Molar um þrumuveður (seigt)

Skýstrokkarnir í Bandaríkjunum hafa áfram verið í fréttum í dag (þriðjudaginn 21. maí). Í pistli í gær voru sýnd kort af grunnstöðunni. Til að stórt þrumuveðrakerfi myndist er nauðsynlegt að loft komi að úr að minnsta kosti tveimur áttum og auk þess sé lóðréttur vindsniði til staðar þar sem loftstraumarnir tveir mætast.

Vestra verða þrumukerfin hvað illskeyttust þegar loft sunnan af Mexíkóflóa mætir þurru lofti að vestan. Vestanloftið má gjarnan vera hlýtt. En við skulum hér líta á það hvernig  lóðréttum stöðugleika er háttað þegar stefnumótið heppnast. Myndin er fengin úr kennslubók eftir Ronald Stull - þekktan og góðan fræðara.

Þetta er mikill stafli og sýnir lagskiptingu lofts frá jörð og upp í veðrahvörf. Í Bandaríkjunum eru þau gjarnan í 12 til 15 km hæð á þessum árstíma, jafnvel hærra uppi. Nú reynir nokkuð á athyglina.

Raka loftið neðst er komið sunnan frá Mexíkóflóa og er í rauninni mjög hlýtt - mælt á hitamæli. En það er samt ekki nógu hlýtt til þess að rísa upp af sjálfsdáðum og ryðjast upp í gegnum næsta lag fyrir ofan - það sem merkt er sem stöðugt. Þar stígur mættishiti ört með hæð, þetta loft er þurrt og hlýtt eins og Þriðja lagið. Það verður að vera minnsta kosti það hlýtt að það geti legið ofan á raka loftinu. Mættishiti þess er þar með hærri í því þurra heldur en því raka.

Efsta lagið er merkt sem kalt - það er það auðvitað á mæli en mættishiti þess er samt að minnsta kosti jafnhár og lagana tveggja fyrir neðan. Við köllum það þó kalt vegna þess að það er kaldara heldur en loft sem liggur jafnhátt til hliðar utan við myndina. Reyndar er eina krafan sem við gerum til efri laganna tveggja sú að mættishiti hækki lítið upp í gegnum það sem liggur ofan á stöðuga laginu - allt til veðrahvarfa.

Aðalatriðið er nú þetta: Raka loftið er þrungið dulvarma auk þess sem það er hlýtt (jafngildismættishiti þess er mjög hár). Um leið og dulvarminn losnar  (t.d. vegna uppstreymis vegna sólarhitunar yfirborðsins) hækkar mættishiti í raka loftinu svo mikið að hann verður meiri heldur en nokkurs staðar á leiðinni upp til veðrahvarfa. Loftið missir hald og streymir óhindrað upp á við. Við það losnar meiri og meiri dulvarmi.

Sé vindur enginn er líklegt að aðeins myndist stórir þrumuklakkar á stangli en ekki stór kerfi. Vindurinn sér bæði um það að halda aftur af fyrstu stigum uppstreymisins (með blöndun) og að sjá til þess að aðfærsla bæði raka- og þurra loftsins haldi linnulítið áfram - afgreiði fóðrið.

Það er mikið atriði að boginn sé spenntur til hins ítrasta áður en allt veltur yfir sig. Því meira verður veðrið að lokum. Best tekst til þegar vindur er mjög misjafn í hinum ýmsu hæðum. Gríðarlegt upp- og niðurstreymið getur þá aflagað vindinn á ýmsa vegu, búið til lóðréttan snúning úr láréttum eða dregið niður hvassa vinda úr þurra- eða kalda loftinu á myndinni.

Þá geta skýstrokkar myndast - en líka svonefndir fallsveipir (microburst) og fallgarðar (derrecho). Allir þessir sveipir eru varasamir - skýstrokkarnir þó sýnu verstir.

Skrár tengdar þessari bloggfærslu:

• jafngildismættishitakort

Athugasemdir

[Ágúst H Bjarnason, 22.5.2013 kl. 06:24]

Góðan dag Trausti.

Í framhaldi af fréttunum af skýstrokkunum mikla í Bandaríkjunum hefur því verið haldið fram að öflugum skýstrokkum hafi farið fjölgandi með hnatthlýnun.

Á vef NOAA er mynd sem sýnir þróun öflugra skýstrokka síðan árið 1954. Ekki er að sjá annað en þeir hafi verið algengari á árum áður, þ.e. "hafísárunum".

Sjá mynd http://www1.ncdc.noaa.gov/pub/data/cmb/images/tornado/clim/EF3-EF5.png

Hvert er þitt álit á þessu?

[Hörður Þórðarson, 22.5.2013 kl. 12:40]

Takk, Trausti fyrir þitt góða og skemmtilega blogg. Því má bæta við að ef vindur er lítill, eða svipaður í öllum lögum, þá myndast skúraklakkar sem síðan hrynja þegar þegar úrkoma myndar niðurstreymi í gegnum klakkann. Þetta kallast á ensku "pulse storm". Ef vindur er hins vegar breytilegur með hæð getur uppstreymi verið í hluta kallakkans en niðurstreymi annars staðar. Þannig truflar niðurstreymið ekki uppstreymið og klakkinn getur viðhaldist í langann tíma, marga klukkutíma og náð að mynda fyrirbæri eins og skýstrokk.

Fyrir þá sem vilja vita meira um hvaðan snúningurinn í skýstróknum kemur:

http://en.wikipedia.org/wiki/Supercell

"Supercells derive their rotation through tilting of horizontal vorticity (an invisible horizontal vortex) caused by wind shear. Strong updrafts lift the air turning about a horizontal axis and cause this air to turn about a vertical axis. This forms the deep rotating updraft, the mesocyclone."

[Sigurður Þór Guðjónsson, 23.5.2013 kl. 00:23]

Hvernig væri að skýra út hinn dularfulla jafngildismættishita. Hans máttur er líklega ekkert smáræðis að gera sig gildandi. 

[Trausti Jónsson, 23.5.2013 kl. 01:06]

Ágúst. Mér er ómögulegt að sjá að aukning hafi orðið í tíðni öflugra skýstrokka með þeirri hlýnun sem nú þegar hefur átt sér stað. Það er heldur ekkert sjálfsagt að tíðnin aukist (alls staðar) með vaxandi hlýnun. Það eru fjölmargir þættir sem ráða tíðni skýstrokka bæði í heiminum í heild sem og á einstökum svæðum.

Ég þakka hólið Hörður (alltaf gott að fá smáklapp). Gaman að heyra frá reyndari manni í þrumuveðrabransanum - mér finnst ég oftast vera þar á hálum ís (hvort ég svo dett kylliflatur er svo annað mál). Ég sé af bókum að öflugir skýstrokkar hafa gengið yfir á Nýja-Sjálandi og valdið miklu tjóni - eins gott að þið hafið augun á stöðunni.

Sigurður. Jafngildismættishitinn góði var kynntur til sögunnar í fornum bloggpistli hungurdiska:

http://trj.blog.is/blog/trj/entry/1220750/

Þar var fullyrt nokkuð digurbarkalega að hann væri gagnslítill fyrir okkur - en er samt hluti sögunnar stóru hér og annars staðar. Haldi ritstjórinn þreki við bloggið (sem er alltaf óvíst) mun hann bera á góma aftur um síðir þegar tilefni gefst til. Viðhengi um jafngildismættishitakort (löngu orðin alltaf jafnskemmtileg) hefur nú verið bætt við pistilinn.

[Sigurður Þór Guðjónsson, 23.5.2013 kl. 01:17]

Maður er farinn að kalka og man ekkert stundinni lengur.