Zimowy Blackout - Burza lodowa w Ameryce Północnej 1998

Wyobraźcie sobie 5-tygodniowy zanik napięcia. Brak możliwości serfowania w internetach, brak oglądania TV, brak działającej lodówki, pralki, często kuchenki i piekarnika. A do tego brak ogrzewania. Tak, ogrzewania - w styczniu. Brak wody, brak światła, nierzadko brak transportu, wentylacji, paliwa, kamer miejskich. Jeden wielki brak wszystkiego. Prawdziwy Blackout.

Tym razem w Wycinach Historii przedstawiamy jedną z najgorszych (dla Kanadyjczyków) burz lodowych minionego stulecia. A miała ona miejsce w Ameryce Północnej między 4 a 10 stycznia 1998 roku. Niby nic szczególnego, bo burze lodowe (czy też marznące deszcze) w tej części świata są czymś normalnym. Średnio, na obszarze Kanady, występują od 10 do 15 razy w roku! [5] Jednak tym razem intensywność opadów spowodowała awarie i braki w dostawie prądu, miejscami nawet na 5 tygodni! [1]. 

Co się właściwie stało? 

 

A stała się ciemność. 

"Blackout to potoczne określenie elektroenergetycznej awarii systemowej,  na skutek której następuje przerwa w pracy systemu. Awarię taką definiuje się jako całkowity zanik napięcia w sieci elektroenergetycznej na znacznym obszarze." [8]

Bezpośrednią przyczyną awarii było silne oblodzenie powstałe podczas obfitego opadu marznącego deszczu. Zdarzenie swoim wpływem objęło obszar pogranicza północnych stanów USA (Nowy Jork, Main) i południowo-wschodniej Kanady (Quebec, Ontario). Taki deszcz po opadnięciu na powierzchnię ziemi, tworzył pokrywę lodu grubości nawet 100 mm. 10 cm! [1][9]. Co stanowiło dwukrotność normy w tym rejonie. Wiele linii energetycznych, dachów i drzew doszczętnie zawaliło się pod ciężarem lodu. Opady trwały łącznie 80 godzin, przyczyniając się do śmierci 45 osób w obu krajach Ameryki Północnej dotkniętych zjawiskiem.

Mapa przedstawia rozkład grubości lodu na obszarze występowania burzy lodowej w 1998 roku;
źródło: wikimedia

Obszar Kanady o najgorszych skutkach media ochrzciły mianem Czarnego Trójkąta lub Trójkąta Ciemności. Tam właśnie okres bez prądu był najdłuższy. Nawet 3 tygodnie po awarii 60 000 odbiorców nie miało napięcia w gniazdkach [1].

Jakie były przyczyny braku prądu?

Burza lodowa jest zjawiskiem charakterystycznym dla klimatu umiarkowanego. I jak już nadmieniłem we wstępie, w tej części Ameryki Północnej występuje dość często. Zjawisko to, to nic innego jak silne opady marznącego deszczu. Marznący deszcz występuje wówczas, gdy padający śnieg, na drodze ku ziemi, topi się natrafiając na warstwę ciepłego powietrza. Jednak to nie jest jedyna składowa wspomnianego zjawiska, ponieważ roztopiony śnieg (czyli deszcz) może znowu zamarznąć (zielony przebieg na diagramie poniżej) tworząc śnieg z deszczem bądź grad (czyli całkiem inne zjawiska  - choć czasami niemniej groźne). Natomiast marznący deszcz tworzy się, gdy ujemne temperatury są dosyć nisko przy powierzchni ziemi (przebieg koloru czerwonego). Opadające krople nie zdążą wychłodzić się na tyle by zamarznąć i robią to dopiero na napotkanej powierzchni w postaci warstewki lodu.

Diagram przedstawiający przebieg zależności opadów od temperatury powietrza na danej wysokości n.p.m.
źródło: oczywiście wiki. Na podstawie [6]

Osadzenie się takich warstewek (wielokrotnie powielonych) na gałęziach, liniach energetycznych, wszelkiej infrastrukturze może powodować zniszczenie tych powierzchni. Ciężar warstwy lodu o wymiarach 10cm x 10cm x 10cm wynosi niemal 1 kilogram (dokładnie 916,7 grama dla gęstości 0,9167g/cm3 [7]). Nie trudno sobie więc przeliczyć, że jeden metr kwadratowy dachu musi udźwignąć dodatkowe 92 kg (zakładając warstwę lodu o grubości 100mm - a tyle właśnie było w najbardziej dotkniętym rejonie). Jest to nie lada wyzwanie dla konstrukcji, prawda?

Weźmy teraz kilometry linii energetycznych obciążone takim lodem. Linie ciągnęły ku ziemi słupy i wierze energetyczne. Obciążone konstrukcje padały kaskadowo jedna za drugą. Powodowało to ogromne wyłączenia, które skutkowały obciążeniem innych linii przesyłowych. Jedne dawały rade wytrzymać to przeciążenie inne nie. W konsekwencji cały obszar dotknięty katastrofą miał problemy z prądem.  Koszmar dla dystrybutora.

Jakie były następstwa katastrofy?

W następstwach burzy życie straciło (w zależności od źródeł) od 28 [1][10] do 35 [9] Kanadyjczyków oraz 17 mieszkańców USA. Dodatkowo rannych zostało 945 osób. A nawet 600 tysięcy[9] (chociaż inne źródła podają od 100 do 120 tyś [1][2]) osób było zmuszonych do tymczasowego opuszczenia własnych domów i mieszkań. Katastrofa dotknęła najbardziej ludzi starszych, ubogich i właścicieli małych firm [12]. Co chyba nie dziwi?

Powodem ewakuacji, w większości przypadków, były rozległe przerwy w dostawie prądu. Prawie 1,4 mln klientów w prowincji Quebec i ponad 230 tyś. we wschodniej części prowincji Ontario było pozbawionych zasilania [9]. Skalę zniszczeń całkiem nieźle przedstawia poniższy film.

Film nakręcony po burzy lodowej w 1998 roku.

W wyniku całej tej sytuacji (braku prądu, oblodzenia) około 2,6 miliona Kanadyjczyków, czyli około 19% wszystkich pracujących, miało problem z dotarciem do pracy. Dla wielu z nich było to całkiem niemożliwe. Oprócz problemów komunikacyjnych burza stworzyła nie lada kłopoty miejscowym farmerom, których dość znaczna odsetka posiadała farmy bydła w pokrytym lodem obszarze. Konsekwencją braku energii było cierpienie wielu sztuk bydła z powodu braku dostaw paszy bądź z braku możliwości wydojenia. Ponadto, ogromne ilości mleka (ponad 10 mln litrów!) musiały zostać wylane [9][10] ponieważ nie mogły być przetworzone. Podobną sytuację opisuje Marc Elsberg w swojej książce Blackout. Oczywiście sytuację fikcyjną, ale jak widać po wydarzeniach w Kanadzie czy USA (poza tym takich, i podobnych, sytuacji na świecie było bardzo dużo [5]), jak najbardziej możliwą.

Nie można zapomnieć o klonach, z których słynie Kanada. I nie, nie chodzi mi o te z Gwiezdnych Wojen. Chodzi o drzewa, których liść umieszczony jest w kanadyjskiej fladze. Ponad 1/5 instalacji produkujących syrop klonowy została poważnie uszkodzona przez burzę. Częściowo spustoszone zostały, tak zwane sugarbush'e, czyli lasy klonowe, z których uzyskuje się syrop. Do tego, w większym lub mniejszym stopniu, ucierpiały miliony innych drzew. Zniszczenia zanotowano w infrastrukturze oraz w budownictwie. Całkowite straty po przejściu burzy, tylko w Kanadzie, szacuje się na 6,4 mld dolarów Kanadyjskich (CAD)[1][10]. Same koszty firmy Hydro-Quebec (lokalnego operatora linii energetycznych i nie tylko) związane z naprawami wież elektrycznych i linii przesyłowych szacuje się na 1 miliard CAD [10].

Nie można zapomnieć o USA, prawda? Federalna Agencja Zarządzania Kryzysowego (FEMA) opublikowała raport A Blueprint for Action[12] z którego wynika, że w wyniku nawałnicy niemal 500 tysięcy odbiorców zostało pozbawionych prądu, a 70 % lasów w regionie objętym opadami zostało uszkodzonych. W USA także wylano tony mleka, co przyniosło straty w wysokości prawie 13mln USD. Uszkodzona została infrastruktura, budynki, a także mienie publiczne jak i oczywiście prywatne. 

Stan wyjątkowy

W konsekwencji lodowego sztormu w kanadyjskich rejonach najbardziej dotkniętych katastrofą ogłoszono stan wyjątkowy. Aby zapewnić pomoc, rząd zdecydował o interwencji wojskowej. Tak rozpoczęła się operacja Rekuperacja. Żołnierze pomagali praktycznie we wszystkim. Od ratowania zwierząt, ludzi i mienia, po odbudowywanie lub budowanie zastępczych linii energetycznych. Rozwozili posiłki i wodę. Budowali tymczasowe schronienia. W całej operacji wzięło udział ponad 15 000 wojskowych, w tym ponad 3 000 rezerwistów. Natomiast w USA, w tym samym celu, na obszary dotknięte klęską powołano do służby Gwardię Narodową [9][10][12]. 

Survival w czystej, mroźnej postacji

Chyba nie trzeba nikogo przekonywać, że opisana powyżej sytuacja wpisuje się w konwencje survivalu czy preparingu. Wystarczy sobie wyobrazić sytuację, które mogły mieć miejsce podczas tych kilku dni (bądź nawet tygodni w przypadku mieszkańców Trójkąta Ciemności). Można sobie tylko wyobrazić, jak ze sklepowych półek znikały zapasy, a ludzie masowo ewakuowali się w rejony mniej zagrożone. Ci co nie mieli gdzie się udać, korzystali z pomocy władz i zajmowali miejsce w tymczasowych kwaterach. Korki na wyjazdach z miast. Zimno w mieszkaniach; jeszcze zimniej poza nimi. W mojej opinii, problem w większości sytuacji wynikał z powszechnego wykorzystania energii elektrycznej do ogrzewania mieszkań. Nie dotarłem do źródeł potwierdzających, ale można podejrzewać, że to właśnie ci mieszkańcy musieli korzystać z zastępczych schronień.

Warto zastanowić się, co by się stało gdybyśmy to my właśnie byli odcięci od prądu na dzień, dwa, czy całe tygodnie. Analiza powinna, w mojej ocenie, uświadomić nam, że to nie byle historyjka i że takie rzeczy po prostu się dzieją. Warto dlatego od czasu do czasu pomyśleć i przeanalizować survivalowe sytuacje, które dotknęły innych.

Źródło grafiki przedstawionej na początku wpisu: www.collectionscanada.gc.ca, Rysunek wykonał Dale Cummings.
Literatura:
[1] Verglas massif de janvier 1998 dans le Nord-Est de l'Amérique du Nord; Wikipedia, l'encyclopédie libre; https://fr.wikipedia.org/wiki/Verglas_massif_de_janvier_1998_dans_le_Nord-Est_de_l%27Am%C3%A9rique_du_Nord
[2] Ice Storm 1998, The worst ice storm in Canadain history?; Enviroment Canada;  https://web.archive.org/web/20060719084957/http://www.msc-smc.ec.gc.ca:80/media/icestorm98/icestorm98_the_worst_e.cfm
[3] Rakowska A., Grzybowski A., Stiller J.; Czy grożą nam awarie systemowe wywołane zjawiskami klimatycznymi?; Energetyka” – 7/2009; http://www.cire.pl/pliki/2/czy_groza_systmowe.pdf
[4] Ice Storm 1998 - January 5-10, 1998;, SOS! Canadian Disasters;  http://www.collectionscanada.gc.ca/sos/002028-5100-e.html?PHPSESSID=eci3im0lhkq7mvuphb4t2kuc56
[5] Olszowiec P.; Zimowe blackouty najgroźniejsze. Usunąć sadź katastrofalną; Na podstawie materiałów firmy Areva T&D; „Energia Gigawat” – grudzień 2005;  http://www.cire.pl/pliki/2/sadz.pdf
[6] Gay D.A., Davis R.E.; Freezing rain and sleet climatology of the southeastern USA;  http://www.int-res.com/articles/cr/3/c003p209.pdf
[7] Ice; Mineralogy Database; http://www.mindat.org/min-2001.html
[8] Strzoda J., Skrzypiec M.; Czy jesteśmy przygotowani na blackout?; Koncern; luty, 2007;  http://www.cire.pl/pliki/2/przygotblackout.pdf
[9] Ice Storm of 1998; The Canadian Encyclopedia; www.thecanadianencyclopedia.ca/en/article/ice-storm-1998
[10] Lecomte E.L., Pang A.W., Russell J.W.; Ice storm’98; ICLR, December 1998; Dostęp pod adresem: http://cip.management.dal.ca/publications/ICE%20STORM%2098.pdf
[11] The St. Lawrence River Valley 1998 Ice Storm: Maps and Facts; Statistics Canada;  statcan.gc.ca/pub/16f0021x/4194604-eng.pdf
[12] A Blueprint for Action; the President's action plan for recovery from the January 1998 ice storm: Maine, New Hampshire, New York, Vermont. Washington, DC; FEMA;1998;  http://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=uiug.30112004812571;view=1up;seq=10


Inne publikacje z cyklu Wycinek Historii:

• Katastrofa w Andach