Як передбачити погоду в Карпатах? Метеостанція «Пожижевська»

Вісім разів на день та завжди одночасно метеорологи на станціях у всьому світі передають показники погоди до регіональних та державних гідрометцентрів. Там аналізують ці численні дані та моделюють поточний стан атмосфери, зокрема її нижнього шару — тропосфери, щоб спрогнозувати її динаміку. Під впливом гравітаційної сили, сили Коріоліса (виникає внаслідок обертання Землі навколо своєї осі. — ред.) і сили тертя (внаслідок взаємодії повітря із рельєфом) маса повітря рухається. Це призводить до змін температури, вологості, хмарності, тиску, швидкості вітру й інших погодних умов, про які звітують прогнози погоди.

Так само і на опорній станції «Пожижевська»: що три години (а за умови небезпечних явищ, як-от ожеледиця, й частіше), без вихідних та попри негоду, працівники знімають покази з численних приладів на метеомайданчику станції. Дані записують у спеціальні щоденники, потім заносять до таблиць на комп’ютері станції, кодують та надсилають до гідрометцентрів у Івано-Франківську й Києві. Та на «Пожижевській» не лише спостерігають за погодними умовами, тут також стежать за формуванням снігового покриву та визначають рівень лавинної небезпеки.

Як прогнозують погоду

Перші намагання спрогнозувати погоду, що повсякчас впливає на життя людей, робили ще в прадавні часи — у формі прикмет та простих закономірностей. З розвитком науки, зокрема фізики й математики, процес прогнозування значно спростився і водночас поглибився. Сучасні математичні моделі, які застосовують метеорологи, здатні визначити, які фізичні сили діють на атмосферу в тій чи іншій точці та до яких змін це призведе. В основі цих моделей — масив історичних погодних даних, тобто реальних погодних умов за попередні роки, аналізуючи які й вдалося оцінити кореляції між різними показниками погоди.

Тож сьогодні достатньо мати детальні спостереження щодо стану тропосфери на поточний момент — на основі цього наявні моделі можуть спрогнозувати, як зміниться погода у наступні декілька днів. Директор станції «Пожижевська» Михайло Довганюк пояснює, що в цьому і полягає роль метеостанції:

— Ми є для того, щоби давати ту погоду, яка в даний час є. Таких станцій є досить багато. Вони всі передають дані до Києва. В Києві є синоптики свої. Вони беруть супутникові дані, і потім складається карта прогнозу погод.

Дійсно, метеорологи мають доступ до супутникових знімків, по яких можна спостерігати динаміку тропосфери, проте в Україні їх використовують більше як доповнення до основних даних, що збирають на державних метеостанціях. Їхня мережа налічує близько 190 станцій. Серед них лише дві сніголавинні: одна на Плаю (гора у масиві Полонина Боржава на Закарпатті) на висоті 1 323 метри, а друга і найвища — на горі Пожижевській, одній з вершин Чорногірського хребта. У сонячну погоду звідси можна побачити інші вершини: Гомул, Данціж, Брескул і навіть Говерлу.

Метеостанція в горах

За погодою на «Пожижевській» спостерігали давно, адже, за словами директора станції, на горі для цього ідеальні умови:

— Напевно, спеціалісти побачили, що саме це місце, де можна визначити всі дані, що немає ніяких завад для того. Відкрита місцевість, видимість дуже гарна. Прекрасна така місцевість, де ти все бачиш, все спостерігаєш.

Михайло Довганюк розповідає, що на початку XX століття тут працювали польські метеорологи та ботаніки. За часів Першої світової війни польську станцію розібрали. Відновили роботу тут лише у 50-х роках, коли почав працювати радянський біостаціонар. В приміщенні наукової інституції виділили дві кімнати для метеорологів, а згодом збудували окрему метеостанцію при біостаціонарі. За словами Михайла, та станція проіснувала до 1986 року, коли вже на висоті 1 450 метрів звели одноповерховий будиночок із метеомайданчиком — теперішню метеорологічну та сніголавинну станцію. Відтоді, крім метеорологів, тут працюють також гляціологи (від лат. glacies — лід), які досліджують структуру снігу та прогнозують лавини.

Сам Михайло Довганюк вперше потрапив на станцію ще у 1972 році. Тоді він навчався в технікумі та працював у Ворохтянському лісокомбінаті. Чоловік розповідає, що одного разу йому доручили привезти дрова метеорологам. Під час цього візиту тодішній директор станції запропонував йому роботу. Після трьох місяців стажування чоловік перейшов на посаду спостережника, пізніше його підвищили до старшого техніка. І вже у 2006 році він очолив «Пожижевську».

Михайло Довганюк каже, що за майже п’ятдесят років його роботи багато чого змінилося. За радянських часів працівники мусили йти по двадцять кілометрів, щоб провести тижневу зміну на станції, де взагалі не було світла. Сьогодні ж в апаратній станції стоїть дизель-генератор, який заряджає акумулятори для сонячних батарей та приладів, а біля будинку працює вітряк. Крім цього, станція оснащена новішими метеорологічними приладами, а комп’ютер та доступ до інтернету спрощують процес збору, аналізу та передавання погодних даних. Також недалеко від станції працює навчально-спортивна база «Заросляк», яка є популярним місцем для туристів вже понад 100 років. Адже ще наприкінці XIX сторіччя тут була туристична база польського Татранського товариства імені Генріха Гофбауера — вважається, що саме він проклав перший туристичний маршрут Чорногірським хребтом. Тепер працівники «Пожижевської» дістаються до бази автівкою, яку орендують у гідрологічної станції «Яремче», адже старий уазик, який метеостанції виділили у 1986 році, вже давно не на ходу.

Проте станція досі є важкодоступною, і жити та працювати там нелегко. Працівники все одно мусять підійматися від бази пішки, іноді по пояс у снігу. Більшість продуктів на тижневу зміну також доводиться брати з собою, часом спускатися по воду на чотириста метрів та в будь-яку погоду виходити на метеомайданчик знімати покази приладів. Тож, за словами Михайла Довганюка, попри нові зручності, робота на високогірній станції не для всіх:

— Не всі люди можуть, коли вітер 20—25 метрів (на секунду) і несе хмарами над станцією, коли починає штормити і тобі треба не один раз вийти на площадку вночі, яка не освітлюється нічим, крім фонарика.

Колектив станції невеликий і сформований з витривалих і досвідчених людей, які звикли до життя у горах і сприймають як належне складність й подекуди екстремальність умов своєї роботи. На «Пожижевській» постійно працює 10 осіб (метеорологи, інженери, лавинники, дизеліст-електрик і електромеханік), взимку до колективу долучаються ще два кочегари. Директор станції виходить на роботу з кожною зміною щосереди. Чоловік стежить за перезмінкою, перевіряє матеріали та журнали, які працівники заповнювали протягом тижня, виконує бухгалтерську роботу, а тоді сходить вниз. Проте Михайло каже, що і тоді не забуває про роботу:

— Я коли навіть і дома, то я думками на роботі, тому що не знаю, як мої працівники тут. Тому шо люди є люди. Ну а за людей відповідаю, звичайно, я. І неодноразово позвоню: «Як там погода?» (ну снігопади, хуртовини і так далі.) «Ну а як ви там, маєте що їсти, чи може щось треба?» (бо всяке буває).

Михайло Довганюк розповідає, що, попри ізольованість локації, йому не складно залишатися в горах і протягом тижня:

— Звичайно, душевно ти переживаєш, тому що вдома є сім’я, онуки і так дальше. Але все-таки обов’язково маєш бути тут. Це ж твоя вахта, ти мусиш бути тут, на роботі.

Працівники розповідають, що в період холодів до важких погодних умов найвисокогірнішої станції додається нудьга, адже довкола лише безкрайній засніжений простір Карпат, який інколи оживляють туристи.

— Ми дуже їх вітаємо з тим, шо вони приходять до нас. Тому шо вони стежку нам пробивають. Бо коли їх пройде 20 чоловік туди і назад, то можна подякувати таким людям, бо є стежечка і нам уже не треба йти по пояс у снігу. Але буває так, шо хтось з таких не планових туристів вийшов в гори пізно — ми мусимо їх прийняти і приютити, тому шо то є люди, ну а ми одні тут, які є перші сусіди на допомогу, бо більше тут нема нікого вище нас.

Метеомайданчик станції

Станція «Пожижевська» є реперною, тобто опорною, метеостанцією — тут здійснюють повну програму спостережень за погодою. Тож на метеомайданчику встановлені прилади, що стежать за всіма можливими погодними умовами та факторами.

Сонячне випромінювання — один із основних чинників погоди. Енергію, яку наша зірка посилає у певну зону тропосфери, можна порахувати за тривалістю сонячного випромінювання — скільки годин сонце світило, а не ховалось за хмарами. Для цього використовують геліограф — круглу лінзу, обгорнуту стрічкою з поділками, що відповідають годинам. Удень сфокусовані лінзою сонячні промені світять на стрічку та випалюють її.

Температура та вологість так само важливі для прогнозування погоди, адже вони показують, чи варто очікувати хмарність, опади або небезпечні явища, як-от шторми. Ламкі прилади для вимірювання вологості та температури на «Пожижевській» зберігають у психрометричних будках — таких собі коробках із жалюзійними стінками. В одній — різні термометри: максимальний та мінімальний дають амплітуду температур, а глибинний використовують влітку для оцінювання температури ґрунту.

Також є сухий і змочений термометри (резервуар робочої рідини останнього обгорнутий мокрою тканиною). Поєднуючи їхні дані з показниками гігрометра — приладу, який вимірює кількість водяної пари в повітрі, — визначають основні характеристики вологості. Наприклад, рахують точку роси — температуру, за якої водяна пара конденсується в повітрі, та пружність водяної пари — її масу в одиниці об’єму повітря. У другій психрометричній будці — термограф та гідрограф — прилади, що автоматично реєструють показники електронних термометра та гігрометра. Ще один самописець — барограф — стоїть в будівлі станції та фіксує тенденцію атмосферного тиску.

Низка приладів на станції призначена для спостережень за опадами, які можуть сигналізувати про небезпечні гідрологічні явища, як-от ожеледиця. На метеомайданчику встановлені прилад для вимірювання інею та ожеледно-паморозний станок — конструкція з трьох стовпів, на яких закріплені дві пари дротів. Власне, на цих дротах і формується паморозь. Перше, що цікавить метеорологів, це динаміка: як швидко з’являється або руйнується нова паморозь і чи довго вона зберігається.

Іншим важливим показником є розмір снігових відкладів, який визначають за допомогою штангенциркуля. Ожеледний станок також дозволяє розрахувати вагу паморозі — для цього верхню пару його дротів знімають та кладуть у спеціальну ванну, а тоді вже дивляться, скільки води розтануло. Є і прості інструменти: опадомірне відро та рейки для вимірювання висоти снігового покриву. Влітку на станції працює також плювіограф для вимірювання обсягів рідких опадів.

Вітер, так само як і опади, є проявом певних фізичних процесів, зокрема перепадів атмосферного тиску та сили тертя між повітрям та поверхнею гір. Середню, миттєву й максимальну швидкості та напрямок вітру на «Пожижевській» визначає анеморумбограф М-63. Цей новітній прилад автоматично передає дані на робочий комп’ютер станції.

Михайло Довганюк розповідає, що черговий працівник станції збирає дані приладів та робить на цій основі розрахунки додаткових показників погоди. Наприклад, обчислює пружність водяної пари. Так само метеорологи та гляціологи станції занотовують, яка видимість та структура хмар. Усі ці спостереження заносять у спеціальну книжку КМ-1 та надсилають до Києва. Директор станції пояснює, що лише цих даних достатньо, щоб спрогнозувати погоду на два-три дні наперед:

— Коли є точність приборів, коли той самий термометр не має великої похибки… Яку вологість покаже гігрометр, змочений термометр відносно сухого — це все є складова. І це все мусимо ми (фіксувати), дивлячись на ті прибори. Як ті прибори покажуть, так ми від того і пляшемо.

Лавини

Крім спостереження за погодою, працівники станції регулярно досліджують структуру снігового покриву. Михайло Довганюк пояснює, що таким чином на станції прогнозують ймовірність сходження лавин:

— Саме звідсіля йдуть дані лавинної небезпеки в українських Карпатах. Якщо будете чути, що в Карпатах є лавинна небезпека, значить звідси йде оця вся інформація.

Снігова лавина — це неконтрольований зсув величезної маси снігу, що зривається з гірського схилу і котиться вниз з великою швидкістю. Лавини сходять, коли снігу на гірському схилі стає забагато і сила тертя вже не може його втримати. Це може статися за різних обставин. Наприклад, сильна хуртовина нанесла велику кількість снігу або ж утворила сніговий карниз. Тоді будь-яка вібрація чи різкий звук можуть спровокувати лавину. Навесні часто сходять лавини мокрого снігу, коли один із його шарів підтанув та утворилась льодова кірка, з якої сповзає решта снігу — в Карпатах такі лавини трапляються найчастіше. Виділяють ще лавини сухого снігу — його зчеплення з поверхнею також дуже слабке.

Попри стереотипну думку, що лавини притаманні високим та небезпечним горам, у Карпатах вони сходять майже щодня, і лише у 2020 році під завалами снігу у закарпатському регіоні загинуло 10 осіб. Директор станції «Пожижевська» пояснює, що люди схильні недооцінювати, якими небезпечними можуть бути Карпати:

— Тому що є люди-екстремали, які думають, що вони побували на Памірі, на Ельбрусі, то вони можуть тут не загинути.

Процес утворення лавин хаотичний та нелінійний. Іншими словами, невідомо, як саме він розгортатиметься, навіть якщо ми знаємо всі умови, за яких він почався. Тож запобігти цьому явищу неможливо. Проте можна оцінити ймовірність утворення сприятливих для сходження лавини умов. Цим і займаються гляціологи станції. По-перше, вони стежать за висотою снігового покриву — для цього щодня дивляться у бінокль на рейки, розкидані по Чорногірському масиву. По-друге, щомісяця проводять снігозйомки — проходять популярними туристичними маршрутами (Ясіня — Чорна Тиса, Бистриця Надвірнянська — Пасічна і Татарів — Пожижевська) та перевіряють, чи є десь карнизи або надуви.

Крім цього, лавинники на «Пожижевській» роблять шурфи. Техніка шурфування прийшла з геології, де її застосовують для розвідки корисних копалин. Василь Бербеничук, один з гляціологів станції, пояснює, що вони роблять ці неглибокі свердловини в снігу, щоб дослідити його нашарованість та структуру снігового покриву:

— Копається шурф, потом береться — скільки йде — шарів, корок, зерен. Зерна йдуть великі, зерна йдуть дрібні. Потом ми берем температуру знизу до верху.

Крім кількості шарів та корок, лавинники визначають їхні типи: чи мокрий сніг чи злежаний, чи снігова кірка, чи льодова. Потім із ями витягають сніг та визначають його вагу, щільність, твердість та інші показники. Ці дані заносять до комп’ютера на станції, спеціальне програмне забезпечення якого оцінює рівень лавинної небезпеки. Всього рівнів п’ять. Якщо перший чи другий — ризик сходження лавини невеликий, але якщо третій чи більше, то похід в гори варто перенести. Цю інформацію працівники станції надсилають до відділів гідрологічних прогнозів регіональних та національного гідрометцентрів, які вже поширюють її в медіа.

Василь розповідає, що лавинники з «Пожижевської» копають і лавинні шурфи, тобто досліджують сніг, який знесло лавиною. Він каже, що для нього це найекстремальніша частина роботи:

— Дивишся спочатку догори, бо там ще один надув може бути. Невідомо, чи зійде лавина, бо коли ти копаєш шурф — ще плюс-мінус, а коли ти витягуєш сніг на вагу і тому подібне, то це тягнеться всьо, це ж мокре, там може хтось зверху йти. І думаєш весь час: «Ця лавина зійде і тебе забере чи не забере?» Трохи відчувається таке, або коли ходиш горами і третій, четвертий, п’ятий, шостий шурф копаєш, то там ще більша небезпека.

Однак прогнози лавинної небезпеки враховують лише природні фактори і не враховують людські, тож на сто відсотків гарантувати безпеку туристів вони не можуть, пояснює Михайло Довганюк:

— Ми можем дати, що лавинобезпечно. А людина може підрізати (схил), і стане лавинонебезпечно, і хтось може загинути.

Тож робота на станції — це не лише фізичні випробування, а й велика відповідальність. Саме тому серед вимог до працівників — серйозна фізична підготовка, витримка та сила духу, і найголовніше — любов до гір.

Василь Бербеничук — старший онук Михайла Довганюка. Він прийшов працювати на метеостанцію після армії. Гляціолог ділиться, що особливо любить тишу в горах:

— Коли був карантин, що не їздили поїзда, то трошки нижче тої станції, що внизу, приходили олені. Настільки близько, що можна було їх побачити, сфотографувати і тому подібне.

Михайло Довганюк переконаний, що для тих, хто любить гори, можливість бути тут та щодня споглядати красу Чорногірського хребта — це вже само по собі неоціненно:

— Мене гори зачаровують, ота красота. Коли вийти зараз подивитися на сам хребет, який прекрасний Чорногірський масив, то кращого, напевно, немає ніде. І я не дивуюсь тим людям, які приїжджають зараз до нас зі Сходу і дійсно говорять: «Ми не бачили земного раю. Ми бачимо тут оцей земний рай». Тому для мене є гори — це моє життя і всьо.