1984 - Trąba powietrzna w Bukowinie Tatrzańskiej

W drugiej połowie listopada 1984 nad kraj nadciągnął głęboki niż, którzy przechodząc nad wybrzeżem osiągnął głębokość 965 hPa, należał więc do niżów głębokich. Wywołany nim kontrast ciśnień spowodował powstanie silnego wiatru, dochodzącego miejscami do 35 m/s, który wywołał sporo szkód i kilka ofiar śmiertelnych. Do najgroźniejszego zdarzenia doszło w Bełchatowie na terenie elektrowni, gdzie jeden z dźwigów złamał się zahaczając o drugi. Spadające szczątki zabiły trzech pracowników:

Ale najciekawsze zjawisko pojawiło się na południu, w znanej miejscowości wypoczynkowej:

Górale tatrzańscy wiele mogą powiedzieć o groźnym żywiole zwanym halnym wiatrem, który znad szczytów Tatr spada kaskadą skłębionych chmur, lecz trąba powietrzna należy tu do rzadkości.
Gdy w głębi kraju szalały wichury, a Zakopane nękał halny wiatr, nad Bukowiną Tatrzańską pojawiła się nieoglądana od bardzo dawna trąba powietrzna. Szła pasem szerokim na 40 m i łamała drzewa na wysokości 5 m nad ziemią. Bukowinę Tatrzańską zaległy iście nocne ciemności a była to pora południowa. Lejowaty stwór sięgający szczytem wierzchołków Tatr kroczył zygzakiem, jakby po torze slalomu giganta. Obszedł w koło dom wczasowy FWP Tęcza nic mi nie robiąc, i skierował na dom wczasowy FWP Watra. Ważący parę ton wielki dach z blachy został zerwany wraz z krokwiami, belkami i obmurowaniem betonowym i uniesiony w górę a następnie odfrunął w nieznanym kierunku, gdyż wczoraj, w niedzielę, jeszcze go nie odnaleziono.
W domu FWP nie było wczasowiczów, gdyż turnus zimowy miał rozpocząć się 5 grudnia br.(...)
Nie oszacowano jeszcze strat wyrządzonych w drzewostanie leśnym przez który prowadzi korytarz szeroki na 40 m i ciągnący się na znacznej przestrzeni.
[Dziennik Polski poniedziałek 26 XI 1984 MBC]

Ten wyraźnie zaznaczony i wąski pas w lesie stanowiłby najlepsze potwierdzenie wystąpienia trąby (dziennikarski opis leja aż do szczytów Tatr mógł być obrazowym porównaniem a nie relacją świadka). Oba ośrodki wczasowe istnieją do dziś. Najwyraźniej trąba w tych okolicach musiała przejść nad doliną potoku Poroniec, być może tam niszcząc las, i omijając z bliska "Tęczę", potem przeciąć drogę wojewódzką nr. 961 w miejscu gdzie nie ma zabudowań i uderzyć w leżącą na samym skraju Watrę. Potem jednak w ciągu 200-300 metrów powinna zaniknąć, bo inaczej uderzyłaby w gęściej zabudowaną część miejscowości na wysokości kapliczki Wielkiego Twórcy Tatr.

Bardziej interesującą kwestią jest jednak to, jak właściwie coś takiego mogło tam powstać? Listopad to na trąby nietypowa pora, w archiwach wyłapałem tylko dwa takie zdarzenia. Jeszcze bardziej nietypową okolicznością byłby halny, który z reguły wysusza Pogórze i utrudnia powstawanie układów konwekcyjnych.  Brak zresztą informacji o burzy i gradzie. Możliwe więc, że było to zjawisko trąby nie związanej z superkomórką tzw "landspout" której wystarcza do istnienia strefa zbieżności wiatru, a taka mogła się wytworzyć na granicy między strefą objętą fenem a strefą wiatru związanego z niżem i jego frontami.
W każdym razie, nietypowy przypadek.

Czy można gotować wodę drugi raz?

Kilka dni temu na portalu ABC Zdrowie pojawił się intrygujący artykuł na temat gotowania wody[1].
Jak tłumaczy autorka, nawyk aby nie wylewać nie zużytej wody po zagotowaniu czajnika tylko później podgrzewać drugi raz jest szkodliwy, bo minerały w wodzie stają się toksyczne, oraz wówczas wydzielają się (z nikąd) groźne substancje, arsen, azotany i fluorki. Artykuł jest bałamutnym i głupim straszeniem odwołującym się do codziennych czynności, ma odkryć przed czytelnikiem niesamowitą prawdę na temat śmiertelnie groźnego błędu popełnianego podczas robienia herbaty. Robi to jednak tak źle i naiwnie, że w komentarzach pod artykułem nie znalazłem pozytywnych opinii wskazujących, że czytelnicy się nabrali.

Już wtedy myślałem o tym, aby napisać tutaj coś na temat jakości artykułów w popularnych portalach, tym bardziej, że autorka wedle notki biograficznej należy do stowarzyszenia Dziennikarze dla Zdrowia i dostała nagrodę w konkursie Dziennikarz Medyczny Roku 2016, więc może robić za ekspertkę. Jednak gdy przeczytałem, że to z wykształcenia absolwentka filologii polskiej i "fascynatka zdrowego trybu życia" tknęło mnie, że chyba kiedyś o niej pisałem.
Tak - to ta sama Ewa Rycerz której artykuł o "krótkotłuszczowych kwasach łańcuchowych" omawiałem jesienią. Który to nie dość, że zawierał podobnego rzędu bzdury i przekręcenia, to dwa akapity okazały się zawierać nadmierną inspirację (plagiat) z innego artykułu internetowego.

Źródło pierwsze - Czajnikowy
Czy podobnie mogło być w tym przypadku? Skopiowałem ostatni akapit, wrzuciłem w wyszukiwarkę i trafiłem idealnie - około połowy tekstu to przeformułowany artykuł ze znanego portalu Czajnikowy.pl [2]. Artykuł z zeszłego roku napisany przez Rafała Przybyloka też skupia się na podwójnym gotowaniu wody i wymienia kilka argumentów przeciwko. Wykorzystane przez Rycerz fragmenty to głownie końcówka i niektóre zdania z punktów wymieniających argumenty. Zostały nieco przeformułowane, na przykład dwa zdania połączono w jedno, albo zamieniono słowo na wyraz bliskoznaczny, ale podobieństwo, argumenty i kolejność pozostały zachowane:
ABC Zdrowie:

"Przegotowana woda jest pozbawiona dużej ilości tlenu, a co za tym idzie – staje się doskonałym środowiskiem do rozwoju różnych bakterii beztlenowych. Jak przekonują specjaliści, już po jednym dniu od zagotowania, nie powinniśmy pić wody, która ostygła w otwartym naczyniu. Powód? Mogły się w niej już rozwinąć kolonie bakterii."

Czajnikowy.pl:

 "Woda przegotowana pozbawiona jest dużej części tlenu. Oznacza to, że staje się świetnym środowiskiem dla rozwoju różnego rodzaju bakterii beztlenowych, które dostają się do otwartych naczyń z powietrza. Woda, która ostygła stojąc otwarta już po jednym dniu nie powinna być pita ponieważ, jak dowodzą badania, rozwijają się w niej kolonie bakterii."

ABC zdrowie:

" Gotowanie wody jest niezbędnym procesem. Pozwala zniszczyć występujące w płynie drobnoustroje, dlatego jest wskazane. Nie warto jednak robić tego dwukrotnie. Jeśli wystygnie i nie zostanie zużyta, można podlać nią kwiaty lub wlać do żelazka."

Czajnikowy:

 "Pamiętajmy zatem, że przegotowanie wody pozwala zniszczyć występujące w niej drobnoustroje i jest jak najbardziej wskazane. Ponowne jej gotowanie jednak nie powinno stać się naszą codzienną praktyką. Wczorajszą wodę z czajnika lepiej wykorzystać do innych celów jeśli żal nam ją wylewać. Można nią na przykład bezpiecznie podlewać kwiaty, do herbaty użyjmy jednak świeżej."

ABC Zdrowie:

" Podczas gotowania część zawartych w wodzie soli mineralnych staje się nierozpuszczalna. Takie minerały odkładają się w nerkach, prowadząc do rozwoju kamicy nerkowej."

Czajnikowy.pl:

 Część naturalnych soli mineralnych zawartych w wodzie w skutek ogrzewania stają się nierozpuszczalne. Mogą one powodować powstawanie kamieni nerkowych.

Pełne porównanie podejrzanych fragmentów:

Źródło drugie - The Sun

Między artykułami jest nieco różnic, na przykład w jednym wymienione są azotany a w drugim selen, choć potem w podpunktach na temat szkodliwości pojawiają się znów związki azotu. Gdy rano skopiowałem artykuł, nie było ponadto żadnej informacji skąd autorka to wszystko wie. Jedynym poświadczeniem mieli być nie określeni "eksperci". Potem jednak, być może w związku z trzema setkami negatywnych komentarzy, artykuł edytowano dodając informację, że tak oto twierdzi specjalistka Julie Harrison, co stanowiło niezłą asekurację. ("nie oskarżajcie mnie o nic bo to nie ja tak twierdzę tylko ta ekspertka")

Ale też było przyczynkiem do dalszych poszukiwań.

Julie Harrison to Brytyjskia dietetyczka. W 2015 roku wydała e-booka z poradami na temat zdrowego stylu życia. W ramach promocji książki wrzuciła na Youtube kilka filmów skrótowo podsumowujących niektóre ciekawostki. W tym film o tym czemu nie powinno się ponownie gotować wody. Na podstawie filmu powstał opublikowany w listopadzie 2015 artykuł w brukowcu The Sun.[3]

Artykuł posłużył za źródło zarówno dla Rycerz jak i dla portalu Czajnikowy.pl, ale o ile ten drugi opisał rzecz w zasadzie swoimi słowami i jeszcze dodał od siebie kilka informacji (oraz zamienił azotany na selen), o tyle artykuł z ABC Zdrowie zawiera nie wyróżnione cytaty przetłumaczone dość luźno ale jednak rozpoznawalne.

ABC Zdrowie:

Gotowanie po raz drugi, a czasem nawet trzeci, sprzyja także wydzielaniu się niebezpiecznych dla zdrowia substancji. Mowa tutaj o azotanach, arsenie i fluorkach.

The Sun:

 The chemicals in the water get concentrated,
things like nitrates, arsenic and fluoride. “Every time you reboil the water, they get more concentrated

ABC Zdrowie:

 Z azotanów powstają kancerogenne nitrozoaminy, które w pewnym stopniu przyczyniają się do rozwoju nowotworu krwi – białaczki oraz chłoniaka nieziarniczego. Arsen, gdy odkłada się w organizmie człowieka, prowadzi do zaburzeń płodności, chorób serca, jest także przyczyną kłopotów ze strony układu nerwowego.

The Sun:

Nitrates turn into nitrosamines and become carcinogenic. These chemicals have
been linked to diseases like leukemia and non-Hodgkin lymphoma as well as
various types of cancer.
Meanwhile arsenic accumulates which can result in cancer, heart disease,
infertility and neurological problems.

Jest także podobne zdanie o solach wapnia powodujących kamicę, jednak wykazuje większe podobieństwo do zdania z artykułu Czajnikowy.pl

Problem z Czajnikowym

Niemniej wykrycie źródeł informacji z artykułu nie było jedyną irytującą rzeczą jaką odkryłem. Drugą był fakt, że będący bliższy oryginałom i bardziej samodzielny artykuł ze znanego portalu Czajnikowy.pl jest mimo wszystko równie bałamutny i zły co ten już omówiony, i to przy pomocy większej ilości argumentów, które warto tu rozważyć:

1. Woda przegotowana pozbawiona jest dużej części tlenu. Oznacza to, że staje się świetnym środowiskiem dla rozwoju różnego rodzaju bakterii beztlenowych, które dostają się do otwartych naczyń z powietrza. Woda, która ostygła stojąc otwarta już po jednym dniu nie powinna być pita ponieważ, jak dowodzą badania, rozwijają się w niej kolonie bakterii. - zgadzam się, pytanie tylko czego tak na prawdę dotyczy ta przestroga? Ostrzeżenia aby nie gotować wody drugi raz, czy może raczej aby nie wypisać zostawionej w otwartym naczyniu wody czy herbaty gdy minęło już trochę czasu od kiedy się gotowała? W tym drugim przypadku rzecz jest zrozumiała, bywa że rano odkrywamy na stole herbatę zrobioną wczoraj wieczorem i zapomnianą, więc teraz dopijamy ją na zimno lub dolewany trochę ciepłej. Nie wiem natomiast co by miało nam zaszkodzić w tym pierwszym przypadku. 

Przecież podczas drugiego gotowania tej samej wody wszelkie bakterie zginą. No chyba, że komuś zalągł się w czajniku z powietrza wzięty szczep toksycznych ekstremofili, mogących namnażać się w wodzie zimnej (i bez substancji odżywczych) i przetrwać gotowanie, ale to mało prawdopodobne. Tym bardziej że czajnik nie jest za bardzo otwartym naczyniem. Te elektryczne są o tyle izolowane, że zwykle wyloty zawierają filtr na stałe cząstki. 

2. W czasie gotowania wody następuje kondensacja substancji nierozpuszczalnych w wodzie, również tych pierwiastków, które w niewielkich ilościach są dla naszego ciała korzystne, a w większych szkodliwe. Mowa tutaj o selenie, arsenie oraz fluorze. - Zastanawia mnie skąd się tu autorowi wziął selen, skoro nie było go w oryginalnym tekście źródłowym. Zastąpił przy pomocy niego azotany, do których jednak się potem odwołuje.

Czy podczas gotowania wody zwiększa się stężenie soli mineralnych w wodzie? Owszem, tylko aby zwiększyło się w sposób istotny musielibyśmy odparować sporą objętość tej naszej przeciętnej kranówki. Podczas gotowania wody na herbatę wyłączamy ją gdy dojdzie do stanu wrzenia, bardzo niewiele wody zamienia się ostatecznie w parę, myślę że byłoby to jakiś 1-2%. Wzrost stężenia jest więc niewielki nawet przy pięciokrotnym zagotowaniu tej samej wody. Ta koncepcja nie ma sensu też dlatego, że w wodzie nie pojawiają się nam magicznie nowe ilości soli mineralnych, jedynie przez odparowanie zagęszczają się nam już istniejące. Jeżeli z litra wody odparujemy 3/4 trzymamy szklankę zawierającą stężone minerały, ale będzie ich tyle samo co w litrze wody pierwotnej. Skąd zatem te "większe szkodliwe ilości" pierwiastków?

3. Część naturalnych soli mineralnych zawartych w wodzie w skutek ogrzewania stają się nierozpuszczalne. Mogą one powodować powstawanie kamieni nerkowych. - trzeci argument zaprzecza drugiemu. Jeśli jakieś sole mineralne stają się nierozpuszczalne, to w wodzie jest ich wówczas mniej, mniejsza jest więc całkowita ilość mimo mniejszej objętości wody po odparowaniu. To, że sole stają się nierozpuszczalne każdy miał możliwość zaobserwować, bowiem odkładają się one na ściankach czajnika w formie żółtawego kamienia, zawierającego wapń, magnez i domieszkę żelaza i krzemu.

Kolejna sprawa to wyjaśnienie, jak nierozpuszczalne, a więc wytrącone w formie osadu sole, mają powodować kamicę. Nerki nie są połączone z przewodem pokarmowym. Kamienie wytrącają się w nich z moczu, który wysącza się z krwi. Aby jakieś sole wydostały się z moczem, muszą wchłonąć się do krwi, czyli być rozpuszczalne.

4. Związki azotu w skutek wielokrotnego gotowania zmieniają się w substancje mogące mieć działanie rakotwórcze. - Ba! Tylko jakie związki i w co się zamieniają? Odpowiedź znajdziemy oczywiście w oryginale - azotany mają się zamieniać w toksyczne nitrozoaminy. 

Nitrozoaminy to związki powstałe w wyniku reakcji azotynów (azotanów III) z wolnymi aminami. Których to ostatnich w wodzie jest mało. Ponieważ są często dość lotne, można spodziewa się że w kilka razy zagotowywanej wodzie będzie ich bardzo mało. Aby zaś azotany zamieniły się w azotyny woda musiałaby odparować a osad nagrzać się do temperatury rozkładu azotanów. Oczywiście możliwe jest że w niezupełnie oczyszczonej wodzie znajdą się azotyny wytworzone przez bakterie glebowe i wolne aminy, ale wówczas nitrozoaminy powstaną już przy pierwszym ogrzaniu, i powtórne gotowanie nam nowych porcji nie stworzy.

5. Zmieniają się także i gromadzą różne sole zwłaszcza chloru i wapnia, które w tej postaci są szkodliwe dla naszego zdrowia. - Ba! Tylko jakie związki i w co takiego toksycznego się zamienią? Tutaj już myśli autorskich nie odgadnę.

Właściwie tylko ostatni argument ma jakiś sens, bo woda która długo stoi w czajniku może przejąć jakieś substancje z materiału czajnika.

Wysłałem informację i pytania do Czajnikowego, ale na razie nie dostałe odpowiedzi, jeśli coś się pojawi to dopiszę,

------
[1] https://portal.abczdrowie.pl/dlaczego-nie-wolno-gotowac-wody-dwa-razy
[2] http://www.czajnikowy.com.pl/jak-prawidlowo-gotowac-wode-do-herbaty-ile-razy-wolno-gotowac-wode/
[3] https://www.thesun.co.uk/archives/news/731396/expert-says-never-reboil-the-water-in-your-kettle/

Półcieniowe zaćmienie księżyca - 11.02.17

Krótka relacja na świeżo z ciekawego zjawiska astronomicznego.

Na początek małe wyjaśnienie odnośnie natury zjawiska.

Zaćmienia księżyca to sytuacja, gdy Księżyc znajdzie się na tyle dokładnie po drugiej stronie Ziemi co słońce, że wejdzie w obszar cienia rzucanego przez ziemię. Nie następuje to podczas każdej pełni, bowiem orbita księżyca jest nieco przekrzywiona względem płaszczyzny orbity Ziemi. Księżyc więc zazwyczaj przechodzi nieco nad lub nieco pod przedłużeniem linii Ziemia-Słońce.
Przekrzywiona orbita księżyca przecina się z tą ziemską w dwóch punktach węzłowych, nazywanych też smoczymi. Ich położenie w przestrzeni zmienia się, wykonując pełen obrót w ciągu długiego okresu 18,6 lat, dlatego daty kolejnych zaćmień są przesunięte. Wbrew pozorom zaćmienia księżyca są rzadsze od słonecznych, obserwujemy je jednak częściej bo można je zobaczyć na całej nocnej półkuli, w odróżnieniu od słonecznych widocznych w pewnym wąskim pasie.

Ze względu na to, że w odległości orbity Ziemi tarcza słońca ma zauważalne rozmiary kątowe, jej cień tworzy w przestrzeni stożek otoczony strefą cienia częściowego. Obserwator na orbicie w cieniu całkowitym widzi całkowite zaćmienie słońca przez ziemię, natomiast w strefie półcienia widzi słońce tylko częściowo zasłonięte przez naszą planetę. Stopień zaciemnienia w tej strefie jest dużo mniejszy niż w strefie cienia całkowitego, i subtelnie narasta w jego stronę, dlatego granica między półcieniem a obszarem w pełni nasłonecznionym jest właściwie niezauważalna.

Płytkie zaćmienia półcieniowe są trudne do zauważenia nawet jeśli się o nich wie, te głębokie, zwłaszcza przy korzystnie dużym zapyleniu ziemskiej atmosfery, stają się zauważalne jako lekkie pociemnienie jednej części tarczy. Czasem mogą na nie zwrócić uwagę też osoby nie wiedzące o zapowiadanym zjawisku.

W tym roku zaćmienie było bardzo głębokie - księżyc zanurzył się w cień częściowy na 98%. Ponieważ strefa półcienia ma szerokość połowy stopnia kątowego, a więc tyle ile tarcza księżyca, podczas fazy maksymalnej tarcza niemal muskała strefę cienia całkowitego, można się było więc spodziewać, że efekt będzie wyraźny.

Pewną przeszkodą w obserwacji mogła być pogoda, jednak w dzień przed zaćmieniem pięknie się wypogodziło i wcale nie zanosiło się na szybkie zachmurzenie. Wprawdzie wkraczanie Księżyca w cień zaczynało się przed północą 10 lutego, ale faza maksymalna następowała dopiero o 1:46, trzeba było więc czekać do późna. Miało to jednak tą zaletę, że mogłem o tej porze oglądać księżyc z balkonu, mogąc wchodzić do środka dla ogrzania się, co było bardziej korzystne niż dwie godziny stania na mrozie.
O 0:30 księżyc wynurzył się zza krawędzi bloku, a ja wychylając się nieco zobaczyłem przez lornetkę, że zaćmienie już widać. Zwykle jest zauważalne jakieś 30-40 minut przed fazą maksymalną (aczkolwiek podczas poprzedniego we wrześniu zeszłego roku przyciemnienie było widać na 50 minut przed maksimum). Przygotowałem więc statyw i aparat, i tu jeszcze trochę wyjaśnień.

Na święta jako prezent dostałem lustrzankę cyfrową Nicon D3200, co bardzo mnie ucieszyło. Wprawdzie aparat ma spore gabaryty, zwłaszcza z większym obiektywem, ale wiedziałem że powinien nadawać się do zdjęć nieba nocnego, co dotychczas przy próbach kompaktem dawało raczej mizerne rezultaty. Do aparatu dołączony był obiektyw o ogniskowej 300 mm co daje całkiem niezłe przybliżenie, powodując że całość przypomina nieco mały teleskop. Do tego jeszcze statyw który dała mi siostra i można zaczynać próby z astrofotografią.
Takim też zestawem robiłem zdjęcia księżyca, co kilkanaście minut, aż przestał być zauważalny cień.

Zaćmienie w porównaniu z tym z września zeszłego roku wydawało się nieco jaśniejsze, nie wiem czy to wynik warunków lokalnych (lepsza pogoda i większa wysokość księżyca) czy globalnych jak inne zapylenie atmosfery, co ma wpływ na stopień doświetlenia cienia. Obszar zajmowany przez wyraźny cień obejmował jakieś 1/4 tarczy księżyca i powoli przesuwał się na zachód, szybciej niż sam księżyc. Nie zauważyłem jakiś specjalnych efektów kolorystycznych, ponoć czasem zauważalne jest lekkie poniebieszczenie.

Zdjęcia zebrałem w taki oto kolaż, na którym ładnie widać zmiany jasności:

Cykle Milankovicia, czyli naturalne zmiany klimatu

Czy istnieją jakieś naturalne procesy, które wpływają na klimat Ziemi? I to tak bardzo, że decydują o tym, czy będzie na niej ciepło i przyjemnie, czy może zimno i lodowato? Owszem, znamy takie zjawiska i potrafimy przewidzieć ich skutki w przyszłości. Jednymi z nich są cykle Milankovicia, przewidziane teoretycznie w latach 40. przez serbskiego astronoma. Drobne wahania ziemskiej orbity i osi powodują zmianę nasłonecznienia półkul, co przy długim czasie oddziaływań może wpływać na klimat globalnie.

Precesja
Pierwszy efekt jest związany z precesją osi obrotu planety. Ziemia wiruje z dostateczną prędkością aby jej usytuowanie przestrzenne stabilizował efekt żyroskopowy. Jest jak bączek który po rozkręceniu nie przewraca się, bo tajemnicza siła utrzymuje go w pionie. Efekt ten jednakowoż nie jest wciąż dostatecznie silny aby całkiem oprzeć się zaburzeniom. Oddziaływania grawitacyjne słońca i księżyca, nie działające na oś zupełnie prostopadle z powodu jej lekkiego przekrzywienia, powodują że oś zatacza koło w długim okresie około 26 tysięcy lat.
Sam ten fakt nie miał by specjalnego znaczenia dla klimatu, gdyby orbita ziemi była zupełnie kolista. Jest jednak elipsą, toteż raz Ziemia jest bliżej słońca a raz dalej. Może się to wydać zaskakujące, ale Ziemia jest najbliżej słońca wtedy, gdy panuje u nas zima, dokładnie 3-4 stycznia, a najdalej w lipcu. Wynika to tylko stąd, że aktualnie oś ziemi jest skierowana w okolice Gwiazdy Polarnej. W takim ustawieniu zimą biegun północny jest skierowany nieco od słońca a latem nieco do, a to właśnie różnice nasłonecznienia mają dla danej półkuli najistotniejsze znaczenie jeśli chodzi o pogodę sezonową.
Do tego dochodzi cykl obrotu w przestrzeni punktów aphelium (najdalej) i peryhelium (najbliżej), powodujący, że trochę doganiają zmiany precesyjne. W efekcie co 21 tysięcy lat dana półkula doznaje zimy bądź w największym oddaleniu bądź w największym zbliżeniu

Za kilka  tysięcy lat precesja skieruje oś ziemi w inną stronę, wówczas w trakcie naszej, północnopólkulowej zimy ziemia będzie najdalej a w czasie lata najbliżej. I znów, samo to nie miało by wielkiego znaczenia dla klimatu, bo w końca raz bardziej przygrzeje jedną półkulę a raz drugą, gdyby nie fakt że najwięcej lądów jest położonych na półkuli północnej. Lądy mają to do siebie że część ich stanowią góry i wyżyny, tereny położone wyżej niż średni poziom morza a co za tym idzie nieco chłodniejsze. Niektóre tak bardzo, że lodowce utrzymują się tam cały rok. Lądy ponadto łatwiej się wychładzają niż morza. Morze pod wpływem mrozu częściowo zamarza, lecz cyrkulacja powoduje, że tuż pod lodem woda ma zwykle kilka stopni na plusie, co hamuje narastanie warstwy lodu a za sprawą pewnego przewodnictwa cieplnego lodu, także zbytnie ochładzanie się powietrza. Nic więc dziwnego, że na naszej półkuli zimą jądrami mrozu z których na okoliczne tereny spływa najchłodniejsze powietrze, nie jest ocean arktyczny, tylko wielki obszar lądowy Syberii, Kanady i czapa lodowcowa Grenlandii.

Gdy precesja spowoduje, że na półkuli z przewagą lądów największe oddalenie nałoży się na okres zimowy a zbliżenie na letni, te drobne zmiany natężenia promieniowania spowodują zaostrzenie klimatu. Zimy będą nieco zimniejsze a lata nieco cieplejsze. Wbrew pozorom nie nastąpi jednak całkowite "wyrównanie" na zasadzie tu trochę na plus, tam na minus więc wychodzi na zero. Zimą spada śnieg, który odbija promienie słońca i potem gdy przychodzi cieplejsza pora utrudnia nagrzewanie powietrza. Zimniejsze zimy to więcej śniegu i dłuższe jego topnienie. Więcej śniegu to także więcej pożywki dla lodowców górskich. Dla trwania lodowca mniejsze znaczenie ma to jak bardzo stopnieje latem, a większe ile urośnie zimą. Zmiany precesji wobec eliptycznej orbity powodują zatem, że na półkuli z przewagą lądów, co pewien czas lodowce łatwiej przybierają na wadze.

Zmiana elipsy

Ale eliptyczna orbita Ziemi wiąże się z drugim efektem - otóż stopień tego jak bardzo jest ona spłaszczona (ekscentryczność), nie jest stały. Oddziaływania planet powodują, że raz jest nieco bardziej wydłużona a raz nieco bardziej kolista. Jest to proces trochę nieregularny, ale można go opisać jako cykl długi na 100 tysięcy lat.Co to powoduje? 

Bardziej kołowa orbita to także średnio rzecz biorąc nieco większa odległość od słońca, co ma wpływ na nasłonecznienie całej planety. Ilość energii docierającej do Ziemi przez cały rok zmniejsza się wtedy w stosunku do stanu gdy orbita jest bardziej eliptyczna, o około 0,1%. Dodatkowo większa ekscentryczność orbity wzmacnia efekt klimatyczny związany z precesją osi. Okresy największej eliptyczności orbity bardzo dobrze nakładają się na okresy przerw między epokami lodowcowymi.

Zmiana pochylenia osi
Ale powróćmy do osi ziemi. Oprócz tego, że wykonuje ona w długim okresie obroty precesyjne, to dodatkowo nie jest stale przekrzywiona wobec orbity o taki sam kąt. Obecnie jest odchylona od kierunku prostopadłego o 23,5°, może jednak naprostować się do 21° lub bardziej przekrzywić do 24,5°.

Przekrzywienie osi ziemi przy jej stałym (w krótkim czasie) położeniu, powoduje dwa ważne efekty związane z naświetleniem - słońce nie pada dokładnie prostopadle na ląd tylko na równiku, lecz każdego dnia odchyla się od niego nieco na północ lub południe. W dniu przesilenia zimowego północnego, gdy oś jest najbardziej odchylona od słońca, świeci ono w zenicie 23,5° na południe od równika, a w dniu przesilenia letniego, 23,5° na północ. Dokładnie na równiku świeci w zenicie dwa razy do roku w równonoc. Linie maksymalnego odchylenia od równika to zwrotniki, a strefa między nimi, to strefa międzyzwrotnikowa. Jest ona najlepiej oświetlona a co za tym idzie najgorętsza.

Drugi natomiast efekt to istnienie stref polarnych. W dniu przesilenia zimowego oś ziemi jest odchylona w stronę przeciwną niż słońce, i to o kąt 23,5°. Obszar oddalony o tyleż od bieguna jest wówczas zacieniony całą dobę, panuje tam noc polarna, co stwarza idealne warunki dla wychładzania powietrza i powierzchni. W miarę upływu dni od przesilenia słońce zaczyna docierać coraz dalej aż w dniu równonocy pojawia się na samym biegunie. W związku z tym trwająca pół roku noc polarna występuje tylko na samym biegunie, wbrew częstemu mniemaniu, że tyle trwa noc za kołem podbiegunowym ogółem. Na polskiej stacji arktycznej Hornsund noc polarna trwa 3,5 miesiąca a nie 6.

Co takiego powoduje dla tych stref zmiana pochylenia osi? Gdy jest bardziej pochylona, strefa międzyzwrotnikowa się poszerza, toteż pasy dziennych górowań w zenicie oddalają się, a obszary po przeciwnej stronie niż aktualnie najlepiej doświetlane, widzą słońce pod nieco większym kątem. Efekt jest taki że tereny przyrównikowe nieco się ochładzają.
Z kolei przy biegunach większe obszary doznają zarówno nocy polarnej jak i dnia polarnego. Efektem ogólnym jest lekkie schłodzenie obszarów przyrównikowych i lekkie ocieplenie przybiegunowych, czyli większe wyrównanie temperatur globalnych.
Większe naprostowanie osi (zmniejszenie pochylenia) lekko ochładza tereny przybiegunowe a nagrzewa równikowe.

Nie miało by to znaczenia na planecie o równomiernym rozłożeniu lądów, ale w naszym przypadku najwięcej lądów znajduje się na północ od równika. A te, jak wspominałem, chętniej ulegają zlodzeniu niż morza.

Suma czyli jak rosną lodowce
Te cykliczne zjawiska różnie się na siebie nakładają, wywołując globalne lub lokalne zmiany ilości energii ze słońca. W najbardziej sprzyjającym układzie zmiany całkowitej energii sięgają do 10%.
Ochłodzeniom sprzyja sytuacja, gdy oś ziemi jest bardziej naprostowana (mniejszy kąt), gdy aphelium następuje gdy na półkuli z przewagą lądów jest zima i gdy orbita jest bardziej zaokrąglona, co ochładza ciepłą porę roku na całej planecie. Wówczas powierzchnia lodowców w górach i na wyżynach przyrasta i daje o sobie znać dodatnie sprzężenie zwrotne - więcej lodu to więcej odbitego słońca i mniejszy stopień nagrzania powietrza. Mniejsze nagrzanie powietrza to mniejsze topnienie i zwiększenie powierzchni lodowców. W przypadku grubych czap lodowcowych znaczenia nabiera też wzrost wysokości górnej części lodowca, którego szczyt dociera do chłodniejszych warstw atmosfery. 

Wszystkie te efekty powodują, że przy niewielkim wymuszeniu ochłodzenia związanym z cyklami nasłonecznienia, na lądach następują zmiany potęgujące efekt, i zwiększające ochładzanie. Duże ochłodzenie półkuli z przewagą lądów, na których lodowce narastają łatwiej niż na morzu, przekładają się na ochłodzenie klimatu globalnie.

Prześledzenie historii epok lodowcowych i okresów ciepłych przekonuje, że w dużym stopniu nakładanie się tych trzech cykli tłumaczy epizody ochłodzenia i ocieplenia, najlepszą korelację widać dla precesji i ekscentryczności orbity. Istnieją pewne rozbieżności, mogące wiązać się z procesami tektonicznymi czy położeniem Układu Słonecznego w galaktyce, ale w dużym stopniu tłumaczą dlaczego ocieplenia i ochłodzenia następują w pewnych określonych latach.

Jak będzie?
No właśnie. Te procesy zachodzą cały czas. 12 tysięcy lat temu zakończyła się dzięki nim epoka lodowcowa. Co zatem rysuje się w przyszłości? Coś takiego:

Niemal idealne nałożenie się peryhelium i zimy półkuli północnej, ulega rozstrojeniu. Już teraz są oddzielone o kilkanaście dni (przesilenie 22-23 grudnia, peryhelium 3-4 stycznia) a w miarę upływu czasu odchylenie będzie rosło.
Nachylenie osi ziemi wobec orbity zmniejsza się z szybkością 0,011* rocznie.
Kolistość orbity rośnie.

Wygląda zatem na to, że wszystkie efekty zmierzają ku ochłodzeniu. Obecny okres klimatyczny, holocen, rozpoczęty 12 tysięcy lat temu po zakończeniu epoki lodowcowej, osiągnął maksimum temperatur około 6 tysięcy lat temu. Od tego czasu średnie temperatury spadały. Lokalne minimum nastąpiło pod koniec średniowiecza i w renesansie, w okresie tzw. "małej epoki lodowcowej" gdy to swoje dołożyło słońce o wyjątkowo małej aktywności. Zgodnie z obliczeniami wymuszenia związane z cyklami Milankovicia powinny wywołać niezwykle powolny spadek temperatur globalnych. W ciągu ostatnich 100 lat byłby to spadek o 0,01K, właściwie trudny do zauważenia, w sumie można by było uznać klimat za stabilny. Dalsze ochładzanie następowałoby na tyle wolno, że ochłodzenie się klimatu Polski do obecnego w Szwecji zajęłoby kilkanaście wieków, a epoka lodowcowa pojawiłaby się dopiero za kilka tysięcy lat.

Zatem my i nasze prawnuki możemy spać spokojnie. Lądolód w Warszawie to rzecz która wprawdzie się zdarzy, ale wówczas gdy nie będzie już ani potomków którzy nas będą pamiętać, ani też pewnie i Polski.

Tymczasem...
Tymczasem wbrew przewidywaniom wynikłym z cykli zmian nasłonecznienia, w ciągu ostatnich 150 lat temperatura na ziemi wzrosła o 1 stopień. Jest to sytuacja bez precedensu, bo nie dość że następuje niezwykle szybko, to jeszcze wbrew wymuszeniom które w ciągu kilkuset ostatnich tysięcy lat regulowały klimat planety. Wygląda więc na to, że nie jest to zmiana naturalna. I jak na razie nie udowodniono aby odpowiadał za to czynnik w pełni naturalny, nie związany z destrukcyjnymi działaniami ludzkiej cywilizacji.

Drobne rośliny kwiatowe (7.) - Czworolist

Latem podczas spaceru po lesie w okolicach Terespola zupełnie przypadkowo natknąłem się na niską, nie specjalnie rzucającą się w oczy roślinę, o bardzo charakterystycznym wyglądzie:

Był to czworolist. Niska roślina cieniolubna, wyrastająca z długożyjącego kłącza (ponoć jeden osobnik może rosnąć w danym miejscu nawet 200 lat). W danym sezonie kłącze wytwarza jeden pęd, na nim cztery liście i jeden kwiat. Brak płatków korony, zamiast nich widać tylko zielone listki okwiatu. Pręciki długie, z jasnożółtymi pylnikami, słupek czarny, błyszczący, w formie czarnej kulki. Po przekwitnięciu powstaje czarna jagoda.

Źródła podają, że lubi miejsca zacienione i jest charakterystyczny dla lasów naturalnych lub półnaturalnych, liściastych o żyznej glebie. Miejsce w którym znalazłem stanowisko nie wyglądało zbyt dziko, mógł to był jednak las po odnowie naturalnej, to jest bez specjalnego dosadzania drzew. Był to pas lasu między kwartałami nasadzeń z przewagą gatunków liściastych raczej nie typowych dla nasadzeń, a więc olch, topoli, grabów a nawet robinii akacjowych, otoczony z dwóch stron zastanawiającymi wałami ziemnymi.

Roślina dawniej była stosowana jako lecznicza, do ran, owrzodzeń i stanów zapalnych skóry. Wewnętrznie w małych ilościach na drgawki i skurcze oraz przy kokluszu czy przewlekłym kaszlu, sproszkowany korzeń jako środek wymiotny. Przypisywano mu własności odtruwające od rtęci i arszeniku, sam jednak jest rośliną silnie trującą, głównie za sprawą saponin (odpowiadających pewnie za działanie wykrztuśne) i alkaloidów o działaniu nasercowym. Zdarzały się zatrucia dzieci i dorosłych przy zjadaniu dużej, czarnej jagody, i to pomimo jej ponoć dość nieprzyjemnego smaku.

Może być sadzony jako dekoracyjna roślina okrywowa w miejscach zacienionych. Wykazuje dużą zmienność. Nawet w jednej kępie zdarzają się osobniki o pięciu liściach i/lub pięciu listkach okwiatu i do dwunastu pręcików. Także ja takie znalazłem:

Diamentowy pył czyli śnieg z bezchmurnego nieba

Zjawisko to pojawia się zimą, podczas szczególnie mroźnych dni - na niebie nie widać żadnych większych chmur a mimo to daje się zauważyć opadające powoli połyskliwe cząstki. Ze względu na odblaskową powierzchnię nazywa się je diamentowym pyłem.

Są to płaskie kryształki lodu wytrącające się wprost z powietrza. Zwykle mają postać sześciokątnych lub trójkątnych tabliczek o rozmiarach ułamków milimetra. Najlepiej widać je w linii pod lub nad słońcem, wtedy powiem opadające na płask jak liście kryształki wyraźnie odbijają światło. Z powodu tego wyróżnienia kierunku błyski często formują słup światła pod i nad słońcem, a nocą też księżycem czy nawet sztucznymi światłami miejskimi.
Można wówczas obserwować na poziomie ziemi zjawiska zwykle obserwowane wysoko w chmurach, w sprzyjających warunkach powstaje halo lub słońca poboczne, które dzięki powstawaniu w kryształkach blisko ziemi można obserwować na tle budynków czy drzew. Wszystko zależy od tego jakiego rodzaju kryształków jest najwięcej.

Zwykle opad tego rodzaju jest na tyle rzadki, że trudny do zauważenia, jeśli nie wie się na co patrzeć. Rzadko tylko bywa na tyle gęsty, że powietrze wydaje się nieco zamglone. Na obszarach arktycznych występuje bardzo często. W centralnych obszarach Antarktydy może wręcz stanowić główny opad trwający do kilkudziesięciu dni, bowiem wyże i bardzo niska wilgotność nad tym kontynentem zwykle uniemożliwiają powstawanie normalnych chmur. Poza tymi terenami może się pojawić w zasadzie wszędzie gdzie pojawiają się odpowiednio silne mrozy, poniżej -10 czy -15 stopni C. Sam obserwowałem je wiele razy.

Jeden z najciekawszych zdarzył mi się w lutym 2012 podczas fali silnych mrozów. Uczyłem się wtedy jeszcze w Siedlcach i po przyjeździe do miasta wczesnym rankiem zauważyłem po pierwsze migoczące cząstki w powietrzu, a po drugie dziwny, jajowaty kształt słońca:

Powyżej i poniżej tarczy pojawiały się słupy świetlne, które nadawały mu szczególny kształt.

Gdy dotarłem do akademika opad jeszcze się nasilił, a do słupów dołączyło kolejne ciekawe zjawisko - podsłońce. Jest to jasna plama widoczna pod słońcem, pod horyzontem, na tej samej głębokości co jego wysokość nad horyzont. Zwykle jest obserwowane z samolotów lub wysokich gór, dlatego byłem zaskoczony tym, że mogłem obserwować je wyglądając z okna na pierwszym piętrze.

Podsłońce powstaje jako refleks od kryształków lodu w kształcie tabliczek, które opadają płasko kołysząc się na boki. Gdy zaburzenia ruchu są duże, formuje się słup świetlny, gdy są małe przeważa ustawienie płaskie a sumą błysków jest fałszywy obraz słońca wyglądający jak odbity w płaszczyźnie równoległej do ziemi.

Udało mi się nagrać to zjawisko, dzięki czemu widać że jest to złożenie wielu błysków światła odbitych przez cząstki pyłu diamentowego:



Do najbardziej spektakularnych zjawisk wywoływanych przez pył diamentowych, należą jednak słupy świetlne nad sztucznymi światłami. Jeśli zagęszczenie kryształków jest duże, każda latarnia w okolicy może zostać zwieńczona słupem o właściwym jej kolorze.

Oczywiście na terenie dużego miasta wygląda to lepiej, tutaj przykład słupów obserwowanych nad alaskańskim miastem Anchorange:

A tu nad Moskwą:

W Polsce widywałem to zjawisko kilka razy, ale nie wyglądało tak efektownie, głownie przez słaby kontrast na rozjaśnionym niebie.

Do wyjątkowej sytuacji doszło w zeszłym roku w Finlandii - pył diamentowy pojawił się w warstwie powietrza wysoko nad ziemią, przez co zamiast słupów obserwowano krótkie odcinku. Nad miastem Eury słupy widziane od dołu przypominały punkty. Ponieważ każdy pojawiał się dokładnie nad każdą latarnią, a te ustawiono przy ulicach, świetlne punkty wyrysowały na niebie mapę przedmieść:

Dość dokładną:

W tym samym czasie bardziej na północy krótkie odcinki słupów nad ukrytą za lasem drogą, wraz z zorzą polarną, stworzyły niezwykły widok:

Zachęcam do obserwacji. Może tej zimy podobne widoki trafią się u nas.

Spacer zimowy

Coś na ochłodę - opis pewnego nie długiego spaceru, podczas którego wiele widziałem i dużo utrwaliłem. I oto co wówczas widziałem i myślałem.

Na przełomie stycznia i lutego 2012 roku nadeszło kilkanaście na prawdę mroźnych dni. Nie raz temperatury spadały nocą poniżej -20 stopni a w dzień utrzymywały się około minus kilkunastu, dlatego wychodząc na spacer opatuliłem się porządnie. Tym co zimą zawsze mnie zachwyca i ciekawi, jest wielka rozmaitość form, jakie przyjmuje lód, śnieg i szron, pod wpływem zamarzania, topnienia, omywania przez wodę i kształtowania na wietrze. Pod tym względem tylko chmury mogą konkurować z lodem, woda płynna w zbiornikach jest bowiem pod względem formy zwykle jednakowa.

Najpierw udałem się na koniec ulicy, w okolice mostku gdzie wcześniej widziałem połać odwianego lodu na powierzchni zamarzniętej Krzny. W kilku miejscach szybszy nurt nie pozwalał całkiem zamarznąć powierzchni, toteż wieczorem znad tych miejsc unosił się wilgotny opar. W efekcie z każdej nierówności strzelały lodowe paprocie, płatki fraktalnych zbiorowisk kryształków.

Szczególnie wyraźne było to w miejscu gdzie odsłaniała się woda wpływająca do rzeki z rowu. Silne parowanie sprawiło, że brzeg pokrywy pokrył się ozdobną koronką paprociolistnych kryształków.

W innym miejscu, na świeżym lodzie, lód przybrał postać grubych igieł, długich na kilka centymetrów:

Już ta miejscowa różnorodność form lodowych, była dla mnie dobrą zapowiedzią dla dalszej wędrówki.

Śniegu nie było wtedy dużo - leżało go jakieś 10-15 cm, już uleżałego, z kruchą warstewką mocniej zmrożonego na samym wierzchu. W niektórych miejscach dało się stanąć na tej warstwie bez załamywania. Gładka, błyszcząca powierzchnia zachowywała wszelkie ślady. Gdzieniegdzie na brzegu widać było ślady ptaków, które podlatywały tu mając zapewne nadzieję znaleźć niezamrożoną połać wody.
Mimo mrozu i krótkiego dnia słońce odbijające się od śniegu sprawiło, że się zgrzałem. Było jasno, światło wydawało się nieco rozproszone na delikatnej mgiełce. Nawet cienie nie były zupełnie ciemne, podbarwione na błękitno od nieba jak na obrazach impresjonistów. Tylko trzciny stanowiły tutaj jakąś cieplejszą przeciwwagę.

Idąc ścieżką wzdłuż brzegu wydeptaną przez jakichś wcześniejszych spacerowiczów dotarłem do resztek tamy przy ujściu małej rzeczki Klukówki. Był to jaz podpiętrzający zazwyczaj poziom rzeki, wówczas jeszcze zawalony po ostatniej wiosennej powodzi, kiedy to gałęzie, liście i trzciny osadziły się na jego konstrukcji, a parcie wody wyrwało stalowe podpory z betonowych płyt. Wtedy było to właściwe tylko na pół dzikie bystrze ujęte w betonowe koryto, gdzie zachował się niezamarznięty prąd.

Zaciekawiło mnie, że na obrzeżach tego prądu, tam gdzie szybka, wzburzona woda stykała się z brzegiem, powstał lód w formie zaokrąglonych, posklejanych wypustek, tworzony zapewne wskutek omywania rozpryskami:

Taki bąbelkowaty lód narastał od brzegu w formie półprzezroczystych wachlarzy, w których dał się zauważyć drzewkowaty wzór pęcherzyków powietrza.

Na najciekawsze miejsce natknąłem się jednak nieco dalej, już poza niezamarzłym odcinkiem prądu, na wysokim brzegu na skraju wykaszanej latem łąki. Dał się tam zauważyć większą pryzmę śniegu, zupełnie jakby pozostałość po odśnieżaniu, z której dochodziło coś jakby para lub dym. Z początku sądziłem, że może to być szczyt żeremia z którego uchodzi cieplejsze powietrze, bobry bowiem ostatnio mocno pracowały w okolicy, ogryzając nabrzeżne wierzby na kształt zaostrzonych ołówków. Dopiero z bliska okazało się, że prawda była inna, jeszcze bardziej zaskakująca:

Pod śniegiem znalazł się stóg trzcin i trawy, wyciągnięty wiosną po powodzi podczas oczyszczania koryta, widziałem go tu zresztą latem. Była to zbita masa źdźbeł z przymieszką wodorostów. Nakryty dobrze izolującą białą kołderką, zawilgotniały, zaczął widać fermentować aż zagrzał się i najwyraźniej od tego zapalił. Bez wielkiego płomienia, jedynie w formie powoli trawiącego stos żaru, ogień trwał pod śniegiem mimo wielkich mrozów, aż wreszcie stos częściowo zapadł się, odsłaniając spopielałe wnętrze:

Bezpośrednio przy zwęglonej części dobrze było czuć ciepło. Dym podbarwiał na brązowo płat śniegu przy zapadłej części. Znacznie wyraźniej było to jednak widać na brzegu pryzmy, gdzie zwisały sople utworzone ze stopionego żarem śniegu, zabarwione od dymu na ciemnobrązowo:

Dym unoszący się znad tlącej trzciny zawierał wilgoć, dlatego wokół zauważyć się dało rozmaite formy szronu i sadzi. Na powierzchni śniegu na krawędzi pojawiały się wyrostki, z kryształkami lodu w formie odstających na boki łusek, dzięki czemu każdy był tępo zakończony:

Dalej, na odsłoniętych nie spalonych częściach roślin owiewanych jeszcze wilgotnym tchnieniem pryzmy ale już poza zasięgiem dymu, z gałązek i liści strzelały drobne, nitkowate wręcz igiełki lodowe, obrastające wolne powierzchnie połyskliwym mchem:

I to właśnie tam, w najbardziej od wiatru osłoniętych zakątkach powstawały kryształki najdelikatniejsze, drżące i osypujące się od stąpnięć, w formie pojedynczych igieł:

Na których jednak w miejscach, gdzie wraz z przesuwaniem się żaru zaczął docierać dym, zaczęły tworzyć się znów odstające na boki łuski:

Oceniając po wielkości pryzmy, żar mógł trawić przykrytą śniegiem trzcinę chyba aż do roztopów w połowie miesiąca.
Ze względu na dużą rozpiętość jasności najlepiej widok ujmuje to nieco drgnięte HDR

Przed zachodem słońca wróciłem do domu.
(mapka okolicy spaceru)