Blogas

Straipsnis apie orų sąlygų reanalizę - LIETUVIŠKAI! (I dalis)

2015-03-20

Suėjus beveik trijų mėnesių "senačiai" ir remiantis pernai rudenį gautu žodiniu leidimu, skelbiama originali (lietuviška) straipsnio versija, kurios nerasite niekur kitur.

Kaip minėjome 2014 metų apžvalgoje, VU Gamtos mokslų fakulteto Gamtos tyrimų centras 2014 m. gruodį paskelbė publikaciją anglų kalba. Maždaug tada, kai ji buvo paviešinta "Baltica" tinklalapyje ir atspausdinta žurnale "Baltica", mūsų tinklalapio GALERIJOJE pasirodė trys audiovizualiniai klipai, kuriuose apie atliktą tyrimą kalbėjo trys autoriai: VU Istorijos fakulteto doktorantė G. Sviderskytė, VU GMF Hidrologijos ir klimatologijos katedros prof. E. Rimkus ir doc. G. Stankūnavičius. 2014 m. rudenį BLOGE buvo paskelbtos šių autorių "atskirosios nuomonės" - t. y., tyrimo metu susiformavęs asmeninis požiūris, kurio stengtasi vengti publikuotame akademiniame tekste.

Iš visų šių nuorodų besidomintieji jau galėjo susidaryti tam tikrą vaizdą apie atliktą unikalų darbą - pirmą kartą remiantis moksliniais duomenimis atkurtas orų sąlygas hipotetiniame "Lituanicos" kelyje 1933 m. liepos 15-17 d.

Tačiau geriau viską pačiam vienąkart perskaityti, negu šimtąkart išgirsti. Taigi skelbiame visą tekstą, kuriame galbūt kelios detalės ir nesutampa su finaline angliška versija, tačiau tikrai nekeičia esmės. Iliustracijos - paveikslai ir lentelės - yra tokios pat kaip žurnale "Baltica" (originalas: Weather Conditions during a transatlantic Flight of Lituanica on July 15-17, 1933. Baltica 27 (2): 119-130. doi: 10.5200/baltica.2014.27.21).

---     

ĮVADAS

Stepono Dariaus ir Stasio Girėno skrydis per Atlanto vandenyną laikomas vienu didžiausių XX a. nacionalinių naratyvų ir populiariai suvokiamas kaip tautinio idenditeto simbolis, tačiau jis daugiausia nagrinėtas regionaliai, fragmentiškai, nepasitelkiant pirminių šaltinių ir vietoje kompleksiškos, objektyvios analizės apsiribojant subjektyvesne memuarika ir publicistika (pvz., Jurgėla, 1935). Per daugiau nei 80 metų išleistas tik vienas pabirų dokumentų rinkinys (Dariūtė et al, 1991). Akademinės publikacijos, kurių objektas - tarptautinio istorinio įvykio faktinė problematika, yra naujas reiškinys, inspiruotas nuo 2011 m. Lietuvoje, Jungtinėse Amerikos Valstijose, Vokietijoje kaupiamos, didžia dalimi nepublikuotos dokumentacijos (Sviderskytė, 2013). Šios istoriografijos naujovės mokslininkams kelia eilę uždavinių.

Vienas bazinių aspektų „Lituanicos" faktologijos ir naratyvo genezės nagrinėjime yra 1933 m. liepą-rugpjūtį Vokietijoje ir Lietuvoje atlikti oficialūs katastrofos tyrimai. Šaltinotyros požiūriu, per savaitę po katastrofos patvirtinas vokiečių Pranešimas (LCVA, 1933/1) vertintinas veikiau kaip formalus tarpinstitucinis įvykio raportas negu argumentuota priežasčių analizė, vėliau bent penkias savaites konstruotas, bet Pranešimo esmingai nepapildęs lietuvių Aktas (LCVA, 1933/2) nepriklausomu tyrimu vadintinas nebent su didelėmis išlygomis. Už išvadas vertingesnė oficialių tyrėjų naudota pirminė medžiaga. Tačiau kol kas tai - archyvinė retenybė: nemaža jos dalis buvo išblaškyta, įslaptinta, išblaškyta, galimai sunaikinta, o privačiame archyve 2012 m. atrastame priedų pakete teišliko oficialių tyrėjų atrinkti, išvadose minimi dokumentai (Sviderskytė, 2012). Tad su abiem katastrofos tyrimais susijusi problematika juolab nagrinėtina tarpdisciplininiais metodais - pvz., pasitelkiant sparčiai tobulėjantį objektų bei procesų kompiuterinį projektavimą ar modeliavimą (Štulas, 1996, Sviderskytė, Silva, 2013), o šiame tyrime - ir meteorologinių sąlygų reanalizę. Pastaroji taikytina dvejopai: tikslinant oficialiuose tyrimuose tik iš dalies įvardytas orų sąlygas skrydžio bei katastrofos metu ir, tuo remiantis, grindžiant galimą faktinį maršrutą.

Orlaivio skrydį įtakoja eilė faktorių. Orų sąlygos - tik vienos iš jų, tačiau „Lituanicos" atveju čia itin stinga kritiško požiūrio. Maždaug per 2 savaites po katastrofos, iki 1933 m. rugpjūčio susiformavo ir spalio 9 d. paviešinus lietuvių oficialaus tyrimo išvadas ilgam įsitvirtino nuostata „Lituanicos" katastrofą tiesiogiai sieti su skridimo kryptį užblokavusia žemo slėgio lietinga oro mase Rytprūsiuose: jei ne audra kažkur ties Lenkijos koridoriumi, S. Darius ir S. Girėnas būtų pasiekę Kauną. Ši formuluotė netiksli, nes: 1) katastrofą galėjo įtakoti viso skrydžio sąlygos - pvz., didesnės nei planuota kuro sąnaudos, 2) abiejose oficialiose išvadose, ypač lietuvių pabrėžta, bet tiksliau neįvardyta „kritinė situacija" ištiko jau po to, kai Vokietijoje dėl audros kardinaliai pakeista skridimo kryptis, iki nesėkmingo priverstinio leidimosi skrista dar mažiausiai 1,5 val., 3) katastrofa įvyko ties Soldinu, kur audros nebuvo, 4) politinė situacija 1933 m. ribojo oficialių pareigūnų galimybes, jie menkai tenagrinėjo skrydžio maršrutą, ypač finalinę atkarpą Vokietijoje, ir net orų sąlygas interpretavo skirtingai.

Vokiečių oficialiose išvadose akcentuotas žmogiškasis faktorius (lakūnų nuovargis, dezorientacija, kuro stygius) ir veikiau kaip antrinė priežastis nurodytas „nuolatos į rytus blogėjantis oras", prastas matomumas katastrofos apylinkėse. Lietuvių išvadose sureikšminti dėl kuro filtro taršos galimi variklio trikdžiai ir ypač akcentuotos „sunkios atmosferinės sąlygos": stipri blaška, „audringas oras su stipriu lietumi Dancigo rajone", „labai blogas oras" katastrofos vietoje („lynojo lietus, žemi debesys, vietomis rūkas ir labai tamsu"). Orų faktoriaus interpretacijos abiejose oficialiose išvadose juolab nagrinėtinos, nes meteorologiniai duomenys taip nesiskiria jų prieduose (kurie rasti viename pakete - Sviderskytė, 2012): Vokietijos, Lietuvos, JAV meteorologų dr. Soultetus (vardas dokumentuose nenurodytas), S. Olšausko, J. H. Kimball pažymose, t. p. Lietuvos aeroklubo atstovo majoro V. Morkaus raporte iš katastrofos vietos (šis praneša: „Kaslink oro, tai visų klaustųjų pasakojimu buvo labai tamsu, žemi debesys ir rūkas. Lynojo lietus, bet audros nebuvo. Rytų pusėje t. y. Dancigo kryptimi labai žaibavo ir turbūt buvo audra").

Tikėtina, kad palyginus istoriografijos ir reanalizės duomenis išryškėtų vokiečių bei lietuvių interpretacijų bruožai ir galbūt motyvai, t. p. padaugėtų argumentų esminei problemai spręsti: kodėl lakūnai atsidūrė dėl sudėtingų navigacijos sąlygų ir draudžiamų skraidymo zonų vengtino Lenkijos koridoriaus prieigose ir, spėjama, priverstinai leidosi atokioje Vokietijos vietovėje?

Paraleliai nagrinėtinas „Lituanicos" faktinis maršrutas iki Vokietijos. Tiesa, čia vokiečių ir lietuvių pareigūnų išvados sutampa: jie vienodai pabrėžia, kad skrydžio eiga žinoma nuo Niujorko iki Niufaundleno, toliau neišliko lakūnų užrašų, lėktuvas skrido nepastebėtas ir užfiksuotas tik besiblaškantis Vokietijos sausumoje (tai patvirtina Niufaundelnde, Grand Falls rastas lakūnų išmestas informacinis pranešimas, išlikę 22 žemėlapiai ir daug kitų dokumentų). Tačiau faktinio maršruto versijos argumentuotos paviršutiniškai. Pvz., lietuvių tyrėjai teigia, kad lakūnai pasirinko šiauresnį kelią per Škotiją, bet iš pradžių skrido Londono kryptimi „norėdami pasitikrinti skaičiavimus" (LCVA, 1933/2). Vokiečiai tikina, kad lakūnai per Londoną ir net Angliją veikiausiai neskrido, o siekti Berlyną „nebuvo reikalo" (LCVA, 1933/1). Oficialių tyrimų išvadose bei prieduose (Asmeninis archyvas, 1933) visai neminimas S. Dariaus pirminis, geriausiai jo išstudijuotas planas skristi per Londoną ir Berlyną, neįvertinta, kad viename žemėlapyje planuota maršruto linija beveik kerta katastrofos regioną. Ar tai - sutapimas? Alternatyvaus maršruto per Škotiją atveju S. Darius ketino laikytis šiaurinio Vokietijos kranto ir į sausumą neskristi. Tad kurį maršrutą - pirminį ar alternatyvų - lakūnai pasirinko skrisdami? Gal pirma laikėsi vieno, pakitus orams - kito? Gal meistriškai taikėsi prie kintančių oro sąlygų? O gal buvo „visiškai pametę orientavimąsi", kaip teigė vokiečiai (LCVA, 1933/1)?

Katastrofos išvakarėse ir iškart po jos skelbta apie dar vieną „audrą su perkūnija" virš Atlanto, prastas sąlygas ties Islandija (Jurgėla, 1935, Kalvaitis, 1983, Dariūtė, 1990). Niujorko orų biuro meteorologas J. H. Kimball, nuo Charles Lindbergh 1927 m. solo skrydžio pramintas transatlantinių skridimų „orų pranašu" (Kimball, 1928), S. Dariui įteikė palankų orlapį, bet lakūnams išskridus vėlesnius startus atšaukė dėl susiformavusių žemų debesų ir lietaus ruožų. Tad kaip orai įtakojo „Lituanicos" skrydžio sąlygas, žmogiškų išteklių ir kuro sąnaudas virš Atlanto? Ar dėl orų lėktuvas Europoje ilgai skrido nepastebėtas? Ir kodėl Vokietijoje blaškėsi rizikingai žemai? Šiems atsakymams būtina meteorologinių sąlygų reanalizė Atlanto vandenyne, Europos prieigose ir Vokietijos šiaurės rytų regione 1933 m. liepos 15-17 d.

DUOMENYS IR DARBO METODIKA

Šio tyrimo reikmėms menamas „Lituanicos" maršrutas suskaidytas į tris etapus (1 pav.). Siekiant išvengti painiavos, visur nurodomas tik Grinvičo dienovidinio laikas (UTC).

Pirmas etapas - beveik 9 valandų skrydžio atkarpa, liepos 15 d. nusidriekusi palei Šiaurės Amerikos pakrantę nuo Niujorko Floyd Bennet oro uosto iki Niufaundlando salos šiaurės rytinio pakraščio (ši atkarpa tiksliausiai užfiksuota pirminiuose šaltiniuose, skrydžio metu naudotuose žemėlapiuose, t. p. abiejų oficialių tyrimų išvadose).

Antras, labiau komplikuotas etapas - skrydis per Atlanto vandenyną: čia ilga atkarpa įveikta naktį, didžiuma trajektorijos neaiški, nežinoma, kur ir kada liepos 16 dieną pasiekta Didžiosios Britanijos sala. Remiantis šio tyrimo duomenimis, labai tikėtina, kad pilotai iš pradžių skrido pagrindinio maršruto kryptimi, Londono link, o virš vandenyno nuskridę apie 1400 km dėl blogėjančių orų pasuko šiauriau. Tokia prielaida artima lietuvių pareigūnų Akte „patikimiausia" įvardytai, istoriografijoje vyraujančiai versijai: S. Darius, S. Girėnas apie 2500 km laikėsi Londono krypties, virš Atlanto nutolo šiaurėn, veikiausiai „praskrido per Šotlandijos šiaurę Kiel kryptimi" (LCVA 1933/2). Kur „Lituanica" pasiekė Didžiąją Britaniją - nenustatyta, lėktuvas saloje nepastebėtas. Oficialių katastrofos tyrėjų nuomone, tai galėjo būti Škotija. Atskaitos tašku šiame tyrime pasirinkta šiauriausia Škotijos vieta (praktiškai, ji tikėtina tiek pat, kaip bet kuri kita). Taigi antras etapas jungia Grand Falls miestelį Niufaundlande ir šiauriausią (pabrėžtinai sąlyginį) Didžiosios Britanijos (Škotijos) tašką.

Trečias etapas driekiasi iki katastrofos vietos Vokietijoje ir istoriografijos požiūriu yra pats sudėtingiausias: čia ypač trūksta pirminių šaltinių (nežinomi praskristas vietoves patvirtinę šaltiniai, katastrofos vietoje dar buvę lakūnų užrašai tariamai dingo, oficialiai užfiksuoti tik dviejų liudininkų - darbininko ir beraštės kaimietės - parodymai ir pan.), turimi duomenys - prieštaringi (pvz., S. Darius buvo bent triskart įspėtas vengti Vokietijos šiaurės rytų regiono, nes ten naktinė skrydžių trasa skrydžio metu bus nefunkcionali, vizualiai orientuotis sutemus bus itin sudėtinga bei rizikinga; BLKM, 1933). Vokietijoje žinomi keturi atskaitos taškai. Lietuvių oficialaus tyrimo išvadose (LCVA, 1933/2) teigiama, kad liepos 16 d. vėlų vakarą lėktuvas pastebėtas (veikiausiai, tik girdėtas) Štargarde apie 22 val., po to apie 23 val. 15-20 min. suko ratus ir galimai iššovė rankinę signalinę raketą ties Berlinchenu (dab. Lenkija: Stargard Szczeciński, Barlinek). Netrukus paskutinįkart jį girdėjo praskrendant Kuhdamm gyventojai, o 23 val. 36 min. Soldino miško pakraštyje įvyko katastrofa (dab. Pszczelnik, Myślibórz). Vis dėlto faktinis maršrutas tarp šių taškų nepaaiškintas, o iki jų išvis nežinomas, tad šiame tyrime galimos versijos nenagrinėjamos ir tik preziumuojama, kad „Lituanica" nuo šiauriausio Didžiosios Britanijos salos taško kirto Šiaurės jūrą pietryčių, maždaug Kylio kryptimi - kaip teigiama lietuvių oficialiame tyrime: Kylio kryptis S. Dariaus buvo numatyta kaip alternatyvaus maršruto dalis, toliau lakūnai skrido pagal pietinę Baltijos jūros pakrantę į rytus, dėl kurso kryptimi blogėjančių orų ir audros pasuko į pietvakarius (hipotetine Berlyno kryptimi) ir taip atsidūrė katastrofos vietoje.

Oficialiose Vokietijos ir Lietuvos tyrimų išvadose remtasi trim pagrindiniais šaltiniais apie meteorologines sąlygas „Lituanicos" skrydžio metu. Šaltiniai interpretuoti skirtingai, akcentuojant atskirus faktorius (slėgio skirtumą, kritulius, debesuotumą), vėliau detaliai nebenagrinėti. Pareigūnų naudoti originalai aptikti 2012 m. rastame pakete (Asmeninis archyvas, 1933; genezės studija atskleidė, kad pakete yra abiejų oficialių tyrimų išvadose minimi, iš Lietuvos vyriausybės institucijų archyvų išimti ir dingusiais laikyti priedai - plačiau žr. Sviderskytė, 2012). Tai - trijų šalių specialistų 1933 m. parengtos pažymos:

• Nedatuota (veikiausiai, ne vėliau kaip liepos 24 d. rašyta) Vokietijos meteorologo Dr. Soultetus pažyma "Oro stovis per Atlanto vandenyną, Angliją ir Vokietiją š/m. liepos mėn. 15, 16 ir 17 d." (nuorašas, verstas iš vokiečių kalbos į lietuvių);
• Nedatuota (ne vėliau kaip rugpjūčio 30 d. rašyta) Lietuvos meteorologijos biuro vedėjo S. Olšausko pasirašyta pažyma "Oro stovis Berlyno-Soldino apylinkėse naktį 1933 m. VII. 16 d. 19 val. ir VII. 17 d. 8 val. ryto laikotarpyje" su pridėtais 3 brėžiniais;
• Rugpjūčio 9 d. JAV Žemės ūkio departamento Orų biuro Niujorke vyriausiojo meteorologo J. H. Kimball laiškas Lietuvos generaliniam konsului Niujorke Povilui Žadeikiui (t. p. yra išlikę S. Dariui naktį iš liepos 14 į 15 d. perduoti J. H. Kimball pasirašyti brėžiniai).

 

 

[1 pav. Tyrime analizuoti „Lituanica" skrydžio 1933 liepos 15-17 dienomis I, II, III etapai. Raidėmis pažymėti bariniai dariniai, galėję turėti įtakos skrydžiui: A - žemo slėgio sūkurio kritulių, galbūt ir perkūnijos zona (1933-07-16, 00-12 UTC); B - kritulių ir žemo debesuotumo zona okliuzijos fronte (1933-07-16, 12-18 UTC); C - banguotas atmosferos frontas su kritulių ir perkūnijos zona (1933-07-16, 21 UTC). Tikslesnis barinių darinių išsidėstymas - žemiau pateiktuose paveiksluose.]

 

Šiame tyrime orų sąlygos buvo nustatomos remiantis 20 amžiaus reanalizės v2 (2 versija) ir Šiaurės pusrutulio slėgio jūros lygyje (SJL) duomenų archyvu. Pastarojoje duomenų bazėje yra tik vieno kintamojo paros vidurkiai nuo 1899 m. (toliau tekste naudojamas jos oficialus trumpinys NHSLPG; reanalizė vadinama 20CR). NHSLPG slėgio laukai naudoti tik sinoptinei situacijai įvertinti. 20CR duomenų archyvas yra unikali istorinių hidrometeorologinių duomenų sistema, kuri apima laikotarpį nuo 1871 iki 2012 metų. Duomenų bazės pagrindą sudaro slėgio jūros lygyje, slėgio stoties lygyje ir vandens paviršiaus temperatūros istoriniai matavimai. Jie buvo asimiliuojami 6 valandų intervalais ir įtraukti į šiuolaikinį bendrosios cirkuliacijos modelį (BCM). BCM kiekvienu duotu terminu generuodavo 56 narius turinčią 9 val. trukmės prognozę. BCM modelio pagrindiniai parametrai: horizontali raiška nereguliariame skaičiavimų tinklelyje - apie 200 km, vertikali - 28 vertikalūs lygiai. Modelyje įdiegtas pilnas fizinių procesų parametrizacijos komplektas. BCM taip pat įvertina istoriškai kintančios CO2 koncentracijos, vulkaninių aerozolių ir saulės konstantos kintamumo poveikį spinduliuotei (Compo et al, 2011).

20CR duomenų archyvą sudaro dviejų tipų duomenys: ansamblinis vidurkis ir ansamblinių narių sklaida, tačiau darbe naudotas tik ansamblinis vidurkis. Išvesties duomenys priskirti izobariniams lygiams, paklotiniam paviršiui arba dirvožemio sluoksniams. Taip pat, šie išvesties duomenys pateikiami kaip mėnesio arba 6 valandų vidurkiai. 20CR duomenų archyvas yra atvirosios prieigos duomenų bazė, pasiekiama per NOAA Žemės sistemų tyrimų laboratorijos (ESRL) tinklalapį http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/20thC_Rean arba per Nacionalinės energetikos tyrimų mokslinio skaičiavimo centrą (NERSC): http://portal.nersc.gov/pydap/.

20CR duomenys troposferos storymėje yra patikimi lyginant su kitomis reanalizėmis: NCEP/NCAR1, NCEP/DOE, ERA-40, ERA-Interim, JRA-25, MERRA ir kitomis. Didžiausi netikslumai susiję su šia duomenų baze identifikuojami poliariniuose rajonuose bei stratosferoje, o taip pat prastesnė duomenų kokybė tenka XIX a. pabaigai ir XX a. pirmai pusei (Brönnimann et al, 2012; Paek and Huang, 2012).

Būtina pažymėti, kad praeities meteorologinių sąlygų šiuolaikinė reanalizė teikia daugiau informacijos nei buvo prieinama 1933 m. Sprendžiant iš minėtų trijų meteorologų pažymų, jie rėmėsi tik gan reto priežeminių meteorologijos stočių tinklo duomenimis ir ne visada patikima laivų perduodama informacija (dar tenka įvertinti, kad „Lituanica" skrido šiauriau nuo intensyvios laivybos kelių). Itin svarbus vertikalus atmosferos radiozondavimas nereguliariai buvo vykdomas vos keliose pasaulio vietose (pirmieji radiozondai į orą pakilo 1930 m.). Dabar reanalizė leidžia, remiantis per 50-60 metų sukaupta informacija apie orus ir jų pasiskirstymą bei naudojantis šiuolaikiniais analizės metodais, pakankamai tiksliai atkurti orų sąlygas virš vandenyno bei jūrų akvatorijų ir aukštesniuose atmosferos sluoksniuose.

REZULTATAI

I etapas: Niujorkas-Grand Falls (Niufaundlando sala)

„Lituanica" 1933 liepos 15 dieną 10 val. 24 min. UTC laiku pakilo iš Niujorko municipalinio oro uosto Floyd Bennet Field ir pasuko Niufaundlando salos link. Virš Grand Falls miestelio lakūnai išmetė raštelį su pažymėtomis koordinatėmis ir UTC laiku - 19 val. 10 min. Kadangi tarp abiejų taškų yra 1710 km, galima teigti, kad skrendant tiesia linija vidutinis greitis siekė apie 195 km/val. (tai beveik sutampa su 1933 m. Vokietijos oficialių tyrėjų išvadose nurodytu 190 km/val.). Tikėtina, kad lakūnai skrido Šiaurės Amerikos rytinės pakrantės pakraščiu, vizualiai orientuodamiesi pagal kranto kontūrus. 20CR drėgnumo laukai rodo (2 pav.), kad pirmajame skrydžio etape apatiniame troposferos sluoksnyje (iki 2500 metrų) buvo mažai debesuota (iki 20 %). Mažas debesuotumas skrydžio trajektorijoje leido lakūnams palyginti nesunkiai vizualiai orientuotis.
Tai, kad orai buvo mažai debesuoti, patvirtina ir J. H. Kimball pažyma (Asmeninis archyvas, 1933): joje nurodyta, kad pietinėje Naujosios Anglijos dalyje buvo žemų debesų ir pūtė priešinis vėjas, o šiauriau skrendant Niufaundlendo link daugiausia buvo giedra ir pūtė palankus vėjas.


[2 pav. Apatinės troposferos (0 - 2500 m) bendro debesuotumo (%) 1933-07-15 12-18 UTC vidurkis. Juoda linija rodo tikėtiną skrydžio trajektoriją.]

 

 

[1 lentelė: trumpas skrydžio trajektorijos ir orų sąlygų (20CR duomenimis) apibūdinimas. Sąlygos skrydžiui buvo geros, priežemio slėgis didėjo, maždaug 2-2,5 km aukštyje pūtė silpnas besikeičiančios krypties vėjas: pradžioje iš šiaurės rytų, vėliau pietryčių ir rytų šiaurės rytų bei pietvakarių. Pagrindinės kritulių (ir žymaus debesuotumo) zonos buvo į pietvakarius ir į šiaurę nuo skrydžio trajektorijos.]

 

(Tęsinį ir pabaigą skaitykite čia: II dalis)