1903 - Wybuch gejzeru na Nowej Zelandii

Gejzery to niezwykłe zjawisko przyrody. Zasadniczo jest to jedna z odmian gorących źródeł. Podobnie jak inne wypływy gorących wód, biorą swój początek w porowatych, spękanych warstwach skalnych, które od spodu podgrzewa ciepło geotermalne, mające płytko położone źródło; najczęściej komorę magmową drzemiącego wulkanu. Tym co je wyróżnia są jednak następujące okresowo gwałtowne wyrzuty mieszaniny pary wodnej i gorącej wody. Nie każde gorące źródło zostanie gejzerem, a znamy przecież takie naturalne wypływy, gdzie woda ma na powierzchni temperaturę bliską wrzeniu.

 

Potrzebne warunki to: stosunkowo głęboki system hydrotermalny; obecność pustek lub obszarów mocno porowatych w skale, pełniących rolę zbiornika wody; uszczelnienie większości szczelin odkładającymi się minerałami, mała ilość prostych studni krasowych docierających z gorącego złoża do powierzchni; warstwy nieprzepuszczalne między podgrzewanym podziemnym zbiornikiem a powierzchnią. 

Dzięki dużej głębokości systemu porcje wody z najintensywniejszym podgrzewaniem są utrzymywane w stanie przegrzanym, to jest powyżej normalnej temperatury wrzenia, za sprawą ciśnienia hydrostatycznego. Pionowe studnie krasowe ułatwiają przepływ wody, powodując, że tak naprawdę to ciśnienie jest jedynym czynnikiem utrzymującym równowagę. Nieprzepuszczalna warstwa między podgrzewanym złożem a powierzchnią i ogólne uszczelnienie drobniejszych spękań powodują, że ciepło nie jest rozprowadzane przez konwekcję czy bardziej intensywny przepływ wody przez skały. Uszczelniony kanał studni, powstający najczęściej na linii uskoku lub na ich skrzyżowaniu, staje się więc jedynym wylotem z podziemnego kotła, utrzymywanego jak szybkowar powyżej temperatury wrzenia wody jedynie przez ciśnienie wody w złożu. W takiej sytuacji naruszenie równowagi, wywołane na przykład przegrzaniem części wody powyżej temperatury wrzenia nawet w tym wysokim ciśnieniu, i przepchnięcie bąbelków pary do kanału wylotowego, powoduje przepływ, wahnięcie ciśnienia i gwałtowne zawrzenie reszty wody w podziemnych zbiornikach. Ciśnienie gwałtownie wypychanej mieszaniny wody i pary jest utrzymywane w całym kanale wylotowym przez szczelną warstwę minerałów, tak zwany gejzeryt, dzięki czemu nie rozprasza się. Wyrzut trwa od kilku sekund do kilkunastu minut, i kończy się, gdy przepływ przez złoże, oraz pochłanianie ciepła podczas wrzenia, obniżą dostatecznie temperaturę w podziemnych zbiornikach. Po czym podziemny system ponownie się napełnia, woda osiąga odpowiednią temperaturę i cykl się powtarza.

Białe Tarasy ok. 1886 r.

Aby gejzer zadziałał, wiele czynników musi zadziałać równocześnie, dlatego mimo obfitości pól hydrotermalnych z gorącymi źródłami, gejzery pojawiają się tylko w kilku miejscach na świecie, a i tam zwykle nie są zbyt efektowne. Jednym z tych miejsc były kiedyś gorące źródła w Nowej Zelandii, na Wyspie północnej, w obszarze wulkanicznym nad jeziorem Rotomahana. W XIX wieku obszar znany był z trawertynowych kaskad nazywanych Białymi i Różowymi Tarasami, będących osadami hydrotermalnymi podobnymi do tureckich Pammukale, ale znacznie większymi. Uważano je za cud natury. Niestety w roku 1886 wybuch wulkanu Tarawera zniszczył okolicę i pogrzebał tarasy. Od właściwego wulkanu przez nagi krajobraz ciągnęła się 17-kilometrowa szczelina, na której powstawały kolejne gorące źródła. I to właśnie tu, na jednym z tych źródeł, zaczęto w roku 1900 obserwować cykliczne erupcje.

Waimangu był jak na gejzery zjawiskiem wyjątkowo gwałtownym. Strzelał ze szczeliny skalnej na dnie  jeziora, tryskając strumieniami wrzącej wody do góry i na boki w różnych kierunkach z taką siłą, że porywał muł i kamienie z dna. Kolumna wody nabierała przez to ciemnego, czarnego odcienia. Stąd maoryska nazwa "czarna woda". Co jednak interesowało ludzi najbardziej - gejzer tryskał na nigdzie nie widzianą wysokość. Zwykle struga osiągała 150-200 metrów, ale od czasu do czasu następowała supererupcja, podczas której woda sięgała powyżej 400 metrów. Największa zmierzona bezpośrednio wysokość wyniosła 460 metrów. Żaden inny gejzer na świecie nie osiągał takiej wielkości.

Gdy więc rozeszły się wieści o tym, że w Nowej Zelandii pewne źródło tryska na niemal pół kilometra, wzbudziło to zainteresowanie. Wytyczony został szlak turystyczny, zbudowano szopę dla przyjezdnych a w okolicy wyznaczono tereny piknikowe. Gejzer nie był do końca regularny. Wybuchał średnio co 6 godzin, ale zdarzało mu się spóźniać i przyspieszać. Nikt nie mógł też przewidzieć, czy trafi na zwykły wybuch, czy na jeden z tych wyjątkowych. Co odważniejsi schodzili nad jezioro z którego tryskał, aby zobaczyć wrzący staw i rozrzucone skalne odłamy w okresie przerw między wyrzutami.

Erupcja Waimangu

 

30 sierpnia 1903 roku do Waimangu przybyła wycieczka z Auckland. Kilka osób zatrzymało się w szopie, kilka ruszyło bliżej, aby zobaczyć jezioro. Dopiero co przybyli i nie chcieli czekać na wytrysk, woleli obejrzeć okolice otworu wcześniej. Wśród nich był Joe Warbrick, rugbysta, w tym czasie najbardziej znany sportowiec z NZ, który ze swoją drużyną grał w meczach nie tylko w Australii, ale też w Europie i był swoistym ambasadorem tego kraju na świecie. Prywatnie zaś brat aktualnie oprowadzającego grupy przewodnika, Alfreda, który wiele razy był w tym miejscu. Zupełnymi świeżakami były dwie panny Nichols, które odłączyły się od matki. Ta została w szopie i wołała do córek, aby nie podchodziły za blisko jeziora. Grupę uzupełniał D. MacNaughton, rzeźnik.

 Czas naglił. Od ostatniego wyrzutu minęło kilka godzin, był to jeden z tych mniejszych. W zasadzie gdyby zjawisko powtarzało się w pełni regularnie, gejzer tryskałby w ciągu godziny. Przewodnik chciał więc zniechęcić przybyłych, ale ci go nie słuchali. Przecież podejdą tylko na chwilę, na pagórek obok jeziora, to jeszcze daleko, nie będą schodzili do niecki, potem cofną się do chatki i stamtąd zobaczą wybuch. Jedna z panien chciała zrobić zdjęcia. "Jak zdarzy się wypadek, wiesz ze mnie zwolnią" - przekonywał brata przewodnik. Zawołał matkę obu panien, aby przemówiła im do porządku. Jednak panny Nichols po usłyszeniu wołań odwróciły się na chwilę rozbawione, mówiąc że zaraz będą. Jeszcze tylko momencik. Stały na krawędzi wzgórza, w miejscu z widokiem na przelew z misy gejzeru do rzeki.  

 

I właśnie wtedy, gdy wkurzony przewodnik wracał do chaty, nastąpił kolejny wyrzut wody. "Nagle zrobiło się ciemno" - opisywał jeden ze świadków. Była to właśnie jedna z tych dużych erupcji, przekraczająca 400 metrów wysokości. Jak to opisywano, erupcja składała się właściwie z trzech pulsów - pierwszy poszedł pionowo, pozostałe rozchodziły się na boki, zalewając okolicę. Strumienie wrzątku z mułem i kamieniami trysnęły z taką siłą, że zbiły z nóg wracającą panią Nichols, matkę niesfornych panien. Przewodnik złapał ją zanim woda poniosła ją w dół stoku i pod gradem opadających sporych kamieni jakoś dociągnął ją do chaty. Doznali na szczęście niewielkich poparzeń. Za parę chwil do chaty dotarło dwóch innych poparzonych i zranionych turystów.  Ponieważ wybuchy gejzeru były dość nieregularne, odczekano jeszcze trochę czasu, licząc na to że pozostali dotrą do chaty samodzielnie. Niestety, nikt z nich się już nie pojawił.

Ciało rzeźnika MacNaughtona znaleziono odrzucone daleko na zboczu. Oceniono, że zmarł z powodu upadku z dużej wysokości. Ciała panien Nichols i Warbricka woda zmyła w dół rzeki, gdzie znaleziono je po kilku godzinach. Były poranione i częściowo obdarte z ubrań. Obecny na miejscu lekarz ocenił, że na szczęście śmierć musiała być natychmiastowa. 

Siły, jakie napędzały gejzer, zaczęły się później wyczerpywać. Po osunięciu ziemi pozom jeziora, z którego strzelał strumień, zmniejszył się, ostatecznie pod koniec listopada 1904 gejzer przestał wybuchać. 

------

* https://www.sooty.nz/waimangu1903.html

* https://paperspast.natlib.govt.nz/newspapers/ESD19030831.2.24

Aż zatrzęsło się pół Ziemi

 25 maja 2013 roku pod Morzem Ochockim (morze między wybrzeżem wschodniej Azji a półwyspem Kamczatka) doszło do niezwykłego trzęsienia ziemi. Miało siłę 8,3 M, czyli było jednym z tych największych, notowanych średnio raz rocznie. Równocześnie jednak miało bardzo dużą głębokość - hipocentrum wyliczono na 609 km. W efekcie intensywność powierzchniowa nigdzie nie przekroczyła IV w skali Mercallego, zaś fale przybyły do powierzchni już nieco rozciągnięte, mając niższą częstotliwość niż zazwyczaj.
Mimo to ze względu na bardzo duża całkowitą energię wstrząsu i dużą długość zerwania uskoku (180 km) fale sejsmiczne dotarły na bardzo dużą odległość. Mogła w tym pomóc większa gęstość dolnych warstw płaszcza. Dodatkowo, ze względu na kulistość ziemi, pewne punkty miały po linii prostej mniejszą odległość niż to wynika z mapy. Energia wstrząsu w przypadku ognisk płytkich rozprasza się szybciej, bo znacząca część emitowanej dookoła energii dociera szybko do powierzchni i jest zużywana na deformacje. Tu większość energii dotarła do powierzchni w znacznej odległości od epicentrum.
 Ostatecznie powstały powierzchniowe fale sejsmiczne o przeważającym ruchu poziomym, które miały sporą amplitudę ale bardzo niską częstotliwość i mogły być odczute tam, gdzie zaistniał jakiś rezonans, wzmacniający oddziaływanie.

Zasięg odczuwania wstrząsu był fenomenalny - zrozumiałe są doniesienia z samej Kamczatki, o pionowych wstrząsach, od których wibrował cały dom. Zrozumiałe są też doniesienia o wyraźnym kołysaniu z Magdanu i Ochocka, na kontynentalnym wybrzeżu morza, 600 km od epicentrum. Ale o odczuwaniu kołysania budynków, które zbudziło ludzi, huśtało żyrandolami i ruszało krzesłami na kółkach donoszono też z Tomska, w odległości 4100 km. W Nowosybirsku (4300 km) odczuwano na wyższych piętrach kołysanie, przez które osoby czuły zawroty głowy, widziano kołyszące się żyrandole. W stolicy Kazahstanu, Astanie (5100 km) odczuwano poziome kołysanie gruntu trwające kilka minut.
Jeden z obserwatorów donosił z Pemberton w Kanadzie (5300 km) że w czasie zgodnym z oczekiwanym zauważył, że rozechwiało się wahadło starego zegara szafkowego oraz jeden z żyrandoli, wiszący na metrowym sznurze, choć sam wstrząsu nie poczuł. Oznacza to, że rozciągnięte fale sejsmiczne musiały mieć w tym miejscu częstotliwość około 2 sekund (sekunda ruchu w jedną i sekunda powrotu), bo wahadła w starych zegarach miały długość wahadła sekundowego, które co sekundę mija najniższy punkt. Wahadło sekundowe ma długość 98 cm i początkowo planowano wykorzystać je jako podstawę wyznaczania długości metra.

Kołysanie, wyraźne zwłaszcza na wyższych piętrach, odczuto w Moskwie, w odległości 6400 km. Wywołało to zaniepokojenie mieszkańców wysokich bloków. Pojawiły się telefony do straży, niektóre osoby ewakuowały się myśląc, że to oznaka uszkodzenia budynku. Są także pojedyncze doniesienia z Talina (6500 km), Atyrau w Kazahstanie (6500 km). W Stawropolu (7200 km) zauważono chwiejące się żyrandole i kołyszącą się wodę w akwariach. Nie do końca pewne są zgłoszenia krótkich wibracji z Noworosyjska (7400 km) i Ferrary we Włoszech (8100 km).  W pracy podsumowującej obserwacje makrosejsmiczne, zbierającej doniesienia intensywności z różnych źródeł, w tym ankiet prowadzonych przez lokalne ośrodki, znalazły się te informacje o odczuciu wstrząsu w Gdańsku (7200 km). W USA dwa raporty podają odczucie z Rock Islandd, w odległości 8700 km.

Raporty z jeszcze bardziej oddalonych miejsc wydają się mało prawdopodobne, może w zauważeniu pomogło położenie w bardzo wysokich budynkach Jeden raport pochodzi z Dubaju, w odległości 9 tysięcy kilometrów, inny z Australii (10 300), dwa ze stolicy Meksyku (10 300) a dwa z Sao Paulo w Brazylii (19 104 km). Dokładne antypody miejsca wstrząsu wypadają na oceanie koło wysp Sandwich.

Jeśli te relacje nie są błędnym powiązaniem słabszych, lokalnych wstrząsów, to trzęsienie to mogło być zauważalne na ponad połowie globu.

-------
https://www.emsc-csem.org/Earthquake/earthquake.php?id=318696#map
https://www.researchgate.net/publication/281478550_The_Impacts_of_the_M-W_83_Sea_of_Okhotsk_Earthquake_of_May_24_2013_in_Kamchatka_and_Worldwide

1891 - Wystawa we Frankfurcie

 

Międzynarodowa Wystawa Elektrotechniczna 1891 była dużym wydarzeniem, wzorowanym na paryskiej Wystawie Światowej, dającym wielu producentom dopiero raczkującego przemysłu elektrotechnicznego okazję do pokazania światu tych wszystkich wynalazków. Chciano zachwycać zwiedzających i pokazać choćby w zabawkowej formie wszystkie ewentualne możliwości urządzeń elektrycznych, jakie potencjalnie mogłyby nabrać znaczenia w przyszłości. Czego więc tam nie było - goście mogli objechać teren wystawy elektryczną kolejką wąskotorową, popłynąć elektryczną łodzią, pościgać na torze z poruszanymi elektrycznie figurami koni. Ze wszystkich stron migały różnego typu żarówki i lampy próżniowe. Centralnym punktem wystawy był natomiast zasilany elektryczną pompą dziesięciometrowy wodospad. Rzeczą mniej oczywistą dla zwiedzających było natomiast zaprezentowanie przez europejskie firmy sposobów przesyłu i generowania prądu, co stawało się w tym czasie problemem coraz bardziej palącym.

Dotychczas znane prądnice produkowały prąd stały, którym zasilano jednobiegunowe silniki i który przechowywano w stałoprądowych akumulatorach. Głównym problemem prądu stałego były natomiast straty podczas przesyłu. Aby nie spalić urządzeń trzeba było używać niezbyt wysokich napięć. Dla odmiany jednak prąd o niskim napięciu dużo silniej odczuwał opór przewodnika. Lepiej było przesyłać prąd wysokonapięciowy z elektrowni i potem obniżać jego napięcie dzielnikami, co dawało jednak kolejne straty energii. Z kolei elektrownie miały problem z wydajnym energetycznie generowaniem prądu o bardzo wysokich napięciach. Przesłanie prądu na odległość większą niż kilometr czy dwa stawało się kłopotliwe i bardzo stratne, elektrownie musiały być więc tworzone dosłownie w centrach miast, będąc jednak dość uciążliwe dla sąsiedztwa. *

Znany był już w tym czasie prąd przemienny i prądnice umożliwiające jego produkcję. Gdy odkryto także transformatory, w głowach co lepszych inżynierów zaczęło migać, że może jednak przesył prądu przemiennego będzie lepszy. Można prąd o niskim napięciu, produkowany w elektrowni, przetransformować na prąd o bardzo wysokim napięciu, który doznaje w trakcie transportu bardzo małych strat. Po dotarciu do miejsca przeznaczenia prąd zostaje przetransformowany ponownie na niskie napięcie bez generowania dużej straty na zmniejszenie napięcia. I tu pojawiał się problem, bo silniki prądu przemiennego nie były wtedy zbyt dobrze opracowane technicznie. Wydawało się, że bez prostowania prądu znów na stały, taka przesłana daleko elektryczność zasili najwyżej żarówki albo lampy łukowe.

I faktycznie początkowy rozwój elektryczności przemiennej był dość powolny. Na małą skalę tworzono sieci przesyłu prądu jednofazowego i dwufazowego. Teoretycznie opisano, że zwiększenie ilości faz powinno polepszyć właściwości prądu i wykorzystanie energii przez silniki.  Przełom nastąpił w momencie wymyślenia trójfazowych prądnic z indukowanym wirującym polem magnetycznym. To, kto był tym odkrywcą, nie jest jasne. Pierwszą publikację na ten temat przedstawił Galileo Ferraris z Włoch z 1888 roku; wkrótce potem patent na urządzenie działające na tej zasadzie dostał w USA Nikola Tesla, wniosek patentowy złożył jednak wcześniej, więc na pewno oboje pracowali nad tym równolegle nie wiedząc o sobie. Ferraris twierdził, że eksperymentował nad swoim alternatorem od 1885 roku, gdy to pierwszy raz zbudował eksperymentalny model. Na wieść o tym Tesla rozgłaszał, że on eksperymentował z trójfazową prądnicą od 1884 roku, tylko nikomu nie mówił. Idąc dalej, gdy jasne stało się, że system przesyłu prądu trzema przewodami z różnymi fazami opisał pierwszy Hopkinson z 1882 roku, który łączył ze sobą kilka prądnic, Tesla zaczął twierdzić, że on projektował takie systemy jeszcze wcześniej - tylko nikomu nie mówił.

W tym czasie technologią opanowania prądu przemiennego w Niemczech zajmował się Michał Doliwo-Dobrowolski. Urodzony w Rosji syn polskiego włościanina, który z powodu represji wobec obcego (polskiego) pochodzenia studentów po zamachu bombowym na Cara musiał wyjechać do Prus, gdzie dał się poznać jako pojętny student. Zaczął pracować dla firmy AEG, która w tym czasie produkowała urządzenia elektryczne prądu stałego. Zainteresował się wykorzystaniem prądu przemiennego i silnika asymetrycznego i dostał od zarządu wolną rękę do prac w tym kierunku. Szybko zaczął ogłaszać kolejne wynalazki dotyczące prądnic i silników. Jednym z opatentowanych pomysłów był silnik z pierścieniem ślizgowym, umożliwiającym przekazanie prądu do części wirującej.

Gdy już technologia zarówno wytwarzania trójfazowego prądu jak i jego wykorzystania w silnikach wydawała się opracowana, AEG wpadła na pomysł pokazania wszystkim jak dobry jest to system. Akurat w tym czasie miała odbyć się wystawa elektrotechniczna. Plan był taki - prądnica oparta o układ trójfazowy zostanie zamontowana na odpowiednio silnej turbinie w zaporze wodnej, następnie powstały prąd zostanie przesłany na dużą odległość do Frankfurtu, aby tam zasilić jakieś urządzenie oparte o trójfazowy silnik. Równocześnie miano więc zaprezentować zarówno zalety elektrowni trójfazowej, trójfazowego przesyłu prądu na duże odległości i trójfazowych silników. 

Prądnica w Laffer

Prądnica została zamontowana w turbinie wodnej cementowni w Laffer, koło Heilbronn, miała moc 300 koni mechanicznych. Wytworzony prąd o napięciu 55 V przetransformowano na 25 kV i przesłano do linii przesyłowej o długości 170 km prowadzącej do Frankfurtu. Na miejscu transformator obniżał napięcie wedle potrzeb, zaś przesłany prąd zasilał silnik elektryczny 100 KM napędzający pompę sztucznego wodospadu, trzy mniejsze silniki pokazowe i tysiąc żarówek.

Straty energii podczas przesyłu oceniono na 25%, co było w tym czasie wartością wyjątkowo małą. 

Wystawa okazała się wielkim sukcesem. Trwała od 16 maja do 19 października i przez tych kilka miesięcy obejrzało ją 1,2 mln zwiedzających.
We Frankfurcie planowano w tym czasie budowę elektrowni na lokalne potrzeby i należało zdecydować na jaki właściwie prąd będzie działać. Prezentacja AIG i wynalazków Dobrowolskiego przeważyła szalę i ostatecznie nowa elektrownia działała od początku w układzie trójfazowym. Przyczyniło się to też do zaakceptowania takiej metody przesyłu w innych krajach i dziś ostatecznie prąd trójfazowy to najpopularniejszy system w sieciach krajowych.

W międzyczasie Tesla najpierw wpadł w łapy Edisona, który nie widział przyszłości dla prądu przemiennego, a zwłaszcza takiego trójfazowego (ponoć jego zdolności matematyczne były niskie i dlatego nie ogarniał jak to działa fizycznie), potem po kłótniach i sporach o temat badań, finanse i kwestie umieszczania nazwisk w patentach odszedł. Zaczął szukać współpracy z inwestorami i udało mu się znaleźć współpracę z firmą techniczną. Jako jeden z inżynierów opracował dynama do elektrowni wodnej na rzece Niagara, która zaczęła pracę w 1896 roku. Od tego czasu przestawianie sieci z prądu stałego na przemienny trójfazowy bardzo przyspieszyło. 

Dziś Tesla i jego udział w stworzeniu tej elektrowni stały się tak bardzo znane, że błędnie twierdzi się nie tylko, że jego elektrownia wodna była pierwszą w ogóle, ale też że wymyślił on prąd trójfazowy w genialnym przebłysku, na co nikt wcześniej nie wpadł, pierwszy przesłał prąd trójfazowy z elektrowni na dużą odległość, i że wszystko co trójfazowe to amerykańskie osiągnięcia. Wygląda na to, że akurat w kwestii elektrowni wodnej i linii dalekiego przesyłu wyprzedził go Dobrowolski.

-----
* Dziś znamy już bardzo wydajne metody obniżania napięcia i zamiany prądu stałego w zmienny, dlatego do przesyłu dużego prądu na duże odległości używany jest przesył prądem stałym o gigantycznym natężeniu, który w takim zastosowaniu jest bardziej wydajny. Tym sposobem przesyła się prąd ze Szwecji do Polski przy pomocy kabla na dnie morza.

Funnel Cloud nad Bugiem

 

Po tylu latach wypatrywania w końcu się udało. Może to nie była tak całkowicie trąba powietrzna, ale prawie była. Był to tak zwany zalążek, czyli wir trąby, który nie doleciał do ziemi. Może być też nazywany funnel cloud, co jest trochę mylący, bo także trąby powietrzne posiadają funnel w swym wnętrzu. A czasem nie mają go w ogóle.

Gdy już w atmosferze zajdą procesy generujące wir powietrza, sięgający od ziemi do podstawy chmury, środek wiru zwykle jakoś się uwidacznia. Czasem przy stosunkowo szerokiej podstawie i niezbyt dużej sile, w chmurach widać tylko spiralny wzór lub uwypuklenie podobne do mammatusa. Ale zwykle lej staje się widoczny częściowo dzięki pyłowi i szczątkom poderwanym z ziemi, a częściowo dzięki zwisającej z chmur strukturze w kształcie ostrosłupa. Która jest chmurą. 

Pod względem czysto fizycznym to, co dostrzegamy w trąbie powietrznej, to chmura taka sama jak ta powyżej, tylko ukształtowana w określony sposób przez wir. I nie jest to nawet, jak niektórzy sobie wyobrażają, chmura powyżej zassana do wiru. To zupełnie nowa chmura, zasilana powietrzem zasysanym znad ziemi i powstająca w taki sam sposób jak wszystkie inne. Przez osiągnięcie warunków stuprocentowego nasycenia powietrza parą wodną. Powietrze raczej nie osiąga takiego stanu wskutek samego parowania, bo wzrost wilgotności zmniejsza tempo procesu. Dlatego przesycenie wilgotnego powietrza następuje wskutek dwóch procesów - schłodzenia lub spadku ciśnienia. A najczęściej za sprawą obu na raz. Gdy jesienią zachodzi słońce, powierzchnia ziemi łatwo się wychładza. Od tej powierzchni ochładza się powietrze nad gruntem i w obniżeniach terenu zbiera się warstwa powietrza chłodniejszego. Jeśli tego dnia było wilgotno, w warstwie tej po ochłodzeniu następuje zupełne nasycenie i powstaje warstwy mgły.

Jeśli mamy ciepły, letni dzień i panują odpowiednie warunki, ziemia się nagrzewa, od ziemi powietrze, które unosi się do góry. Wraz ze wznoszeniem strumień jest poddawany coraz niższemu ciśnieniu, oraz przy okazji ochładza się i na pewnej wysokości para kondensuje. Powstaje chmura, która rozwija się dalej lub zanika zależnie od warunków.

No więc w trąbie powietrznej mamy wznoszący się prąd powietrza, który jest poddawany ekstra warunkom. Nie tylko jest przyspieszany i wyciągany na dużą wysokość, ale też we wnętrzu wiru następuje wyraźny spadek ciśnienia. Często na tyle duży, że powietrze osiąga warunki kondensacji nawet tuż przy samej ziemi. Wewnątrz wiru powstaje więc chmura. Wraz ze wznoszeniem się znaczenia zaczyna nabierać także spadek ciśnienia związany z samą różnicą wysokości. Powoduje to, że warunki sprzyjające kondensacji są ułatwione w większej odległości od centrum wiru. 

Powiedzmy, że danego dnia powietrze zacznie kondensować dopiero od ciśnienia poniżej 850 hPa. Z samego tylko konwekcyjnego wznoszenia wynika więc w taki dzień podstawa chmury (wysokość, na której wilgoć kondensuje) wynosi około 1,5 km. Teraz z chmury schodzi wir trąby. Nisko przy ziemi, gdzie działa z zewnątrz normalne ciśnienie atmosferyczne, wir osiąga takie warunki w wąskim strumieniu w samym centrum, o strumieniu 20-30 metrów. Gdy jednak powietrze przesuwa się do góry, ciśnienie powietrza na zewnątrz wiru spada. Gradient ciśnienia w wirze, umożliwiający spadek ciśnienia o przykładowo 200 hPa w stosunku do zewnętrza, zaczyna więc wytwarzać potrzebne graniczne ciśnienie w większej odległości od środka wiru. Widoczna chmura w wirze się poszerza a my widzimy trąbę, w kształcie... trąby. 

Czasem warunki nie są zbyt sprzyjające, a wir stosunkowo słaby, wtedy u podstawy chmury widać krótki lejeczek, nie dochodzący nawet do połowy odległości. Pod nim ciężko coś zobaczyć aż niewidzialny wir dotrze do ziemi i zacznie porywać kurz i szczątki zniszczonych obiektów. A czasem nie widać i takiego lejeczka. Po trąbie powietrznej w Bydgoszczy kilka lat temu, która zniszczyła garaże na jednym z osiedli, osoby stojące blisko widziały tylko wir kurzu i szczątków przy ziemi a powyżej nie było nic. Myślano nawet, że był to silny diabełek pyłowy, czyli przyziemne zawirowanie ciepłego powietrza. Dopiero zdjęcia z większego oddalenia pokazały wzór zawirowania w chmurze oraz słabo widoczne przedłużenie od ziemi powstałe z wciągniętego na dużą wysokość kurzu. Tak więc zazwyczaj funnel cloud pojawia się w tornadzie, ale może pojawić się w zalążku, który nie dotarł do ziemi, oraz może nie pojawić się w faktycznym tornadzie, które miało słabe warunki.

A jak to było z moją obserwacją?

31 sierpnia, po godzinie 16 nad wieś nad Bugiem, koło Terespola, nadeszło pasmo ciemnych i nisko się zwieszających chmur. W oddali widać było, że z innej części tego pasma pada deszcz, ale u mnie było jeszcze sucho. Początkowo moją uwagę zwróciło okrągłe obniżenie podstawy chmury, ale nie było szczególnie interesujące, ot jakiś prąd wstępujący bez wirowania. Niemniej właśnie to sprawiło, że wyszedłem na podwórko i po innej stronie zauważyłem dziwny kształt zwieszający się z chmury. Trochę jaśniejsze pasmo o ostrej granicy. Zauważyłem je około 16:35 i przypatrywałem się mu kilka minut zastanawiając się, czy to nie jest taki regularny fractus, czyli strzęp chmury powstały w miejscy liniowego strumienia wznoszącego się powietrza. Byłby trochę dziwny, bo nie był poszarpany. Gdy pasmo zaczęło robić się wyraźnie lejkowate poleciałem po aparat. 

 

Popatrzmy na warunki - na skanie radarowym z godziny 17 widać wyraźnie pasmo chmur. Przez kolejną godzinę prawie nie poruszało się ono, bardziej na południe chmury przepływały w tę stronę. To obszar niedaleko centrum niżu, który przynosił w ostatnich dniach intensywne deszcze. Sam środek niżu był wtedy w okolicach Lubina. Najwyraźniej pasmo powstało w miejscu lokalnej strefy zbieżności. W takich miejscach następuje zderzenie różnych strumieni powietrza. W dodatku okolice centrum niżu dodają atmosferze wirowatości. W połączeniu tego z napływem chłodnych mas powietrza dostajemy niezłe warunki na powstanie lejków w chłodnym powietrzu. Tak było i tutaj.

 

Lejek miał gładką, równą strukturę, odróżniającą go od reszty chmur. Był też bardzo trwały, pozostawał w tym samym miejscu od kilku minut. Zrobiłem kilka zdjęć i nakręciłem krótki film, aby upewnić się czy na pewno widać tam ruch wirowy. Na chwilkę niemal całkiem zaniknął po czym odnosił się ponownie. Ostatecznie poszerzył się przy chmurze, tracąc na długości i przestał być odróżnialny od innych strzępków chmury.

Całe zjawisko trwało jakieś 10-15 minut. Długość widocznej części leja nie przekroczyła około 10% odległości do ziemi. Gdybym nie popatrzył na chmury w odpowiednim momencie, byłbym go wcale nie zauważył, bo nie był mocno wyrazisty. Nawet na zdjęciach widać, że nie odcinał się na szarym tle bardzo wyraźnym kontrastem.  

No ale cóż, na bezrybiu i rak ryba. To moja pierwsza obserwacja takiego zjawiska, mimo lat wypatrywania. Kiedyś już przeoczyłem okazałego funnela, sfotografowanego przez kilka osób, który powstał podczas burzy nad Białą Podlaską i której się przypatrywałem, bo pojawił się z tej strony, od której nie mam okna.

Drobne rośliny kwiatowe (26.) - Niezapominajka

  Okres kwitnienia niezapominajek jeszcze trwa, warto więc coś o nich napisać.

Niezapominajka to rodzaj z rodziny ogórecznikowatych, głównie drobne rośliny zielne i byliny. W Polsce rośnie 15 gatunków, z których chyba najdrobniejszym i najbardziej niepozornym jest niezapominajka piaskowa, rosnąca na ubogich glebach, o kwiatach o średnicy zaledwie 1-2 mm.

Łodyga i liście drobno owłosione, z rozetki przy ziemi wyrastają łodygi zakończone podkręconym kwiatostanem jasnoniebieskich kwiatów, nie zmieniających koloru. Poniżej tego kwiatostanu pojedyncze kwiaty na łodydze, podparte listkiem i wznoszące się przez cały czas kwitnienia. Podobne gatunki n. pagórkowa i  n. zmiennobarwna nie mają tych listków przy kwiatkach, przez co odchodzą one od łodygi poziomo lub obwisają. 

W ogrodach najczęściej sadzone są odmiany niezapominajki leśnej, czasem lubiąca wilgotne warunki n. błotna. 

Czy niezapominajki mają jakieś własności lecznicze? Należą do rodziny ogórecznikowatych, wraz z żywokostem, miodunką i farbownikiem, można więc spodziewać się w nich podobnych składników - saponin, krzemionki i allantoiny. Wydają się jednak słabo przebadane pod tym względem. 

Tradycyjnie są środkiem wykrztuśnym i regenerującym płuca. Stosowane były przy kaszlu, zapaleniu gardła i krtani, zaśluzowaniu płuc a zanim wprowadzono inne sposoby leczenia pomocniczo w gruźlicy i pylicy. Wspomagają regenerację nabłonków i naskórka, mogą więc być używane do skóry zniszczonej, podatnej na uszkodzenia.

---------

https://rozanski.li/1672/niezapominajka-polna-myosotis-arvensis-reichenbach-w-praktycznej-terapii/

1865 - Trąba powietrzna w Lublinie (kolejna)

 To miasto ma jakiegoś szczególnego pecha do takich zjawisk.

Dotychczas miałem na temat tego zdarzenia jedynie krótką wzmiankę, w której było zbyt mało informacji, aby ocenić zdarzenia:

"Dnia 4 b. m. i r. w Lublinie i w okolicach była trąba powietrzna w samem mieście,wybiła znaczną ilość szyb i uszkodziła niektóre dachy; we wsi zaś Dziesięta, drzewa powyrywała z korzeniami, a we wsi Zęboszyce poniszczyła chałupy zupełnie."

[ Kurjer Warszawski 8 sierpnia 1865, wg zbiorów EBUW ]

Ale strategia przeszukiwania gazet w okresie wokół daty znanego zdarzenia ostatecznie opłaciła się, bo o tym co zaszło koło Lublina napisało więcej źródeł.   

Jak podaje Kurjer Codzienny trąba powietrzna miała iść "z zachodu na południe" dnia "z 3 na 4 sierpnia" o 9 wieczór. Czyli raczej 3 sierpnia niż 4. We wsi Zemborzyce zawaliła dwór i stodoły oraz przewróciła murowaną dzwonnicę. Wywróciła wiele drzew w okolicznych lasach. Idąc dalej, we wsi Dziesiątej zniszczyła dwór i młyn wodny. Na obrzeżach Lublina zerwała pół dachu żelaznego z młyna parowego Kośmińskiego, przenosząc w kierunku południowym na odległość 100 metrów. Przy tym zerwała w okolicy młyna dachy przenosząc je ze wschodu na zachód. Padający podczas niej duży grad zbił 300 szyb. Samo ówczesne miasto Lublin zostało ominięte, jedynie grad wybił wiele szyb.[b]

Wedle informacji z lokalnego portalu, koło drewnianego kościoła w Zemborzycach stały zabudowania gospodarcze a nawet karczma będąca prywatną własnością bardzo przedsiębiorczego proboszcza Sebastiana Krakowieckiego. Podczas nawałnicy w 1865 zniszczone zostały budynki gospodarcze, dzwonnica, organistówka, szpital i karczma, zaś przetrwały plebania i spichlerz. [g]

O wywróceniu szerokiej połaci lasu przez trąbę powietrzną w tym roku pod Lublinem wspomina  Oskar Kolberg w tomie o terenie chełmsko-lubelskim. Wreszcie dość późna informacja z Nowin ze Świata podająca, że podczas burzy pod Lublinem "wieś Zemborzyce zostały do szczętu zniszczone, chałupy poobalane i pogruchotane, pola zbite gradem. Mnóstwo koni i bydła zabitego jest wszędzie. Na kościele dach zerwany, nawet lasek nie wielki, co był tam blisko, jest zupełnie zniszczony, drzewa powyrywane i przewrócone. Burza ta porywała nawet ludzi, jest kilku zabitych i poranionych."[n]

Jest to już trochę więcej informacji, które można przeanalizować. Pierwszy wniosek - da się przeprowadzić taką prostą przez Zemborzyce i Dziesiątą, która nie trafia w ówczesny Lublin, ale nie przez młyn Kośmińskiego, leżący dużo bardziej na północ (ul. Długa 5.). Więc nawet jeśli przeszła tam trąba, to nie przez wszystkie te trzy miejsca. 

 

W latach 60. XIX wieku, Dziesiąta zajmowała mały obszar na brzegu Czerniejówki, po prawej a więc w obszarze obecnego Kośminka. Wedle mapy z roku 1864 zabudowania obejmowały teren w okolicy dzisiejszej ulicy Wyzwolenia na południe od cmentarza, między dwoma suchymi wąwozami schodzącymi do doliny rzeczki. Po drugiej stronie stał dwór.[m] Linia prowadząca od Zemborzyc, od miejsca, w którym stał kościół, poprowadzona do Dziesiątej omija lokalizację młyna o dobry kilometr, jak nie więcej. Ponieważ zaś brak w dokumentach wzmianek o zniszczeniach we Wrotkowie i Tatarach, nie ma jak poprowadzić ciągłego pasa łączącego te trzy punkty. 

W kwestii tego co właściwie przeszło przez Zemborzyce i Dziesiątą, nie jestem na sto procent pewny rodzaju zjawiska, mogła to być trąba a mogła i tylko nawałnica. Jeśli nie jest przesadą opis dzienników o porywaniu w powietrze ludzi i różnych rzeczy, byłaby to zdecydowanie trąba.

Dopisek

Kolejna runda sprawdzania gazet dała jeszcze jeden wartościowy wynik o tym zdarzeniu

W okolicy Lublina zerwał się był w pierwszych dniach bieżącego miesiąca uragan, który w ciągu pięciu minut zniszczył pola okoliczne zupełnie.

Grad sypał się gęsty, dochodząc wielkości orzechów włoskich, a i większe znajdowano bryły lodu. Wieś Zemborzyce zburzona prawie do szczętu. Włościańskie chaty w większej części poobalane, poznoszone wichrem dachy, powywracane kominy, a z zabudowań gospodarskich kupy tylko połamanych krokwi i ścian. Setki rodzin włościańskich tulą się przed ciągłą słotą do okolicznych wsi; bydła mnóstwo naginęło pod walącemi się stajniami. Lasek Dziesiąta pod Lublinem wyłamany, wykarczowany; karczma pod nim zgruchotana. Z młyna parowego na Bronowicach dach

zerwany i komin oberwany. Sprzęty i namioty w pobliża rozłożonego wojskowego obozu na wszystkie strony poroznoszone. Włościanina jednego wiozącego zboże w Zemborzycach porwał wicher i wrzucił dość daleko do rzeki Bystrzycy, wóz obalił się, a zboże potargane i poroznoszone. Na polach nic nie zostało, grad i wicher wygładził i z ziemią zrównał całoroczne wszystkie plony

[Czas nr. 197 30 sierpnia 1865 JBC UJ]

Informacja o tym, że jakąś osobę wiatr porwał w powietrze i zaniósł aż do Bystrzycy wydaje się potwierdzać, że była to trąba powietrzna. Bez szczegółów o trąbach powietrznych zrywających dachy i wyrywających drzewa wspomina się w innej części gazety przy relacji o żniwach z powiatu radzyńskiego, czyli w sumie niedaleko Lublina.  

Drugi dopisek

Jeszcze taki przeoczony wcześniej tekst:

W dniu 22 lipca (3 sierpnia), o godzinie 9-ej wieczorem, w Lublinie nadzwyczajna burza z gradem wielkości gołębiego jajka, zerwała wszystkie prawie namioty w obozie, za miastem na Bronowickim polu znajdującym się; mnóstwo oficerskich i żołnierskich rzeczy rozniosła tak dalece, że niektórzy oficerowie pozostali tylko w tem, w czem ich burza zastała, w samem zaś mieście grad powybijał mnóstwo szyb.

—W tymże dniu, około godziny 9-ej wieczorem, nierównie większa klęska dotknęła wieś Zamborzyce,  w której nadzwyczajna burza zniosła wszystkie prawie domy włościańskie mieszkalne, w części zaś we wsiach Wrotkowie i Dziesiątej, pozrywała dachy młyna parowego w Bronowicach. Zabudowania dworskie we wsiach Zemborzycach i Dziesiątej prawie wszystkie zburzone, a na dwóch młynach wodnych w Zemborzycach i Dziesiątej pozrywane dachy. Kościół zemborzycki mocno uszkodzony, dach na nim zupełnie zerwany, a dzwonnica rozwalona. Wszelkie zabudowania parafjalne, oprócz domu mieszkalnego, również uszkodzonego, z gruntu zniesione i rozrzucone. W m. Wieniawie mnóstwo dachów z domów pozrywanych. Zemborzycki las na kilka wiorst wyłamany, z którego drzewa wyrwane przez burzę, zalegają drogi. We wsi Dziesiątej również las do połowy wyrwany. 

Przy tym nieszczęśliwym zdarzeniu pod rozwalinami. domów znalazła śmierć włościanka Marjanna Migrant; ulegli mocnemu potłuczeniu karczmarz i kowal ze wsi Zemborzyc, sześciu parobków ze wsi Prawiedniki nocujących w zrujnowanym przez burzę domu, oraz trzech ludzi w osadzie Dziesiątej. W wielu miejscach, a szczególniej w Zemborzycach, Wrotkowie i Dziesiątej, burza wybiła mnóstwo bydła, rozniosła siano w stertach oraz zboże w snopie i na pokosach będące. 

[Dziennik Warszawski nr. 182 18 sierpnia 1865 ]

No to mamy tu jeszcze trochę konkretów 

-------

[b] Kurjer Codzieny nr.36, 1 sierpnia 1865, CRISPA

[g] http://teatrnn.pl/leksykon/artykuly/dzielnice-lublina-zemborzyce/#parafia 

[n] Nowiny ze Świata, nr. 5, 1 września 1865, Polona

[m] http://igrek.amzp.pl/11809324

Drobne rośliny kwiatowe (25.) - Lulek

  Już kolejny raz spotykam w mieście lulka czarnego. Może nasiona rozprzestrzeniają się z ziemią ogrodową, bo rósł na brzegu niedawno robionych dróg i ścieżek rowerowych, na naprawianych torfem trawnikach.

Lulek to drobna roślina zielna z rodziny psiankowatych, jest więc spokrewniony z tytoniem, bieluniem i ziemniakiem. Liście miękkie, z charakterystycznym jednym lub dwoma ząbkami w połowie długości. Zastanawiam się, czy przed okresem kwitnienia dałoby się go pomylić z komosą strzałkowa. Kwiat dzwonkowy, wzniesiony, o płatkach jasnożóltych, czasem białych, z ciemnofioletowym lub czarnym żyłkowaniem narastającym aż do czarnej gardzieli blisko dna. Przypomina trochę siewkę żółtej petunii ogrodowej - i nie jest to podobieństwo bez znaczenia, bo petunia też należy do rodziny psiankowatych. Kolejnym podobieństwem jest włochata łodyga, nieco lepka, która wyddziela mdło-słodki zapach także podobny do petunii. Liście jednak nie są tak mocno owłosione, ich powierzchnia jest gładka i nieco lśniąca. 

Jest rośliną bardzo silnie trującą ze względu na alkaloidy, których najwięcej jest w korzeniach i nasionach. Główne to atropina, skopolamina, hioscyjamina i kilka ich pochodnych. Mają one różne działanie na organizm, który ma na nie różną czułość, dlatego efekty zażycia lulka zależą od dawki. 

W małych działa uspokajająco, przeciwbólowo, nasennie i z braku innych leków był używany w medycynie. Przy większych ilościach pojawia się pobudzenie, wesołość, zwiększona aktywność ruchowa a ostatecznie też halucynacje, zaburzenia świadomości i ataki szału. Wreszcie dostatecznie duże dawki skutkują delirium, utratą przytomności, zaburzeniami pracy serca i zatrzymaniem oddechu. Zatrucia śmiertelne nie są wcale takie rzadkie. 

Charakterystycznymi objawami zatrucia jest rozszerzenie źrenic, przez to światłowstręt, mocne zaczerwienienie skóry, podwyższona temperatura, brak wydzielania śliny i przez to suchość w gardle i duże pragnienie. Nadmierna aktywność ruchowa odróżnia od zatrucia bieluniem. 

Przyczyną zatruć były najczęściej pomyłki - zanieczyszczenie ziarna drobnymi, czarnymi nasionami, ponoć też mylenie z makiem, branie wykopanego korzenia za dziki seler lub pietruszkę. Lulek był też zazywany celowo jako lekarstwo lub narkotyk i przedawkowywany. Ponoć narkotyzowano się nim w celach obrzędowych, aby wpaść w trans, wieszczyć lub być przekonanym o zmianie postaci. Niektóre źródła zwalają na lulka winę za doniesienia o wilkołactwie, wampiryzmie czy przekonaniu, że po użyciu odpowiedniego eliksiru można latać na miotle. Zarzuty o celowe sianie lulka lub podrzucanie nasion aby czynić czarną magię często pojawiały się na procesach o czary.

Ze względu na niektóre objawy, jak napady agresji, nadmierna ruchliwość, działanie przeciwbólowe i przekonanie o zmianie postaci sugerowano, że lulek mógł być używany w dawnej Skandynawii jako środek wywołujący "szał bitewny" u berserkerów. Nasiona lulka znajdowano już w grobach z tego okresu, co mogłoby oznaczać wiązanie go z rytuałami magicznymi i ze strefą zaświatów. Inni autorzy skłaniają się jednak do uznawania, że wojownicy zaprawiali się przed bitwą mocnym piwem i odpowiednio nastawiali psychicznie, w czym może pomagały wpływy kulturowe (szał berserkergang ma trochę podobieństw do malezyjskiego stanu "amok"). W każdym razie łatwość przekroczenia bezpiecznej dawki lulka powodowałaby wówczas, że niektórzy wojownicy umieraliby od niego a nie od bitwy. 

W razie zatrucia stosuje się głównie leczenie objawowe. Odtrutką swoistą może być pilokarpina, która znosi działanie atropiny. 

Liście lulka, które zawierają dużo mniejsze stężenie toksyn, ze względu na specyficzny zapach bywały czasem używane do zaprawiania piwa lub jako kadzidła. Dodawano ich do tytoniu dla wzmocnienia lub palono samodzielnie. Nazwa rośliny bierze się zresztą od staropolskiej nazwy fajki, przy czym dawna lulka była często prostą rurką z nieco poszerzonym jednym końcem. W tym właśnie znaczeniu, palenia fajki a nie palenia tego konkretnego Lulka czarnego, wspominał o lulkach Mickiewicz w "Pani Twardowskiej".