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

1890 - Huragan w Słonimiu

17 lipca 1890 był na terenach Gubernii Grodzieńskiej typowym lipcowym dniem gorącym. W południe we Lwowie zanotowano +34 stopnie.[1] Nacierał na te tereny chłodny front, niosący dużo chłodniejsze powietrze. Po południu burze odnotowano na dość dużym terenie, jednak w jednym miejscu osiągnęły niebywałe natężenie.

Wedle relacji ze Słonima:

Po upałach trzydziestu stopni dosięgających, dnia 17 b.m. około godz. 6-ej
wieczorem, wszczęła się burza. Wicher z szaloną gwałtownością uderzył na miasto, zrywając dachy, wyłamując okna, obalając ogrodzenia i bramy. Niektóre domy drewniane leżą w luinie, a nawet kamienice są mocno nadwyrężone, zwłaszcza przy ul Jurydyckiej, Panosowskiej i innych. Straty w okolicy są dużo większe albowiem huragan poobalał mnóstwo starodrzewu, powywracał chaty i wiele bydła pozabijał. O ludziach których burza o śmierć przyprawiła, mówią wiele ale trudno przerażonemu plotkarstwu wierzyć; to pewna że pod Słonimem zginęły trzy osoby przywalone ścianą chaty wieśnaczej.[2]

Prasa nie była pewna co do charakteru zjawiska, raz mówiąc o huraganie a kiedy indziej o trąbie powietrznej. W jednym z artykułów korespondent pisze, że na szczęście wiatr przeszedł niezbyt szerokim pasem, oraz opisuje jak wiatr przenosił w powietrzu drewniane domy na odległość kilkunastu kroków, a zerwane dachy przenosił na pół wiorsty (ok. pół kilometra). Byłyby to zniszczenia wskazujące na trąbę powietrzną.[3]

Straty opisywane w prasie miały być znaczne. W centrum miasta zawaliły się całkowicie trzy murowane kamienice Popowa, dom Gastmana częściowo zniszczony. Mocno uszkodzone zostały też budynki na przedmieściach przy ulicy Panasowskiej i na Jurydyce. Doliczono się ogółem 160 domów zniszczonych w różnym stopniu. W okolicy zburzonych zostało siedem wsi. Różne artykuły wymieniały: Turkowszczyznę, Kruczki, Klipowszczyznę i Zalesie.
Miałem problem ze znalezieniem ich na mapach, także tych starych. Turkowszczyzna leży ponad 150 km od miasta. Mogło już prędzej chodzić o Talkowszczyznę, na północ od Słonimia. Pozostałych miejscowości nie mogłem dopasować.

Jeśli chodzi o ofiary śmiertelne, to ostatecznego podsumowania nie znalazłem. Korespondent z okolic pisze o śmierci ośmiu kobiet z Turkowszczyzny, które pracowały na polu gdy zastała je burza[4]. Ponadto artykuły opisują śmierć trzech osób z rodziny Grażewicza, którego dom stojący gdzieś niedaleko Słonimia został zupełnie zburzony, a inny korespondent pisze o kilku ofiarach w samym mieście i podaje z nazwiska cztery - trzy mieszkały w jednej z kamienic Popowa i zginęły pod gruzami, jedną osobę zabiło na ulicy przewrócone drzewo.[3] Jedno niepewne źródło podaje szacunek 20 ofiar w mieście i okolicach.[5]

Aktualnie Słonim znajduje sę na terytorium Białorusi.

-------
[1] Gazeta Narodowa nr.165 19 lipca 1890 - wedle pomiarów na stacji na politechnice
[2]  Gazeta Warszawska nr.192 23 lipca 1890
[3] "Prawda. Tygodnik Polityczny, społeczny i literacki" dnia 26 Lipca 1890 r WBC
[4] Gazeta Warszawska nr. 195 26 lipca 1890
[5] Gazeta Radomska Piątek 25 Lipca 1890

Drobne rośliny kwiatowe (11.) - Storczyk kruszczyk

Spacerując w okolicach Nepli zauważyłem na poboczu drogi drobną roślinkę. W zasadzie mógłbym sądzić że to przekwitła dziewanna drobnokwiatowa, bo kwiatostan z daleka wydawał się zielony, ale liście o równoległym unerwieniu, niczym babka lancetowata, sugerowały coś innego. Zaintrygowany zbliżyłem się - czyżby trafiła mi się ciemiężyca? Widziana w ogrodzie botanicznym ciemiężyca zielona była dużo większa, ale może to była akurat biała albo czarna. Dopiero po zobaczeniu kwiatków o charakterystycznym kształcie poznałem, że oto muszę mieć do czynienia z jakimś storczykiem. Moim pierwszym znalezionym w plenerze.

Kruszczyk szerokolistny (Epipactis helleborine), bo to jego ostatecznie znalazłem, jak na europejskie storczyki nie jest tak znów rzadki. Rośnie w całej europie i częściowo w Azji aż po Chiny. Stosunkowo dobrze radzi sobie w stanowiskach zmienionych przez człowieka, pojawia się w parkach, na glebie zawierającej pokruszony gruz czy wreszcie na poboczach dróg. W naturze lubi łąki, obrzeża widnych lasów, glebę raczej zasadową. Jako jedyny europejski storczyk został zawleczony do Ameryki, w Kanadzie na wschodnim wybrzeżu jest dość pospolity.

Tworzy pęd wysoki do 30-40 cm, rzadko przekracza pół metra. Kwiaty zawierają lekko wydatną, białą warżkę, trzy płatki jasnozielone i dwa płatki biało-zielone lub różowawe. Znanych jest kilka podgatunków różniących się drobnymi cechami. Znalezione przeze mnie z początku miały kwiaty zielonkawe, po dwóch tygodniach na przekwitających osobnikach stwierdziłem, że pod koniec kwitnienia przebarwiły się na różowawo.
Kwiaty wydzielają nektar, osobniki które znalazłem były gęsto oblezione mrówkami. W nektarze wykryto obecność naturalnych opioidów, w tym oksykodonu, które działają na owady narkotycznie, powodując że dłużej siedzą na kwiecie. To jedno z nielicznych naturalnych wystąpień tej pochodnej kodeiny.

Wedle portalu Atlas Roślin najbliższe stanowiska znajdują się 50-60 km od tego miejsca.

Układanie kamieni raz jeszcze

Po wielu próbach udała mi się wreszcie sztuczka o jakiej dawno już myślałem - ustawienie kawałka łupka węższym końcem na okrągłym kamieniu

Kamień to tak na prawdę otoczak cegły, znaleziony nad morzem w okolicach ujścia Wisły, jest chropowaty i lekki. W jednej z takich "chrop" możliwe było oparcie końcówki tak, aby była też trochę podparta z tyłu.

Dając niezwykły efekt wizualny

Tutaj jeszcze stosik nad Wisłą na tle miasta za dnia:

Oraz inny stosik w nocy:

a tutaj bukiet kamieni:

---------
ps. to 250 wpis na tym blogu.