrzna to w istocie dolny, silnie ścieśniony odcinek centralnego burzowego wiru, pojawiający się w tylnej części burzy.

Drugi typ trąb powietrznych, to wiry nie związane z mezocyklonem, mające związek z zawirowaniami w warstwach przyziemnych, które wyciągane w górę sięgają chmur. Najpospolitszy przykład takiego zjawiska to trąba wodna, nazywana po angielsku waterspout (czyli dosłownie wodobryzg). Gdy zdano sobie sprawę z tego, że w podobny sposób wiry mogą powstać nad lądem, nazwano je landspout czyli po naszemu trąba lądowa.
Ich mechanizm rozwoju związany jest ze strefami konwergencji, gdzie zderzają się masy powietrza płynące z różnych kierunków. Takie strefy powstają we frontach ale także przed samymi frontami gdy zaczyna zmieniać się kierunek wiatru.  Na linii zbieżności wiatrów powstają lokalne, niewidoczne zawirowania w dolnych warstwach atmosfery, nawet przy samej ziemi. Jeśli warunki sprzyjają konwekcji, to na linii zbieżności zaczynają się tworzyć chmury cumulus rosnące w pionie oparte o lokalne prądy wstępujące znad cieplejszej ziemi/wody.

No i otóż - jeśli w prądzie wstępującym pod chmurą powstanie wskutek zbieżności zawirowanie, zaś w tym momencie mająca dobre warunki chmura zacznie szybko rosnąć, to rozciąganie w górę chmury przyspiesza prąd i zacieśnia początkowy słaby wir, wyciągając go od warstw przyziemnych aż do chmury. Ze względu na inny rozkład gradientu ciśnienia (źródło wirowania nie znajduje się u góry w chmurze) takie wiry wyglądają zwykle jak równomierne tuby ze słabo zaznaczonym lub niewidocznym lejkiem u podstawy chmury i często uwidoczniane głównie przez uniesiony z ziemi pył i drobne szczątki.

Zdarzają się jeszcze rzadsze typy jak tornada QLCS czy gustnada czyli wiry szkwałowe (choć te w zasadzie nie są uznawane za trąby powietrzne, bo nie łączą się z chmurą).

Jakie typy pojawiają się w Polsce a jakie w USA? Zarówno tu jak i tu występują oba typy. Nie da się powiedzieć, że jakiś rodzaj jest charakterystyczny dla tornad amerykańskich. Trąby powietrzne związane z superkomórkami zazwyczaj są silniejsze i bardziej długotrwałe niż te związane z wirami wstępującymi, i to one odpowiadają za najgroźniejsze wydarzenia. Superkomórką była burza która w 2008 wywołała trzy tornada koło Częstochowy, tak samo było z trąbami powietrznymi na Pomorzu w 2012 roku, zeszłoroczną trąbą w Bogaczewie i tegoroczną w Landmierzu.
Jakąś różnicą może być siła maksymalna, bo w Stanach pojawiają się silniejsze tornada niż u nas, ale to tylko kwestia warunków.

Amerykańska definicja "tornado" mówi, że są to zjawiska meteorologiczne w formie wirującej kolumny powietrza łączącej chmurę kłębiastą z ziemią.[2] Definicja obejmuje więc wszystkie możliwe typy i jest całkowicie zgodna z naszą definicją Trąby Powietrznej. Oba terminy znaczą to samo, po prostu amerykanie mają swoją nazwę. Zarazem nie jest to nazwa zjawiska lokalnego jak sirocco czy bora, lecz nazwa zjawiska pogodowego niezależnie od lokalizacji. Zaczęliśmy ją przejmować na zasadzie nowego synonimu.

Wniosek: tornado i trąba powietrzna to jedno i to samo, a obu terminów można używać zamiennie.

-------
[1] http://fakty.interia.pl/nauka/news-tornado-to-nie-traba-powietrzna,nId,985307
[2]  http://www.spc.noaa.gov/faq/tornado/

Dobra mutacja

O mutacjach słyszymy najczęściej przy okazji chorób genetycznych. Niewielka zmiana potrzebnego genu generuje ogromne i w większości nieuleczalne problemy zdrowotne. Czasem słyszymy o mutacjach w kontekście nowotworów bądź jako o skutkach skażenia środowiska.
Ale czy istnieć może dobra mutacja? Taka, która sprawia, że obdarzony nią człowiek ma się generalnie lepiej od innych? Jeden z takich przypadków omówię w niniejszym wpisie.

   W latach 70. naukowcy z uniwersytetu w Milano zwrócili uwagę na szczególny zestaw pojawiający się w wynikach badań krwi mieszkańców małej, włoskiej miejscowości. Niektórzy mieszkańcy Limone sul Garda posiadali niski poziom lipoproteiny wysokiej gęstości (HDL) odpowiedzialnej za transport cholesterolu z tkanek do krwi, oraz wysoki poziom trójglicerydów i cholesterolu. Były to więc idealne warunki do rozwoju miażdżycy - dużo trójglicerydów i cholesterolu, a czynnik usuwający cholesterol z tkanek słabo działa.
  Jednak u mieszkańców wioski o tym fenotypie miażdżyca nie występowała. Co więcej, stan ich zdrowia pod względem chorób naczyniowych wydawał się nawet lepszy niż przeciętnie. Ponieważ Limone sul Garda liczyła w tym czasie niespełna 1000 mieszkańców, przeprowadzono badania krwi całej populacji, stwierdzając że fenotyp "niskie HDL - wysokie trójglicerydy - brak chorób wieńcowych" występuje u 3,5%. Zarazem osoby o tych cechach były bezpośrednio spokrewnione, co wskazywało na genetyczne podłoże tego stanu. Następnie zbadano dane urzędowe i księgi parafialne, w celu zbadania pokrewieństwa osób u których pojawił się ta cecha. Im dalej wstecz, tym więcej spośród ponad 50 osób o niezwykłym fenotypie okazywało się bezpośrednio spokrewnione.   Ostatecznie znaleziono żyjącego w połowie XVIII wieku Cristoforo Pomaroli, który był wspólnym przodkiem wszystkich tych osób. Mutacja wystąpiła więc u jednej osoby a potem została przekazana  potomkom. Ponieważ wioska przez długi czas była odizolowana i dostać się można tam było tylko łodzią, mieszkańcy żenili się głównie między sobą a potomkowie Cristoforo mieszkali nadal w tej samej miejscowości.

Charakterystyczną cechą osób o tym fenotypie, była mniejsza częstość chorób miażdżycowych i wynikające stąd zauważalnie dłuższe życie. Również dane urzędowe i wyciągi z kronik parafialnych potwierdzały, że potomkowie Cristoforo żyli wyraźnie dłużej od reszty mieszkańców wioski, a przyczyną naturalnej śmierci nigdy nie były zawały czy udary. Wielu przekroczyło wiek 90 lat.
Nic więc dziwnego, że szybko zaczęto badać co takiego zaszło w ich genach, że daje to tak niesamowite skutki.

Lipoproteiny  to koloidalne cząstki agregatów białkowo-lipidowych zawieszone w osoczu krwi. Ich zadaniem jest transportować lipidy, które generalnie nie są rozpuszczalne w krwi. Frakcja chylomikronów przenosi lipidy wchłonięte w jelicie cienkim do wątroby, aby mogła je przerobić; frakcja VLDL przenosi lipidy z wątroby do tkanki tłuszczowej; frakcja LDL z wątroby do mięśni a frakcja HDL przeprowadza procesy odwrotne, czyli odbiera lipidy tkankom i transportuje do wątroby. W idealnej sytuacji między działaniem frakcji powinna zachodzić równowaga, dzięki czemu tkanki dostają tyle lipidów ile potrzebują ale nie więcej, tkanka tłuszczowa nadmiernie nie przyrasta i nie następuje stłuszczenie wątroby. Zaburzenie równowagi wywołuje najczęściej gromadzenie się tłuszczów i cholesterolu w różnych tkankach, co prowadzi do rozwoju miażdżycy i otyłości.

Lipoproteiny składają się z białek o dobrym powinowactwie do substancji tłuszczonych, we frakcji HDL głównym typem jest apolipoproteina, ma ona kilka podtypów. Apolipoproteina 1 to białko zawierające 270 reszt aminokwasów. Jak wykazały badania molekularne, u mieszkańców Limone występuje mutacja, która zamienia aminokwas argininę na pozycji  173 na cysteinę. Różnica jest o tyle istotna, że cysteina zawiera siarkę i może tworzyć mostek siarczkowy, łączący łańcuch z innym białkiem z cysteiną, na przykład drugą taką cząsteczką. Powstaje dimer, czyli połączenie dwóch łańcuchów zmutowanej apolipoproteiny, nazwany wariantem A-1 Milano (od miasta w którym badacze przeprowadzali badania).
W takiej formie białko jeszcze skuteczniej wiąże się z cholesterolem, przez co mimo niskiego poziomu HDL jest on efektywniej i lepiej usuwany z tkanek, w których jest go zbyt dużo. To powinno powodować, że nie powstają blaszki miażdżycowe prowadzące ostatecznie do rozwoju chorób układu krążenia.

Znamy inne mutacje w genach lipoprotein, które jednak nie miały pozytywnych skutków, jak choćby wariant Iowa wywołujący rodzinną amyloidozę, powodującą gromadzenie się w mózgu złogów apolipoproteiny, które uszkadzają neurony[1].

Ponieważ obecnie różnymi technikami biotechnologicznymi możemy produkować białka o znanej sekwencji, wariantem Milano zainteresowali się lekarze, widzące w tym niepozornym białku szansę na pomoc wielu ludziom, którzy nie mieli takiego szczęścia do genów.
Pierwsze próby na zwierzętach którym wstrzykiwano otrzymaną sztucznie apolipoproteinę Milano, były bardzo obiecujące, istniejące złogi ulegały zauważalnej redukcji.[2] Przystąpiono więc do testów na ludziach, ale wyniki nie były zbyt zachwycające - wprawdzie faktycznie część złogów została usunięta i polepszyła się elastyczność ścian naczyń, ale w porównaniu z grupą placebo pozytywny efekt by niewielki, rzędu 1,1% [3]
Można to tłumaczyć na dwa sposoby - ludzie z Limone sul Garda posiadali zmutowaną wersję lipoproteiny od urodzenia, byli więc chronieni przez całe życie, bez zmian w dawkowaniu czy przerw, a niewykluczone że drobne złogi w młodym wieku mają wpływ na potencjał rozwinięcia się choroby w wieku bardziej podeszłym. Druga natomiast możliwość to niezupełnie udane syntetyczne odtworzenie cząsteczki o aktywnym kształcie.
Potencjalnie więc najlepszym sposobem wykorzystania mutacji byłaby terapia genowa, zwłaszcza skierowana do ludzi posiadających mutację o odwrotnym działaniu

--------
*  https://en.wikipedia.org/wiki/Limone_sul_Garda
*  https://en.wikipedia.org/wiki/ApoA-1_Milano
*  http://www.comune.limonesulgarda.bs.it/index.asp?lang=1&menu=96&art=363
* http://blogs.sciencemag.org/pipeline/archives/2016/11/16/the-long-saga-of-apo-a1-milano

[1] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014579398006681
[2]  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12642784
[3] http://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/197579