Veðurkort - lóðréttar hreyfingar loftsins

Í tilefni af sunnanillviðrinu sem gengur nú yfir landið lítum við á þrjú veðurkort - og eitt veðurþversnið. Allt er fengið úr harmonie-spálíkaninu sem Veðurstofa Íslands rekur. Þetta er mikil langloka og aðeins fyrir þrautseigustu lesendur. Aðrir eru enn beðnir forláts.

Lofthjúpurinn flýtur í sjálfum sér - rétt eins og fiskar fljóta í vatni. Flotmeira loft liggur ofan á því flotminna. Aukist flotið hreyfist loftið upp þar til jafnflotmikið loft er fundið. En stundum þvingar vindur loft yfir hindranir svo sem fjöll. Þvingað uppstreymið þrýstir þá flotminna lofti upp undir það flotmeira - þá er eins og gormur sé spenntur, um leið og hindrunin er hjá stekkur loftið aftur niður í átt að réttu floti. Niðurstreymið getur orðið það mikið að loftið fari niður fyrir sitt fyrra og eðlilega jafnvægi - þá mætir það öðrum gormi sem þrýstir því upp aftur - flotbylgja verður til - sé hindrunin fjall er hún kölluð fjallabylgja - sem alloft er getið í veðurhjali.

Lóðréttar hreyfingar lofts eru venjulega ekki nema 1/100 til 1/20 hluti af þeim láréttu. Sé láréttur vindur um 10 m/s má að jafnaði búast við því að sá lóðrétti sé innan við hundraðasti hluti, eða < 0,1 m/s. Upp- eða niðurstreymi sem er ákafara en 0,5 m/s telst því mikið.

Fyrsta kortið sýnir lóðréttan vind eins og líkanið reiknar hann í 850 hPa-fletinum. Í kvöld var hann í um 1300 metra hæð yfir Vesturlandi. Öll kortin hér að neðan gilda kl. 01 aðfaranótt sunnudagsins 9. september.

Grænir og bláir litir sýna niðurstreymi, en þeir brúnu og rauðu uppstreymi. Hefðbundnar vindörvar sýna eins og venjulaga láréttan vind. Flestallir fjallgarðar landsins búa til fjallabylgjur, þvert á lárétta vindstefnu. Þær eru einna öflugastar við Snæfellsnes. Ólafsvík og Grundarfjörður og fleiri á Snæfellsnesi máttu finna fyrir niðurstreyminu - það dró hvassan vind ofan fjalla niður undir sjávarmál og vindhraði var á bilinu 25 til 31 m/s - en allt að 40 m/s í hviðum.

Hér yfirgnæfa fjallabylgjurnar allt annað lóðrétt streymi. Þó má sjá einkennilegt brúnt strik liggja frá Reykjavík til norðnorðvesturs um Faxaflóa til Snæfellsnes. Hér virðast skil lægðarinnar sem vindinum veldur liggja þegar kortið gildir.

Annað kort sýnir fyrirbrigði sem á ensku heitir turbulent kinetic energyeða TKE. Íslensk þýðing væri kvikuhreyfiorka eða bara kvikuorka.

Vindörvarnar sýna vindátt og styrk í 850 hPa eins og á fyrra kortinu en lituðu svæðin summu kvikuorkunnar lóðrétt upp í gegnum alla fleti líkansins. Tölurnar eru ábendi um kviku í lofthjúpnum því stærri - því meiri líkur á kviku. Kvika getur átt uppruna sinn á ýmsan hátt. Við skulum í þetta sinn ekki velta vöngum yfir því en þó er óhætt að segja að á þessu korti tengist hún fjallabylgjunum - trúlega sér líkanið þær eitthvað brotna - eða hreyfast hratt fram og til baka með sveiflum í vindhraðanum.

Vegna mistaka ritstjórans hefur kvarðinn nær alveg þurrkast út en kvikuorkan er mæld í einingunni m²/s² - einkennileg eining hverfiþungabreytingar á sekúndu (veltum ekki vöngum yfir því hvað það er). Þótt kortið sýni summu kvikuorkunnar má gera ráð fyrir því að á þessu korti sé einhvers konar samband á milli afls vindhviða við fjöll og litanna á myndinni. Við lítum vonandi betur á svona kort síðar - þá með kvarða og tölum.

Næsta kort sýnir enn annað veðurfræðilegt fyrirbrigði sem tengist lóðréttum hreyfingum lofts - en er þó mun erfiðara í túlkun en þau hér að ofan. Það nefnist divergence á ensku. Orðið hefur óþægilega fjölbreytta notkun á því máli og almenn þýðing (athugið orðabók) hentar okkur illa. Því hefur verið gripið til þess ráðs að kalla það úrstreymi á íslensku.

Úrstreymi á sér t.d. stað í baðherbergjum með loftræstingu. Ef allt er eins og það á að vera streymir loft út úr baðherberginu. Þegar opnað er fyrir loftræstinguna og þrýstingur fellur - verður úrstreymi í herberginu. Úrstreymið nær nærri því strax jafnvægi fyrir tilverknað lofts sem streymir inn í herbergið í stað þess sem út fór. Hafi baðherbergið verið lokað gæti farið svo eitt andartak að meira loft kæmi inn í það heldur en fór út um loftræstinguna. Ef það gerist hefur herbergið orðið fyrir ístreymi. Úr- og ístreymi - munum þau ágætu orð.

En síðan kortið - það er ekki létt.

Rauði liturinn sýnir úrstreymi en sá blái ístreymi. Kortið gildir í 1000 hPa-fletinum - nærri jörð. Við sjáum hér strikið yfir Reykjavík og Faxaflóa (skilin) mun betur en á fyrstu myndinni. Það nær lengra til beggja átta heldur en það gerði. Mikill blár flekkur er við Suðurströndina - þetta eru áhrif stíflu sem verður til þegar loft af hafi (þar sem núningur er lítill) nálgast land, þar sem núningur er meiri og/eða fyrirstaða vegna fjalla. Smáhik verður á straumnum - meira loft kemur inn á svæðið heldur en fer út. Ætli þar verði ekki að myndast uppstreymi til að allt fari nú ekki á hliðina? Við sjáum reyndar uppstreymið á fyrstu myndinni sem stórt gulbrúnt svæði við Suðurströndina. Þar með er komin skýring á því.

Rauðu flekkirnir undan Norður- og Austurlandi sýna úrstreymi þar sem loft eykur hraða á leið sinni. Þar verður þá til niðurstreymi. Við sjáum það líka á fyrsta kortinu - en ekki vel.

Síðasta myndin er þversnið. Þau voru nokkuð ítarlega kynnt á þessum vettvangi fyrir rúmum mánuði. Þeir sem nenna geta rifjað það upp. Texti dagsins er þegar orðinn alltof langur en við skulum samt líta á sniðið - og fjallabylgjur sem má sjá þar.

Legu þversniðsins má sjá á litlu Íslandskorti í efra hægra horni myndarinnar (hún þolir stækkun). Litirnir sýna vindhraða (sjá kvarðann) en heildregnar línur sýna mættishita. Miklar sveigjur eru á mættishitalínunum yfir Snæfellsnesi (grátt svæði neðst um miðja mynd). Þar sjáum við fjallabylgjuna. Mættishiti vex upp á við. Það þýðir að þar sem línurnar sveigjast niður á við er niðurstreymi - en uppstreymi þar sem þær sveigjast upp.

Mikill bylgjugangur er yfir Breiðafirði og Vestfjörðum - en hvergi þó eins og yfir Snæfellsnesi. Við hliðina á litla Íslandskortinu má sjá í veðrahvörfin - þar eru mættishitalínurnar miklu þéttari heldur en neðar. Þeir sem rýna vilja í kortið ættu að taka eftir því að vinstra megin á myndinni er sami mættishiti (engin lína) frá sjávarmáli og upp í um 900 hPa (um 900 metra hæð). Þarna er loft vel blandað (óstöðugt) eins og títt er með loft sem fylgir á eftir kuldaskilum (eða hvað við viljum kalla þau).  

Nú verður að taka fram að öll þessi frábæru kort eru úr smiðju Bolla Pálmasonar kortagerðarmeistara á Veðurstofunni.