Chmura, która pojawiła się nad Zgierzem, była widoczna też w Aleksandrowie Łódzkim.
Chmura, która pojawiła się nad Zgierzem, była widoczna też w Aleksandrowie Łódzkim. Fot. Screen/https://youtu.be/VYH47gZjq_c

"Niezwykła chmura po pożarze" – pisały lokalne media, gdy gigantyczny ogień trawił składowisko odpadów w Zgierzu a nad miastem pojawiło się rzadkie w Polsce zjawisko. Ta chmura towarzyszy najczęściej erupcjom wulkanów i ogromnym pożarom lasów, np. w USA czy buszu w Australii. Gdy dała się zaobserwować nad Zgierzem, wywołała żywe zaciekawienie. Cóż to za chmura? – Flammogenitus oznacza „ogniopochodna”. To wskazuje, że chmura powstała w wyniku oddziaływania pożaru – tłumaczy w rozmowie z naTemat dr Tomasz Śnieżek z Wydziału Biologii i Nauk o Środowisku UKSW.

REKLAMA
Takie chmury pojawiły się w maju w Teksasie, gdy płonęły tam olbrzymie połacie lasów. Amerykańskie media pisały, że są niezwykle rzadkie. Również w maju widziano je podczas erupcji wulkanu Kilauea na Hawajach.
"Nazwa flammagenitus została oficjalnie nadana wraz z publikacją nowego wydania Międzynarodowego atlasu chmur w 2017 roku. Chmury kłębiaste Cumulus flammagenitus nieoficjalnie nazywa się Pyrocumulus" – podaje Wikipedia.
Panie Doktorze, czytam, że nad Zgierzem pojawiła się niezwykła chmura o nazwie Cumulus Flammagenitus, jej nazwa funkcjonuje dopiero od roku. Cóż to takiego?
Dr Tomasz Śnieżek: Faktycznie nazwa chmury jest dość świeża. Ale sama przyczyna powstawania chmur jest relatywnie prosta. Zwykle powstają one nad obszarami, gdzie jest bardzo podwyższona temperatura – czy to nad obszarami leśnymi, czy właśnie nad składowiskami odpadów – gdy rozpoczyna się pożar. Mamy wtedy do czynienia z jednoczesną emisją pary wodnej, energii cieplnej i pyłu. Przy spalaniu odpadów do powietrza dostaje się mnóstwo cząsteczek m.in. węgla elementarnego, czyli tzw. sadzy. Te cząstki często stanowią jądra kondensacji dla pary wodnej.

Strumień pary wodnej wynoszony jest na znaczną wysokość dzięki prądom konwekcyjnym powstałym w wyniku spalania zachodzącego na powierzchni ziemi. W trakcie wynoszenia temperatura wewnątrz strumienia spada aż do temperatury kondensacji. Wtedy para wodna zawarta w strumieniu skrapla się i powstają krople wody będące składnikiem każdej chmury. I to jest główna przyczyna powstawania tego rodzaju chmur.

W wyniku tego procesu powstaje chmura typu Cumulus Congestus (kłębiasta wypiętrzona) a w następnym etapie Cumulonimbus (kłębiasta deszczowa), której wierzchołek osiąga wysokość nawet kilkunastu kilometrów. Ta chmura jest źródłem wyładowań elektrycznych oraz często bardzo intensywnych opadów.
Na czym polega niezwykłość tej chmury?
Jej niezwykłość może być tylko przypisana samemu procesowi powstawania. Na ogół proces powstawania chmur jest procesem naturalnym. Tutaj – pojawia się ona w wyniku pewnego procesu antropogenicznego. Nie ma wątpliwości – to człowiek na ogół wywołuje pożary, czyli chmura – co może brzmieć dziwnie – powstaje w wyniku działania człowieka. Na powstawanie chmur w normalnych warunkach człowiek na ogół nie ma wpływu.
Słysząc "sadza" można sobie wyobrazić czarną chmurę. Jak ona najczęściej wygląda?
Nie wiem, w rzeczywistości nigdy nie widziałem takiej chmury. Na pewno nie będą to jednak czarne obłoki. Cząstki sadzy rozpraszają się w powietrzu i jedynym ich widocznym objawem może być zmętnienie atmosfery. Z chwilą utworzenia się kropel wody w chmurze zarówno sadza jak i inne cząstki stałe bądź aerozole pochłaniane są przez cząstki wody i w przypadku wystąpienia opadu mogą zostać dostarczone do powierzchni ziemi.
Nigdy nie widział Pan takiej chmury?
Nigdy. To rzadka chmura. Ona nie powstaje nad każdym obszarem palącego się podłoża. Można zaobserwować wiele olbrzymich pożarów, które doskonale widać na zdjęciach satelitarnych. I poza smugą dymu, często nic więcej nie widać. To rzadkie zjawisko, które wymaga spełnienia pewnych warunków. Jeśli nazwano ją Cumulus, to przyjmuję, że ma kształt kłębiasty. Flammogenitus oznacza „ogniopochodna”. To wskazuje, że chmura powstała w wyniku oddziaływania pożaru.
Czym różni się od zwykłych cumulusów?
Ta nazwa nie jest dość szczęśliwa, ale oddaje genezę powstania chmury. Jednak to, co znajduje się w chmurach, w każdej chmurze jest takie samo – czyli cząsteczki wody różnej wielkości. Chmura powstaje w wyniku kondensacji pary wodnej, która jest w atmosferze. Przyczyny mogą być różne. Jedną z nich może być proces konwekcji mas powietrza, czyli pionowego ruchu mas powietrza nad obszarami o wysokiej temperaturze. W miarę wznoszenia się temperatura powitrza spada. Po przekroczeniu temperatury kondensacji pary wodnej, pojawiają się kropelki wody różnej wielkości. Na ogół są niewielkich średnic i utrzymują się w powietrzu tworząc chmury, a gdy zaczynają się łączyć, w pewnym momencie przekraczają masę krytyczną i to powoduje wystąpienie opadów.
Z Cumulus Flammogenitus też może spaść deszcz?
Tak, jak najbardziej. Nie musi, ale może. Ale w przypadku tego rodzaju chmury w kroplach może być zawarta duża ilość cząstek pyłowych, które były jądrami kondensacji pary wodnej.
Co to oznacza? Że z deszczem spada więcej pyłu?
Z każdym opadem dociera do powierzchni ziemi co tylko jest w atmosferze – pył, cząstki aerozolu i rozpuszczone w kropelkach wody związki chemiczne. Tak, z chmury powstałej w wyniku silnej konwekcji spowodowanej pożarem może go być więcej. Źródłem powstania tej chmury w czasie pożaru są cząstki stałe, czyli cząstki zanieczyszczeń powietrza, które są emitowane, gdy się pali powierzchnia ziemi.
W przypadku normalnego opadu z chmury, która ma inne pochodzenie, wszystko, co w tych kroplach się znajduje, jest zbierane w momencie kondensacji pary wodnej oraz , gdy krople lecą od chmury do powierzchni ziemi. W zależności od tego, jaki to jest obszar, czy przemysłowy mocno zanieczyszczony, czy czyste powietrze, to tyle jest zanieczyszczeń (w tym również pyłu) w wodzie opadowej.
Jak to się ma do zanieczyszczenia atmosfery, środowiska?
Z punktu widzenia zanieczyszczenia atmosfery pożary są jednym ze źródeł, które do atmosfery dostarczają ogromną ilość bardzo różnych zanieczyszczeń, począwszy od sadzy, a skończywszy na różnych cząstkach gazowych. Dla stanu zanieczyszczenia atmosfery pożary stanowią istotny element. Na szczęście nie są one specjalnie powszechne.
Jak duży musi być pożar, żeby taka chmura się pojawiła?
To zależy od bardzo wielu czynników, np. od aktualnej wilgotności powietrza, czyli od zawartości pary wodnej w powietrzu. Im jest jej więcej, tym łatwiej dojdzie do kondensacji. Kondensacja w zbyt wysokiej temperaturze nie nastąpi więc powietrze musi zostać wyniesione na odpowiednią wysokość by ten proces mógł nastąpić. Ten mechanizm konwekcji zapewnia właśnie pożar. Nie da się tego ogólnie opisać.
logo
Tomasz Śnieżek, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, UKSW Fot. Tomasz Śnieżek
Zapytam jeszcze o ostatnią plagę pożarów na składowiskach. Jak groźne są one z punktu widzenia zanieczyszczeń?
Wszystko zależy, co się na nich pali. Na ogół palą się składowiska, na których znajdują się materiały palne, takie jak np. tworzywa sztuczne czy odpady przemysłu gumowego. Wtedy w powietrzu znajdziemy zanieczyszczenia od mało znaczących, do silnie toksycznych. Sadza jest dość dokuczliwym zanieczyszczeniem, bo jest bardzo drobna. A to powoduje, że bardzo łatwo i chętnie dostaje nam się do płuc i nie da się jej potem stamtąd usunąć. Często poza sadzą dostają się tam również pierwiastki z grupy ciężkich np. rtęć, kadm.
To dość niebezpieczne, szczególnie dla chorych ludzi. Nie dziwię się, że w przypadku pożarów pojawiają się komunikaty, by nie wychodzić z domu i zamykać okna, jeśli można.