Całkowite zaćmienie Księżyca 27.07.2018 A.D.: Ostatni komentarz do prognoz modeli numerycznych - powiewa nadzieją!

Nadeszła ostatnia doba przed jedynym takim całkowitym zaćmieniem Księżyca w XXI wieku. Nikt przed nami w tym stuleciu nie obserwował zjawiska równie długiego i nikt po nas za naszego życia na powtórkę się nie załapie. Przed nami najważniejszy spektakl astronomiczny 2018 roku. Przygotowania ukończone, baterie naładowane, czas zatem na przedostatni tekst Astronomicznej Kampanii Popularyzacyjnej i zarazem ostatni komentarz do prognoz pogodowych modeli numerycznych z uwzględnieniem wszystkich regionów Polski.

Skala Danjona.
Credits: NASA

W połowie tygodnia ➨ w pierwszym rzucie oka na sytuację synoptyczną dodałem w tytule, że powiewa grozą. I rzeczywiście - z jednej strony mamy dość dynamiczną sytuację, na piątkowych mapach szczególnie widoczną w południowych i południowo-zachodnich województwach, gdzie letnie burze mogą w dzień przysporzyć nieco niepewności co do sytuacji wieczornej, ale z drugiej - niejako będącej skutkiem pierwszej - kolejne aktualizacje modeli numerycznych są zmienne i przypominają trochę rosyjską ruletkę, w której dookoła stołu zasiada szesnaście województw do samego końca nie mogących być pewnych, które trafią na kulkę w rewolwerze. Niestety w sytuacjach, gdy mamy do czynienia z letnią konwekcją i zjawiskami burzowymi, modele często tutaj przestrzelają i nie są w stanie tak dokładnie trafić z prognozą jak wówczas, gdy procesy w atmosferze nie przebiegają tak dynamicznie. To co pozostaje niezmienne w wyliczeniach zarówno modelu UM jak i GFS, to prawie zerowa obecność zachmurzenia piętra niskiego i średniego nad praktycznie całą Polską. Możliwe są lokalne "wysepki" gdzie chmur tych pięter uzbiera się do 30-40%, ale w świetle tak znaczącego zaniku tych chmur po godzinach popołudniowych wydaje się, że nawet taka ich ilość jest zawyżona i w praktyce będzie ich jeszcze mniej.

Zmieniają się zaś nieustannie wyliczenia co do ilości i rozmieszczenia chmur wysokich. O ile w aktualizacji na 24 godziny przed początkiem zaćmienia, model GFS dla praktycznie całej Polski nie przewiduje chmur niskich i średnich, o tyle model UM w tym samym wyprzedzeniu czasowym nie jest tutaj tak zbieżny i gdzieniegdzie przewiduje ich do 4 oktantów (50% powierzchni nieba) występujących równocześnie (niskie plus średnie). Meteorogramy modelu UM na dobę przed zaćmieniem przedstawiają się następująco:

Szczecin. Źródło: meteo.pl

Gdańsk. Źródło: meteo.pl

Olsztyn. Źródło: meteo.pl

Białystok. Źródło: meteo.pl

Poznań. Źródło: meteo.pl

Toruń. Źródło: meteo.pl

Warszawa. Źródło: meteo.pl

Lublin. Źródło: meteo.pl

Wrocław. Źródło: meteo.pl

Katowice. Źródło: meteo.pl

Kraków. Źródło: meteo.pl

Rzeszów. Źródło: meteo.pl

Warto zauważyć, z jak wydajnymi opadowo burzami (na każdym meteorogramie to drugi diagram od góry - suma opadu) możemy mieć do czynienia spoglądając na wyniki modelu UM dla miast południowego zachodu i południa Polski. Wrocław, Katowice, Kraków i Rzeszów w godzinach dziennych przy wzroście zachmurzenia na wszystkich piętrach (diagram ostatni) typowym dla rozwoju pionowych chmur cumulonimbus, w obliczeniach modelu UM figurują jako obszary z opadem przekraczającym skalę (powyżej 30 mm/godz. - czerwone kwadraciki na zielonych "igłach"), a więc typowym skutkiem silnej konwekcji i obfitych w deszcz chmur burzowych. Pocieszający jest fakt zanikania tego zachmurzenia bliżej wieczoru i na ogół brak opadów po zmroku, kiedy rozpoczynać będziemy obserwacje, jednak taka dynamiczna sytuacja będzie miała prawo podnosić emocje obserwatorów we wspomnianych miastach i ich województwach, bardzo prawdopodobne są także wyraźne zmiany wyliczeń modelu oraz sumy i rozmieszczenia opadu konwekcyjnego w ostatnich aktualizacjach przed zaćmieniem.

Od południowego wschodu po centrum w ostatnich aktualizacjach zaznacza się wpływ niżu czarnomorskiego, z kolei obszary północne, północno-zachodnie i zachodnie trafiają pod skrzydła umacniającego się wyżu znad krajów skandynawskich. Jeżeli pamiętacie mój drugi tekst kampanii popularyzacyjnej - ➨ Mecz chmury kontra pogodne niebo - zwłaszcza jego wyniki - humory mogą poprawiać się wszystkim Pomorzanom, bo to właśnie tam przez ostatnich 10 lat, w dniu 27 lipca pogoda najczęściej była pochmurna (wynik porównania wyniósł 7:3 dla zachmurzenia), ale kończąc tamten wpis wspominałem, że skoro częściej dotąd uwidaczniała się tam niezbyt przyjemna dominacja chmur, to w końcu musi nadejść taki 27 lipca, który te straty odrobi. Wszystko wskazuje na to, że po tym najbliższym 27 lipca - ku uciesze mieszkańców tych regionów - to pogodne niebo uzyska tam ten upragniony kolejny punkt. Z kolei tam, gdzie prawdopodobieństwo na sukces wydawało się największe, prognoza sugeruje odrobienie starty jednego punktu przez aurę pochmurną, choć z tendencją do zanikania w godzinach wieczornych: pytanie jak szybkiego zanikania. Tak to w każdym razie widzi model UM w powyższej aktualizacji.

Prognoza modelu GFS na dobę przed zjawiskiem roku jest poniekąd zbieżna z modelem UM w kwestii rozmieszczenia zachmurzenia wysokiego, mającego występować w dużym natężeniu tam, gzie UM sugeruje najwyraźniejszą konwekcję i rozwój burz w godzinach dziennych, a więc w pasie województw południowo-zachodnich i południowych, oraz nieznacznie północno-wschodnich, stanowiąc jednocześnie wyraźne przeciwieństwo wyliczeń podawanych jeszcze przed dwiema dobami, jakie przytoczyłem w poprzednim tekście. Jednocześnie na mapach GFS w dalszym ciągu po upływie 48 godzin od poprzedniego tekstu, widzimy podtrzymywanie braku lub niemal braku chmur niskich i średnich - poniższe wyniki na 27 lipca o 21:00 CEST i 28 lipca o 00:00 CEST mówią same za siebie i upominają o niekończące się oklaski wszystkich województw:

Prognoza modelu GFS dotycząca poziomu zachmurzenia piętra niskiego o godz. 21:00 CEST 27 lipca i 00:00 CEST 28 lipca. Źródło: meteomodel.pl

Prognoza modelu GFS dotycząca poziomu zachmurzenia piętra średniego o godz. 21:00 CEST 27 lipca i 00:00 CEST 28 lipca. We wszystkich mapach im ciemniejsze barwy tym mniejsze zachmurzenie. Źródło: meteomodel.pl

Taka niemal idealna czystość na niskim i średnim piętrze sugerowana przez GFS od ponad dwóch dni i będąca niezmienna z kolejnymi aktualizacjami upewniać może nas, że pod względem tego rodzaju zachmurzenia będzie idealnie, zakładając oczywiście, że nie mamy do czynienia z kompletnym przestrzeleniem prognoz tego modelu. Wprawdzie model UM widzi takich chmur w całym kraju znacznie więcej wobec GFS (choć pod kątem poszczególnych miast i tak na akceptowalnym poziomie), to jednak pocieszający jest fakt (przynajmniej dla mnie), że w ostatnich dniach to GFS wykazywał się wyraźnie lepszym trafianiem w tej kwestii (nie ujmując na ogół bardzo wysokiej sprawdzalności UM).

Natomiast obecność chmur wysokich w dużej ilości na mapach GFS, choć prognozowanej w odmiennych położeniach z każdą aktualizacją, może utwierdzać w przekonaniu, że nigdzie nad Polską nie wystąpi stan doskonale bezchmurnego nieba na wszystkich poziomach, i że te chmury piętra wysokiego mogą w pewnych obszarach obserwacje utrudniać. Ponownie jednak przypomnę, że nawet pełne pokrycie nieba chmurami wysokimi nie musi oznaczać katastrofy - jeżeli zachmurzenie to jest cienkie i rozrzedzone (jak to zazwyczaj bywa), to widoczność nieba nie staje się zerowa, ale po prostu ograniczona. Fotografowie mają w takiej sytuacji zazwyczaj utrudnione zadanie w uzyskiwaniu zdjęć idealnie wyostrzonych, kontrastowych - obrazy zdają się być mleczne niczym we mgle.

Prognoza modelu GFS dotycząca poziomu zachmurzenia piętra wysokiego o godz. 21:00 CEST 27 lipca i 00:00 CEST 28 lipca. Największe ilości chmur sugerowane są na południowym zachodzie i miejscowo północnym wschodzie kraju. Źródło: meteomodel.pl

Mimo, że najczęściej zachmurzenie piętra wysokiego nie jest gęste - nawet jeśli jest całkowite - nie jest ono pożądanym elementem pogody w sytuacji, gdy będziemy obserwować i fotografować Księżyc nie w zwyczajnej pełni z wysokim blaskiem, ale w całkowitym zaćmieniu podczas centralnego przejścia przez ziemski cień. Takie chmury redukują zawsze blask Srebrnego Globu i nawet te najjaśniejsze pełnie są wówczas znacznie mniej oślepiające, co dopiero więc mówić o sytuacji, gdy nasz satelita sam z siebie straci na jasności przez najgłębsze zanurzenie w cień Ziemi. O ile w pierwszych i ostatnich minutach fazy całkowitej (21:30/23:13 CEST) nie powinno być trudności z dostrzegalnością okiem nieuzbrojonym fazy całkowitej - wówczas odcienie czerwieni tarczy Księżyca będą najjaśniejsze, o tyle nie można już być tego tak pewnym podczas fazy maksymalnej (22:21 CEST), zwłaszcza że stopień pociemnienia tarczy zawsze jest kwestią losową zależną nie tylko od stopnia zanurzenia Księżyca w cień, ale też wysokości nad horyzontem, stanu ziemskiej atmosfery, stężenia pyłów (w tym wulkanicznych) i aerozoli w niej się znajdujących - co przekłada się na rozmaite stopnie pociemnienia tarczy w trakcie faz całkowitych zależnie od zaćmienia.

Tutaj do gry wchodzi pięciostopniowa skala Danjona od L0 do L4, (pierwsza grafika w tekście) określająca jasność faz całkowitych w poszczególnych zaćmieniach. To, z jakim zaćmieniem będziemy mieć do czynienia, zawsze można szacować dopiero w obserwacji wizualnej w trakcie zjawiska. Może się okazać, że będziemy mieć do czynienia z fazą całkowitą o jasności L4 - zaćmieniem jasnym, z "zaledwie" pomarańczowo-żółtawo-czerwonym pociemnieniem tarczy w trakcie fazy maksymalnej, gdy nawet cienkie chmury nie są przeszkodą w obserwacjach, ale można też trafić na zaćmienie skrajnie ciemne - L0 - wówczas barwa zaćmionego całkowicie Księżyca przesuwa się przez głęboką czerwień w stronę brązu, ciemnej szarości czy niemal czerni, sprawiając, że tarcza naszego satelity zlewa się z tłem nieba w jego sąsiedztwie i staje się skrajnie trudna w obserwacji gołym okiem przy całkowicie czystym niebie. Gdyby więc miało paść na zaćmienie w skali Danjona L0, to nawet cienkie chmury na wysokim piętrze będą zdecydowanie niepożądanym gościem.

Kończąc, chciałbym jeszcze wszystkich czytających ten blog, zwłaszcza ten wpis, zachęcić do zabrania swoich pociech, rodzeństwa i kogo się da na obserwacje. Wykorzystajmy jak się tylko da potencjał popularyzacyjny zjawiska astronomicznego tak wielkiej rangi, które niebo przygotowało dla Polaków w tak wybornym scenariuszu: środek wakacji, samiuteńki początek weekendu, maksymalnie dogodne godziny obserwacji i znaczna większość całego zaćmienia zachodzącego w najbardziej widowiskowym wydaniu, widoczna z terenu naszego kraju - doprawdy trudno o bardziej korzystną układankę. Pamiętajmy też, by niezależnie od sytuacji pogodowej z jaką będziemy musieli się zmierzyć, nie rezygnować z wyjścia w teren - nawet jeśli początkowo warunki będą dalekie od idealnych, poświęćmy te 3 godziny jednego letniego weekendu na wyczekanie choćby krótkotrwałych rozpogodzeń, zjawisko jest nadzwyczaj długie i czasem nawet kilka-kilkanaście minut widoczności pomiędzy ewentualnymi chmurami może niesamowicie poprawić nastrój i sprawić, że mimo wszystko ucieszymy się z wykonanej próby. Białą flagę - o ile naprawdę będzie ona koniecznością - wywieszajmy dopiero po 23:13 CEST, gdy zakończy się najbardziej widowiskowa faza całkowita, ale na pewno nie wcześniej.

No i cóż, to tyle z mojej strony, przynajmniej przed zaćmieniem. Ostatni, sobotni tekst kampanii - fotorelacja - będzie albo radosnym zwieńczeniem długiego oczekiwania na ten wspaniały fenomen, albo pozbawionym zdjęć zjawiska tekstem jednego z wielu zapłakanych i będących w stanie astro-żałoby hobbystów - bo czasem bywa i tak. Gorąco ufam jednak, że będzie to ten pierwszy wariant, tak zresztą jak się "umówiliśmy z pogodą" 7 sierpnia ub.r. - obserwacja częściowego zaćmienia Księżyca otworzyła wówczas dziewiąty rok istnienia bloga i równie udana obserwacja zaćmienia Księżyca ten dziewiąty rok blogowy ma zakończyć. W jakim nastroju będę tutaj 31 lipca podczas kolejnej rocznicy założenia witryny nie wiem, ale wiem, że bez względu na wynik jutrzejszej obserwacji i mimo zawsze niepewnego sukcesu przy takich zjawiskach, było warto przez te minione 3 miesiące angażować się w przygotowywanie serii tekstów i materiałów w całości poświęconych temu wydarzeniu, by zasiewać ziarenka pasji u coraz to nowych odbiorców. Wszystkim z Was życzę jutro wielkiego astronomicznego sukcesu - nieziemskich widoków, pięknych zdjęć i wspaniałych emocji, które zostaną w naszej pamięci na resztę życia. Finałowe odliczanie do najdłuższego w XXI wieku całkowitego zaćmienia Księżyca - czas start!

Poprzednie teksty Astronomicznej Kampanii Popularyzacyjnej:

➨ Całkowite zaćmienie Księżyca 27.07.2018 A.D.

➨ Mecz chmury kontra pogodne niebo: jaka pogoda panowała w Polsce 27 lipca w ostatnich latach

➨ Jakim sprzętem i które kadry szczególnie warto sfotografować podczas zjawiska
➨ Wstępny rzut oka na sytuację synoptyczną nad Polską w trzy doby przed całkowitym zaćmieniem Księżyca

  f   Bądź na bieżąco z tekstami, zjawiskami astronomicznymi i wszystkim co ważne dla amatora astronomii - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku lub GooglePlus.

Prognoza została udostępniona nieodpłatnie przez serwis meteo.pl prowadzony przez ICM, Uniwersytet Warszawski. Wyniki uzyskano przy użyciu oprogramowania Met Office. Material produced using Met Office Software.
Mapy zachmurzenia nad Polską według obliczeń modelu GFS dzięki serwisowi meteomodel.pl