Jak powstaje Halny w Tatrach

pogoda - wiatr halny Bora

Jeżeli powietrze podnoszą­ce się doznaje oziębienia, to odwrotnie powietrze spadające musi ogrze­wać się. Skoro zaś ogrzewa się, to może pochłaniać parę. Jeżeli np. znajdują się w powietrzu kropelki wody, to będą parować, ale jeżeli krope­lek nie było, lub jeżeli już wyparowały, to, o ile nie otrzyma pary z ze­wnątrz, będzie koniecznie stawać się coraz to (względnie) suchsze. Dopóki są kropelki, część pracy siły ciężkości zużywa się na parowanie, zaś temperatura spadającego powietrza wzrasta pseudo adiabatycznie, t. j. mniej niż o 0°,99C co 100 metrów. Gdy atoli kropelki wyparują, albo gdy ich wcale nie było, to, o ile pominiemy wpływ promieniowania i przewodnictwa, temperatura będzie wzrastać adiabatycznie, t. j. mniej więcej o 0°,99C co każde 100 metrów. Załóżmy, że pewna masa wilgotnego powietrza wzniosła się od po­ziomu A do wyższego poziomu B, że wydzieliła z siebie parę, że wszystka woda pochodząca z kondensacji spadła na ziemię, następnie załóżmy, że owo powietrze spada na powrót do poziomu A. Oczywiście temperatura, z którą powróci do poziomu A będzie wyższa niźli ta, z którą go opuściło, albowiem, wznosząc się i kondensując, oziębiało się wedle pseudo adiabaty a spadając ogrzewa się wedle adiabaty. Wszak założyliśmy, że wszystka wóda wydzieliła się, zatem praca siły ciężkości nie zużywała się na parowanie. Załóżmy np. że początkowo w poziomie A powietrze miało tem­peraturę + 5°C, załóżmy, że poziom kondensacji K leży o 800 metrów ponad poziomem A, zaś poziom B o 1000 metrów ponad K. Wznosząc się od A do K powietrze oziębi się mniej więcej o 8°C. Zatem do po­ziomu K przyjdzie z temperaturą - 3°C. Od poziomu K do poziomu B będzie oziębiać się mniej, niż o 1"C co 100 metrów, bo tu już ma miej­sce kondensacja. W naszym przypadku przyjęliśmy o tyle niską po­czątkową temperaturę, że powietrze może zawierać tylko niewiele pary, wobec czego spadek temperatury będzie dosyć znaczny. Założymy, że średnio wynosi 0°,7C co 100 metrów i znajdziemy, że, wznosząc się od poziomu K do poziomu B, powietrze oziębi się o dalsze 7°C i przyjdzie do poziomu B z temperaturą - 10° C. Spadając od B na powrót do po­ziomu A, t. j. spadając 1800 metrów, ogrzeje się o blisko 18° C, zatem powróci do poziomu A z temperaturą bliską do -f-8°C, t. j. prawie o 3°C wyższą od tej, z którą go początkowo opuściło. W przykładzie powyższym pominęliśmy promieniowanie i przewo­dnictwo. Mamy do tego pewne prawo, albowiem wpływ ich powinien modyfikować rezultat raz w tym, drugi raz w przeciwnym kierunku. Gdyby nawet wpływ promieniowania i przewodnictwa w przeważnej liczbie przypadków zmniejszał różnicę między końcową a początkową temperaturą rozpatrywanej masy powietrza, to zawsze coś z tego dyna­micznego11 ogrzania pozostać powinno. Zresztą doświadczenie poucza, że w rzeczywistości pozostaje zeń nie mało. Inna kwestia, czy i w jakich warunkach opisany wyżej proces mo­że zdarzać się w przyrodzie. Jasne jest, że nad równinami jest on nie­możliwy. Powietrze, które opuściło poziom A z temperaturą + 5 ° C , nie może doń wrócić z temperaturą — 8° C, bo przy tej ostatniej temperatu­rze jest lżejsze, niż przy pierwszej i zanim powróci do poziomu A, to już na pewno natrafi na gęstsze od siebie warstwy i zatrzyma się. Ale jeżeli horyzontalny prąd powietrza napotyka na swej drodze góry, to strugi wiatru muszą wznieść się ponad przełęcze, aby znowu zniżyć się po drugiej stronie gór. Jeżeli poziom kondensacji leży poniżej przełę­czy, to wyżej opisane „dynamiczne ogrzanie musi nastąpić. W ten sposób powstają ciepłe a suche wiatry wiejące od gór w chłodnej porze roku, podczas gdy jednocześnie na podwietrznej stro­nie pada deszcz, lub śnieg. Takim jest „fó hn “ w Alpach, „wiatr halny“ w Tatrach, „shinook" w górach Skalistych Ameryki Półn. i t. d .1). Jako spływające z gór, „fóhn", „wiatr halny" i t. d. są wiatrami spadającymi (Fallwinde). Tak samo spadającym wiatrem jest „bora“ , wiejącym w Tryeście na dalmatyńskiem wybrzeżu i w Noworossyjsku nad morzem Czarnem, „ mistral" wiejący w Prowanccy (osobliwie gwał­towny w Avignon’ie) i t. d. Są to wiatry spadające z gór lub wyżyn na sąsiednie ciepłe nadmorskie wybrzeża. Podobnie jak „fóhn“ i wiatr „halny" są one suche, ale w przeciwieństwie do tamtych zimne 2) t. j. zimniejsze niż powietrze, które wypierają z wybrzeża (bora dalmatyński i noworossyjski jest zimniejszy od „mistralu" prowansalskiego. Na wy­żynie: w Karscie, w Cevennach gromadzi się w zimie zimne powietrze, podczas gdy obok na zwróconemu ku południowi wybrzeżu jest ciepło. W ten sposób wytwarza się stan równowagi niestałej, w którym różnica między temperaturą na górach i temperaturą na dole jest większa od adiabatycznej. Jezioro zimnego i stosunkowo do swego wyższego poło­żenia nazbyt ciężkiego powietrza wisi nad ciepłem powietrzem wy­brzeża. Mały impuls wystarcza, aby ta niestała równowaga została na­ruszona, potem zimne powietrze wylewa się z gór na wybrzeże. Spływając ogrzewa się dynamicznie, ale ponieważ pierwotna różnica tempe­ratury między górą a dołem była większa, niż różnica odpowiadająca spadkowi adiabatycznemu, więc powietrze górne przychodzi na wy­brzeże z temperaturą niższą, aniżeli ta, która panowała przed wiatrem i mieszkańcy wybrzeża odczuwają wiatr zimny. Np. przed borą tempe­ratura na wybrzeżu wynosiła -j-'8° C a na wyżynie - 5°C, zaś różnica wysokości między wyżyną a wybrzeżem wynosi 600 metrów. Spadając powietrze górne ogrzewa się co najwyżej o 6°C, a więc przychodzi na wybrzeże z temperaturą co najwyżej - j- l° C , zatem co najmniej o 7°C niższą od tej, która panowała przed wiatrem.0 M ów im y tu tylko o przyczynie stosunkowo wysokiej temperatury, którą odznaczają się te górskie wiatry, nie wdając się wcale w rozbiór meteorologicznej sytuacyi, która do nich daje impuls.Właściwie w Prowanccy „mistralem " nazywają każdy suchy wiatr ciepły, czy zimny, wiejący od Cevennow, t. j. z NW. Ciepły a suchy wiatr od gór należy oczywiście do tej samej kategorii, co „fóhn “ lub „ wiatr halny“ i tłumaczy się tak samo jak tamte. My tu zarezerwujemy nazwę „mistral“ tylko dla wiatrów jednocześ­nie suchych i zimnych. Że wiatr, który dynamicznie ogrzał się o -f6°C i znikąd nie otrzy­mał pary, będzie suchym, tego osobno tłumaczyć nie potrzeba. Oczywistą jest rzeczą, że „bora“ i „mistralu mogą tworzyć się tyl­ko w pewnych specjalnych orograficznych i klimatycznych warunkach, trzeba mianowicie, żeby wybrzeże było w zimie ciepłe i sąsiednia wy­żyna, czy góry otwarte dla dostępu zimnego powietrza, trzeba następnie, żeby na tych górach, czy wyżynach znajdowały się jakieś kotłowiny, w których zimne powietrze mogłoby się gromadzić. Gdyby np. nad wybrzeżem wznosiły się same stożkowate lub piramidalne góry, to takie gromadzenie się zimnego powietrza byłoby niemożliwe.

Kierunek i siła wiatru

Energia słoneczna utrzymuje powietrze w ciągłym ruchu. Ruch powietrza, specjalnie zaś jego składową równoległą do powierzchni zie­mi nazywamy „wiatrem". Ponieważ w samej powierzchni ziemi składo­wa normalna musi być zerem, przeto na mocy prawa ciągłości musi być małą także-w jej pobliżu. Dopiero na pewnej znaczniejszej wysokości nad powierzchnią gruntu ruch w kierunku normalnym jest o tyle znacz­ny, że daje się obserwować. Dlatego to do niedawna mało co o nim wie­dziano. Poznano „pionowe" wiatry dopiero przy wzlotach balonowych. Jeszcze bliższych informacji dostarczyły wzloty aeroplanem a potem specjalne „ad hoc" obserwacje. O. Hergeseli1) obserwował pionowe prędkości do 2 metr. na sekundę, P. Ludewig do 3 metr. na sek., ale w wirach o poziomej osi towarzyszących burzom, w głębokich jarach rzecznych i parowach, i t. d. i t. d. zdarzają się pionowe prądy o znacz­nie większej prędkości. Według opowiadań lotników pionowe prądy nie­kiedy tak gwałtownie spychają aeroplan na dół, że lotnik czuje, jak sie­dzenie wysuwa się z pod niego; musi chwytać się siodła, steru i t. d., aby nie zostać oderwanym od aparatu. Wszystko to są nowe spostrze­żenia, dostępne nielicznym wybrańcom; ogół ludzi znał i zna tylko ruch równoległy do powierzchni gruntu i ten nazywa „wiatrem " . Ponieważ zaś ogromna większość łudzi mieszka na równinach, więc nazwy, określenia i t.d. wiatrów odnoszą się właściwie do ruchów horyzontalnych. Oznaczamy kierunek wiatru według tej strony horyzontu, skąd wiatr wieje, a więc wiatr południowy wiejący z południa. Według między­narodowej (początkowo angielskiej) nomenklatury oznaczamy główne kierunki literami : N — północ, W— zachód, S - południe, E —wschód. Niemcy piszą O zamiast E , Francuzi O zamiast W. Kierunki pośrednie oznaczamy w taki sposób: N W oznacza wiatr północno-zachodni, iViV'FF— wiatr północno - północno - zachodni i t.d. W ogóle rozróżniamy 16 kierunków, a więc na każdy wiatr przypada wycinek obejmujący 22°,5, t. j. po 11°,25 z każdej strony właściwego kierunku. Prędkość wiatru, albo, jak niewłaściwie mówią, „siłę wiatru ozna­czamy za pomocą skali 6-cio, 8-mio, 10-cio, lub 12-to stopniowej. Marynarze całego świata używają 12-to stopniowej skali Beaufort a (admi­rała angielskiego z początku XIX-go wieku), która obecnie jest także prawie wszędzie (w Austrii od 1 stycznia 1914 r.) w urzędach meteorolo­gicznych zaprowadzona.Skala Beauforta.Siła Prędkość w metr. na sek.0. Zupełna c i s z a 0 - 0,51. Lekki wietrzyk. Dym idzie w górę prawie prosto 0,5 - 2,02. Lekki wiatr dający się już o d c z u ć 2,0 - 4,03. Słaby wiatr poruszający flagi i liście na drzewach 4 — 64. Umiarkowany wiatr rozwiewający flagi, poruszający małe gałęzie.5. Świeży, poruszający większe gałęzie, w odczuciu już niemiły 8 — 116. Silny, poruszający większe gałęzie, głośno szumiący . .10— 147. Ostry, poruszający cieńsze pnie drzew, wzbudzający na wodzie przewalające się fale. . . 12 178. Gwałtowny (wicher), wstrząsający całemu drzewami, wstrzy­mujący osoby kroczące przeciw wiatru 15 - 209. Burza (silny wiatr), zrywająca dachówki, poruszająca lżejsze przedmioty.10. Wielka burza przewracająca i łamiąca drzewa. 11. Bardzo wielka burza siejąca zniszczenie. 12. Orkan (huragan) wszystko niszczący. Prędkość wiatru jest w ogóle u samej powierzchni ziemi, gdzie wiatr napotyka na różne przeszkody, najmniejsza. W miarę wznie­sienia nad powierzchnią prędkość wzrasta, z początku (mniej więcej do Prędkość wiatru jest w ogóle u samej powierzchni ziemi, gdzie wiatr napotyka na różne przeszkody, najmniejsza. W miarę wznie­sienia nad powierzchnią prędkość wzrasta, z początku (mniej więcej do 18 - 24, 21- 28, 22 - 33, 30 i więcej wysokości 500 m. szybko a potem powolniej aż do maximum, które pospolicie bywa osiągnięte w górnej części troposfery. Wraz ze wznie­sieniem zwykle zmienia się także kierunek; częstokroć wiatr górny bywa wprost przeciwny dolnemu, niekiedy nawet obserwujemy kilkakrotną zmianę kierunku. Przejście od wiatru dolnego do górnego odbywa się zwykle w ten sposób, że prędkość nigdzie nie schodzi do zera, lecz w warstwie przejściowej zmienia się stopniowo kierunek wiatru; atoli zmniejszenia prędkości są rzeczą bardzo pospolitą. Dla ogromnej większości ludzi najważniejszym jest wiatr dol­ny, tuż u powierzchni gruntu. Aby dać pojęcie o tern, jak zmie­nia się prędkość wiatru w pobliżu powierzchni, przytoczymy kilka dat według G. H el 1 m a n n ’a x). Dotyczące obserwacje zostały dokonane w Nauen koło Berlina za pomocą anemografów utwierdzonych na wyso­kich rusztowaniach. Grunt dokoła rusztowań był równy, porośnięty tylko trawą. Średnia prędkość wiatru wynosiła: na wysokości 2 metrów nad ziemią 3,29 metr. na sek.; na wysokości 16 metrów — 4,86 m. p. s.; na wysokości 32 m. — 5,54 m. p. s. Jednocześnie na Telegraphenbergu pod Potsdamem na wysokości 41 m. nad ziemią średnia roczna prędkość wiatru wynosiła 5,26 m. p. s., a więc była mniejszą niż na wysokości 32 m. w Nauen. Ale Telegraphenberg jest z trzech stron otoczony lasami i to dosyć wysokimi. G. Heli mann podaje wysokość drzew na 15 do 25 metrów w różnych parcelach. Zresztą H. przekonał się, że w zimie las liściasty mniej hamuje wiatr niż w lecie.

Jedna z charakterystycznych cech klimatu Tatr jest wiatr halny. W tym przypadku słowo "halny" oznacza tyle co "tatrzański". Dawniej górale rzadko używali nazwy "Tatry", częściej mówili po prostu "Hole". Wiatr wiejący od gór nazwali więc "holnym". Halny może przyjść o każdej porze roku, ale najczęściej kojarzy się z wiosną i szybkim znikaniem śniegu lub jesienią, gdy zwiastuje ochłodzenie. Przynosi go niż z północnego zachodu.

Wiatr halny – wiatr typu fenowego, wiejący w południowej Polsce, w Karpatach i Sudetach. Najgwałtowniejsze wiatry tego typu wieją na Podhalu, gdzie opadają ze szczytów Tatr. Jest to ciepły, suchy i porywisty wiatr, wiejący ku dolinom. Niekiedy przynosi znaczne zniszczenia: zrywa dachy, niszczy lasy (tworząc wiatrołomy). Może mieć wpływ na samopoczucie (bezsenność, bóle głowy itp.). Wiatr halny dociera m.in. do Krakowa oraz miast aglomeracji górnośląskiej.
.
Wiatr halny powstaje na skutek różnic ciśnienia pomiędzy jedną a drugą stroną grzbietu górskiego, kiedy po stronie południowej występuje układ wysokiego ciśnienia, a po stronie północnej układ niskiego ciśnienia.

Różnica ciśnień musi być na tyle duża, aby powietrze zalegające po stronie południowej mogło wznosić się i przekroczyć grzbiet górski, stanowiący barierę orograficzną. Poza tym, wysokość grzbietu górskiego lub wilgotność powietrza również musi być odpowiednio duża, aby mogło dojść do skroplenia pary wodnej. Wiatr halny najczęściej występuje w październiku i listopadzie, nieco rzadziej w lutym i marcu.
.
Po nawietrznej stronie grzbietu górskiego powietrze unosi się wzdłuż stoku ochładzając się zgodnie z gradientem wilgotnoadiabatycznym (0,6 °C/100 m) oraz pozbywając się pary wodnej. Następuje kondensacja pary wodnej, rozbudowują się chmury, z których powstaje opad atmosferyczny, często bardzo obfity. Nad górami tworzy się charakterystyczny, biały wał chmur (tzw. wał fenowy).

Po stronie zawietrznej powietrze opada ocieplając się zgodnie z gradientem suchoadiabatycznym (1 °C/100 m), następuje spadek wilgotności względnej. Dzięki temu w kierunku dolin wieje ciepły, suchy i silny wiatr halny, który w porywach osiąga 60 m/s. Największą prędkość (86 m/s, czyli ok. 300 km/h) zanotowano w maju 1968 roku.
.
Wiatr halny ma duże znaczenie klimatyczne: powoduje podwyższenie temperatury powietrza, powstawanie posuch, a zimą szybki zanik pokrywy śnieżnej. Jesienią przyspiesza dojrzewanie nasion i zbóż. Często prowadzi do znacznych strat w drzewostanie.

Wiatr halny nie pozostaje bez wpływu na zdrowie i samopoczucie człowieka. Pod jego wpływem, na skutek gwałtownych zmian ciśnienia powietrza, pogarsza się stan zdrowia osób ze schorzeniami serca i układu krążenia oraz cierpiących na depresję.
. . . .