Hvað getur sjávarmálsþrýstingur farið neðarlega hér á landi?

Ritstjórinn verður að játa að það er eiginlega handan velsæmis að bjóða lesendum hungurdiska upp á myndina sem hér birtist - og umræðuna um hana. En látum slag standa - þeir sem tapa þræði eru ekki að missa af neinu sérstöku - og þeir sem halda þræðinum munu fljótt sjá að hér er ekki um nein harðkjarnavísindi að ræða - heldur allgötótt nokkurnveginnsnakk.

Tilefnið er e.t.v. Kanadalágþrýstimet sem fellibylurinn Fiona sló á dögunum. Fram að því hafði lágþrýstimet Kanada verið 940,2 hPa, sett á Nýfundnalandi 20.janúar 1977. Við höfum ekki fengið endanlegar, staðfestar tölur úr Fionu, en svo virðist sem lægsti þrýstingur í henni - á kanadískri veðurstöð hafi verið 931 eða 932 hPa. Metið er sum sé slegið um 8 eða 9 hPa. Það er vel af sér vikið. Íslandsmetið er 920 hPa, sett á Stórhöfða 2. desember 1929. Í fáein skipti önnur hefur þrýstingur hér á landi verið í kring um 925 hPa - en slíkt er sárasjaldgæft. 

Við vitum af fáeinum dýpri lægðum í námunda við landið. Eftirminnileg er lægð sem var á Grænlandshafi 14. til 15.desember 1986. Á þeim slóðum var veðurbauja sem mældi þrýsting. Svo óheppilega vildi þó til að hún var forrituð þannig að öll gildi sem voru neðar en 920 hPa voru afgreidd sem villur. Mælingar sýndu lægst 920, en síðan ekkert. Endurgreiningar eru ekki alveg sammála um dýpt lægðarinnar, en sú sem kölluð er ERA-interim nefnir 913 hPa og aðrar greiningar eru ekki langt undan. Þann 11.janúar 1993 var lægð milli Íslands og Færeyja, mæling náðist ekki í miðju hennar, en ERA-interim nefnir 912 hPa - og aðrar greiningar eru ekki fjarri. Báðar þessar lægðir hefðu í sjálfu sér getað komið upp að strönd Íslands og einhverjir ættingjar þeirra hafa einhvern tíma gert það í fortíðinni eða eiga eftir að gera það í framtíðinni - nærri því örugglega. Í báðum þessum tilvikum voru svæðin þar sem þrýstingur fór niður fyrir 920 hPa minni en Ísland - Norður-Atlantshaf hins vegar víðáttumikið - milljónir ferkílómetra. Biðin eftir þrýstingi lægri en 915 hPa á Íslandi getur því orðið nokkuð löng. 

En hvað er það sem veldur lágþrýstingi sem þessum? Langa svarið er mjög langt - og við reynum ekki við það hér. Til einföldunar segjum við hins vegar að hann sé afleiðing stefnumóts mjög lágra veðrahvarfa við mjög hlýtt loft. Það er kuldi á norðurslóðum sem framleiðir lág veðrahvörf (minna fer fyrir köldu lofti heldur en hlýju). Stundum gerist það að kalda loftinu er kippt burt og hlýtt sett inn í staðinn - áður en veðrahvörfin geta „áttað sig“. Kalda loftið er stundum „dregið“ í burt - og við það geta veðrahvörfin lækkað enn frekar. Mikil úrkoma og dulvarmalosun samfara henni hjálpa mjög við að útvega hlýindi, auk þeirra sem berast að sunnan. Það eru sviptingar heimskautarastarinnar sem geta framið þeessi töfrabrögð - og eru að því alla daga - það er bara sjaldan sem nægilega lág veðrahvörf - og nægilega hlýtt loft eru á lager nægilega nálægt hvort öðru. 

Hæð 500 hPa-flatarins er ágætur staðgengill fyrir hæð veðrahvarfanna. Þar sem flöturinn stendur lágt eru veðrahvörfin lág, þar sem hann stendur hátt eru veðrahvörfin há. Þykktin, sem við nefnum oft hér á hungurdiskum mælir hita í neðri hluta veðrahvolfs. Hún er góður mælikvarði á það hvort loft telst hlýtt eða kalt. 

Bæði hæð og þykkt mælum við í lengdareiningu, metrum eða dekametrum. Hér notum við metra. Í stað sjávarmálsþrýstings getum við notað hæð 1000 hPa flatarins, hún er líka mæld í metrum. Þykktin er einfaldlega mismunur hæðar 500 hPa og 1000 hPa-flatanna og hæð 1000 hPa-flatarins því mismunur á 500 hPa-hæðinni og þykktarinnar. Sé þykktartalan hærri en hæðartalan verður mismunurinn neikvæður, þrýstingur við sjávarmál er þá lægri en 1000 hPa. Þrýstingur fellur um um það bil 1 hPa á hverjum 8 metrum (að vísu hægar eftir því sem ofar dregur - en þetta er samt nægileg nákvæmni fyrir okkur). Fari þrýstingur niður í 920 hPa er hæð 1000 hPa-flatarins um -640 metrar, væri 1000 hPa á botni 640 metra djúprar borholu. 

Þá kemur að myndinni.

Hér er hæð 500 hPa-flatarins á lárétta ásnum, þykktin á þeim lóðrétta. Sjávarmálsþrýstinginn lesum við eftir skálínum sem liggja upp frá vinstri til hægri. Á línunni sem liggur úr neðra vinstra horni upp í efra hægra horn er þrýstingur 1000 hPa (hæðin er jöfn þykktinni). Neðan við hana er sjávarmálsþrýstingur hærri en 1000 hPa, við höfum sett aðra skálínu við 1050 hPa. Jafnlangt ofan við 1000 hPa-línuna finnum við 950 hPa línu og þar ofan við höfum við til hægðarauka sett 920 og 910 hPa línur. Rauða, lóðrétta strikalínan við 4600 metra hæð er nærri lægstu hæð 500 hPa-flatarins sem hægt er að búast við hér við land. Á norðurslóðum hafa komið fyrir aðeins lægri tölur, en varla er nokkur leið að koma þeim lágu veðrahvörfum hingað - nema alveg sérstökum brögðum sé beitt. 

Á myndinni er mikil punktadreif. Hver punktur sýnir hæð 500 hPa-flatarins og þykktina yfir miðju Íslandi á hádegi alla vetrardaga áranna 1949 til 2021 (gögn frá bandarísku veðurstofunni og evrópureiknimiðstöðinni). Þetta er mjög athyglisverð dreif. Allmikil fylgni er á milli hæðar og þykktar. Kaldara loft fylgir lágum 500 hPa-fleti (veðrahvörfum) en hlýtt háum. Við megum vel taka eftir því að breytileiki þykktarinnar er meiri á köldu hlið dreifarinnar (vinstra megin) heldur en þeirri hlýju. Þetta er alveg raunverulegt, háloftalægðir eru nær þykktarsveiflum heimskautarastarinnar heldur en háloftahæðir. Rétt er að benda á að köldustu dagarnir (lægsta þykktin) er þó ekki við lægstu hæðargildin. Þetta stafar einkum af tvennu. Norðlægar áttir þarf til að koma köldu lofti (lágri þykkt) til landsins - kuldinn er því gjarnan mestur vestan við háloftalægðirnar, ekki í miðju þeirra. Í öðru lagi er dreifin býsna gisin í vinstri endann - við gætum á lengri tíma (1000 árum t.d.) búist við punktum neðan megináss dreifarinnar - lengst til vinstri. 

Lægstu hæðargildin í punktasafninu eru rétt neðan við 4800 metra. Lægri gildi hafa þó komið fyrir á landinu á tímabilinu, en hafa gengið svo fljótt hjá að þau hafa ekki hitt á hádegið - eða nægilega nærri miðju landsins til að vera með á myndinni. Í lægðunum áðurnefndu, 1986 og 1993, fór hæðin niður undir 4600 metra við lægðarmiðjurnar, en nægilega fjarri Íslandi miðju til að við sjáum þær ekki á myndinni. Þær eru hins vegar innan rauðu sporöskjunnar lengst til vinstri á myndinni. Þar geta sjóngóðir séð rauða ör sem bendir á staðinn (myndin skýrist nokkuð sé hún stækkuð). Þessi staður er á svipuðum slóðum og framhald efsta hluta punktadreifarinnar. Sá efsti hluti markar lægsta þrýsting hverrar hæðar. Mesta þykkt við 1000 hPa sjávarmálsþrýsting er t.d. um 5500 metrar, mesta þykkt við 950 hPa er um 5400 metrar. Ef við tökum þær tölur bókstaflega ætti mesta þykkt við 915 hPa að vera 5330 metrar - og hún var einmitt nærri því í janúarlægðinni 1993. 

Við höfum sæmilega áreiðanlegar háloftaathuganir í rúm 70 ár. Það er þó ekki nægilega langur tími til að allar öfgar hafi sýnt sig (jafnvel þó veðurfarsbreytingar væru engar). Meiri þykkt en 5330 metrar er því vafalítið hugsanleg við 4600 metra hæð. Förum við upp í 5400 metra erum við komin niður í 900 hPa í lægðarmiðju. Á myndinni nær efsti hluti sporbaugsins upp fyrir það. Slíkar aðstæður eru heldur ólíklegar - án einhverra veðurfarsbreytinga - við höfum ekki séð punkta svo langt ofan hinnar „almennu“ punktadreifingar myndarinnar. En hver veit? 

Ýmis óvissa fylgir veðurfarsbreytingum þeim sem nú eru að eiga sér stað. Við vitum að það er að hlýna og þar af leiðandi er þykktin að aukast. Tveggja stiga hlýnun þýðir 40 metra þykktaraukningu - en líka 40 metra hæðaraukningu. Spurningin er því sú hvort eitthvað „misgengi“ getur átt sér atað í þykktar- og hæðaraukningunni. Verður einhver röskun á umsvifum heimskautarastarinnar og brögðum hennar? Mikil og flókin líkön reyna að reikna það samspil, en gengur ekki sérlega vel. Kannski verður einfaldlega allt í takti - og ekkert gerist í þrýstimálum?

Það er alla vega óráð að tengja óvenjudjúpar lægðir hnattrænni hlýnun - án þess að einhver frekari rökstuðningur komi til - að sýnt verði fram á misgengi hæðar og þykktarþróunar. Að vísu er jóker í spilunum. Það er áðurnefnd dulvarmalosun. Hlýrra lofti fylgir hugsanlega meira úrkomumætti og dulvarmalosun. Aukist hún umfram hina almennu hlýnun - staðbundið gæti hún útvegað meiri þykkt - dreift úr efsta hluta punktadreifarinnar. Ritstjórinn gæti athugað hvort slíkt er að sjá í þessum gögnum - eru fleiri punktar ofarlega í dreifinni á síðari árum heldur en þeim fyrri. Hann ætlar reyndar ekki að gera það - til þess er gagnasafnið ekki nægilega einsleitt. En von er á einsleitari gögnum - þau gæti verið að finna í nýrri endurgreiningum.

En hvað þá með fellibyljina? Nákvæmlega sömu reikningar eiga við - en þeir eiga sér allt annað svæði á myndinni. Ör bendir á stað Fionu þegar hún gekk á land í Kanads. Þrýstingur rúm 930 hPa og þykktin meiri en 5800 metrar. Fellibylurinn Tip á lægsta sjávarmálsþrýsting sem við þekkjum, 870 hPa. Ritstjórinn hefur séð 500 hPa gildi hans (en man það ekki). Væri þykktin um 6000 metrar (algengara í vestanverðu Kyrrahafi en á Atlantshafi) væri 500 hPa hæð hans í kringum 5000 metrar. Fellibyljir búa yfir sérstökum töfrabrögðum til að búa til svo lága hæð - meginþættir eru dulvarmalosun - óhugsandi án hitabeltissjávar - og hringhreyfing fellibylsins. Við látum vera að velta vöngum yfir slíku að þessu sinni - nóg er samt.