Mourad Saadi on Unsplash

Written by 09:00 Hydro, Meteo, Nauka, Technologie

Napełnienie Bałtyku – ważny punkt odniesienia dla morskich prognoz hydrologicznych

Arkadiusz Fabrycki
IMGW-PIB/Centrum Hydrologicznej Osłony Kraju/Biuro Prognoz Hydrologicznych w Gdyni

W codziennej, operacyjnej służbie Biura Prognoz Hydrologicznych w Gdyni powszechnie stosuje się parametr Malińskiego, potocznie nazywany „napełnieniem Bałtyku”. Został on wprowadzony i określony empirycznie przez autora już w latach 50. XX wieku. Wartość liczbową parametru oblicza się każdego dnia i podaje w centymetrach. Stanowi on podstawowy punkt odniesienia dla krótkoterminowych prognoz hydrologicznych i pomaga m.in. w określeniu początku i końca wezbrania sztormowego.

Napełnienie Bałtyku to jednowymiarowy parametr reprezentujący hipotetyczny poziom morza, do którego dążyłyby stany wody wzdłuż całego wybrzeża w przypadku braku innych sił generujących ruch wody. Wartość tego parametru jest wypadkową działania różnych czynników:

  • ciśnienia atmosferycznego, a ściślej jego rozkładu nad Morzem Bałtyckim;
  • różnicy temperatur powietrza i wody;
  • średniego poziomu morza zarejestrowanego w godzinach rannych we wschodniej części polskiego wybrzeża;
  • aktualnego działania wiatru.

Jeśli przyjmiemy, że Morze Bałtyckie to zbiornik, w którym na zmagazynowaną wodę nie działa żadna siła (poza grawitacją), to jej poziom w każdym punkcie będzie taki sam. Stan ten ulega zmianie, gdy tylko pojawi się jakaś siła, np. długotrwały wiatru wiejący z określonego kierunku. Wówczas woda w zbiorniku zaczyna przemieszczać się w konkretnym kierunku, a jej poziom zmienia się – w niektórych strefach spada, a w innych wzrasta. Gdy wiatr ustaje, woda „dąży” do wyrównania swojej energii potencjalnej – tam gdzie poziomy spadły, teraz będą rosły co najmniej do wartości parametru Malińskiego sprzed wystąpienia silnego wiatru.

Najbardziej na południe wysunięta część Danii - Gedser Odde na wyspie Falster. Fot. Benjamin Blattler on Unsplash.
Najbardziej na południe wysunięta część Danii – Gedser Odde na wyspie Falster. Fot. Benjamin Blattler on Unsplash.

Morze Bałtyckie nie jest „zbiornikiem” zamkniętym. Jego poziom zależy od ilości wody, która trafi do niego z Morza Północnego poprzez Cieśniny Duńskie. Ma to ogromny wpływ na wartość parametru Malińskiego. Jeśli uprościmy układ Morze Północne – Cieśniny Duńskie – Morze Bałtyckie do schematu dwóch połączonych ze sobą w jednym miejscu zbiorników, to widać jak dużą rolę odgrywa wiatr z sektora zachodniego, który powoduje wzrost napełnienia Bałtyku. Im dłużej utrzymuje się silny wiatr ze stałego kierunku, tym większa będzie wartość parametru Malińskiego. Odwrotne zjawisko obserwujemy, gdy występują silne wiatry z sektora wschodniego. Wówczas wody Morza Bałtyckiego przemieszczają się przez cieśniny z powrotem do Morza Północnego.

Lato nad Bałtykiem, Höllviken, Szwecja. Fot. Drahomir Posteby on Unsplash.
Lato nad Bałtykiem, Höllviken, Szwecja. Fot. Drahomir Posteby on Unsplash.

W codziennej pracy operacyjnej spotykamy się z kilkoma najczęściej występującymi sytuacjami, w których wpływ parametru Malińskiego jest najbardziej zauważalny.

Zmiany poziomu morza bez wymuszenia meteorologicznego (tzw. sytuacja bezgradientowa). Jest to sytuacja hydrometeorologiczna, podczas której różnice ciśnień i siła wiatru są tak małe, że nie powodują wahania poziomu morza. Przyjmuje się, że siła wiatru jest wtedy niższa niż 3 st. w skali Beauforta. W takich warunkach na poziomy wody w portach polskich ma wpływ tylko i wyłącznie aktualna wartość napełnienia Bałtyku.

Zmiany poziomu morza podczas występowania wiatrów z sektora północnego przy niskiej wartości parametru Malińskiego. W polskiej strefie brzegowej poziomy wody zależą głównie od kierunku i siły wiatru. Groźne wezbrania sztormowe są spowodowane przede wszystkim silnym wiatrem z kierunków północnych i północno-zachodnich, kiedy to ogromne ilości wody przemieszczają się z północy na południe Bałtyku i wdzierają się do portów lub ujść rzek. Jednak przy niskiej wartości parametru Malińskiego (na przykład 470 cm), nawet dość silne wiatry z kierunków N i NW nie powodują gwałtownych wzrostów poziomów – w takiej sytuacji zazwyczaj nie są osiągnięte nawet stany ostrzegawcze. Odwrotnie jest przy wysokiej wartości tego parametru.

Zmiany poziomu morza w sytuacji przewagi wiatrów z sektora południowego przy wysokiej wartości parametru Malińskiego. Silne wiatry odlądowe (południowe) wzdłuż polskiego Wybrzeża oznaczają zwykle obniżenie poziomu morza i brak zagrożenia powodziowego w strefie brzegowej. Sytuacja nie jest tak jednoznaczna, gdy wartość napełnienia Bałtyku jest bardzo wysoka i np. wynosi około 580 cm. Wówczas mimo silnego wiatru z sektora południowego, który „wypycha” wody na północ Bałtyku, jeszcze przez długi okres na wodowskazach morskich poziomy wody mogą się wahać powyżej stanów ostrzegawczych lub alarmowych.

Kvarken Północny - cieśnina w środkowej częsci Zatoki Botnickiej. Od 200 roku wpisana na listę Światowego Dziedzictwa Kulturowego i Przyrodniczego Ludzkości organizacji UNESCO.
Kvarken Północny – cieśnina w środkowej częsci Zatoki Botnickiej. Od 2000 roku wpisana na listę Światowego Dziedzictwa Kulturowego i Przyrodniczego Ludzkości organizacji UNESCO.

Przy opracowywaniu prognoz hydrologicznych morza, synoptyk musi uwzględnić fakt, że Bałtyk to bardzo rozległy teren, a kierunek przepływu wód morskich nie zmienia się natychmiast wraz ze zmianą siły i kierunku wiatru. Poziom morza, w tym napełnienie Bałtyku, charakteryzują się pewnym opóźnieniem w stosunku do warunków wietrznych, dlatego parametr Malińskiego liczony jest raz na dobę.

Zdjęcie główne:  Mourad Saadi | Unsplash


Arkadiusz Fabrycki
Absolwent Uniwersytetu Gdańskiego. W IMGW od 2010 roku. Zajmuje się głównie bieżącą pracą operacyjną i synoptyczną.

(Visited 427 times, 1 visits today)
Close