ZESZYTY NAUKOWE NR 11(83)
AKADEMII MORSKIEJ
W SZCZECINIE
IV MIĘDZYNARODOWA KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA
E X P L O - S H I P 2 0 0 6
Bernard Wiśniewski
Ograniczenia nawigacyjne i pogodowe żeglugi do portu Svea
na Spitsbergenie
Słowa kluczowe: ograniczenia żeglugi, pogoda, port Svea
Dokonano analizy nawigacyjnych i pogodowych ograniczeń żeglugi do portu Svea na Spitsbergenie.
Navigational and Weather Restrictions for Navigation
to the Port of Svea at Spitsbergen
Key words: navigation restrictions, weather, Svea port
The analisys of navigational and weather restrictions for vessels navigating to the port of Svea has been made.
Wstęp
Duża konkurencja na rynku żeglugowym powoduje, że armatorzy podejmu-ją się przewozu ładunków na trasach trudnych pod względem nawigacyjnym i pogodowym. Przykładem jest żegluga statków do portu Svea w fiordzie Van Mijenfjorden (Spitsbergen). W maju 2001 roku Polska Żegluga Morska wygrała przetarg na wywóz miliona ton węgla z portu Svea leżącego w fiordzie Van Mijenfjorden na Spitsbergenie. Kompania JEBSEN (Norwegia) zatrudniła dwa polskie duże statki masowe „Solidarność” i „Armię Krajową” w okresie lipiec – listopad 2001 roku na żeglugę pomiędzy Spitsbergenem (Svea) a portami euro-pejskimi i ten kontrakt powtarzany jest corocznie.
Pierwszy rejs eksploatacyjny zlecono m/v „Solidarność” umiejętnie wyko-rzystując nazwę statku do prezentacji dobrej współpracy gospodarczej pomiędzy Norwegią i Polską. Pierwszy raz tak duży statek wpłynął do fiordu (L = 228,5 m, Tz = 12,83 m, B = 32,23 m, 71 000 DWT). Przyczyną otwarcia żeglugi w Mi-jenfjorden jest fakt bardzo intensywnej eksploatacji pokładów węgla kamienne-go z kopalni węgla umiejscowionej kilka kilometrów za osadą Sveagruva. W pracy dokonano analizy ograniczeń żeglugi do portu Svea ze względu na warun-ki nawigacyjne i pogodowe.
1. Ograniczenia i zalecenia nawigacyjne
Van Mijenfjord jest położony na zachodnim wybrzeżu Svalbardu powyżej fiordu Hornsund. Wejście do fiordu z zatoki Bellsund zamyka wyspa Akseloya (rys.1, fot.1). Port Svea i keja Kapp Amsterdam oddalona jest od wejścia fiordu 27,5 Mm.
Z warunków nawigacyjnych najtrudniejsze są:
– podejście z zatoki Bellsund do cieśniny Akselsundet łączącej zatokę z fiordem Van Mijenfjorden i przejście tej cieśniny;
– podejście do kei Kapp Amsterdam, przy silnych wiatrach cumowanie przy kei i wykonanie cyrkulacji przy cumowaniu lub odcumowywaniu (fot. 2).
Praktykowane jest podejście do Svalbardu kursem północnym do 77°N/010°E i stąd kursem 054° na zatokę Bellsund (akwen z pojedynczymi growlerami). W czasie rejsu zanotowano skok temperatury z 8,1°C do 3,5°C przy przekraczaniu prądu zachodniospitsbergeńskiego (9.07.2001 r.).
Oznakowanie nawigacyjne na zatoce Bellsund jest ubogie (LtH Akseloya na północnym krańcu wyspy). Wejście do fiordu przez cieśninę Akselsundet o szerokości 700 m po izobacie 20 m stwarza ograniczenie dla manewru dużych statków.
Opracowano z kapitanem przejście, zaczynając manewry 30 minut przed wysoką wodą, ze względu na bardzo silne prądy pływowe w czasie pomiędzy slackiem. Statek m/v „Solidarność” manewry przejścia cieśniny wykonywał samodzielnie. Holownik nr 1 wyprzedzając statek o 2 kable żeglował w osi cie-śniny. Holownik nr 2 służył jako asysta – luźny hol za rufą.
Rys. 1. Rejon wejścia do fiordu Mijenfjorden
Fig. 1. Area of entrance to fjord Mijenfjorden
Rys. 2. Symulacja przejścia statku przez cieśninę Akselsundet
Fot. 1. Widok ze statku na wyspę Akseloya
Photo. 1. View from a ship on Akseloya Island
Symulację przejścia statku przez cieśninę Akselsundet obrazuje rysunek 2. Testowania wykonano na statku z zachowaniem cech manewrowych statku i uwzględnieniem danych o prądzie i wietrze. Dodatkowe ograniczenie to spły-cenie o głębokości 13 m na zachód od LtH Akseloya w odległości 4 kabli (ozna-kowane pławą).
W Van Mijenfjorden ustalanie pozycji statku z radaru jest dostateczne z wyjątkiem zaniku linii brzegowej w zatoce Kaldbukta (pochłanianie fal przez warstwy torfu). Można kotwiczyć na wschód od latarni Dom Miguelloden (głę-bokości ok. 20 – 40 m, dno gliniaste, zalecane rzucenie kotwicy w dryfie).
Cumowanie przy kei Kapp Amsterdam (77°51,4’N/016°39’E) jest utrud-nione. Keja jest mniejsza od długości statku (195 metrów). Utrudnia to cumo-wanie i postój. Przy wiatrach wschodnich zalecane jest cumocumo-wanie lewą burtą (fot. 2.), przy wiatrach zachodnich – prawą burtą. Powyżej prędkości wiatru 10 m/s tak duży statek musi być utrzymywany przy kei przez 2 holowniki.
2. Ograniczenia żeglugi i postoju ze względu na warunki pogodowe
Warunki pogodowe mogą ograniczyć żeglugę, jak np. zlodzenie akwenu lo-dami arktycznymi, lub ją utrudnić w czasie nocy polarnej przy niskich tempera-turach powietrza, przy dużych prędkościach wiatru i w czasie występowania prądów pływowych.Zlodzenie
Należy rozróżnić dwie sytuacje wpływu zlodzenia akwenu na żeglugę: – zlodzenie akwenu podejściowego do fiordu czyli morza otwartego i
za-toki Bellsund dryfującym lodem arktycznym,
– zlodzenie akwenu fiordu lodem in situ i niewielką ilością growlerów z lodowców spływających do fiordu.
Fot. 2. Statek przy kei Kapp Amsterdam w porcie Svea
Photo. 2. A ship at the quayside in the port of Svea
Obecność lodów arktycznych na zewnątrz fiordu praktycznie uniemożliwia żeglugę przeciętnym statkom handlowym z klasą lodową L3. Występują one w miesiącach styczeń – maj, ale mogą także wystąpić w grudniu i czerwcu. Dry-fowanie lodów arktycznych kształtowane jest wokół Svalbardu przez prądy i wiatr. Jeżeli lody przemieszczają się z NE poza przylądek Sorkapp, uniemoż-liwiają żeglugę lub ją znacznie utrudniają do fiordów zachodniego wybrzeża. Zlodzenie wód fiordu przeciętnie zaczyna się na początku listopada a kończy na przełomie czerwca i lipca, ale początkowe i końcowe formy tego lodu nie ogra-niczają żeglugi. W celu przyspieszenia terminu otwarcia żeglugi do portu Svea w połowie maja lodołamacze i holowniki kruszą pokrywę lodową. Wówczas pokruszony lód spływa prądem pływowym bardzo szybko z fiordu do zatoki Bellsund, mimo ograniczenia jakie stanowi wyspa Akseloya „zamykająca” fiord.
Tabela 1 Średni czas trwania sezonu lodowego w latach 1997 – 2005
Average ice season lengthin the years 1997 – 2005
Akwen Średnia ilość dni
Sørkapp 242 Honrsund 233 Bellsund 220 Isfjorden 241 Woodfjorden 277 Wijdefjorden 268 Hinlopenstretet 328 Olgastretet 303 Erik Eriksenstretet 301 Storfjorden 277
Aktualny zasięg lodów arktycznych oraz rozkład temperatury powietrza pu-blikują: Instytut Arktyki i Antarktyki z Sankt Petersburga (Rosja) (rys. 3b), Cen-trum Lodowe Marynarki (USA) (rys. 3a) oraz Europejskie CenCen-trum Pogodowe (wetterzentrale.de) (rys. 3c), na podstawie których opracowano tabelę 1.
Usłonecznienie i oświetlenie
Z pewnością utrudnieniem do prowadzenia nawigacji jest okres nocy polar-nej. Przy ocenie odległości w czasie manewrów, w tak wąskiej cieśninie jak Akselsundet, radar nie zastąpi bezpośredniej obserwacji nawigatora. Noc polar-na dla Van Mijenfjorden trwa od 29 października do 13 lutego (108 dni); dzień polarny od 22 kwietnia do 20 sierpnia (121 dni). Żeglując w kierunku na północ okres trwania nocy jak i dnia polarnego wzrastają o 2,4 godziny na każdą prze-bytą milę morską. Dzień polarny trwa około 2 tygodnie dłużej niż noc polarna (tab. 2). Istotnym warunkiem oświetlenia i widoczności są zachmurzenie i mgły. Gęste zachmurzenie przy bardzo często niskim pułapie chmur powoduje zanik widoczności.
Temperatura powietrza
Rozważając tak duże szerokości geograficzne, średnie temperatury powie-trza na archipelagu Svalbardu są wysokie. W najzimniejszych miesiącach (sty-czeń – marzec) dla zachodnich wybrzeży temperatura wynosi minus 12°C. W lecie średnie temperatury są dodatnie, np.: w lipcu +4,7°C [1]. Przebieg tem-peratury tak zimą, jak i latem jest bardzo uzależniony od kierunku
przemieszcza-nia się mas powietrza. Wiatry z sektora zachodniego znad Atlantyku i przepły-wającego prądu zachodnioislandzkiego zimą zdecydowanie ocieplają (do ok. +1°C), latem oziębiają (do ok. +5°C). W czasie kilkudniowego postoju w lipcu 2001 r. zaobserwowano na statku wahania temperatury od +4,2°C do +12,1°C.
Falowanie i wiatr
Zatoka Bellsund będąca bezpośrednio przed Van Mijenfjorden jest narażo-na narażo-na niekorzystne falowanie z kierunków południowych i zachodnich. Falowa-nie z tych kierunków wywołane jest działalnością niżów barycznych, których ilość i intensywność szczególnie rozwija się w okresie jesienno-zimowym.
Rys. 3a. Sytuacja lodowa w rejonie Spitsbergenu 27.02 – 3.03.2006 r.
Rys. 3b. Sytuacja lodowa w rejonie Spitsbergenu 2.03.2006 r.
Fig. 3b. Ice conditions at the area of Spitsbergen 2.03.2006
Rys. 3c. Rozkład temperatury powietrza 6.03.2006 r. – Atlantyk Północny
Długość dnia i nocy polarnej
Lenght of polar day and night
Szerokość geograficzna
Dzień polarny Noc polarna
od do liczba dni od do liczba dni
74°N 3 maja 8 sierpnia 99 10 listopada 1 lutego 84 75°N 30 kwietnia 12 sierpnia 105 6 listopada 5 lutego 92 76°N 27 kwietnia 15 sierpnia 111 3 listopada 8 lutego 98 77°N 24 kwietnia 18 sierpnia 117 31 października 11 lutego 104 78°N 21 kwietnia 21 sierpnia 123 28 października 14 lutego 110 79°N 18 kwietnia 24 sierpnia 129 25 października 17 lutego 116 80°N 15 kwietnia 27 sierpnia 135 22 października 20 lutego 122 81°N 12 kwietnia 30 sierpnia 141 19 października 23 lutego 128
Znacznie mniejszych rozmiarów falowanie wiatrowe kształtowane jest we fiordzie. Wyspa Akseloya nie pozwala na wnikanie do wnętrza fiordu falowania wiatrowego z oceanu. Tłumione są także falowanie martwe i rozkołys. W sa-mym fiordzie wiatry z sektora zachodniego a także wschodniego o większej prędkości od 10 m/s posiadają największy rozbieg i utrudniają cumowanie przy kei Kapp Amsterdam.
Pływy
We fiordzie występuje półdobowa fala pływu z Oceanu Atlantyckiego [4]. Najbliższy punkt głównej składowej księżycowej M2 położony jest na SE od Svalbardu. Wysoka woda podnosi się kolejno od przylądka Sorkapp wzdłuż wybrzeża zgodnie ze wskazówkami zegara. Znaczny udział składowej słonecz-nej (S2 ~ 50% M2) powoduje, że występują znaczne różnice pomiędzy syzygią i kwadraturą. Wahania poziomu wód w syzygii są ±75 cm jak w Longyearbyen (LAT = 0 cm, MSL = 105 cm, HAT = 212 cm). Zniekształcenia pływu są wi-doczne poprzez wezbrania i obniżenia sztormowe (±50 cm).
Prądy
We fiordzie i w cieśninie Akseloya prądy głównie kształtowane są przez pływy. Prąd pływowy w czasie syzygii przekracza 7 węzłów w cieśninie Akse-loya i on decyduje o czasie wejścia i wyjścia statku z fiordu na zatokę Bellsund, w której nie przekracza on 3 węzłów [4]. W czasie kwadratury prądy w cieśninie są rzędu 3 – 4 węzłów. Żegluga zalecana jest tylko przy zaniku prądu pływowe-go. Dla portu Svea prognozy ważniejszych elementów pogodowych opracowuje Norweskie Biuro Meteorologiczne. Ogólne informacje pogodowe serwisu Świa-towej Sieci Meteorologicznej (WMO) można pozyskać poprzez odbiór map pogodowych z przekazu faksymilowego.
Podsumowanie
Żegluga statków handlowych na Spitsbergen odbywa się sezonowo w okre-sie letnim do fiordu Isfjorden i Van Mijenfjorden na zachodnim wybrzeżu. Za-sadniczym ograniczeniem są zjawiska lodowe a szczególnie obecność paku lo-dowego z Arktyki, który po przekroczeniu półwyspu Sorkapp dryfuje wzdłuż zachodnich wybrzeży Spitsbergenu prądem zachodnio-spitsbergeńskim. Prze-ciętnie lody arktyczne pojawiają się w połowie listopada i zanikają na tym akwenie na początku lipca (średnio 220 – 240 dni z lodem). Drugim zasadni-czym ograniczeniem żeglugi do portu Svea jest ograniczenie akwenu przy przej-ściu cieśniny Akselsoja z zatoki Bellsund do fiordu Van Mijenfjorden, kiedy należy uwzględnić czas wystąpienia pływu i prądów pływowych. Ze względu na ograniczoną rozbudowę kei Kapp Amsterdam dodatkowo należy uwzględnić występowanie silnych wiatrów (W > 10 m/s) w czasie cumowania i postoju dużych statków z zapewnieniem wykorzystania holowników.
Literatura
1. Arctic Pilot Volume II, Iceland, Jan Mayen, Svalbard and the east coast of Greenland together with adjacent seas, Seventh edition. Published by The Hydrograper of the Navy, 1975, s. 140-190.
2. Den Norske Los. Arctic Pilot. Svalbard og Jan Mayen bind 7, 2 utgave 1990, utgitt av the Norvegian Hydrographic Service og Norwegian Polar Research Institute, 1990.
3. Kruszewski G., Marsz A., Wpływ zmian temperatury powierzchni oceanu na Morzu Norweskim na Svalbadzie i Jan Mayen (1982 – 2002). Problemy Kli-matologii Polarnej nr 13/2003, AM Gdynia, s. 59-78.
4. Wiśniewski B., Trudne trasy żeglugowe realizowane przez statki PŻM., Akademickie Aktualności Morskie nr 4(34)/2003, Wyd. AM Szczecin.
Wpłynęło do redakcji w lutym 2006 r.
Recenzent
prof. dr hab. inż. Tadeusz Szelangiewicz Adres Autora
prof. dr hab. inż. Bernard Wiśniewski
Akademia Morska w Szczecinie, Instytut Nawigacji Morskiej Wały Chrobrego 1-2; 70-500 Szczecin
