Pogoda w Polsce na przestrzeni ostatnich kilku miesięcy cechuje się niezwykłą dynamiką, zwłaszcza jeśli chodzi o silne porywy wiatru. Szczególnie zauważalne jest to w rejonach nadmorskich oraz w górach, gdzie w dwóch naszych obserwatoriach notujemy znaczące wartości prędkości wiatru. Zarówno na Śnieżce, jak i Kasprowym Wierchu porywy wiatru przekraczają regularnie 30 m/s. Nadal to jednak najwyższy szczyt Karkonoszy – chociaż niższy od Kasprowego o niemal 400 metrów – pozostaje najbardziej wietrznym miejscem nie tylko w Polsce, ale również w kontynentalnej Europie. Czemu tak się dzieje?
AUTOR: Paweł Parzuchowski, IMGW-PIB/Kierownik Stacji Meteorologicznej w Zakopanem oraz WOM na Kasprowym Wierchu
Wysokogórskie Obserwatoria Meteorologiczne Śnieżka i Kasprowy Wierch to najwyżej położone punkty pomiarowe IMGW-PIB w Polsce, gdzie od dziesięcioleci prowadzi się regularne obserwacje pogody i klimatu. To również jedne z najbardziej wietrznych miejsc w naszym kraju. W okresie październik 2023 – luty 2024 na Śnieżce zanotowano aż 74 dni z porywami wiatru przekraczającymi wartość 30 m/s, a na Kasprowym Wierchu 44. Maksymalna prędkość wiatru zarejestrowana w tym czasie na karkonoskim szczycie to 56 m/s (zmierzona dwukrotnie 24 i 25 stycznia), z kolei na stacji tatrzańskiej – 46 m/s. Dokładniejsza analiza szczegółowych danych pokazuje, że różnice między obiema lokalizacjami są jeszcze wyraźniejsze. Kolosalna dysproporcja wystąpiła w liczbie dni z wiatrem bardzo silnym (średnia 10-minutowa prędkość wiatru ≥15 m/s). Na Śnieżce w opisywanym okresie odnotowano ich aż 66, zaś na Kasprowym Wierchu zaledwie 6. Co więcej, w karkonoskim obserwatorium w ciągu 7 dni porywy wiatru przekraczały prędkość 50 m/s. Takie warunki to również ogromne wyzwanie dla pracujących tam ludzi, ale o tym za chwilę.
Szczyt szczytowi nierówny
Kasprowy Wierch, wznoszący się na wysokość 1987 m n.p.m., usytuowany jest w głównej grani Tatr, w centralnych rejonach tego pasma górskiego. Z trzech stron otaczają go szczyty przekraczające 2000 m n.p.m. i tylko od północy stromo opada ku Kotlinie Zakopiańskiej. Wybitność wierzchołka Kasprowego (liczba określająca, na ile szczyt wyróżnia się ze swojego otoczenia) wynosi zaledwie 37 metrów ponad Suchą Przełęcz. Z racji orografii terenu, która modyfikuje wpływ cyrkulacji atmosfery, przeważają tu wiatry z kierunku południowego i północnego. Średnia prędkość wiatru w ujęciu rocznym wynosi 6,8 m/s, a częstość cisz to ok. 3,8%.
Wiatry bardzo silne (≥15 m/s) obserwuje się na Kasprowym Wierchu średnio przez 62 dni w roku. Największa średnia prędkość wiatru występuje zimą w sytuacjach cyklonalnych (z adwekcją powietrza z kierunków od S do NW) oraz antycyklonalnych (kierunki S i SW). Główna grań Tatr stanowi przeszkodę orograficzną dla mas powietrza płynących do niej prostopadle, co przejawia się występowaniem wiatrów fenowych (w Tatrach zwanych halnymi). Prawdopodobnie najwyższą prędkość wiatru w historii obserwacji na Kasprowym Wierchu odnotowano 6 maja 1968 roku, kiedy to efekt wiatru halnego został wzmocniony przez niskotroposferyczny prąd strumieniowy. Porywy wiatru dochodziły wówczas do 75-80 m/s.
Zupełnie inaczej prezentuje się szczyt Śnieżki – jego wysokość jest co prawda znacznie niższa (1602 m n.p.m.), ale wybitność wynosi aż 1203 metry ponad dno Kotliny Jeleniogórskiej. Plasuje to Śnieżkę na pierwszym miejscu w Polsce w zestawieniu najbardziej wybitnych wierzchołków. Jest ona nie tylko najwyższym szczytem Karkonoszy i Sudetów, ale też pierwszą tak wysoką barierą górską dla mas powietrza napływających z rejonu Morza Północnego czy północno-zachodniego Atlantyku. Widać to szczególnie przy silnej cyrkulacji strefowej, z jaką mamy do czynienia w ostatnich miesiącach.
Na najwyższym szczycie Karkonoszy przeważają wiatry z kierunku północno-zachodniego i południowo-zachodniego. Średnia prędkość wiatru w roku wynosi tu 12,7 m/s (niemal dwukrotnie więcej niż na Kasprowym Wierchu), a częstość cisz to ok. 1,3% (trzykrotnie mniej niż na Kasprowym Wierchu). Wiatry bardzo silne (≥15 m/s) obserwuje się średnio przez 139 dni w roku (ponad dwukrotnie częściej niż na Kasprowym Wierchu. W przypadku zwartego i długiego grzbietu Karkonoszy efekt jego opływania przez wiatr ma mniejsze znaczenie, przez co wzrasta dynamika przepływu mas powietrza ponad barierą górską.
Zarówno w strefie szczytowej, jak i u podnóży Karkonoszy dominuje składowa równoleżnikowa przepływu mas powietrza. Położenie grzbietu tych gór niemal prostopadle do przeważającego, południowo-zachodniego kierunku cyrkulacji skutkuje również powstawaniem wiatru typu fenowego (zwanego fenem sudeckim). Najwyższe prędkości wiatru w Karkonoszach występują przy przemieszczaniu się aktywnych układów niżowych oraz przy wietrze typu fenowego. 64 m/s to najwyższa zmierzona tu od 1966 roku średnia 10-minutowa prędkość wiatru.
Porównując oba punkty obserwacyjne, poza lokalną orografią terenu, należy zwrócić też uwagę na wpływ cech morskich klimatu na Śnieżce i kontynentalnych w Tatrach – mimo niedużej odległości, różnice te są wyraźnie zauważalne. Mniejsza odległość do centrów układów barycznych oraz większa różnica ciśnienia w rejonie Sudetów Zachodnich również wpływają na większą intensywność zjawisk, w tym prędkość wiatru.
Wyjątkowe konstrukcje
Budynki obu naszych Wysokogórskich Obserwatoriów narażone są na ekstremalne warunki pogodowe – huraganowe porywy wiatru, intensywne opady śniegu, wyładowania atmosferyczne, niską temperaturę czy obfite osadzanie się szadzi. Ich konstrukcje, choć zupełnie różne, uwzględniają wpływ tych elementów pogody.
Na Kasprowym Wierchu w latach 1936-1937 powstał solidny, granitowy budynek o kilkumetrowej wysokości (5-8 metrów ponad poziom gruntu), odporny na destrukcyjne czynniki tatrzańskiego klimatu. Według niektórych źródeł, wycofujący się w styczniu 1945 roku Niemcy planowali wysadzić budynek Obserwatorium , jednak ładunki wybuchowe okazały się zbyt słabe w stosunku do potężnych ścian obiektu.
Całkiem inaczej prezentuje się „kosmiczny” budynek obserwatorium na szczycie Śnieżki. Powstał on w latach 1966-1974 jako forma trzech dysków o łącznej wysokości 15 metrów. Aerodynamiczną konstrukcję „spodków” stanowi stalowa kratownica, oparta centralnie na betonowym fundamencie. W 2009 roku taras górnego dysku Obserwatorium uległ osunięciu. Jak orzekli biegli, główną przyczyną katastrofy budowlanej było złe wykonanie spawów mocujących dysk do konstrukcji nośnej. Nie wytrzymały one obciążeń wynikających z zalegającego na dachu śniegu i szadzi oraz podmuchów silnego wiatru. Kilka miesięcy później górny dysk naprawiono i obserwatorzy mogli wrócić do dotychczasowego miejsca pomiarów.
Jako obserwator, który miał okazję pracować w obu lokalizacjach, mogę potwierdzić, że większym wyzwaniem jest pełnienie służby w WOM Śnieżka, gdzie bardzo często trzeba się dostać na szczyt pieszo. Obserwator przebywa na miejscu kilkanaście dni, pełniąc od ośmiu do dwunastu dyżurów 12-godzinnych. Na Kasprowym Wierchu dyżur trwa zwykle 48 godzin, a kolejka linowa znacznie ułatwia dostanie się do Obserwatorium, chociaż niekiedy samo dojście z górnej stacji kolejki do budynku stacji również wymaga dużo wysiłku i czasu. Niemniej praca w obu miejscach predysponuje ludzi wytrzymałych pod względem psychofizycznym, odpornych na ekstremalne warunki i odpowiedzialnych. W zamian otrzymujemy możliwość doświadczania wyjątkowych spektakli pogodowych i obserwacji niezwykłych zjawisk atmosferycznych oraz obcowania z niezakłóconą przez człowieka naturą.
Zdjęcie główne: Widok z tarasu Obserwatorium na Śnieżce. F. Paweł Parzuchowski, IMGW-PIB.
