Nie ma jednego sposobu i uniwersalnej „recepty” na prognozę pogody dla danego lotniska. Każdy port ma swoje określone charakterystyki, które w różny sposób mogą wpływać na kształtowanie się lokalnych warunków atmosferycznych. Ich dokładne i bieżące prognozowanie jest możliwe dzięki doświadczeniu synoptyków, dostępowi do danych z systemów AWOS, obrazów satelitarnych czy radarowych i coraz dokładniejszym modelom numerycznym oraz nieocenionej współpracy z obserwatorami na Lotniskowych Stacjach Meteorologicznych, którzy są „oczami” synoptyków.
AUTORZY:
Izabela Guzik, IMGW-PIB/Centrum Meteorologicznej Osłony Kraju
Katarzyna Stefaniuk, IMGW-PIB/Centrum Meteorologicznej Osłony Lotnictwa Cywilnego
Chociaż modele numeryczne coraz lepiej prognozują pogodę, również w zakresie potrzeb lotnictwa, to nie są nieomylne. Warunki lokalne – zwłaszcza ukształtowanie terenu, bliskość zbiorników wodnych, lasów czy miast – mogą powodować „zakłócenia” i wymagają właściwego ujęcia w obliczeniach modeli prognostycznych. W dalszej części opracowania prześledzimy w jaki sposób specyfika danego regionu Polski wpływa na przebieg pogody i pojawianie się zjawisk istotnych dla bezpieczeństwa i płynności ruchu lotniczego.
Wietrzna i mglista północ
Dla lotnisk położonych w północnej Polsce – Szczecin–Goleniów[1] i Gdańsk – niezwykle ważnym istotną rolę w kształtowaniu warunków atmosferycznych odgrywa bliskość Morza Bałtyckiego W dużym uproszczeniu Bałtyk, jako duży zbiornik wodny o większej pojemności cieplnej niż ląd, latem będzie na ogół chłodniejszy od lądu i powietrza, a zimą – cieplejszy. Skutkować to może tworzeniem się nad jego powierzchnią mgieł i niskich chmur oraz chmur konwekcyjnych z opadami i burzami, które bardzo często są spychane przez wiatr nad ląd i zlokalizowane tam lotniska. Innym istotnym dla tego regionu zjawiskiem jest bryza. W ciepłej porze roku, wiejąca w ciągu dnia od morza bryza będzie powodowała skręt wiatru na kierunki z sektora północnego, co może skutkować powstaniem lokalnych linii zbieżności, zwiększeniem ogólnego zachmurzenia nad lądem oraz rozwojem chmur konwekcyjnych i burz. Zjawisko to w okolicach Gdańska może być jeszcze potęgowane zróżnicowanym ukształtowaniem terenu, które stanowić będzie dodatkowy czynnik wyzwalający konwekcję. Bliskość Morza Bałtyckiego przyczynia się też do wyższych prędkości wiatru na lotniskach nadmorskich, częstszych porywów i uskoków. W Szczecinie–Goleniów te niedogodności są nieco niwelowane przez ląd, który osłania port przy napływie mas powietrza z zachodu. Z kolei lotnisko w Gdańsku, ze względu na położenie na wysoczyźnie, jest bardziej narażone na duże prędkości wiatru.
Innym czynnikiem wpływającym na lokalne warunki pogodowe są powierzchnie leśne. W Gdańsku las i ogrody działkowe ciągną się wzdłuż pasa startowego po jego południowej stronie, z przerwą wzdłuż ul. Budowlanych, mniej więcej naprzeciwko terminala T1. Przy wietrze południowo-wschodnim lotnisko znajduje się w cieniu lasu, co może skutkować różnymi wskazaniami wiatromierzy na progach i środku pasa – te „progowe” będą jakby „zasłonięte” przed wiatrem. Istnieje też ryzyko wystąpienia uskoku wiatru w związku z innym przepływem powietrza ponad powierzchnią leśną.
Las stanowi również źródło wilgoci sprzyjające powstawaniu mgieł. W Szczecinie–Goleniowie obszar leśny znajduje się na wschód od lotniska i przy sprzyjających warunkach można obserwować „wychodzenie” mgieł i mgieł przyziemnych na pas. W Gdańsku, oprócz lasu po południowej stronie oraz na północ od progu pasa 29, występuje obniżenie terenu ku progowi 11. Stanowi ono duży rezerwuar wilgoci i przyczynia się do częstego powstawania mgieł przyziemnych w północno-zachodniej części lotniska.
Na nizinach wszystkiego po trochu
Na lotniskach Polski nizinnej kluczowym czynnikiem warunkującym lokalne warunki pogodowe jest obecność zbiorników wodnych, rzek i lasów – nie jest to jednak obowiązująca dla każdego przypadku zasada. Przykładowo dla portu Warszawa–Radom bardziej istotne znaczenie ma zlokalizowane po zachodniej stronie miasto, które z jednej strony stanowi dodatkowe źródło jąder kondensacji i przyczynia się do powstawania częstszych mgieł i zachmurzenia chmurami Stratus, a z drugiej – obniża poziom wilgotności i podwyższa temperaturę powietrza. Podobnie niewielki wpływ lasu obserwuje się w Lublinie, gdzie tereny leśne znajdują się jedynie na północ od progu pasa 25; pozostałe obszary to pola, łąki i zabudowa miejska.
Zbiorniki wodne i obszary leśne zdecydowanie warunkują funkcjonowanie lotnisk Olsztyn–Mazury, Bydgoszcz i Łódź. Na zachód od portu Olsztyn–Mazury znajdują się liczne jeziora wpływające na zwiększoną częstość mgieł i chmur Stratus, a lasy otaczające lotnisko mogą stanowić dodatkową barierę przed szybszym ustępowaniem mgieł. Lokalne warunki atmosferyczne są mocno uzależnione od obecności lasów i rzek również na lotnisku Bydgoszcz. Na zachód od portu znajduje się wieś o nazwie Białe Błota, której nazwa właściwie sugeruje duży poziom wilgotności tych terenów.
W Łodzi bardzo często pojawiają się mgły i mgły przyziemne. Lotnisko sąsiaduje od południa z rzeką Ner, a po zachodniej stronie biegnie kanał do oczyszczalni ścieków, który prowadzi cieplejsze wody. Dodatkowo pas startowy obniża się na zachód w stronę progu 07, za którym znajdują się tereny podmokłe. Wzniesienie i miasto od wschodu stanowi barierę przed ustępowaniem mgieł i niskiego zachmurzenia. Na zachód od lotniska została zbudowana droga ekspresowa, która jest źródłem jąder kondensacji potrzebnych do rozpoczęcia tworzenia się mgieł.
Port Warszawa–Modlin również cechuje się częstszym występowaniem mgieł. Przyczyniają się do tego położone na południe od lotniska Wisła i Narew. Mgły i niskie chmury zalegają tu znacznie częściej i dłużej niż na terenach bardziej oddalonych od rzek. Brak w okolicy barier orograficznych – lasów, miast czy wzniesień – na ogół przyczynia się do wyższych średnich prędkości wiatru niż na lotnisku Warszawa–Chopina, za to wpływa na rzadsze występowanie porywów.
Położony niemalże w mieście port Warszawa–Chopina również narażony jest na wpływ warunków lokalnych. Co prawda Stawy Raszyńskie zlokalizowane są w znacznej odległości od lotniska, to jednak zwiększają ryzyko tworzenia się mgieł przy wietrze z sektora południowo-zachodniego. Przy napływie powietrza z północy, od strony miasta, częstość mgieł jest niższa, wilgotność mniejsza, a temperatura wyższa. Z kolei zróżnicowana zabudowa miejska wpływa na turbulentny przepływ i może potęgować częstość porywów wiatru.
Kolejne lotnisko, na którym istotnie zauważalny jest wpływ warunków lokalnych na pogodę, to Zielona Góra–Babimost, położone około 30 km na północny wschód od miasta Zielona Góra, w otoczeniu lasów, jezior i terenów podmokłych. Z tego powodu port lotniczy jest często narażony na niskie podstawy chmur Stratus i ograniczoną widzialność z powodu zamglenia lub mgły. Mgły radiacyjne najczęściej tworzą się w południowej i wschodniej części lotniska. Jednak największe prawdopodobieństwo zakrycia całego obszaru przez mgły występuje przy słabym wietrze z kierunku północno-wschodniego i południowo-zachodniego, czyli zgodnych z kierunkiem przebiegu osi pasa. Otoczenie lasów wpływa także na odchylenie kierunku wiatru o 10-30° w stosunku do obserwowanego na okolicznych stacjach pomiarowych, a także zwiększenie jego średniej prędkości przy kierunkach wschodnich i zachodnich. Ponadto piaszczyste podłoże powoduje większe wahania temperatury – temperatura szybciej wzrasta i spada niż na okolicznych stacjach, co w okresie jesienno-zimowym również może sprzyjać pojawieniu się zamglenia lub mgły już w godzinach popołudniowych.
Nieco innymi warunkami lokalnymi charakteryzuje się lotnisko Poznań–Ławica, które jest położone około 7 km na zachód od centrum miasta, w otoczeniu osiedli domów jednorodzinnych. Jak powszechnie wiadomo, miasto jest źródłem dymów i jąder kondensacji, z drugiej strony wpływa na wzrost temperatury powietrza na lotnisku, w tym przypadku przy wietrze wschodnim. Położenie portu lotniczego na zachodnim brzegu Warty powoduje, że burze wewnątrzmasowe, przemieszczające się od północy i wschodu przy słabym gradiencie ciśnienia, mogą słabnąć lub omijać lotnisko. Z kolei podczas adwekcji z zachodu i południowego zachodu, mogą być bardziej intensywne lub nawet zatrzymywać się nad portem.
Silny wiatr i gwałtowne zjawiska na południu
Tak jak na północy Polski istotne znaczenie na kształtowanie warunków meteorologicznych ma bliskość Morza Bałtyckiego, tak na południu kraju szczególny wpływ na pogodę ma urozmaicona rzeźba terenu, a zwłaszcza bliskie sąsiedztwo pasm górskich – Karpat i Sudetów. Oddziaływanie obszarów górskich i wyżynnych zaznacza się niemal we wszystkich elementach pogody, jednak w przypadku lotnisk położonych na południu kraju w największym stopniu będą one modyfikować warunki wietrzne, termiczne i wilgotnościowe.
Lotnisko Wrocław–Strachowice jest położone około 12 km na zachód od centrum miasta, a od południowej i zachodniej strony otoczone lasem i polami uprawnymi. Znajduje się również w bliskim sąsiedztwie rzek Bystrzycy i Strzegomki. Taka lokalizacja powoduje, że mgły radiacyjne i silne zamglenia tworzą się zwykle w zachodniej i południowo-zachodniej części portu, skąd mogą rozprzestrzeniać się na cały jego obszar. Chociaż lotnisko jest położone w centrum Niziny Śląskiej, to bardzo istotną rolę dla warunków meteorologicznych Wrocławia odgrywa urozmaicona rzeźba terenu Sudetów i ich Pogórza. Sudety generują strumienie wiatru o zróżnicowanej prędkości, które nie pozwalają na utworzenie się stabilnej inwersji przyziemnej. Dlatego podczas adwekcji powietrza z południa i południowego zachodu duży wpływ na proces tworzenia się mgieł na lotnisku ma prędkość i kierunek wiatru na kilkuset metrach (950 hPa). Wówczas widzialność znacznie się waha i naprzemiennie może występować mgła, mgła przyziemna lub zamglenie. Z kolei przebieg pasma Sudetów wpływa na zmniejszenie prędkości i porywów wiatru z kierunku południowo-zachodniego (cień wiatrowy Sudetów). Warto jednak podkreślić, że latem przy takim spływie powietrza, burze i opady przelotne, które tworzą się nad górami, z dużym prawdopodobieństwem mogą przemieścić się nad lotnisko.
Wysokość nad poziomem morza ma istotne znaczenie dla kształtowania się warunków pogodowych na lotnisku w Pyrzowicach. Jest ono położone na Wyżynie Śląskiej, około 35 km na północ od Katowic, na wysokości 301 m n.p.m., co czyni je najwyżej zlokalizowanym cywilnym portem lotniczym w Polsce. Przemieszczające się tu chmury Stratus mają niższą podstawę niż na okolicznych stacjach synoptycznych. Bliskie sąsiedztwo dużych obszarów leśnych i terenów podmokłych sprzyja częstemu tworzeniu się i długiemu zaleganiu mgieł. Ponadto dość urozmaicona rzeźba terenu, zwłaszcza wzniesienia Wyżyny Woźnicko-Wieluńskiej na północ i północny zachód od lotniska, może wpływać na bardziej intensywne opady przelotne i burze przemieszczające się z kierunków zachodnich i północnych. Warto zauważyć, że istotne znaczenie dla warunków wiatrowych na tym lotnisku ma Brama Morawska – wąskie zapadlisko między łańcuchami Sudetów i Karpat. Podczas adwekcji powietrza z kierunków południowych Brama Morawska powoduje zwiększanie się średnich prędkości i porywów, a także sprzyja występowaniu uskoku wiatru.
Bardzo wyraźny wpływ ukształtowania terenu na warunki meteorologiczne można zaobserwować w Krakowie. Lotnisko Kraków–Balice jest zlokalizowane w wąskiej dolinie Wisły, około 11 km od centrum miasta w kierunku zachodnim i około 95 km na północ od łańcucha Tatr. Takie położenie portu wpływa na znaczną modyfikację kierunku i prędkości wiatru – dominuje wiatr z kierunków zachodnich i wschodnich, czyli zgodnych z równoleżnikowym przebiegiem osi doliny Wisły, natomiast od północy i południa dopływ powietrza jest ograniczony przez wzniesienia. Poza wiatrem fenowym, bardzo często warunki meteorologiczne w regionie kształtuje spływ chłodnego powietrza ze stoków otaczających Kraków podczas bezchmurnych nocy. Bezpośrednim tego rezultatem są inwersje temperatury, zastoiska chłodnego powietrza oraz długo utrzymujące mgły i chmury Stratus, co w zimie dodatkowo może sprzyjać oblodzeniu lub występowaniu opadów marznących.
Jak powszechnie wiadomo, charakterystyczny dla obszarów południowej Polski jest wiatr typu fenowego – ciepły i porywisty, z kierunków południowych, zwany także halnym. Odziaływanie tego typu wiatru najczęściej można zauważyć na lotnisku Rzeszów–Jasionka, kiedy średnie prędkości i porywy wiatru (prostopadłe do osi pasa) są zwykle większe niż na innych lotniskach południowej Polski. Warto zaznaczyć, że na tym lotnisku wiatr fenowy może również sprzyjać występowaniu uskoku wiatru.
Zrozumienie wpływu warunków lokalnych na pogodę w różnych sytuacjach meteorologicznych jest wręcz niezbędne w pracy operacyjnej synoptyka. Taka wiedza ma znaczenie zwłaszcza przy pisaniu prognoz i ostrzeżeń, a co za tym idzie, bezpośrednio wpływa na bezpieczeństwo w ruchu lotniczym. Informacji na ten temat nie można znaleźć w podstawowych podręcznikach meteorologii, lecz są wynikiem wieloletnich obserwacji i doświadczenia zawodowego nabywanego wraz długością stażu pracy na tym stanowisku.
[1] Każdorazowo, gdy w tekście pojawia się nazwa własna, jeżeli nie zaznaczono tego inaczej, autorki mają na myśli lotnisko, nie obszar administracyjny miasta: Bydgoszcz (EPBY), Gdańsk (EPGD), Katowice–Pyrzowice (EPKT), Kraków–Balice (EPKK), Lublin (EPLB), Łódź (EPLL), Olsztyn–Mazury (EPSY), Poznań–Ławica (EPPO), Rzeszów–Jasionka (EPRZ), Szczecin–Goleniów (EPSC), Warszawa–Modlin (EPMO), Warszawa–Chopina (EPWA), Warszawa–Radom (EPRA), Wrocław–Strachowice (EPWR), Zielona Góra–Babimost (EPZG).
IZABELA GUZIK. Doktor w dziedzinie nauk ścisłych i przyrodniczych w dyscyplinie nauki o Ziemi i środowisku. Absolwentka Uniwersytetu Jagiellońskiego. Z IMGW-PIB związana od 2019 roku jako synoptyk prognoz meteorologicznych ogólnych i lotniczych w Biurze Prognoz Meteorologicznych w Krakowie. Jej zainteresowania naukowe dotyczą meteorologii górskiej i lotniczej oraz zmian klimatu. Pasjonatka turystyki pieszej, muzyki, fotografii i grafiki komputerowej.
KATARZYNA STEFANIUK. Magister Geografii w specjalności Geografa Fizyczna, absolwentka Uniwersytetu Warszawskiego. Z IMGW-PIB związana od 2016 roku jako synoptyk lotniczy w Centralnym Biurze Prognoz Lotniczych – Meteorologicznym Biurze Nadzoru. Zaangażowana w rozwój prognoz lotniczych. Wcześniej związana z gospodarką wodną, zagadnieniami związanymi ze zmianami klimatu i przeciwdziałaniu skutkom suszy. Żeglarka, pasjonatka turystyki, wspinaczki i gór oraz mama.
Zdjęcie główne: Eric Masur | Unsplash.
