VejretAlle taler om det, men ingen gør noget ved det. Eller påvirker vi det måske alle sammen lidt?
Du kan her på siden læse og lære om vejrets elementer. Grundbegreberne forklares, og der er hovedvægt på danske forhold.
Du kan også læse om klima og om de eventuelle klimaændringer, som vi står over for pga. menneskets påvirkning.
Vejret
Alle taler om det, men ingen gør noget ved det. Eller påvirker vi det måske alle sammen lidt?
Du kan her på siden læse og lære om vejrets elementer. Grundbegreberne forklares, og der er hovedvægt på danske forhold.
Du kan også læse om klima og om de eventuelle klimaændringer, som vi står over for pga. menneskets påvirkning.
Vejr
Vejret er den øjeblikkelige tilstand af de 4 meteorologiske elementer:
temperatur
tryk
vind
fugtighed
Om en time eller i morgen er det anderledes. Det kan forudsiges nogle timer eller dage, måske en uge eller to. Men ikke mere.
Dynamikken skabes af Solen og Jordens rotation. Vejret skaber evigt forandring og er altid aktuelt.
Temperatur
Temperaturer måles 2 meters højde i en engelsk hytte både løbende, som døgnets middeltemperatur og max./min.
På grundlag af middeltemperaturerne kan man beregne en måneds, et års middeltal. En årrække på > 30 år betegner klimaet.
Et klima- kort angiver temperaturer ved isotermer. Det er linier gennem steder med samme gennemsnits-temperatur. Ved isotermkort kan man ikke uden videre bruge målingerne, idet der skal korrigeres for højden over havet.
Hastigheden hvormed temperaturen i en given luftmasse aftager med højden veksler. Men for at kunne regne på det, kan man bruge denne forenklede regel: Afkøling = ½ grad /100 m. Dette gælder i hele troposfæren (nederst), mens temperaturen i stratosfæren (over) er konstant.
Opvarmning
Solen bidrager med næsten 100 % af jordens opvarmning. Jordens indre varme og henfald fra radioaktive processer udgør 0,02 %.
Sol-energien fordeler sig således:
Varme :45 %Strålerne er ikke varme, men når de rammer jorden, vand, bygninger, andet omdannes de til varme.Albedo :30 %Tilbage-kastning af lyse overflader, skyer og partikler i luften.Fordampning :23 %Skydannelse, nedbør og afstrømning i floder.Fotosyntese :< 1 %Optagelse i grønkorn på planter. Det levendes forbrug. Masse og rotation :< 1 %Driver vind, havstrømme. Tidevand er 0,01 %.Solernergien når kun overfladen af jorden. Nogle få meter nede er temperaturen konstant. I Danmark er den 8 grader. Det er grundvandet følgelig også.
Ind- og udstråling
Temperaturen er et samspil mellem de 2 modsat-rettede faktorer: Og idet de er nogenlunde lige store, er Jordens temperatur stort set konstant fra år til år. Varmemængden er afhængig af: dagens længde, solhøjden, skydække og terræn. Her er nogle tal:
BreddegradLængste dag i timerStørste solhøjdeKorteste dag i timerLaveste solhøjde012901266½23½139011433013:5683½10:0436½4014:5173½9:0926½5016:0963½7:5116½6018:3053½5:306½66½24470090½ år23½--Helsingør ligger til sammenligning på 56 grader nordlig bredde.
Januar - isotermer
Isotermer er linier gennem steder med samme temperatur.
Her ser du situationen i gennemsnit i Danmark i januar måned.
Nærheden af havet ses tydeligt som lunere end inde i landet. Det er lunest ved Vestkysten.
Højdens betydning anes. Det er koldt i Sverige.
Variation godt 2 grader.
Juli - isotermer
Isotermer for den varmeste måned i Danmark.
En variation på bare 2 grader i gennemsnit.
Havets påvirkning ses igen, idet Vestkysten er kølig.
Store vandmasser er træge i temperaturskift i forhold til landjord.
Begge isotermkort er fra gamle atlas, for at undgå lov problemer med copyright, men klima-data er stadig aktuelle.
Temperaturen i højden
Temperaturen er afhængig af højden over Jorden.
Luften opvarmes ikke af Solens stråler - de passerer lige igennem uden effekt. Først når de rammer jordenoverfladen [evt. vand) omsættes energien til varme. Underlaget varmer så den overliggende luft op. Varm luft stiger opad. Efterhånden som den varme luft stiger til vejrs, kommer den til steder med mindre tryk, hvorfor den udvider sig. Det koster energi, som tages fra luften selv. Derved afkøles den ca. 1 grad pr. 100 m (tør luft). På et tidspunkt når luften sit mætningspunkt, hvor vanddampen i den fortættes. Det frigør energi (fortætningsvarme), hvorefter den ved yderligere opstigning kun afkøles ½ grad pr. 100 meter (våd luft). Hastigheden hvormed temperaturen aftager er forskellig for luftmasser, men gennemsnitlig er den ca. 0,6 grader pr. 100 meter. For at få et nemmere tal at arbejde med, siger man at luftens temperatur aftager ½ grad pr. 100 m. Dette gælder i troposfæren (nederste 6 - 16 km af atmosfæren).
Atmosfæren
Temperatur-omregneren er meget simpel og regner kun i hele 100 meters afstande. Reglen med ½ grad pr. 100 m er groft tillempet. Den virker godt nok for mennesker og deres påklædning, men ikke til videnskabelig brug.
Den gælder kun i troposfæren. Her foregår "vejret" - altså omrøring. Alt det vi forstår ved elementernes virke: vinde, nedbør, forskelle i temperatur og tryk..
I stratosfæren er temperaturen konstant. Dvs. den er meget forskellig i de enkelte lag, men de blandes ikke - der er ingen dynamik. Flyvning foregår mest i troposfæren, men hvis der fyves højt og grænsen er lav, flyves ind i stratosfæren. Het er stabile forhold.
Længere ude ligger andre sfærer, men her er stoftætheden meget ringe og andre fysiske forhold som solvindens indflydelse gør sig gældende. Grænsen til det lufttomme rum er meget løs.
Tryk
Lufttryk måles i mm (kviksølv), mb (millibar) eller hPa (hectopascal) eller atm. Lufttrykket er et mål for vægten af den luftsøjle, der ligger over målestedet. Ved havoverfladen er et normalt tryk 1013 hPa eller 760 mm kviksølv eller 1 atmosfære.
Heraf følger at lufttrykket aftager med højden: 1 hPa pr. 8 meter ved havoverfladen, og i større højde ca. det halve (en halvering for hver 5500 m). Et groft gennemsnitstal for luftens tryk er ca. 1 kg/cm2 ved havoverfladen.
Det er derfor du kan knække en linial, der rager lidt uden for en bordplade og er delvist dækket af en udbredt avis, med et hurtigt håndkantslag.
Reduceres trykaflæsninger til havoverfladen kan man trække linier gennem steder med samme tryk (isobarer), og fremstille isobar-kort. På vejrkort vises foruden tryk ved havoverfladen altid 500 mb/hPa fladen, idet trykket i ca. 5½ km´s højde er afgørende for cyklonernes baner.
Globale høj- og lavtryk
Med mindre man er højt oppe i bjergene, har lufttrykket ingen direkte indflydelse på livsmulighederne.
Men indirekte har det stor betydning, idet selv små trykforskelle mellem 2 områder på jordoverfladen fremkalder vinde. Disse ændrer på temperaturer og bringer nedbør.
På billedet er skematisk vist nogle almindelige tryk på Jorden. Forskydninger i de højere luftlag danner kraftige lavtryk ved jordoverfladen og store stationære højtryksceller over oceanerne (f.ex. Acorerhøjtrykket).
Termiske høj- og lavtryk dannes over store landmasser (f.ex. Sibirien) pga. af konstant afkøling eller opvarmning. Passarvinde og monsunvinde drives af disse trykforskelle. Regntider og tørtider er en af følgerne..
Vind
Trykforskelle skaber vinde.
Vinde blæser fra områder med højt tryk mod områder med lavt tryk. Vinden beskrives ved retning og styrke (m/sek eller knob).
Hastigheden er afhængig af gradienten (trykfaldet pr. 111 km målt vinkelret på isobarerne). Den er større over hav end land og størst i den frie atmosfære.
Vindstød skyldes ustabil luft og opbremsning over landjordens forhindringer. Der dannes hvirvler, som river sig løs og vandrer bort fra oprindelsesstedet. Hvirvler kan nå op i en højde af 2000 m.
Vinde skaber omrøring i troposfæren og forårsager bølger, der skaber omrøring i havets overfladevand.
Coriolis-kraften
Vinden blæser ikke i en lige linie fra høj- til lavtryk. Den afbøjes. Jordens rotation har betydning for vindens afbøjning.
Omdrejningshastigheden er ved ækvator: 44.000 / 24 = 1833 km/t. Ved rotationsaksen på polerne er den 0 km/t. I Danmark 7-800 km/t.
Blæser et molekyle fra nordpolen mod ækvator, vil det bevæge sig fra 0 km/t mod steder med større fart i retningen vest mod øst. Det kommer så at sige for sent til målet på den lige linie. Det rammer efter...Vinden afbøjes mod højre. Blæser et molekyle fra ækvator mod nordpolen bevæger det sig fra 1833 km/t mod steder med mindre hastighed. Det har for meget fart på til at følge en lige linie. Der rammer før...Vinden afbøjes mod højre. På den sydlige halvkugle afbøjes vinde analogt set mod venstre.
Samme virkning kan iagttages, når vandet løber ud af et badekar.
Vindens afbøjning
Vindens afbøjning af hænger af disse 5 faktorer:
Hvilken halvkugle, der er tale om
Massen (m), som her kan indtastes i hele kg
Jordomdrejningens vinkelhastighed (w) i radianer/ sek, som næsten er konstant
Hastigheden (v), som normalt er i m/s men her kan du regne med km/t
Breddegraden (b), som man befinder sig på
Formlen til beregning af coriolis:
C = 2 * m * w * v * sinus til b
Vinden afbøjes til højre på den nordlige halvkugle og mod venstre på den sydlige halvkugle. Coriolis påvirker luftmasser og flydende væsker (tænk på badekarret). Men også en ballonskipper må forholde sig til coriolis.
Jordens primære vindsystem
Fra de stationære subtropiske højtyksceller på begge halvkugler blæser passatvindene mod ækvator. Vinden afbøjes af coriolis og samles til en permanent østlig vind rundt om jorden i den intertropiske konvergenszone.
Fra de samme højtryk blæser det mod polerne på begge halvkugler. Vinden afbøjes og forstærkes af samme vindretning fra de subpolare lavtryk. Det danner det nordlige og det sydlige vestenvindsbælte.
Ved aksen blæser østenvinde rundt om de polare højtryk. Mødet med vind fra de subpolare lavtryk danner arktik og antartis fronterne i 2 østenvindsbælter.
Der er altså permanente vindstystemer både med og mod Jordens rotations-retning. Årstidsbetemte termiske høj- og lavtryk skaber dynamik og forårsager f.ex. monsunvinde.
Frontalzonen
Den megen varme ved ækvator og kulde ved polerne påvirker luften (luft udvider sig 1/273 for hver grad). Den fylder mest ved ækvator og mindst ved polerne.
Temperatur og tryk falder ikke jævnt fra ækvator til poler. Det er koncentreret i frontalzonen (gule bælter), hvor den varme tropikluft med mindre massefylde vil læne sig ind over den kolde polarluft.
Højt oppe er zonen bred men nedad til bliver den skarp og markerer mødet mellem kold og varm luft i en front. Den betegnes polarfronten. Den er ustabil og nogen gange helt borte fra jordoverfladen.
Jetstrømme
I frontalzonen bliver gradienten større og større opefter. Trykforskelle giver vinde der tiltager i styrke med stigende gradient. De stærkeste vinde blæser altså højest oppe.
Disse betegnes jetstrømme og kan godt blæse med en hastighed på 100 m/s eller 400 km/t. De blæser typisk i 10 km´s højde. Selv om trykfaldet går fra ækvator mod pol afbøjes vinden til en vestenvind.
Jetstrømmene blæser ikke lige vest-øst, men bugter sig parallelt med isobarerne. Bølgerne på frontalzonen ligger ikke fast, men bevæger langsomt mod øst. Trykfaldet i 500 mb eller hPa-fladen beskriver frontalzonen og da jetstrømmene driver vejret ved jorden med sig har det stor interesse for vejrsituationen.
Beaufort
Skibsfarten er stærkt påvirket af vinden, idet bølgehøjden følger vindens styrke. Vinden er altid kraftigere over vand end over landjorden, hvor den bremses af terrænet.
Beaufort´s 12-delte skala til måling af vindstyrke blev indført 1805 af den britiske admiral Francis Beaufort. Han levede 1774-1857.
Bølger på 14 meter er bestemt ikke til at spøge med. Og dog holdt bore-riggene i Nordsøen til påvirkningen.
Bliver sådanne storme almindelige i fremtiden? Det kan du læse om i klima. Visse faktorer i klimatologien kunne tyde på det...
Fugtighed
Luft indeholder altid mere eller mindre vanddamp. Fugtig luft er lettere end tør luft. Vanddamp har en massefylde på det halve at tør atmosfærisk luft.
Varm luft kan indeholde mere vanddamp, kold luft mindre. Afkøles en luftmasse med vanddamp, vil man før eller senere nå en temperatur, hvor luften er mættet med vanddamp. Afkøles den yderligere frigives noget af vanddampen som myriader af små vanddråber. Skydannelsen er begyndt. Luftens absolutte fugtighed måles i g/cm3 og har betydning for nedbøren. Nedbørsmængden afgøres af regnhyppighed og regnstyrke.
Ved ækvator er både fugtighedsgrad og absolut fugtighed stor: det regner tit og stærkt. I Nordatlanten er fugtighedsgrad stor men temperatur og dermed absolut fugtighed lille: det regner ofte men stille.
Stigningsregn og føhn
Tænk på Norges vestkyst.
Når luften presses op over høje fjelde afkøles den. Luften mættes, skydannelse begynder og forstærkes. Vanddampen drives ud af luften og falder som stigningsregn/sne.
På den anden side af fjeldet opvarmes den under nedstigning og opleves nu som meget tør luft. Dette betegnes som føhn.
Comments