Kraina lodu i rekordów: odkrywając najzimniejsze miejsce na Ziemi i inne mroźne zakątki

Najniższa temperatura powietrza zmierzona bezpośrednio przy powierzchni Ziemi wynosi –89,2°C. Zanotowano ją 21 lipca 1983 roku na antarktycznej stacji Wostok. Nie oznacza to jednak, że właśnie tam zawsze znajduje się najzimniejszy punkt planety. Satelity wykryły na Płaskowyżu Wschodnioantarktycznym obszary, w których temperatura powierzchni śniegu spadała lokalnie do około –98°C.

Te dwie wartości nie są sprzeczne. Pierwsza jest oficjalnym rekordem temperatury powietrza mierzonej na stacji meteorologicznej, druga dotyczy temperatury powierzchni lodu określonej z danych satelitarnych. Bez rozróżnienia metody pomiaru ranking najzimniejszych miejsc szybko zamienia się w zestaw nieporównywalnych liczb.

Mróz na poziomie –90°C nie przypomina ostrej zimy znanej z Polski. Metal staje się kruchy, paliwo gęstnieje, przewody tracą elastyczność, a odsłonięta skóra może zostać uszkodzona w bardzo krótkim czasie. W takich warunkach człowieka chroni nie sama odzież, lecz cały system: ogrzewany budynek, zapas energii, procedury awaryjne, łączność i ograniczenie czasu przebywania na zewnątrz.

Rekord Wostoku i jeszcze zimniejsze powierzchnie Antarktydy

Rosyjska stacja Wostok leży w głębi Antarktydy Wschodniej, na wysokości około 3488 m n.p.m., ponad 1200 km od wybrzeża. Wysokość ma ogromne znaczenie: powietrze jest tam rozrzedzone, bardzo suche i słabo zatrzymuje ciepło wypromieniowywane przez śnieg.

Rekordowe –89,2°C zmierzono standardowym termometrem meteorologicznym umieszczonym w osłonie chroniącej przyrząd przed bezpośrednim promieniowaniem słonecznym. To właśnie dlatego wynik został uznany przez Światową Organizację Meteorologiczną. Pomiar miał określoną lokalizację, czas, urządzenie oraz procedurę kontroli.

Jeszcze niższe wartości pojawiają się kilkaset kilometrów dalej, na wysokim grzbiecie biegnącym między rejonami Dome Argus i Dome Fuji. Analiza wieloletnich danych satelitarnych ujawniła niewielkie zagłębienia terenu, w których powierzchnia śniegu podczas bezchmurnych zimowych nocy ochładza się do około –98°C.

Do takiego spadku potrzebny jest konkretny zestaw warunków:

• trwająca wiele tygodni noc polarna;
• bezchmurne niebo i niemal całkowity brak opadów;
• bardzo suche powietrze, zawierające niewiele pary wodnej;
• słaby wiatr, który nie miesza zimnego powietrza z cieplejszymi warstwami;
• wysokość przekraczająca około 3800 m n.p.m.;
• płytkie obniżenie terenu, w którym osiada gęstsze, wychłodzone powietrze.

Śnieg intensywnie wypromieniowuje wtedy energię w przestrzeń kosmiczną. Ponieważ chmury i para wodna nie zatrzymują skutecznie promieniowania cieplnego, powierzchnia staje się chłodniejsza od powietrza znajdującego się dwa metry wyżej. Szacuje się, że przy temperaturze śniegu bliskiej –98°C temperatura powietrza mogłaby wynosić około –94°C. Dopóki jednak nie zostanie tam wykonany zatwierdzony pomiar naziemny, rekord Wostoku pozostaje oficjalnym rekordem temperatury powietrza.

Sformułowanie „najzimniejsze miejsce na Ziemi” wymaga więc dopowiedzenia:

• Wostok – najniższa bezpośrednio zmierzona i oficjalnie uznana temperatura powietrza;
• Płaskowyż Wschodnioantarktyczny – najniższa wykryta temperatura powierzchni śniegu;
• okolice grzbietu Dome A–Dome F – obszar, w którym prawdopodobnie występuje najzimniejsze powietrze przy powierzchni planety.

Antarktyczne rekordy mają również istotne ograniczenie: dotyczą miejsc, w których nie istnieją normalne miasta ani stała ludność cywilna. Zimą na całym kontynencie pozostaje około tysiąca osób, głównie pracowników stacji badawczych. Każde wyjście na zewnątrz jest tam operacją techniczną, a nie zwykłym spacerem.

Syberia, Grenlandia i miejsca, w których ludzie naprawdę mieszkają

Poza Antarktydą najniższe potwierdzone temperatury występują w głębi Grenlandii oraz we wschodniej Syberii. Oficjalny rekord półkuli północnej wynosi –69,6°C. Zarejestrowała go 22 grudnia 1991 roku automatyczna stacja Klinck położona na lądolodzie Grenlandii, na wysokości około 3100 m n.p.m.

Klinck nie jest jednak miejscowością. Gdy pytanie dotyczy najzimniejszego stale zamieszkanego regionu, najczęściej wskazuje się rosyjską Jakucję, a zwłaszcza Ojmiakon i Wierchojańsk.

W obu lokalizacjach odnotowano wartości około –67,8°C:

• w Wierchojańsku rekord wiązany jest z lutym 1892 roku;
• w Ojmiakonie z lutym 1933 roku.

Starsze pomiary nie zawsze spełniały wszystkie współczesne standardy obserwacyjne, dlatego spory o pierwszeństwo między obiema miejscowościami nie mają prostego rozstrzygnięcia. Praktycznie ważniejsze jest to, że zimą temperatury poniżej –50°C nie są tam jednorazową sensacją. Stanowią realny problem dla mieszkańców, transportu i infrastruktury.

Za wyjątkowe zimno Jakucji odpowiada połączenie kilku czynników. Region znajduje się daleko od oceanów, które łagodziłyby wahania temperatury. Zimą nad Azją tworzy się rozległy wyż syberyjski, przynoszący suche, bezchmurne i stabilne powietrze. Ojmiakon leży dodatkowo w dolinie otoczonej górami. Ciężkie, wychłodzone powietrze spływa po zboczach i zalega przy powierzchni, tworząc silną inwersję temperatury.

Codzienność przy –50°C wymusza rozwiązania, które w Polsce wyglądałyby absurdalnie:

• silników samochodowych często nie wyłącza się podczas krótkich postojów;
• pojazdy stoją w ogrzewanych garażach albo korzystają z podgrzewaczy silnika i paliwa;
• wodociągi prowadzone w zamarzniętym gruncie są awaryjne i kosztowne, dlatego część budynków korzysta ze zbiorników;
• rury, instalacje i fundamenty muszą uwzględniać wieloletnią zmarzlinę;
• sprzęt elektroniczny trzymany na zewnątrz szybko traci energię, a wyświetlacze ciekłokrystaliczne reagują z opóźnieniem;
• wilgoć z oddechu zamarza na szalikach, rzęsach i elementach odzieży.

Najbardziej irytującym problemem nie jest sam chłód, lecz zależność od sprawnego ogrzewania. Awaria kotłowni, dostawy paliwa albo sieci energetycznej może w ciągu kilku godzin zagrozić budynkom i mieszkańcom. Woda zamarza w instalacji, przewody pękają, a ponowne uruchomienie systemu bywa trudniejsze niż sama naprawa pierwotnej usterki.

Do innych znanych mroźnych lokalizacji należą:

• North Ice na Grenlandii – około –66,1°C;
• Snag w kanadyjskim Jukonie – –63,0°C w 1947 roku;
• Prospect Creek na Alasce – około –62,2°C w 1971 roku;
• stacja Amundsen–Scott na biegunie południowym – minimum poniżej –82°C.

Liczby nie pokazują jednak całej różnicy. Suche i niemal bezwietrzne –40°C może być łatwiejsze do zniesienia przez odpowiednio ubraną osobę niż –15°C połączone z silnym wiatrem oraz mokrą odzieżą. Dlatego przed wyjściem w teren należy sprawdzać nie tylko temperaturę, lecz również prędkość wiatru, wilgotność, opady i czas ekspozycji.

Co ekstremalny mróz robi z człowiekiem, sprzętem i środowiskiem

Organizm człowieka broni temperatury narządów wewnętrznych kosztem skóry oraz kończyn. Naczynia krwionośne w dłoniach, stopach, uszach i nosie zwężają się, ograniczając przepływ krwi. To spowalnia utratę ciepła, ale zwiększa ryzyko odmrożenia.

Pierwsze sygnały są łatwe do zlekceważenia: szczypanie skóry, drętwienie palców, utrata czucia i pogorszenie sprawności dłoni. Później skóra może stać się blada, woskowa lub sina. Pęcherze, silny ból po ogrzaniu albo utrzymujące się zdrętwienie wymagają pomocy medycznej.

Przy podejrzeniu odmrożenia trzeba:

• przenieść poszkodowanego do suchego, osłoniętego miejsca;
• zdjąć mokrą i ciasną odzież oraz biżuterię;
• zabezpieczyć uszkodzoną skórę luźnym, jałowym opatrunkiem;
• ogrzewać miejsce stopniowo, najlepiej w wodzie o temperaturze około 37–39°C, o ile nie istnieje ryzyko ponownego zamarznięcia;
• wezwać pomoc, gdy pojawiają się pęcherze, sinienie, zaburzenia świadomości lub rozległe uszkodzenia.

Nie wolno pocierać skóry śniegiem, masować odmrożenia, przekłuwać pęcherzy ani przykładać kończyny bezpośrednio do grzejnika. Intensywne, nierównomierne ogrzewanie może pogłębić uszkodzenie tkanek. Alkohol także nie pomaga. Rozszerza naczynia skórne, wywołuje pozorne uczucie ciepła i przyspiesza utratę energii.

Groźniejsza od miejscowego odmrożenia jest hipotermia, czyli spadek temperatury głębokiej ciała poniżej 35°C. Narastające dreszcze, spowolnienie, bełkotliwa mowa, niezdarne ruchy i dezorientacja oznaczają, że osoba nie powinna pozostawać sama. Zanik dreszczy u silnie wychłodzonego człowieka nie świadczy o poprawie. Może oznaczać wyczerpanie mechanizmów obronnych organizmu.

Mróz uderza również w technikę. Przy temperaturach poniżej –40°C typowe stają się:

• gwałtowny spadek wydajności akumulatorów;
• gęstnienie olejów, smarów i oleju napędowego;
• kurczenie się uszczelek oraz utrata ich elastyczności;
• pękanie przewodów, tworzyw sztucznych i gumy;
• osadzanie się szronu po wniesieniu zimnego sprzętu do ciepłego pomieszczenia;
• błędne wskazania urządzeń, które nie mają odpowiedniego zakresu roboczego.

Najczęstszy błąd polega na włączeniu mocno wychłodzonej elektroniki zaraz po wejściu do ogrzewanego budynku. Para wodna skrapla się wtedy na zimnych elementach i może spowodować zwarcie. Aparat, laptop albo radiotelefon najlepiej pozostawić wyłączony w zamkniętej torbie, aż stopniowo osiągnie temperaturę pomieszczenia.

Ekstremalne zimno nie oznacza też całkowitego braku życia. W głębi Antarktydy organizmy koncentrują się przede wszystkim w mikroskopijnych niszach: porach skał, cienkich warstwach wilgoci, osadach pod lodem i środowiskach podlodowcowych. Na wybrzeżach funkcjonują znacznie bogatsze ekosystemy, lecz zależą one głównie od oceanu, a nie od skutej lodem głębi kontynentu.

Nie należy mylić pojedynczego rekordu zimna ze stanem klimatu całej planety. Nawet podczas globalnego ocieplenia możliwe są lokalne fale silnego mrozu. Zmienia się przede wszystkim ich częstotliwość, czas trwania i rozkład, a nie fizyczna możliwość wystąpienia bardzo niskiej temperatury w konkretną noc.

FAQ

Jaka jest najniższa oficjalnie zmierzona temperatura na Ziemi?
–89,2°C. Pomiar wykonano 21 lipca 1983 roku na stacji Wostok w Antarktydzie.

Czy na Ziemi zanotowano temperaturę niższą niż –89,2°C?
Tak, lecz nie jako standardowy pomiar temperatury powietrza. Satelity wykryły na Płaskowyżu Wschodnioantarktycznym temperaturę powierzchni śniegu dochodzącą do około –98°C.

Dlaczego wynik satelitarny nie zastąpił rekordu Wostoku?
Ponieważ dotyczy temperatury powierzchni, a nie powietrza mierzonego zatwierdzonym termometrem meteorologicznym na wysokości około dwóch metrów. To dwie różne wielkości.

Jakie jest najzimniejsze stale zamieszkane miejsce?
Najczęściej wskazuje się Ojmiakon w rosyjskiej Jakucji. Miejscowość konkuruje o ten tytuł z Wierchojańskiem; w obu lokalizacjach odnotowano temperatury bliskie –67,8°C.

Jaki jest rekord zimna na półkuli północnej?
–69,6°C, zmierzone 22 grudnia 1991 roku przez automatyczną stację Klinck na lądolodzie Grenlandii. Stacja nie leży jednak w zamieszkanej miejscowości.

Czy przy –50°C można normalnie oddychać?
Można, ale bardzo zimne i suche powietrze podrażnia drogi oddechowe. Wysiłek należy ograniczyć, a usta i nos osłonić materiałem, który częściowo ogrzewa wdychane powietrze.

Co jest groźniejsze: niska temperatura czy wiatr?
Najgroźniejsze jest ich połączenie. Wiatr usuwa warstwę ogrzanego powietrza przy skórze, dlatego zwiększa tempo utraty ciepła. Mokra odzież dodatkowo pogarsza sytuację.

Czy odmrożone miejsce należy nacierać śniegiem?
Nie. Tarcie uszkadza tkanki, a śnieg utrzymuje niską temperaturę. Odmrożenie trzeba chronić przed uciskiem i ogrzewać stopniowo, pod warunkiem że nie zamarznie ponownie.

Najpierw trzeba więc usunąć podstawowy błąd: nie porównywać temperatury powierzchni, temperatury powietrza i temperatury odczuwalnej jak jednej wartości. Gdy widzisz informację o nowym rekordzie zimna, sprawdź kolejno metodę pomiaru, wysokość nad gruntem, lokalizację oraz to, czy wynik został zatwierdzony przez WMO. Dopiero wtedy liczba mówi cokolwiek o rzeczywistym rekordzie.