Tajni jezik brodova

«Le bateau c’est la liberté, pas seulement le moyen d’atteindre un but.»

Leto je vreme odmora, mora, luka i brodova. S tim u vezi, verovatno da nema čoveka koji se nije upitao: šta znače svi oni “hijeroglifi” ispisani na brodskom trupu? Priču donosi neprofitni portal za okeansku ekologiju, pomorstvo i očuvanje obalskih sistema, Hakai.

Približavajući se kontejnerskom brodu u zalivu San Franciska, tegljač izgleda kao štene pit bula koje je u poteri za teretnim kamionom s prikolicom. Kad se oba plovila približe na dohvat ruke, brod spušta svoj most. Sada kada je za njega privezan brod, tegljač ga u zalivskoj oblasti može pogurati ili pak povući. Jer, veliki brodovi ne mogu sami tako lako usporiti ili manevrisati: oni su konstrukcijski osmišljeni za pravolinijsko kretanje a ne za skretanja, niti za manevrisanje na za njih relativno skučenom prostoru (za pun okret ovakvog tipa broda najmanjih dimenzija – tankera ili kargo broda – potrebno je imati slobodan brisan prostor od najmanje 600-800m, a okret traje najmanje dva-tri minuta pri maksimalnom broju obrtaja motora).

Posade tegljača rutinski se susreću s onim što će retko ko od nas ikada imati prilike da iskusi. S lakoćom iščitavaju veličinu plovila, njihov oblik, funkciju i karakteristike, istovremeno dešifrujući tajanstvene brojke, slova i simbole ispisane na brodskom trupu. Za one koji nisu iskusni pomorci, ove markacije deluju poput hijeroglifa. Za one koji poznaju jezik pomoraca i brodarstva, ovi brojevi puno toga govore o nekom određenom brodu, ali i o njegovoj nameni.

Prekookeanski brodovi transportuju robu koja čini preko 80 procenata svetske trgovine, dok u međunarodnim vodama plovi više od 90.000 trgovačkih brodova. Tankeri, teretni brodovi i kontejnerski brodovi – najveće stvari na Zemlji koje su u stanju da se kreću – daleko su najvažniji način transporta robe u našem dobu; Svake godine oni prevezu milijarde tona robe, donoseći nam na kućni prag praktično sve: od automobila i sirove nafte, do kontejnera krcatih igračkama, recimo – fidžet spinerima.

Oni koji rade u lukama ili na vodi imaju dobar pregled svega što se radi u zalivsko-lučkim vodama; uostalom, u odnosu na sva ostala plovila, tegljači možda imaju i kabinu s najboljim pregledom. Oni koji su u njima poslom imaju prilike da, dok se tegljač približava brodu, vide nešto što mi „obični“ ljudi nemamo prilike.

“Strane tj brodski bokovi imaju jednu sebi svojstvenu lepotu”, kaže pasionirani fotograf Dejvid Vebster Smit, koji inače radi u zalivu San Franciska i, uzgred, već tri decenije kao inženjer koji opslužuje tegljače od Montereja i San Franciska u Kaliforniji do Vestporta u Vašingtonu (ali, možda pre svega, čovek koji je napravio ove izuzetne fotografije (koje je najlepše pogledati u uvećanom formatu). “Čim sam u prilici, izvadim fotoaparat da uslikam pristajanje i pripajanje.”

Tragovi identiteta većine brodova utisnuti su na krmi, i to često istim redosledom: vlasnik, ime plovila, ime njegove matične luke na koju je registrovan (ili „zastave“ pod kojom plovi) i broja Međunarodne pomorske organizacije (IMO). Recimo ovaj: vlasnik ovog broda je American President Lines (APL), „kršten“ je u Meksiko Sitiju, a plovi pod zastavom Singapura (što se “u 2 klika” može lako proveriti ukucavanjem ovog broja u pretraživač).

Vlasnik, ime i zastava mogu se menjati tokom životnog veka broda, ali IMO broj ostaje isti kao što to nalaže međunarodni pomorski ugovor. Poput identifikacionih brojeva vozila, IMO-i pomažu u sprečavanju prevara. Ukoliko se samo malo potrudite da pretražite po računarskoj mreži, IMO broj će vam ispričati čitavu istoriju svakog broda (po ovom broju ćete za tren oka pronaći sve gore navedene podatke).

Možda ste radoznali i kopka vas šta su oni žuto-zeleni “diskoliki predmeti” u obliku kolačića sudbine, nalik „pakmenu“ i raspoređenih duž brodskih pristavnih užadi? U pitanju su „spravice“ protiv pacova, nalik disku i pričvršćene za konop, kojim se glodari odvraćaju od prebacivanja sa pristaništa na brodske staze, a potom i u sam brod. Glodari, naime, nisu u stanju da prođu ove prepreke zakačene o užad.

Zašto bi brod u vlasništvu južnokorejske kompanije (Hanđin) za svoju matičnu luku naveo – Panamu?

Više od 70 odsto svetskih komercijalnih brodova plovi pod onim što se naziva „zastavom pogodnosti“ (zastava zemlje pod kojom je brod registrovan kako bi se izbegli veći finansijski troškovi ili restriktivni propisi u zemlji vlasnika). To znači da je brod registrovan u stranoj državi i plovi pod zastavom te zemlje, obično da bi redukovao troškove poslovanja, smanjio porez ili izbegao strože sigurnosne standarde od onih koji su na snazi u zemlji vlasnika plovila.

Daleko najpopularnija zastava pogodnosti je Panama, dok je Liberija i Maršalska Ostrva brzo sustižu. Za ove zemlje, naknade koje kompanije plaćaju isticanjem njihovih zastava predstavljaju značajan izvor prihoda.

Postoji još jedna stvar u vezi s ovim brodom. Da li, možda, uočavate članove posade gore na palubi, krajnje levo i desno na fotografiji? Oni su zapravo – lutke. Obučene su kao pomorci, kako bi zaveli gusare koji možda misle da je neko na brodu stalno na oprezu.

Ove oznake, nazvane tovarne linije ili tovarni zapisi, pokazuju maksimalno opterećenje koje brod može da prevozi.

Tovarne crte za gaz, koje pokazuju opterećenost plovila svoju korisnu svrhu duguju britanskom članu parlamenta, Semjuelu Plimsolu. Zabrinut zbog gubitka brodova i članova posade usled preopterećenja, on je 1876. godine pokrenuo nacrt predloga koji je stavljen u parlament na raspravu, a na osnovu kojeg je izglasan i zakon po kojem je svako plovilo obavezno da ima oznake za opterećenost i gaz sa obe strane broda. Ukoliko je brod preopterećen, ove crte nestaju pod vodom. Originalna „Plimsolova crta“ bio je zapravo krug sa horizontalnom linijom koji prolazi kroz njega. Ovaj se simbol širio svetom; tokom godina su dodavane i druge oznake.

Slova ispisana s obe strane kruga predstavljaju nadležnu upravu koja je registrovala brod. „AB“ je skraćenica za „Američki brodski biro“ (American Bureau of Shipping), koji je jedan od 12 članova Međunarodne asocijacije društava za brodsku klasifikaciju (International Association of Classification Societies, IACS), međunarodnih tela koja postavljaju i održavaju bezbednosne standarde za više od 90 odsto svetskih teretnih brodova.

Oznake i slova desno od kruga označavaju maksimalna opterećenja u različitim klimatskim uslovima. Slana voda je gušća od slatke, a hladna voda gušća od tople. Pošto gustina vode utiče na plovidbu broda, različiti uslovi zahtevaju različite linije opterećenja.

Slovo „W“ označava maksimalno opterećenje u zimskoj umereno toploj morskoj vodi, „S“ važi za maksimalno opterećenje u letnjoj umereno toploj morskoj vodi, „T“ označava maksimum opterećenja u tropskoj morskoj vodi, „F“ važi za najveću količinu brodskog tereta u slatkoj vodi, a „TF“ u tropskoj slano-slatkoj vodi, kao što su, recimo, vode Amazona.

Ovaj je brod opremljen oblim ispupčenjem na pramcu, izbočinom koja je postavljena nisko na pramcu. Suprotno svom nezgrapnom i „opuštenom“ izgledu, ova izdužena oblina – izbočina na pramcu – zapravo je malo čudo hidrodinamike, jer smanjuje vučni otpor vode, povećavajući brzinu broda i njegovu ekonomičnost potrošnje goriva.

Simbol iscrtan belom bojom koji izgleda kao broj pet bez gornje linije (ili, u ovom slučaju, podseća na trojku) upozorava tegljače na prisustvo ove izbočine (tzv. „sijalice“), koja pod određenim uslovima može biti u potpunosti pod vodom. Tegljači moraju biti svesni ove pramčane izbočine kako bi izbegli prevrtanje dok manevrišu oko broda, što može oštetiti i „sijalicu“ a i tegljač.

Beli krug unutar kojeg je ispisano slovo „X“ naznačuje prisustvo pramčanog potisnika, pogonskog uređaja koji pomaže bočnom manevrisanju broda, kojim se olakšava odvajanje od doka ili pristanak na njega.

Brojevi raspoređeni po vertikalnoj liniji – zvani oznake gaza – mere razdaljinu od dna trupa (kobilice) do vodene linije (površine vode) – ova linija je gaz broda. Ako voda, na primer, dođe do linije od 10 metara, to znači da je 10 metara broda pod vodom.

Tamo gde voda dodiruje ove crte gaza govori mornarima da li je brod preopterećen, i – ukoliko je ovo iščitavanje upoređeno sa očitavanjem na suprotnoj strani broda – da li, možda, jedna od strana brodskog trupa preteže.

Sa leve strane linija gaza nalaze se različite verzije simbola za „pramčanu sijalicu“ tj izbočinu na pramcu, kao i za pramčani potisnik. „BT | FP“ nam govori o položaju pramčanog potisnika: između balastnog rezervoara (BT, ballast tank) i prednjeg šiljka (FP, forepeak), prednjeg dela broda. Za operatera tegljača važno je da zna tačnu lokaciju pramčanog potisnika, jer to stvara turbulenciju koju bi tegljač radije izbegao.

Dva tegljača prilaze tankeru za naftu u blizini mosta Ričmond-San Rafael. Ova fotografija je uzeta sa trećeg tegljača koji se kreće na brodu, vođenog belim strelicama koje ga upućuju na „klinove“ u kojima se nalaze mali ali jaki stubići nazvani „vezišta“ tj bitve.

SWL 50t znači da je bezbedno radno opterećenje 50 tona za svaku bitvu (izbočine na palubi na kojima se brod privezuje). Jednom kada tegljač pričvrsti svoje uže za brodsku bitvu, on će izvršiti ne više od 50 tona vučnog potiska, dok pomaže brodu da uspori-zakoči, ili dok mu asistira tokom pristajanja.

Da li ovi „ptičji prorezi“ rđaju na morskom vazduhu? Ne baš. Šupljine su, međutim, poznate kao „otvori za golubove“. Oni su u sklopu merdevina na brodskom trupu koje omogućavaju pomorcima da se penju uzduž jedne barže. Za razliku od teretnih brodova, barže s ravnim dnom nisu samohodne; Obično ih vuku ili guraju tegljači, mada su ih u ranim danima vukli konji, mule ili magarci na stazama koje su se protezale duž kanala. Iako su barže često bez posade, povremeno se mora i na njih ukrcati, na primer, kada konop treba da bude spušten do lučkog radnika. Takozvani „pretinci“ pomažu onima koji se ukrcavaju da kroče na brod.

Farbanje broda je posao koji nije primarno povezan sa pitanjima njegove estetike ili brendiranja. Kada vidite ovaj efekat boja u dva tona, imajte u vidu da je boja bliže vodenoj liniji po pravilu različitog hemijskog sastava od one koja treba da se bolje drži pri uranjanju trupa ispod vodene linije (tj morske-rečne površine). Čak i više od sprečavanja korozije, premaz trupa koji bi se mogao naći pod vodom mora da brodski trup štiti od mulja, algi, školjki i lopara, koje veoma čvrsto prijanjaju uz pogodne površine brodske oplate.

Šta je tako loše u školjkama i mikroorganizmima koji su se „okačili“ o brodski trup? Lopari, dagnje ​​i bakterije – koje nazivaju biozagađivačima – takođe proizvode “povlačenje”, odnosno, usporavaju brodove i povećavaju njihov unos goriva tj potrošnju za čak 40 procenata. Strane, to jest iz drugih okeana i mora “uvezene” vrste morskog života, koji su se kao “slepi putnici” okačili o bokove broda, takođe mogu napasti domicilne ekosisteme i nadmašiti domaće vrste u bici za hranu i životni prostor. Da bi se uklonili ovi „autostoperi“, brod mora da se „uparkira“ u suvu pristanu, radi struganja pramca ili kompresionog spiranja biomaterijala sa brodske oplate.

Stoga su potrebne preventivne mere, poput boje protiv bio-zagađivača. Rane iteracije kompresionog spiranja su sadržavale bakar, pa čak i arsen, koji su efikasno trovali ove organizme, ali i – vodu. Moderni premazi su ekološki prihvatljiviji, a konstantno se uvode i novi pristupi, recimo, nanošenja takve vrste farbe na površinu trupa sposobne za mimikriju tj efikasnog oponašanja kože morskog psa. Naime, za razliku od nekih kitova, ajkule nemaju tendenciju da privlače „morsku sitnež“ – lopare, školjke i alge.

Belim pravougaonikom uokvirenim žutom bojom je označeno mesto za pristanak posade tegljača, kojim se na brodu markira pozicija za lestve i ukrcavanje lučkog pilota na brod. Njegov zadatak je da pomogne kapetanu da bezbedno pristane na dok; ovaj pravougaoni simbol govori pilotu gde se treba ukrcati na tanker ili kontejnersko plovilo. Piloti tegljača (koji se nazivaju i lučkim ili pristanišnim pilotima) jesu stručnjaci za navigacione opasnosti i rizike prisutne u njihovoj matičnoj luci i ključni su likovi u „drami“ svakog pomorskog života.

Pilot „hvata vožnju“ kačeći se za brod sa tegljača, a potom sledi uspon lestvama od konopa i prebacivanje na brodsku palubu, da bi od kapetana preuzeo kormilo pre no što brod uplovi u luku. Lestvice od konopa se možda još uvek ne bacaju dokle god se čamac pristanišnog pilota približava brodu, tako da je sprovodni belo-žuti pravougaonik veoma važna oznaka, jer pilota navodi na pravu tačku za pristanak tegljača brodskom trupu i tačno mesto na kojem će lestve  biti razvučene.

Beli tragovi na crvenoj podlozi su risovi koji su svojevrsni „ožiljci“ iz bitaka, podsetnici na „metež“ i trenutke pre uspostavljanja kontrole – momente kada druga plovila (uglavnom tegljači) pristaju uz trup broda; takođe risovi nastaju usled neposrednog kontakta tj potiranja brodskog trupa o strane kanala.

Pristanišni pilot bi se ukrcao na ovaj brod koristeći dva para lestvi od konopa. Prvo se uspinje uz prečke – koje se ponekad nazivaju i Jakovljevim lestvama (Jacob’s Ladder), aludirajući na biblijskog Jakova koji je po predanju sanjao o merdevinama koje spajaju nebo i Zemlju. Tokom penjanja, pilot se penje do relativne bezbednosti dijagonalne klipnjače tj pomične rampe, poznatije kao pristajne merdevine.

Ponekad piloti rade samo sa lestvama od konopa. Prema propisima IMO-a, ako je udaljenost od nivoa vode do palube (koja se menja u zavisnosti od opterećenja broda i uslova na moru) veća od devet metara, brod mora da, pored lestvi od konopa, ima i pristajnu rampu tj pristajne merdevine. Jer, devet metara ili više znači  da vas očekuje dug uspon na konopcima, posebno tokom teških vremenskih uslova.

Ukrcavanje i iskrcavanje verovatno su najopasnije faze ovog posla. Izlazeći s broda i silazeći niz lestve ka svom čamcu, piloti mogu pasti s lestvi i zato koriste i uže, koje im pomaže da bezbedno kroče na palubu pilotovog plovila (tegljača). Na taj način je manje verovatno da će pri silasku pasti s lestvi i uklještiti se između tegljača i broda.

They that go down to the sea in ships, that do business in great waters; These see the works of the Lord, and his wonders in the deep. (Psalm 107:23-31, KJV)

 

Erin Van Rheenen, David Webster Smith

Hakai Magazine: Coastal Science and Societies

The Secret Language of Ships

Poruka elitama u Davosu

11

Oči investitora trenutno su uprte u njima najvažniju fluktuaciju: pad cena nafte i konstantne promene cene energenata. I evo malog čuda: sa naftom koja sada košta samo 30$ po barelu, 15% manje u odnosu na početak godine, energetska tržišta signaliziraju probleme koji su pred nama – posebno imajući u vidu nastavak nestabilnosti u Kini. Svetski Forum u Davosu je jedinstvena prilika da se razmatraju dostignuća, pogreške i budući trendovi u globalnom biznisu, finansijama, ekonomiji, privredi i trgovini. Jedna od tema, uz novu, četvrtu tehnološku revoluciju koja je upravo u zamahu biće i sve podeljeniji svet: još širi jaz između najbogatijih i “nas ostalih”.

Kao još jedan pokazatelj koliko se tektonske ploče u globalnoj ekonomiji pomeraju, pokušajmo da pratimo Baltic Dry Index, koji meri troškove isporuke sirovina kao što su ugalj, metali i pšenica i đubriva širom sveta.

Najčešće je slučaj da ovaj londonski berzanski indeks ne privlači veliku pažnju javnosti; Na kraju krajeva, u eri u kojoj su investitori opsednuti tokovima kapitala – ili najnovijim digitalnim spravicama – izgleda prilično “retro” i staromodno fokusirati se na dosadne detalje o lukama i kontejnerima.

Ali, upravo sada, ponašanje tog Baltičkog indeksa je gotovo jednako dramatično kao i kretanje cena nafte. Taj indeks je pao ispod 400 po prvi put otkako je počelo njegovo praćenje 1985. godine, nakon nekoliko nedelja stalnih padova. Prošlog leta je indeks bio znatno iznad 1.000, u 2010. godini je bio oko 4.000. Dakle, ako vas je spopala želja da uputite tovar uglja, cementa ili nafte preko mora, trenutno će vas to koštati manje nego u poslednjih 30 godina.

Naravno, bilo bi lepo da mislimo da je ovo samo još jedan znak naše moderne tehnološke revolucije. Ali ključni razlog zašto cene prevoza roba padaju tako brzo je da se obrasci moderne trgovine i globalnog rasta ne ponašaju u 2016. kako bi finansijeri sa zapadnih i tržišta u razvoju mogli očekivati, ili kao što su radili tokom ranijih bumova trgovine.

Tokom protekle decenije, brodske kompanije posvuda – od Grčke do Kine – proširile su svoje suve zapreminske kapacitete. One su to učinile delimično i zato što je za njih bilo jeftino da pozajmljuju novac. Novi investitori, kao što su zapadni privatni investicioni fondovi, takođe su ulagali u njih, tražeći nove načine da zaposle svoj novac.

Drugi razlog za bum je bila činjenica da se generalno pretpostavljalo da će globalna trgovina i dalje nastaviti da raste. Sve donedavno ova pretpostavka nije delovala nerazumno. U deceniji pre 2008. godine, globalna trgovina rasla je u proseku za sedam odsto godišnje, brže od globalnog rasta BDP-a, jer su zemlje poput Kine bile u ekspanziji a zapadne kompanije su stvarale mrežu prekograničnih lanaca snabdevanja.

Istorija se, međutim, ne odvija na predvidljive načine. Kao što je Svetska banka to opisala u svom najnovijem otrežnjujućem izveštaju, globalni rast trgovine je naglo usporio u poslednjih nekoliko godina na oko tri odsto, ili otprilike tempom globalne ekspanzije BDP-a, i sada nastavlja da usporava.

To delom odražava strukturne promene: Svetska banka, na primer, smatra da su ovako loše prognoze zasnovane na neuspehu vlada da sprovode multilateralne trgovinske poslove na brži način. Takođe se čini da zapadne kompanije više ne grade nove prekogranične lance snabdevanja u tako grozničavom tempu. Ipak, noviji razlog sporog tempa trgovine jeste pogubna kombinacija niskog realnog rasta na tržištima u razvoju, zajedno sa nestabilnošću deviznih kurseva i padom cena sirovina; zalihe se gomilaju u skladištima.

To ostavlja brodarstvo – doslovno – nasukano. Vlasnici tzv. velikih plovila (najvećih po veličini) računaju da ih dnevno košta oko $8.000 da ove velike brodove teraju morima; Međutim, troškovi isporuke za korisnike su toliko niski da oni inkasiraju samo $5.000 na ime honorara. Stoga i ne iznenađuje da ovako uska profitna margina čini brodovlasnike izuzetno nevoljnima da svoje brodove pokreću. Kao rezultat toga, šrafovi trgovinskog sistema usporavaju.

Nadajmo se kako je ovo samo privremena pojava kratkoga daha. Isporuke roba su i  dosad doživljavale velike ciklične uspone i padove. Ukoliko se neki kapaciteti uklone, preko procesa kreativne destrukcije, ovo bi trebalo da na kraju pomogne cenama da se normalizuju. I zaista – ovo se već uveliko dešava. Krajem prošle godine, na primer, Dojče banka je zatresla ceo svet kada je od singapurskih vlasti zahtevala da blokiraju velikog prevoznika u vlasništvu jedne investicione šeme zbog neisplaćenih dugova. Nesumnjivo je da nas nova bankrotstva u brodskom prevozu očekuju i u ovoj godini.

“Na kraju” je ključna reč ovde: osim ako Kina ne demantuje cinike i proizvede novi privredni rast, postoji velika mogućnost da će Baltic Dry Index nastaviti da udara sve nove i nove rekorde ka dnu. Smatrajte to, ako hoćete, kao još jedan znak štetnih ekscesa koji se stvaraju zbog jeftinog novca; ili kao moćan pokazatelj da je rast tržišta u razvoju u zastoju. U svakom slučaju, elite koje se skupljaju u Davosu na Svetskom ekonomskom forumu 2016. trebalo bi da ovo uzmu u obzir: prava poruka Baltic Dry Index je da globalizacija ne napreduje uvek pravolinijski.

Opisani trendovi dobro se uklapaju sa već uočenim trendovima (Videti kao primer tekst “Globalna trgovina u slobodnom padu: pretovar kontejnera u Kini na rekordno niskom nivou, prevoz tereta železnicom posrće, kamionski prevoz usporava”), i upozorenjima da je ovaj trend mnogo veća pretnja svetskoj ekonomiji od rasta i padova valuta, smanjenja ili povećanja referentnih stopa pa čak i stanja na berzama. Usporavanje globalne trgovine posebno je izraženo od 2014. godine, a nastavljeno je i u 2015. godini.

Počelo je dramatičnim usporavanjem Baltic Dry indeksa (koji meri aktivnost brodske trgovine po frekventnosti plovidbe najvećih brodova koji na 23 svetske rute prevoze fosilna goriva, rude metala i žitarice), potom je nastavljeno usporavanje prevoza roba železnicom – u SAD na primer za oko sedam odsto, što je bio prvi znak da su veliki delovi industrije i dalje u recesiji. Pooštravanje obaveza u oblasti zaštite životne sredine i niska cena gasa uticali su na drastično smanjenje isporuka uglja, koji predstavlja jednu trećinu svih prevezenih roba na železnicama SAD, smanjene su i isporuke nafte sa polja za proizvodnju nafte iz škriljaca a odmah potom i drugih elemenata za tu proizvodnju – peska i šljunka. Ali to nije bio događaj vezan za samo jednu industriju: smanjene su i isporuke veštačkih đubriva, hemikalija i drugih industrijskih roba jer su se industrijska postrojenja našla u žrvnju između jakog dolara i malih kapitalnih ulaganja.

Izvestan izuzetak je indermodalni prevoz gotovih proizvoda, ali je prevoz drugih roba poput drveta, uglja, metala i nemetala bio u padu.

Dodatna potvrda ovakvih kretanja usledila je i posle objavljivanja rezultata poslovanja kompanija koje se bave železničkim prevozom i državnim železničkim kompanijama.

Potom je na red došao i prevoz kamionima koji je 2014. godine doživljavao svoj bum. Pokazalo se da je 2015. godina donela sasvim suprotne trendove jer se pokazalo da kupovna moć srednje klase i modernog proletarijata slabi. Naime, kamionski prevoz je najbolji pokazatelj tražnje za robama u maloprodaji i još jedan pokazatelj mogućnosti ulaska u novu recesiju.

 

FT, ZeroHedge

Istorijat prirodnih katastrofa – Al Roker: tragična povest nekadašnje vremenske prognoze

Evo ekskluzivnog izvoda iz knjige Ala Rokera o Velikom zalivskom uraganu iz 1900. godine objašnjava kako je vremenska prognoza prerasla u nauku

anemometer 02

Meteorologija nije oduvek bila precizna i egzaktna nauka kao što je danas – što Al Roker dobro zna. Njegova knjiga u izdanju Harper-Kolinsa koja je izašla pre tri dana (11.avg) pod nazivom Oluja stoleća (Storm of the Century), pripovest je o uraganu koji je septembra 1900. godine uništio Gelvisten (Galviston), teksaški grad na obali Meksičkog zaliva, sravnivši ga u jednom dahu. Jedan od mnogobrojnih likova, kojima obiluje ova interesantna priča o katastrofi bez presedana, je i Isak Klajn (Isaac Cline), nekada glavni meteorolog gelvistonskog okruga. Godine na prelazu iz XIX u XX vek bile su nadasve uzbudljiv period u oblasti meteorologije: činilo se, smatra Roker, da bi “Teror Prirode i njenih sila mogli da podlegnu superiornoj inteligenciji ljudske rase”. Slučaj Gelvistena iz 1900. dokazuje da je ova teorija pogrešna, iako je Klajn više nego dobro upućen u najnaprednijie meteorološke metode svoga vremena, što objašnjava i Roker u ekskluzivnom izvodu:

anemometerI dok je nauka predviđanja vremena u Klajnovo doba tek prerastala u modernu i objektivnu disciplinu, većina tehnoloških sprava od kojih je zavisila su postojale od davnina. Jedna od tri najznačajnije starinske naprave bio je i anemometar, baziran na najstarijim principima. Četiri metalne lopatice krstasto postavljene, “činije” u obliku polulopti postavljene vertikalno u odnosu na vetar, “hvatale” su vazdušna strujanja. Anemometar s lopaticama je najčešće upotrebljavana vrsta anemometra. Jeftiniji su u odnosu na druge vrste anemometara i mogu biti vrlo robusni. Sastoje se od 3 ili 4 lopatice koje su smeštene vertikalno na horizontalne nosače. Horizontalni nosači smešteni su na zajedničku osovinu koja se okreće zajedno s lopaticama. Osovina je spojena na električni konvertor koji proizvodi električni izlazni naizmenični signal, čiji je napon i/ili frekvencija proporcionalna brzini vetra. NSRW_AnemometerLopatice i njihove vođice se vrte oko svoje ose; U Klajnovo vreme, osovina je bila povezana sa senzorom i brojčanikom, koji je očitavao broj obrtaja. Ovaj senzor je beležio broj obrtaja u minuti, prenoseći silu vetra kroz osovinu na zupčanike, a ovi dalje do displeja brojčanika, koji je prikazivao brzinu vetra izraženu u miljama na sat. Obrtanje lopatica, samim tim zupčanika i brojčanika: ovakav anemometar je bio potpuno mehanički, bez oslanjanja na električnu energiju, široko rasprostranjeni merni instrument za merenje jačine vetra i brzine strujanja vazduha.

Ovaj instrument meri nekoliko ili sve komponente vektora vetra. Idealni merni senzor vetra bi trebalo da reaguje na najmanji povetarac i vetrove poput uragana, kao i da poseduje linearni izlaz, uz trenutno reagovanje na turbulentne fluktuacije. U stvarnosti, merni senzori ne mogu da reaguju na vetrove male snage, ali ni da izdrže orkanske udare vetrova. Vetar je vodoravno strujanje vazduha koje nastaje usled nejednakosti pritiska u zemljinoj atmosferi, a određen je brzinom i smerom. U meteorologiji je službena jedinica za brzinu vetra metar u sekundi (m/s), dok je smer određen engleskim skraćenicama strana sveta (npr. E, NE, SW). Merenje vetra vrši se na visini od 10 metara iznad tla kako bi se izbegli negativni uticaji od mešanja vetra pri samom tlu, prouzrokovanih raznim faktorima. Brzina se izražava najčešće u km/h, m/s ili čvorovima (kt – engl. knot).

freeimages.co.uk nature images

I dok su, istovremeno, postojale i rivalske verzije anemometara, uključujući one s tečnostima i cevima (Pitotov cevni anemometar, koji se koristi uglavnom za vetrove velike brzine i snage), dizajn anemometra sa četiri lopatice postao je standard u američkoj meteorologiji devetnaestog veka, ostavši i do danas izuzetno stabilan. Neke osobene vrednosti vezane uz ovu vrstu anemometra su njegova tačnost od ± 4%, rezolucija 0,1 m/s, kao i merni opseg od 1 do 75 m/s. Smer vetra se, osim stranama sveta, može prikazati i u obliku stepena (W = 270°, SW = 225° itd.). Može se odrediti npr. potenciometrom: Napon pobuđenja se dovede na potenciometar, a izlazni signal je analogni napon, direktno proporcionalan uglu azimuta. Ovi instrumenti prikazuju ugao od 0° do 360° s tačnošću od ± 5° i rezolucijom od 1°.

Irski meteorolog po imenu Džon Tomas Robinson je 1846. godine unapredio ovu tehnologiju. Ali, pre toga, najznačajniji razvoj u merenju brzine vetra postignut je 1485. godine od strane – Leonarda da Vinčija. Anemometar je već bio trajni “meteorološki klasik” kada je Isak Klajn počeo da studira.

Daniell_Hygro543x800Druga sprava iz velike tehnološke trojke koja je široko upotrebljavana za merenje meteoroloških pojava, a koja je korišćena u doba kada je Isak Klajn studirao u sklopu američkih “Jedinica obaveštavanja i uzbunjivanja” (Signal Corps), bio je higrometar, koji meri relativnu vlažnost. Kao i anemometar, i higrometar je već odavno postojao – otkad je ovo ne baš precizno sredstvo za merenje relativne vlažnosti vazduha izumeo – još jednom – Leonardo da Vinči. U Klajnovim danima, osnovni higrometar merio je stepen vlažnosti vazduha pomoću dve staklene retorte oblika sijalice; svaka se nalazila na jednom kraju staklene cevi. Cev je prolazila preko i kroz vrh drvenog stuba, savijajući se nadole sa obe strane stativa, s tim što je jedna retorta bila pozicionirana niže od druge. Tako je jedna retorta tj. “sijalica” bila niža od druge. U toj donjoj “sijalici” se nalazio termometar, potopljen u etar, gas koji su u toj retorti kondenzovao u tečnost. Druga, veća “sijalica” je takođe sadržavala etar, iako je u ovoj retorti gas ostajao u svom obliku isparenja – bez kondenzacije.

Ova retorta bila je prekrivena svetlom tkaninom. Kada se kondenzovani etar sipa na tkaninu koja pokriva veći deo sijalice, sijalica se ohladi, a isparavajući etar koji je unutra se kondenzuje, smanjujući pritisak pare u sijalici. Ovo snižavanje pritiska prouzrokovalo bi da tečni etar u donjoj sijalici počne da isparava u dati prostor. Dakle, temperatura niže postavljene retorte je takođe pao. Vlaga – poznata kao “rosa” – bi se, stoga, formirala sa spoljne strane donje sijalice. Kada se to desi, temperatura koja se ukazuje na termometru u toj sijalici ovo “pročita i primeti”. Ovaj postupak se zove “čitanje temperaturne tačke rose”. Jednostavnim poređenjem temperature tačke rose sa temperaturom vazduha izvan sijalice – merenom termometrom obično okačenim o drveni stalak barometra – davao bi podatak o relativnoj vlažnosti. To je, zapravo, odnos temperature tačke rose spram temperature vazduha. Što je temperaturna tačka rose bliža temperaturi vazduha, tim je veća i relativna vlažnost vazduha.

04

Kako je kao student proučavao vlažnost vazduha, Isak Klajn je čitao tabele (ponekad ugrađene u vidu pločica za brze reference na samom higrometru), koje su prikazivale tačne pokazatelje vlažnosti. Ali, iskusni prognozeri napamet znaju i mogu da izdeklamuju sve pokazatelje ugrubo. Fenomenom vlažnosti vazduha se bavimo uglavnom za toplih dana. Kada u vazduhu ima puno vlage, pa sam vazduh ne može da prihvati više vlage, to znači da toplini iz naših tela treba više vremena da izađe preko znoja, dakle, u danim koji su ekstremno vlažni se i daleko teže rashlađujemo. Sa temperaturom od 32 stepena Celzijusa i temperaturnom tačkom rose od takođe 30 stepeni Celzijusa, dobićemo relativnu vlažnost vazduha od skoro 86 odsto – što je poprilično neprijatno. Kada su temperatura vazduha i temperaturna tačka rose identični, vlažnost je 100%. A to je ono što nam se zaista ne dopada.

Bilo je i drugih vrsta higrometara razvijanih u začecima meteorološke karijere Isaka Klajna. Jedan od njih je i “Psikrometar” (Psychrometer), sprava koja je poredila vlagu retorte u kojoj je termometar, ohlađenom usled isparavanja, sa temperaturom termometra koji se nalazi u suvoj retorti. Nemački naučnik nesrećnog prezimena Rihard Ezman (Richard Assman)Psychrometer – osmislio je spravu koja je potom postala poznata kao Psikrometar, koja je bila još preciznija. Psikrometar koristi dva uparena termometra, zaštićenih toplotnim štitom od mešanja sa sunčevim zračenjem, kao i ventilatorom za sušenje kojeg je pokretao motor.

Do 1900. godine, kada je Isak Klajn je radio u gelvistonskoj meteo-stanici “Levy”, metoda očitavanja vlažnosti bila je na svom vrhuncu. Ipak, možda najvažniji element u vremenskoj prognoze je – barometar. Uloga barometarskog pritiska – vazdušnog pritiska – ide protiv svake intuicije. Mi, recimo, uz pomoć svojih čula direktno osećamo fenomene merene anemometrom i higrometrom – a to su brzina vetra, odnosno, relativna vlažnost vazduha: vazdušna kretanja tj. vetar su posvuda, dok je vlažnost vazduha ono zbog čega se osećamo kao da smo “lepljivi”. Ali, senzacije prouzrokovane vazdušnim pritiskom deluju na način različit od onog koji možemo očekivati. Ova razlika ima veze sa samom prirodom vazduha.

Obično ne razmišljamo baš previše o vazduhu. Iako znamo da nam daje preko poseban kiseonik, disanje je radnja koju naše telo obavlja uglavnom nesvesno. Vazduh primećujemo onda kada je veoma mirno ili, nasuprot tome, kada je veoma vetrovito. Primećujemo ga i kada – smrdi. Inače ga, uglavnom, ignorišemo. Zamišljamo ga nikako drugačije nego kao neku vrstu “bestežinske praznine”. Vazduh, međutim, ima težinu. Ova težina vrši pritisak na površinu Zemlje, kao i na sve što postoji na Zemlji: takođe i na ljudsku kožu i nežive objekte. Ovaj pritisak, nastao težinom samog vazduha, nazivamo “atmosferskim pritiskom”, i merimo ga barometrom. Kada se grupiše veći broj molekula vazduha, automatski se povećava i težina vazduha, a atmosfera vrši pritisak u pravcu odozgo-nadole, ka zemljinoj površini, pokušavajući da se izjednači na svim njenim tačkama. Ovu pojavu nazivamo, što nije iznenađujuće, “efektom visokog pritiska.”

06

Ono što je neobično je, međutim, to što je visok pritisak – sva ta ogromna masa vazduha – ono što nas čini da se osećamo slobodnijim i s više energije. Veći vazdušni pritisak, nasuprot našoj prirodnoj intuiciji, čini da vazduh osećamo ne kao teži već kao lakši. To je zato što je u poljima visokog vazdušnog pritiska potisnuta relativna vlažnost vazduha: Toplota ne može da se podigne tako lako sa površine bilo kog predmeta, uključujući i toplotu koja potiče sa Zemljine površine. Tople vazdušne struje drže vlagu “na odstojanju”, vlaga je blokirana, a vetrovi ostaju stabilni i bez snažnih udara. Kiša, munje i gromovi su tada, takođe, predupređeni. Visoki vazdušni pritisak obično znači da imamo lepo vreme. Po istom principu, kada se žalimo na “težinu u vazduhu” – onih dana kada osećamo tromost, i “kao da hodamo kroz močvaru” – ono što tada osećamo nije težina samog vazduha već upravo suprotno. U tim danima, vazduh ima manju težinu, a pritisak je niži. Ovo obično rezultira određenim osećajem neprijatnosti. To je zato što lakši molekuli vazduha, kojih je tada manje u atmosferi, uzrokuju atmosfersko “podizanje”. Toplota i vlaga se onda podižu sa svih površina. Vlažnost nam tada pridaje dosta poteškoća. Ali, kada atmosferski pritisak padne dovoljno nisko, tada se može očekivati duvanje vetrova, formiranje oblaka i kiša praćena grmljavinom i munjama.

Sa veoma niskim vazdušnim pritiskom dolaze i pojave koje nisu samo neprijatne. One su i opasne, a ponekad i smrtonosne. Barometri za merenje pritiska koji su još od 1640. bili deo eksperimenta u prirodnim naukama, mnogo pre nego što su postali sastavni deo savremene vremenske prognoze. Dugo vremena, ovo je samo izgledalo kao jedna “uzgredna zanimljivost”, a možda čak i korisno znati da atmosferski pritisak uopšte i postoji. Ili, recimo, uočavanje da se živa penje i cevčici s porastom temperatura. Ali, uskoro su ljudi ove pojave počeli da primenjuju na naučnoj osnovi: očitavanja pritiska ne samo da nam skreću pažnju na postojeće vremenske prilike, već su se njima predviđale i buduće promene u vremenu. Jedan naučnik bi savladao graduaciju, tako da je pritisak postao merljiv u tačnim podeocima. Drugi bi shvatio da bi, umesto guranja žive u stubu skale naviše, skala mogla da se pretvori u krug i tako formira “brojač”; ovo zapažanje je omogućila daleko suptilnija očitavanja. Na horizontu meteorologije se pojavila još jedna promena nabolje: portabl barometar. Oni nisu koristili tečnost, pa su samim tim bili lakši i praktičniji za transport na brodovima. Prenosivi barometar je poprimio oblik metalne kutijice od berilijuma i bakra, zapečaćene i u vakuumu.

Atmosferski pritisak je činio da se kutija širi i skuplja, čime je pokretana iglu na njenoj skali. Barometar je, tako,postao prenosiv pa ga je brodski kapetan mogao nositi i u svom džepu. Ova praktičnost omogućila mu je praćenje pada vazdušnog pritiska, pa je unapred bio upoznamtda da li plovio u oluju. Pre nego što je Isak Klajn počeo da studira, svetski putnik sa svih meridijana po imenu Robert “Fic” Ficroj  (Robert FitzRoy), viceadmiral Britanske kraljevske mornarice je formalizovao novi sistem predviđanja detaljne vremenske prognoze na osnovu barometarskih očitavanja. Fic je služio kao kapetan čuvenog broda “Beagle”, na kojem je Čarls Darvin (Charles Darwin) proplovio čitav svet tokom svojih istraživanja; on je, takođe, uspeo da u međuvremenu postane i – guverner Novog Zelanda. Njegova ideja je bila da se ide dalje od tek pukog notiranja trenutnih vremenskih uslova, trudeći se da razvije meteo-prognozu: predviđanje budućih vremenskih uslova. On je, takođe, što je veoma važno za pomorce, iznašao način međubrodskog komuniciranja o meteorolškim uslovima. Ovo je značajno doprinelo povećanju bezbednosti plovila na otvorenom moru. Do sredine devetnaestog veka, veliki barometar Ficrojevog dizajna postavljan je na masivne kamene postamente ispred svake britanske luke. Kapetani i posade su tako mogli da vide kakvo ih vreme očekuje. Oluja na otvorenom moru je 1859. oduzela toliko života, da je ovaj događaj nagnao Fica da započne rad na sistemu grafikona koji će po prvi put u ljudskoj istoriji, kako je rekao, “bilo kad i bilo gde, omogućiti predviđanje vremena”.

Time

HarperCollins