Veltimættiskort

Við lítum á eitt veltimættisspákort frá evrópureiknimiðstöðinni. Það gildir um hádegi miðvikudaginn 4. júní 2014. Um það leyti hófst talsvert þrumuveður um landið sunnanvert. Þetta er dæmi - fyrir þá sem eru sérlega áhugasamir. Aðrir geta sleppt því að lesa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Litafletirnir sýna staðbundið (uppsafnað) veltimætti (J/kg). Jafnhitalínan -5°C í 850 hPa er fjólublá strikalína (aðeins þessi eina jafnhitalína er dregin), en rauðu strikalínurnar sýna 500/1000 hPa þykktina. Jafnrþýstilínur eru gráar, heildregnar. 

Hámarksmættið við suðausturströndina er hér 519 J/kg og stefnir vestur.

Veltimætti (CAPE – convective available potential energy) er sú staðorka sem loftböggull öðlast við að vera lyft innrænt frá þéttingarhæð og upp í hæð þar sem flotjafnvægi ríkir. Veltimættið er mest þar sem þurrt loft liggur yfir mjög röku hlýju lofti. 

Erlendir viðmiðunarflokkar (CAPE-gildi í fyrsta dálki): 

0: Stöðugt

0-1000: Viðóstöðugt 

1000-2500: Hóflega óstöðugt 

2500-3500: Mjög óstöðugt 

3500 +: Aftakaóstöðugt 

Hér á landi teljast öll gildi yfir 500 vera mikið (gildið á kortinu er því hátt) – en ekki hefur verið gerð könnun á tengslum veltimættis og þrumuveðra hérlendis. Gildi á bilinu 5000 til 8000 eru þekkt erlendis. 

Athugið að þótt CAPE sé hátt þýðir það ekki endilega að velta eigi sér stað, það þarf að hrinda veltiferlinu fram af brúninni. CAPE-hámörk geta runnið hjá án tíðinda. Stefni CAPE-hámark á land utan af sjó er líklegt að velta fari af stað, sérstaklega ef loftið er þvingað yfir heiðar og hálendi - eða að loftið kemur inn yfir land sem hitnað hefur í sólskini.

Skilgreining ecmwf á CAPE:

Amount of potential energy an air parcels acquires when lifted adiabatically from its lifting condensation level to the level of neutral bouyancy. 

Kortið gerði Bolli Pálmason kortagerðarmeistari á Veðurstofunni.  

Þeim sem vilja koma að athugasemdum við blogg hungurdiska er enn bent á fjasbókarhóp með sama nafni. Leitið og finnið. Vilji menn verða fullvirkir þar þurfa þeir að ganga í hópinn 

Þrumuveður á Suðurlandi

Síðdegis í dag (miðvikudaginn 4. júní) gerði allmikið þrumuveður sunnanlands. Í tilefni af því lítum við á tvö þversnið úr harmonie-líkaninu. Þversniðin eru alltaf erfið fyrir óvön augu og örugglega ekki fyrir alla. Meira að segja vilja sum veðurnörd helst forðast þau (og er þá mikið sagt). 

En við skulum reyna að fara rólega yfir myndirnar. Sú fyrri sýnir vind og mættishita. Sjá má staðsetningu sniðsins á örlitlu Íslandskorti í efra hægra horni myndarinnar. Það nær frá Faxaflóa í vestri, beint í austur yfir Suðurland og gengur út af landinu nærri Hornafirði. Lóðrétti ásinn sýnir loftþrýsting, hann minnkar upp á við og nær myndin frá jörð og upp í 250 hPa (um 10 km hæð). Myndin verður heldur skýrari við stækkun (tvo músarsmelli). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vindhraði er sýndur með litum. Á grænu svæðunum er hann minni en 10 m/s en á milli 10 og 20 m/s á þeim bláu. Við sjáum líka í mikinn háloftavindstreng efst og austast á myndinni. Vindhraðinn er líka sýndur með hefðbundnum vindörvum. Stefna þeirra er líka hefðbundin - og er mikilvægt að átta sig á því. Þær sýna EKKI upp eða niðurstreymi. Vindur er þannig af austri á mestöllu græna svæðinu en af suðaustri á meirihluta þess bláa.

Heildregnu línurnar sýna mættishita í Kelvinstigum. Mættishiti segir til um hita lofts sem fært er til 1000 hPa þrýstings. Mættishiti vex (nær) alltaf upp á við og sýnir bratti hans stöðugleika loftsins. Því örar sem mættishitinn hækkar með hæð því stöðugra er loftið. Tala hefur verið sett við 284K jafnmættishitalínuna (= 11°C). Síðan eru dregnar línur á 2K bili upp á við. Rétt ofan við 300K þéttast línurnar að mun - þar sjást veðrahvörfin og síðan heiðhvolfið - þar er liggur ódæma stöðugt loft eins og þak yfir veðrahvolfinu. 

Þótt línurnar liggi ekkert tiltakanlega þétt í veðrahvolfinu á þessari mynd munar samt um 16 stigum á lofti við yfirborð Suðurlands og því sem liggur upp undir veðrahvörf. Samgangur er því ekki greiður. Sólin - ein og sér gæti e.t.v. hitað loft sem neðarlega liggur um 10 til 12 stig (en varla hér, því komið er að hádegi). Ef það blandaðist ekki því meira myndi það lyftast upp frá 284K til 294K eða 296K - í mesta lagi. 

En þegar loft lyftist kólnar það (mættishitinn breytist samt ekki við lyftingu eina) og sé það rakt kemur að því að rakinn byrjar að þéttast. - Dulvarmi losnar og þá hækkar mættishitinn. Rakt loft í uppstreymi er því mun líklegra til að ná hátt heldur en þurrt - sem aldrei fer hærra heldur en upphaflegur mættishiti þess var. 

En í dag (miðvikudaginn 4. júní) var einmitt rakt loft yfir Suðurlandi. Það sjáum við á hinu þversniðinu. Það sýnir raka og jafngildismættishita á sama tíma og stöðum og efri myndin. Jafngildismættishiti er sá mættishiti sem loft fengi eftir að allur raki þess hefur verið þéttur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hér sýna litir rakastig (í prósentum, sjá kvarðann). Blátt er rakt, en grænt yfir í gult og brúnt sýnir þurrt. Jafngildismættishitalínur eru svartar og merktar í Kelvinstigum. Hvítar punktalínur sýna rakamagn í lofti (eðlisraka) í grömmum vatnsgufu í kílói lofts. Við sleppum því að ræða þær - ekki hefur enn komið í ljós á hungurdiskum hvort 3 g/kg er mikið eða lítið. [Kannski mætti fjalla um það síðar]. 

En við sjáum strax að jafngildismættishiti er 300K niður undir jörð og greið leið er á milli jarðar og veðrahvarfa - losni dulvarminn. Til þess þarf hins vegar loftið að lyftast og hvers vegna skyldi það gera það þegar vindur stendur af austri? Jú, það munar um lyftingu yfir Bláfjöll, Hengil og Ingólfsfjall, en það er varla nóg.

Austar - yfir landinu - er hins vegar mun þurrara loft þar sem jafngildismættishitinn er ekki nema 295K til 296K. Þetta loft stefnir með vindi til vesturs. Þegar það kemur yfir svæðið þar sem 300K-loftið er verður minnsta lyfting til þess að það rýkur upp í gegnum þurra loftið á örskotsstund og meira og minna allt veðrahvolfið yfir landinu sunnanverðu fer í veltu. Það eru góð skilyrði fyrir þrumuveður.

Á framhaldsmyndum líkansins síðar um daginn má sjá þetta gerast í furðumiklum smáatriðum (það eru enn erfiðari myndir).

Staðan í dag (miðvikudaginn 4. júní) er í flokki sígildra þrumusviðsmynda á Íslandi. Rakt loft kemur úr suðaustri inn undir þurrara loft sem kemur úr austri eða norðaustri. Við þessar aðstæður verður loft mjög óstöðugt. Sól hátt á lofti auðveldar gangsetningu og hægur vindur á fjöll auðveldar hana sömuleiðis.  

Til eru staðlaðar aðferðir við að reikna út veltimætti loftsins - áður en atburðarásin fer af stað. Erlendis, í hlýrra loftslagi, er eðlisraki oft mun meiri en hugsanlegt er hér á landi. „Samsláttur“ lofts með mjög mismunandi jafngildismættishita er þá miklu stórgerðari (og alvarlegri) en hér. Spámenn í þeim löndum fylgjast náið með veltimættinu frá klukkustund til klukkustundar - og hafa miklar áhyggjur af.

Í næsta pistli verður sýnt veltimættisspákort fyrir daginn í dag (miðvikudaginn 4. júní) - því fylgir mjög þurr skýringartexti.  

Þetta var dálítið erfitt - þversniðin eru það. En einhverjir hafa vonandi komist í gegn.