Nokkrar landfræðilegar staðreyndir (hringrásarhjal 5)

Ísland er norðarlega á jörðinni. Frá norðurströnd Íslands eru um 2600 km til norðurpólsins, rúmlega 7000 km frá Suðurlandi til miðbaugs. Tuttuguþúsund kílómetrar eru milli jarðskautanna tveggja.

Heildarflatarmál jarðaryfirborðsins er nærri 510 milljón ferkílómetrar. Flest kort af heiminum ýkja mjög hlut norðurslóða og veldur því að furðumörgum kemur á óvart að helmingur heildarflatarmálsins skuli liggja á milli 30°N og 30°S. Þó okkur kunni í fljótheitum að þykja heimsskautasvæðin bæði stór og mikilvæg þekja þau samtals aðeins um einn áttunda hluta yfirborðs jarðar (6% hvort um sig), en hlutur þeirra er þó enn minni í heildarorkubúskap lofthjúpsins.

Myndin sýnir þann hlut sem hringrásareiningar jarðar þekja. Lítið fer fyrir heimskautasvæðunum. Kortagrunnurinn er eftir Þórð Arason.

Um 71% jarðar eru þakin sjó, en aðeins tæp 29% eru land. Hafið þekur um 81% suðurhvels jarðar, en 61% norðurhvels. Þetta veldur ósamhverfu í orkubúskap hvelanna tveggja. Kyrrahafið er langstærst heimshafanna, þekur um 35% yfirborðs jarðar. Atlantshafið (ásamt N-Íshafi) þekur um 19% og Indlandshaf um 14%. Ýmis innhöf þekja svo um 3%. Meginhluti Indlandshafs er á suðurhveli, en norður af því er stærsta meginlandið, Asía. Ósamhverfan milli hvelanna er þar mest. Haf þekur meira af vesturhveli jarðar en austurhveli. Sú staðreynd skapar einnig ósamhverfu í orkubúskap lofthjúpsins.

Sólarhæð ræður mestu um hitafar á jörðinni, en snúningur jarðar ræður mestu um það hvernig varmi jafnast um jarðaryfirborðið. Snúningur jarðar sér til þess að hringrásin er að mestu breiddarbundin sem kallað er. þ.e. vindur blæs aðallega samsíða breiddarbaugum. Meðalvindhraði í stefnuna austur/vestur (bæði austan- og vestanátt) u.þ.b. 10 sinnum meiri heldur en til norðurs eða suðurs. Ríkjandi vindar á 45°N eru vestlægir, alveg sama á hvaða lengdarstigi við berum niður. Austlægir staðvindar ríkja við 20°N langvíðast hvar í heiminum, svipað á við á sömu breiddarstigum á suðurhveli. Í fyrstu nálgun má segja að varmaflutningur frá 20°N norður á það 50°N sé svipaður allan hringinn. En dreifing hafs og meginlanda spilla þó þessari einföldustu mynd.

Þar má greina milli tveggja megináhrifaþátta:

(i) Tilvera meginlanda veldur því að hringrás bæði lofthjúps og hafs er lengdarbundnari en annars væri. Orðið „lengdarbundnari“ þýðir að hlutur norðan- og sunnanátta er meiri en væru engin meginlönd auk þess sem staðsetning þeirra veldur því að þessar áttir eru misríkjandi eftir stöðum. Munum að stefna lengdarbauga er norður/suður.

(ii) Tilvera meginlandanna veldur því einnig að dreifing upp- og niðurstreymis er annað en ella væri. Meir um það í síðari pistli.

Það flækir hins vegar málið að hlutur þessara áhrifaþátta meginlandanna hvors um sig og saman er ekki jafn allt árið. Möndulhalli jarðar og meginfylgifiskur hans, árstíðahringurinn valda því að „veðurbeltin“ og einingarnar sex (þrjár á hvoru hveli, munum það) leitast við að færast til eftir árstímum, með sólarhæð. Það gengi sjálfsagt nokkuð vel ef allt yfirborð jarðar væri einsleitt, t.d. þakið hafi. En svo er ekki og því blasir mismunandi yfirborð við sólu (og þar með hringrásareiningunum) eftir því hvaða árstími er. Grundvallarorkunám veðrakerfisins er því ólíkt á sumri og vetri, árstíðirnar eru ekki samhverfar um miðbaug og árstíðasveiflan verður flókin og samsett.

Ég hef, óformlega, kallað þá hringrás sem fylgir beltaskiptingunni og árstíðagangi þeirra fyrstu hringrás. Hún er borin uppi af Hadleyhringjunum og vestanvindabeltinu. Ósamhverfa norður- og suðurhvels aflagar hana, árstíðasveiflur eru meiri á norðurhvelinu og er munurinn mestur milli hvela þar sem stórt meginland er norðan miðbaugs (Asía) en heimshaf sunnan hans (Indlandshaf). Mikil upphitun Asíu á norðurhvelssumri og kuldinn þar á vetrum búa til misserishringrásina, alþjóðlegt heiti hennar er monsún. Þetta kalla ég aðra hringrás, misserishringinn.

En eins og áður var bent á er einnig mikil ósamhverfa milli austur og vesturhvels og myndar hún það sem á alþjóðamáli heitir Walkerhringur, ég freistast til að kalla hana þriðju hringrás - en nota samt alltaf Walkernafnið. Gangur misserishringsins og áhrif hans á fyrstu hringrás fylgja árstíðasveiflunni. Hún mótar líka Walkerhringinn - en sá hringur gengur ekki alveg upp í árstíðasveiflunni, gæti sjálfsagt gert það ef skipan meginlanda væri með öðrum hætti. En óregla í Walkerhringnum holdgerist í veðurfyrirbrigðunum El nino  og La nina.  Flestir kannast við þau nöfn, en fæstir vita mikið um þau.

Vestanvindabeltin tvö og staðvindabeltin bæði ráða hringrás heimshafanna að mestu leyti, knýja alla mestu hafstraumana en meginlöndin valda því að straumarnir geta ekki alls staðar fylgt vindi og verða að taka á sig króka og hlykki.

Öll stóru veðurbeltin hafa allaf verið til og verða áfram svo lengi sem jörðin snýst. Aftur á móti veldur landaskipan því að mjög litlar breytingar á þeim geta haft gríðarlegar afleiðingar. Af fornum veðurvitnum að dæma hafa slíkar smábreytingar orðið mjög oft. Eru slíkar breytingar hugsanlegar í framtíðinni og hvað gæti þá valdið þeim?

Athugasemdir

[Gunnar Th. Gunnarsson, 27.2.2011 kl. 23:25]

Afar fróðlegt... en hugsunin í kollinum á mér við þennan lestur, verður þó að hálfgerðum hvirfilbyl, lýkt og þegar ég stúderaði skák sem mest hér á árum áður.

Sennilega skýringin á því hvers vegna ég náði ekki nema rúmlega 2000 stigum á ICC skákþjóninum,  en þau skákstig eru að nokkru sambærileg við ELO skákstig, nema u.þ.b. 10-15% hærri.

[Trausti Jónsson, 27.2.2011 kl. 23:48]

Þetta eru aðallega landfræðilegar staðreyndir - rétt eins og götukort. Fyrst þegar komið er á nýjan stað er maður óhjákvæmilega dálítið óviss á áttunum, en það lagast eftir nokkrar ferðir um bæinn.