zyxist.com

Każdy wpis zaczynam od jakiegoś mniej lub bardziej mądrego wstępu. Mógłbym oczywiście zamiast tekstu wstawić tu coś innego, ale w praktyce okazuje się, że byłby to chybiony pomysł. Przykładowo, teraz mam napisać coś o dniu polarnym. Na początek wpisu idealnie pasowałaby fotografia ukazująca to zjawisko, ale przecież jedna już jest w nagłówku, tuż obok tytułu. Gdybym wstawił drugą, zajmującą całą szerokość strony, zlałyby się i efekt końcowy nie byłby najciekawszy. Zatem pomiędzy nimi musi znaleźć się jakiś blok tekstu. Zresztą, po czym ktoś mógłby poznać, że to zdjęcie dnia polarnego? Ha! Dobre pytanie - otóż po niczym! Równie dobrze mógłbym opublikować tu zdjęcie zachodu słońca z dowolnego miejsca na ziemi. Uważam, że dnia polarnego nie da się sfotografować, ponieważ jest to fenomen rozgrywający się w czasie, w dodatku dość powoli. Aby dostrzec jego piękno, trzeba albo znaleźć się latem daleko na północy, albo... spojrzeć na fotografię i uruchomić wyobraźnię.

Oto Ramberg na norweskich Lofotach, z zatoką otwierającą się w kierunku północnym. Kilkanaście minut po północy wyszedłem z namiotu. Narzuciłem na siebie polar, wziąłem aparat i udałem się na krótki spacer opustoszałymi ulicami tonącymi w pomarańczowym świetle. W pewnym momencie skręciłem z drogi na wąską ścieżkę prowadzącą ostro pod górę. Po półgodzinnej wspinaczce stanąłem na szczycie skalnego występu górującego 200 metrów nad miasteczkiem, skąd mogłem podziwiać słońce. Słońce, które już od dobrych kilku godzin zmierzało ku horyzontowi, ale najwyraźniej miało poważny problem z dotarciem do niego. Po prostu obniżanie się trwało coraz wolniej i wolniej... a w pewnym momencie słońce zaczęło się z powrotem wznosić. Tak właśnie można wyobrazić sobie dzień polarny. 24 godziny dziennego światła na dobę przez kilka tygodni.

Skąd to się bierze

Dzień polarny to fenomen charakterystyczny dla obszarów podbiegunowych. Na półkuli południowej można go obserwować jedynie na Antarktydzie, natomiast na północnej - na zamieszkałych terytoriach kilku państw. Analogicznym zjawiskiem występującym zimą jest noc polarna, kiedy dla odmiany słońce nigdy nie wznosi się przez dłuższy czas ponad linię horyzontu. Odpowiada za to nachylenie osi obrotu naszej planety, wynoszące obecnie 23,44 stopnia. W trakcie podróży Ziemi wokół słońca, oś wycelowana jest zawsze w tym samym kierunku, co sprawia, że obszary położone wokół jednego z biegunów są przez pewien okres stale doświetlone, a drugi pogrążony jest w mroku. Potem sytuacja ulega zmianie i doświetlony jest drugi biegun, podczas gdy pierwszy chowa się w cieniu rzucanym przez Ziemię. Ilustruje to ten oto diagram autorstwa NASA:

Na powierzchni Ziemi możemy wyznaczyć dwie linie zwane kołami podbiegunowymi. Określają one najdalszy teoretyczny zasięg występowania dnia i nocy polarnej. Gdybyśmy stali na kole podbiegunowym o północy w trakcie przesilenia letniego, powinniśmy widzieć słońce dokładnie na linii horyzontu. Analogicznie w trakcie przesilenia zimowego także powinniśmy zobaczyć słońce dokładnie na linii horyzontu, tyle że w południe. Oba zjawiska powinny trwać na kołach podbiegunowych dokładnie jedną dobę.

Rzeczywisty zasięg dni i nocy polarnych

W praktyce rzeczywistość bywa o wiele ciekawsza. Okazuje się, że istnieją takie miejsca, na których latem występuje dzień polarny, a nie ma nocy polarnej. Odpowiada za to zjawisko refrakcji, czyli ugięcia się promieni świetlnych w atmosferze, dzięki któremu widzimy słońce trochę wyżej niż jest w rzeczywistości. Koło podbiegunowe północne położone jest na szerokości 66°33' N, zaś dzień polarny można już zaobserwować na 65°42' N. Z tego samego powodu zasięg nocy polarnych jest mniejszy - można je podziwiać dopiero od szerokości 67°24' N.

Jeszcze ciekawiej robi się, gdy weźmiemy pod uwagę ukształtowanie terenu. Góry mogą skutecznie zasłaniać słońce zimą, kiedy znajduje się ono bardzo nisko na niebie. Jeśli natomiast znajdują się one poniżej linii występowania dnia polarnego, lecz są odpowiednio wysokie, ich wierzchołek podczas przesilenia może być ciągle oświetlony. Oto przykłady dwóch ciekawych miejsc, które tego doświadczają:

• Norweskie miasto Rjukan położone jest daleko na południe od kół podbiegunowych (59°52′ N), jednak otoczone jest wysokimi górami i od września do marca nie widać z niego słońca. W 2013 roku kosztem 5 milionów koron norweskich wybudowano na szczytach zestaw luster, które kierują światło wprost na miejski rynek.
• Eagle Summit na Alasce jest na tyle wysoki, że występuje na nim dzień polarny mimo położenia na południe od terenów, na których powinien on normalnie występować.

Tak jak wspomniałem, gdy znajdujemy się na granicy zasięgu występowania dnia polarnego, powinien on trwać dokładnie jedną dobę w trakcie przesilenia letniego. Jednak wystarczy przemieścić się zaledwie kilkanaście kilometrów dalej na północ, by jego długość zaczęła szybko rosnąć. Wspomniana granica przebiega przez północne dzielnice fińskiego miasteczka Kemi. Jeśli przejdziemy około 7 kilometrów w kierunku północnym, długość dnia polarnego wzrośnie do 1,5 tygodnia. Natomiast na Lofotach dzień polarny trwa od końca maja do połowy lipca. Oczywiście wszystko pod warunkiem, że widoku słońca o północy nie przesłonią nam góry.

Funkcjonowanie

Wyruszając na Lofoty zastanawiałem się, jak dam sobie radę ze spaniem. Organizm ludzki potrzebuje ciemności, aby wyprodukować odpowiednie hormony związane ze snem i ciągłe światło dzienne może w tym przeszkadzać. Być może jest to kwestia uwarunkowań, w każdym razie przystosowałem się do warunków bez większych problemów. Na czas snu naciągałem na oczy opaskę zrobioną z buffa, która na tyle skutecznie hamowała światło, że mogłem spokojnie zasnąć. Nazwałem to "systemem sztucznej nocy", ponieważ obecnie każde tego typu rozwiązanie musi mieć profesjonalną nazwę. Jednak ciekawsze jest to, że nie rozregulował mi się wcale zegar biologiczny. Organizm jakoś wiedział, że w okolicach 22:00 przychodził czas na sen i że to jest najlepsza pora, aby się położyć. To, że było jasno, jak w Polsce o 18:00, w niczym nie przeszkadzało.

Pytałem się również miejscowych Norwegów o noc polarną. To zjawisko może potencjalnie powodować większe problemy zdrowotne. Nawet w Polsce obserwuje się zimą zwiększone skłonności depresyjne, a co dopiero w Norwegii. Do tego dochodzą zaburzenia w produkcji niektórych witamin przez organizm, wymagającej ekspozycji na światło. Obecnie można kupić specjalne lampy emitujące światło o parametrach zbliżonych do słonecznego, które pomagają w radzeniu sobie z tymi problemami. Norwegowie odpowiedzieli mi tutaj krótko: jesteśmy przyzwyczajeni, dla nas to normalne.

Warto zwrócić tu uwagę na jeszcze jedną rzecz. Kontynentalna Europa jest na tyle daleko od biegunów, że nawet podczas nocy polarnej w okolicach południa na chwilę robi się jasno. Słońce znajduje się wtedy bardzo blisko linii horyzontu i trwa wtedy świt, który jednak nigdy nie zmienia się w dzień. Nauka wyróżnia trzy fazy świtu i zmierzchu:

• świt/zmierzch cywilny: słońce znajduje się od 0 do 6° poniżej linii horyzontu, możliwe jest prowadzenie dziennych aktywności bez sztucznego oświetlenia,
• świt/zmierzch nawigacyjny: słońce znajduje się od 6 do 12° poniżej linii horyzontu, dzienne aktywności wymagają już sztucznego oświetlenia, jednak linia horyzontu jest wciąż dobrze widoczna, a na niebie wyraźnie widać pomarańczową łunę,
• świt/zmierzch astronomiczny: słońce znajduje się od 12 do 18° poniżej linii horyzontu, możliwość prowadzenia obserwacji astronomicznych gwiazd widocznych gołym okiem, ale nie ciemniejszych obiektów. W obszarach o silnym zanieczyszczeniu światłem (np. większość Europy) praktycznie nieodróżnialny od nocy.

Lotofy znajdują się zaledwie 1° szerokości od granicy występowania nocy polarnych, więc ich mieszkańcy mają zimą niewielki dostęp do dziennego światła. Aby doświadczyć prawdziwych całodobowych ciemności, musielibyśmy udać się aż na Spitsbergen. Na terytorium Polski latem także nie ma nocy, lecz jedynie zmierzch astronomiczny. Na najdalej na północ wysuniętym krańcu, w Jastrzębiej Górze w okolicach przesilenia letniego występuje zmierzch nawigacyjny, czyli mamy tam już do czynienia z białą nocą.

Ciekawostki

Na koniec przedstawiam kilka ciekawostek:

• pierwszą osobą, która opisała zjawisko dnia polarnego, był grecki geograf Pyteasz z Massalii (dzisiejsza Marsylia) żyjący w IV w. p.n.e.
• jeśli znajdziecie w jakimś miasteczku pięknie wybrukowaną na chodniku linię koła podbiegunowego, nie wierzcie jej. Oś Ziemi nie jest czymś statycznym i podlega ciągłym, choć powolnym zmianom. Obecnie jej nachylenie maleje, a oba koła przesuwają się ku biegunom w tempie około 15 metrów rocznie. Łatwo policzyć, że tylko przez ostatnie stulecie obie linie przesunęły się o ponad 1,5 kilometra. Gdy nachylenie osi zbliży się do 21 stopni, zacznie się ponownie zwiększać aż do osiągnięcia ok. 24 stopni i tak w kółko.
• latem w większości krajów Europy obowiązuje czas letni, który jest przesunięty o godzinę w stosunku do słonecznego. Lofoty są położone niemal idealnie w środku środkowoeuropejskiej strefy czasowej (równoleżnik 15° E) i słońce osiągało tam najniższą pozycję około 1:00. W moim przypadku było to w momencie, gdy zszedłem już na dół i kładłem się spać w namiocie. Warto wziąć to pod uwagę, gdybyśmy chcieli coś przy tej okazji świętować :).
• w języku angielskim noc polarna nazywa się polar night, ale nie uświadczymy tam zwrotu polar day. Zamiast tego fenomen nazwany jest bardziej opisowo: midnight sun, czyli "słońce świecące o północy". Pokazuje to też pewne różnice w pojmowaniu tego zjawiska. Po angielsku można powiedzieć krótko: I'm going to watch the midnight sun - jego polskie tłumaczenie nie brzmi już tak elegancko. Sprawę komplikuje dodatkowo fakt, że u nas słowo "północ" oznacza zarówno kierunek, jak i porę doby, dlatego przetłumaczenie tego jako północne słońce byłoby dwuznaczne. Na półkuli południowej bowiem czymś normalnym jest, że słońce świeci z północnego kierunku.

Zakończenie

Zjawisko dnia polarnego zrobiło na mnie bardzo duże wrażenie, jednak gdy wróciłem do Polski i zobaczyłem pierwsze od trzech tygodni ciemności, przywitałem je z radością. Teraz mamy już październik, a dni robią się coraz krótsze. Wróciłem dzisiaj myślami do wakacji w Norwegii i tak sobie pomyślałem, że kurcze, tego słońca o północy to jednak będzie mi czasem brakować :).

Ciekawe odnośniki:

• timeanddate.com/sun - dokładny kalkulator długości dnia, nocy, świtów i zmierzchów dla różnych zamieszkałych miejsc na świecie, wraz z wizualizacją.