Enn um hina mögnuðu árstíðasveiflu

Ég er óforbetranlegur áhugamaður um árstíðasveifluna eins og ákafir lesendur hungurdiska hafa e.t.v. orðið varir við. Það er býsna merkilegt að árlega skuli skiptast á lítil ísöld og ákaft hlýskeið.

Hér á landi er árstíðasveifla hita þó frekar lítil miðað við það sem gerist á meginlöndunum en sveifla loftþrýstings er stór og önnur heldur algengast er. En við lítum nú á árstíðasveiflu tveggja veðurþátta, annars vegar úrkomunnar en hins vegar meðalvindhraða.

Sveifla meðalvindhraðans er svo eindregin að ekki þarf mjög mikið magn gagna til að hún markist greinlega á blað. Hér hef ég miðað við meðalvindraða á landinu öllu frá 1949 til 2007. Úrkoman er erfiðari viðfangs. Mjög mikið suð er í árstíðasveiflu úrkomumagns, úrkoman fellur oft ákaflega í stuttan tíma hverju sinni. Árstíðasveiflan sést þó vel í 10 til 20 ára gögnum sé aðeins litið á mánuðina 12. Í ljós kemur að hún er oftast mest í október, en er einnig mikil á þorra eða góu.

Hins vegar þarf mjög langar raðir til að sveiflan sjáist í meiri smáatriðum heldur en þetta, t.d. frá degi til dags. Til eru tvær mjög langar úrkomuraðir hér á landi. Í Stykkishólmi var byrjað að mæla haustið 1856 og sáralítið vantar upp á að mælt hafi verið á hverjum degi síðan. Hin röðin er frá Djúpavogi/Teigarhorni. Einnig vantar lítið í þá röð. Hér lítum við á Stykkishólm.

Til að auðvelda lestur myndarinnar er hún látin ná yfir eitt og hálft ár, tímabilið janúar til júní sést tvisvar. Með þessu móti sjást áramótin betur.

Rauði ferillinn sýnir meðalvindhraðann. Hann er dásamlega samhverfur um miðjan janúar. Vindasamasti dagur ársins er hér 13. janúar. Skaðaveður eru þá einnig í hámarki. Hægastur er 1. ágúst - um verslunarmannahelgina. Ef önnur tímabil væru undir hliðrast þessar nákvæmu dagsetningar væntanlega eitthvað til.

Grái ferillinn er úrkomuákefðin, hún er að meðaltali mest 12. október og ámóta ákafir dagar eru einnig rúmum mánuði síðar og aftur um miðjan febrúar. Athyglisvert er óljóst lágmark í kringum áramótin. Þessu ber alveg saman við ámóta lágmark í afli vestanvindabeltisins yfir Íslandi á sama tíma. Um það hafa hungurdiskar fjallað áður.

Úrkomuákefðin er minnst 14. maí. Annað lágmark er 18. júlí. Á milli þessara tíma virðist úrkoma ívið meiri. Spurning hvort það er tilviljun, en munum að um 150 tölur liggja að baki hvers daggildis. Hæstu dagarnir innan þessa litla „hámarks“ eru 12. júní og 29. júní. Úrkoman fer að aukast áberandi eftir miðjan ágúst. Síðar höldum við áfram að kanna árstíðasveifluna.

 

Árleg hitaútgildi marsmánaðar (jæja)

Ekki er fyrirsögnin efnileg - enn verra væri þó: Árleg hitastigsútgildi marsmánaðar. En látum okkur hafa það.

Fyrri myndin sýnir árlegan hámarkshita í mars 1874 til 2010.

Við höfum áður litið á nokkrar myndir af þessu tagi. Þær sýna flestar mikla leitni hámarkshita. Ástæða leitninnar er aðallega þétting stöðvakerfisins. Fyrir 1900 voru metavænar stöðvar fáar enda náði hámarkshitinn ekki 10 stigum í flestum árum. Eftir 1920 var slíkt hins vegar sjaldgæft og þá fór 14 stiga hámarkshiti að verða nokkuð algengur. Síðan komu fáein mjög há gildi á tæpum 20 árum. Þar fer fyrst metið fræga frá Sandi í Aðaldal, 18,3 stig þann 27. 1948, 17,5 stig á Dalatanga 27. mars 1956 og 17.9 á Sámsstöðum þann 31. 1965.

Síðan varð hlé á mjög háum tölum þar til seint á 10. áratugnum. Þá fjölgaði sjálfvirkum stöðvum og margar þeirra voru metavænar. Hæsti hiti í mars mældist svo á Eskifirði 28. mars 2000 og varð nærri því eins hár á Dalatanga 31. mars 2007. Hiti fór í 17,3 stig á Húsafelli þann 27. árið 2005. Hámarkið á Akureyri 1990, 8,6 stig er óttalega aumingjalegt. Hámark marsmánaðar hafði þá ekki orðið jafnlágt síðan 1921 að 8,1 stig mældust í Vestmannaeyjum.

Lágmarkshiti marsmánaðar sýnir ekki jafnmikla leitni vegna stöðvaþéttingar. Það er aðallega vegna þess að athuganir hófust snemma á helstu lágmarkshitametastöðum landsins.

Allra lægsta gildið er þó ekki frá slíkum stað, heldur mældist það á Siglufirði þann 21. árið 1881. Það var áður nefnt hér á blogginu á dögunum (4. mars) - í öðru samhengi. Með góðum vilja m´sjá að mánaðarlágmörk eru almennt hærri á árunum 1920 til 1940 heldur en fyrr og síðar þótt stöku lág gildi séu þar einnig innan um.

Mars 1998 á langlægsta gildi síðari ára, en þá mældist hiti við Mývatn -34,7 stig, ekki svo langt frá Siglufjarðarmetinu. Vel má vera að það gamla met falli á næstu árum - ef stöðvar halda áfram að vera jafnþéttar og nú er.

Lægsti hiti marsmánaðar er nærri því alltaf lægri en -15 stig. Varð þó ekki nema -8,0 stig í þeim fræga mars 1929, sú tala mældist á Eiðum á Fljótsdalshéraði þann 2. Mars 1964, einnig fádæma hlýr er ekki langt undan en þá mældist lægsta lágmark mánaðarins -10,8 stig á Grímsstöðum á Fjöllum þann 25.

Frost hefur ekki oft farið niður fyrir -30 stig í mars. Auk 1881 og 1998 gerðist það 1882 (Grímsstaðir þann 7.), Möðrudal 1892 (þann 10.), á sama stað 1919 (4. mars), enn á sama stað 1962 (þann 15.) og í Reykjahlíð 1969 (þann 9.).  

Ég legg lista yfir útgildi hvers árs í viðhengið þeim til skemmtunar sem vilja velta vöngum yfir því hvaða stöðvar þetta eru sem gefa met. Sitthvað fleira mætti skoða. Hugsanlegt er að eitthvað af villum leynist í listanum - ábendingar um það eru vel þegnar.

Skrár tengdar þessari bloggfærslu:

• útgildi í mars

Smágert (?) veður

Þessa dagana verður veður að teljast smágert miðað við það sem hefur verið að undanförnu. Mér er langt í frá tamt að nota þetta orð „smágert“ um veður og þyrði varla að gera það hefði ég ekki dæmi. Í fréttablaðinu „Vestra“ á Ísafirði stendur þessi veðurlýsing þann 13. febrúar 1915:

Tíðarfar fremur smágert og frostvægt undanfarið, en all umhleypingasamt.

Þetta finnst mér góð veðurlýsing - ég veit hins vegar varla hvaða einkunn hún fengi hjá stílfræðingum. Eru „fremur“ og „all-“ bráðnauðsynleg? Ef til vill ekki, en þetta er samt hinn gamli góði veðurlýsingastíll - dregið úr og bætt í eftir þörfum. „Óþörf“ smáorð gegna álíka hlutverki og aukastafir í hitamælingum - stilla lýsinguna betur að raunveruleikanum. Orðalagið í Vestra er því nákvæmara heldur en ef sagt væri: Tíðarfar smágert og frostvægt undanfarið, en umhleypingasamt. Hvað sem smekkmenn á mál segja.

Algeng setning í gömlum veðurlýsingum er: Tíðarfar fremur gott undanfarið. Það er engin ástæða til að telja það gott sem er bara fremur. Tíðarfar gott undanfarið.

Af því ég nú minnist á smágert veður minnist ég þess óljóst að hafa heyrt orðið smáviðri. Er það einhver andstæða við stórviðri?

En þessa dagana er veður fremur smágert miðað við það sem verið hefur að undanförnu og bara allgott. Eða betra (?): Veður er nú smágert og gott.

Dularfyllsta veðurfarssveiflan? (Hringrásarpistill 7)

Mörg fyrirbrigði veðurfarsins eru einkennileg eða jafnvel dularfull. Ég vona að mér fyrirgefist að skjóta hér inn smápistli um eitt hið dularfyllsta.

Það er óskýrt að miklu leyti hvers vegna sveiflutími ýmissa hringrása í lofthjúpnum er meiri en ár og fellur ekki að hinni hefðbundnu árstíðasveiflu sólarhæðar. Þegar rýnt er í veðurgögn rekast menn furðuoft á sveiflur sem ná yfir tvö ár frekar en eitt. Tveggja ára sveiflur eru ekki sérlega áberandi hér á landi en þó má sjá þær á sveimi t.d. í hitagögnum. Ef eitt árið er hlýtt virðast meiri líkur á því að þarnæsta ár verði það líka frekar heldur en árið næst á eftir hlýja árinu. Sama má segja með loftþrýstinginn. Stundum býr veðrið við þessa tvíæringshegðan reglulega í áratug eða meir, hún hverfur síðan en birtist gjarnan aftur og þá er sveiflutíminn ekki alveg sá sami og var. Hérlendis eru sveiflur af þessu tagi alltaf minni en árstíðasveiflan. Meðan ekki hafa fundist eðlisfræðilegar skýringar á þessu skulum við tala um þessa hegðun sem tilviljun eina.

Ég held að það séu meir en 130 ár síðan vangaveltur um tveggja ára sveiflu byrjuðu að koma fram í vísindatímaritum. Það óþægilega var þó að sveiflurnar virtust frekar vera 25 mánuðir heldur en 24. Þessar lágstemmdu umræður ollu því þó að þeim var gefið nafn. Á ensku quasi-biannual-oscillation(QBO). Ég reyni af veikum mætti að þýða þetta sem nærtvíæringssveiflur, geta menn sagt það? 

Lengi hefur verið vitað um einhverja óreglu í háloftavindum nærri miðbaug en við þéttar mælingar alþjóðajarðeðlisfræðiársins 1957 til 1958 birtist þar sveifla í öllu sínu veldi. Reyndist hún vera langreglulegasta QBO sem vitað er um og hefur nærri alveg stolið nafninu. Ef þið sjáið skammstöfunina QBO í texta er langoftast átt við þessa vindasveiflu sveiflu eingöngu.

Sveiflan fellst í því að á u.þ.b. 26 til 28 mánaða fresti skiptir um vindátt hátt í heiðhvolfinu yfir hitabeltinu, greinilegast yfir Kyrrahafi. Þetta gerist í 20 til 40 km hæð, langt ofan venjulegs veðurs. Ef við göngum inn í sveifluna þegar vindur er af vestri í 40 km hæð er hann af austri í 25 km. Síðan gerist það að vestanáttin étur sig smám saman niður í austanáttina og eftir 13-14 mánuði hafa áttirnar skipt um sæti. Þá er vestanátt í neðri lögum en austanátt ofar. Síðan étur austanáttin sig niður í vestanáttina þar til upphafsstöðu er náð efir 26-28 mánuði.

Til að skýra þetta hafa menn lagst í illskiljanlegar fræðilegar pælingar. Trúlega eru þær réttar því eitthvað sem líkist sveiflunni kemur fram í bestu veðurfarslíkönum. Samt gætir ákveðinnar óvissu um frumorsakir. Grunur um að sveiflan hljóti að tengjast Walkerhringnum á einhvern hátt, þar sem sveiflutíðni fyrirbrigðanna er svipuð.

Kemur þetta okkur eitthvað við? Ég veit það ekki en sumir þeir sem hafa að sögn betri sjón en aðrir telja að nærtvíæringssveifla hitabeltisheiðhvolfsins hafi áhrif hér á norðurslóðum. Meiri líkur séu á stórum fyrirstöðuhæðum þegar austanáttin ræður í neðri hluta heiðhvolfsins yfir hitabeltinu. Heyrst hefur að áhrif sveiflunnar á norðurslóðum séu ekki þau sömu við lágmark sólvirkni og við hámark hennar. Ég hef enga skoðun á því - enda á ég enn eftir að fá nærtvíæringssveifluna á tilfinninguna.

En dularfull er þessi sveifla sem ekki lætur að stjórn árstíðanna.   

Apríl er stundum kaldari heldur en mars

Að meðaltali er hiti svipaður hér á landi frá því um jól og fram til mánaðamóta mars-apríl. Á meðaltalstímanum 1961-1990 reiknast vorhlýnunin byrja 1. apríl. Dæmi um þá reikninga er að finna á vef Veðurstofunnar. Á öðrum tímabilum hnikast þessi vendipunktur lítillega til - en ekki mikið.

Meðalhiti í Stykkishólmi frá upphafi mælinga hækkar um 2,24 stig milli mars og apríl. Þessi tala hefur ekki breyst svo mjög frá því að mælingar hófust eins og sjá má á línuritinu hér að neðan.

Hér er árið 1881 auðvitað út úr myndinni eins og alltaf. Mars 1881 er sá langkaldasti sem vitað er um hér á landi, apríl það ár var hins vegar frekar hlýr. Punktalínan sem áberandi er neðarlega á myndinni sýnir núllið. Þau ár sem eru neðan við þessa línu var apríl kaldari heldur en mars. Það er furðuoft, 33 sinnum eða um það bil á 6 til 7 ára fresti. Síðast gerðist þetta 1991. Auðvitað eru líkur á þessari ónáttúru mestar þegar mars hefur verið óvenjuhlýr. Við tökum eftir því að á hlýskeiðinu mikla á 20. öld gerðist það alloft, 11 sinnum frá 1925 til 1964 eða oftar en fjórða hvert ár.

Á því mikla hlýskeiði sem nú ríkir höfum við ekki enn lent í þessu - en það kemur auðvitað að því. Á kuldaskeiðinu mikla á 19. öld, frá 1859 til 1892 er munur á hita í mars og apríl meiri en annars. Bláa línan sýnir útjöfnuð gildi nær þá háum gildum, sérstaklega milli 1860 og 1879 og aftur í kringum 1890. Munurinn er einnig mikill í kuldunum miklu í upphafi 19. aldar.

Reiknuð leitni (rauða línan) er lítil eða um 0,2 stig á öld og þá í átt til minnkandi munar. Ég held að varlegt sé að taka draga víðtækar ályktanir af þeim reikningum. Þegar fjallað er um veðurfarsbreytingar er mikilvægt að gleyma ekki árstíðasveiflunni. Hún er samsett úr nokkrum þáttum sem ekki er víst að breytist á sama hátt við auknum gróðurhúsaáhrifum. Vel má hugsa sér það að svæðisbundið geti breytingar á einum þætti jafnað breytingar á öðrum út á óvæntan hátt.

Ég mun fjalla meira um apríl eftir mánaðamótin.

Hlýtt loft yfir landinu - aðeins fyrir útvalda?

Eftir aðsókn fjölmargra vestrænna heimskautakuldapolla að undanförnu er nú meinlítið millibilsástand. Hlýtt loft hefur náð völdum í háloftunum yfir okkur en óljóst hvað tekur við. Vindur er svo hægur að hlýja loftið nær illa til jarðar - það flýtur á því kalda sem enn liggur yfir landinu.

Þetta hlýja loft var aðeins fyrir útvalda í dag, en kannski það nái að skjóta sér víðar niður um helgina. Á miðnætti (aðfaranótt 26. mars) var ekki nema 5 stiga frost í 3 km hæð yfir Keflavík, en á sama tíma var hiti undir frostmarki víðast hvar á landinu. Frostið var meira en 5 stig inni í sveitum á Norðurlandi, t.d. við Krossanesbrautina á Akureyri.

Kort dagsins sýnir þykktina milli 500 og 1000 hPa flatanna eins og HIRLAM-líkanið spáir henni kl. 6 að morgni laugardags (26. mars).

Hér má sjá Ísland nærri miðju myndarinnar og Grænland á sínum stað. Heildregnu línurnar eru jafnþykktarlínur en hún segir frá meðalhita í neðri hluta veðrahvolfs. Tölurnar eru dekametrar (eins og sérviska veðurfræðinga segir til um). Lituðu fletirnir sýna hita í 850 hPa en sá flötur er ekki fjarri 1400 metra hæð yfir sjávarmáli.

Við sjáum vel þykktarbrekkuna til norðausturs í átt að kuldapollinum mikla sem angraði okkur um síðustu helgi og fyrstu daga vikunnar. Hann plagar nú N-Noreg, Finnland og fleiri með miklum illviðragarði og hörkufrosti. Mikil hlýindi eru í skjóli Grænlands. Niðurstreymi austan jökulsins á sinn þátt í hlýindunum. Þetta hlýja loft leggst hins vegar eins og teppi yfir kalda loftið sem liggur í neðri lögum.

Tvær minniháttar lægðabylgjur fara til suðausturs fyrir norðan og norðaustan land um helgina. Á meðan bylgjurnar fara hjá herðir vind yfir landinu og þá er von um að eitthvað af hlýja loftinu blandist niður í það kalda þannig að e.t.v sjást yfir 10 stig hjá þeim útvöldu. Þykktin er reyndar svo mikil að nái bylgjur að hreinsa kalda loftið að einhverju leyti á brott - en ekki aðeins blandast í það - eru 15 stig eða meira ekki útlokuð.

Eftir helgina á lægðakerfi að nálgast hægt úr suðvestri - ekki eru fréttir af mjög hlýju lofti með því - en alltént verður loftið betur blandað.

Jafnþykktarlínan 546 (=5460 metrar) sem við sjáum mynda lítinn hring á myndinni minnir á sumarið. Við skulum vona að við sjáum hana oft í námunda við landið í vor - hún er einskonar vorboði. Annars megum við vel við una undir þykktartölum á bilinu 534 til 540 á vorin, oft eru þær talsvert lægri á þeim tíma árs.

Landreksvirkni og veðurfar (söguslef 16)

Pistlar þeir sem birtast hér undir samheitinu söguslef eru nördatextar - en vonandi er samt að fleiri geti eitthvað af þeim lært. Lítum fyrst á eitthvað sem ég kalla safnferil hæðar yfirborðs jarðar. Myndin er óróleg og ekki auðlesanleg, en hægt er að stækka mun betra eintak af henni sem ég legg með sem pdf-skjal í viðhengi.

Hvað sýnir myndin? Lárétti kvarðinn sýnir prósentur, 100 prósent eru hér allt yfirborð jarðar. Lóðrétti kvarðinn sýnir kílómetra og hækkar til beggja átta frá núlli. Þar er blá lína sem táknar sjávarmál. Neðan við hana er því meira sjávardýpi eftir því sem neðar kemur á kvarðanum, en ofan línunnar er hæð yfir sjó. Aðeins 29% jarðaryfirborðs er ofan sjávarmáls.

Mestur hluti rauða ferilsins er frekar flatur. Tveir flatir bútar skera sig úr, annar þeirra er rétt yfir sjávarmáli, en einnig er langur bútur á 3 til 5 km dýpi í sjónum. Þessi hluti tekur yfir nærri 50% yfirborðs jarðar. Já, um nærri yfirborðs jarðar er á 3 til 5 kílómetra dýpi í höfunum. Meginhluti af þurrlendis er nærri sjávarmáli og dágóður hluti á grunnsævi, því sem kallað er landgrunn.

Flatneskja ferilsins nærri sjávarmáli þýðir að tiltölulegar litlar breytingar á sjávarborði raska hlutfalli þurrlendis og sjávar meira en halda mætti í fljótu bragði. Á kuldaskeiðum ísaldar bindast um 50 milljón rúmkílómetrar af vatni í jöklum umfram það sem nú er og stór svæði á landgrunnum „rísa“ úr sæ. Ef allur sá ís sem nú er bundinn í jöklum myndi bráðna (stendur ekki til á næstunni) gengi sjór langt upp á land miðað við það sem nú er. Um nákvæmlega þetta eru ágætir pistlar á loftslag.is - leitið þar.

Landrekskenningin er nú orðin allraeign hér á landi, svo mjög tengist hún allri umræðu um eldvirkni og jarðskjálfta. Allt frá því að hún hlaut viðurkenningu fyrir nærri 50 árum hefur hún verið notuð til skýringa á veðurfarsbreytingum til langs tíma.

Skipan meginlanda hefur mjög mikil áhrif á veðurlag. Ef meginlönd eru mörg, en smá, eru líkur á því að úthafsloftslag ríki í heiminum og árstíðasveiflan sé því mun minni en ella (sjáið bara suðurhvel í dag). Frost er þá minna á vetrum og hitar minni á sumrin. Mest munar þó um minni snjó og ís en þeir bræður hafa áhrif á endurskinshlutfall jarðar og þar með á heildarorkubúskapinn. Eitt risastórt meginland eykur árstíðasveifluna og frost getur þá gert á vetrum á láglendi allt suður fyrir hvarfbaug en sumur þar verða ógnarheit.

Það skiptir einnig miklu máli hvar meginlöndin eru. Sé sjór á báðum pólunum minnka líkur á hafísmyndun á þeim slóðum. Hafísinn getur verið þrálátur ef hann á annað borð myndast en hafi hann ekkert meginland að styðjast við dreifist hann meira en ella (sjáið hina gríðarlegu árstíðasveiflu ísmagns í suðurhöfum nú á dögum). Séu mikil meginlönd undir niðurstreymislegg Hadley-hringsins verða eyðimerkur stórar og afdrifaríkar. Séu þar grunn úthöf er uppgufun mikil og mikið verður til af söltum sjó sem getur haft mikil áhrif á djúpsjávarhringrás í heimshöfunum.

Styrkur monsúnvinda, sem ræður beint og óbeint veðurfari og úrkomu á stórum svæðum, ræðst mjög af legu meginlandanna og ásýnd Walker-hringsins ræðst algjörlega af legu þeirra.

Landrekssagan er nú talin allvel þekkt 300 – 500 milljón ár aftur í tímann.

Landgrunnsbrúnir eru víðast hvar brattar. Úthöfin sitja í risastórum djúpum skálum. Nú er ástandið þannig að rúmmál skálanna nægir ekki alveg fyrir höfin og þau ganga víðast hvar heldur upp á landgrunnssvæðin. Heildarrúmmál djúphafsskálanna hefur því áhrif á útbreiðslu sjávar.  

Landreksvirknin ræður rúmmálinu og virðist hafa verið mismikil frá einum tíma til annars. Myndin reynir að sýna þetta. Sjávarborðið (efri brún bláu flatanna) gengur mishátt upp á meginlöndin. Efsti hluti myndarinnar (a) á að sýna fyrirferðamikinn úthafshrygg, við rauðu örvarnar á myndinni. Ný skorpa myndast í hryggjum sem flestir eru í úthöfunum. Því virkari og fleiri sem hryggir eru því minna er rúmmál djúpsjávarskálanna og sjór gengur þá víðar upp á landgrunnin. Minni rekvirkni fylgja lægri úthafshryggir og þar með verður meira rúm fyrir vatnið og sjávarstaða við strendur meginlandanna lækkar (b).

Stærri höfum fylgir að öðru óbreyttu meira úthafsloftslag heldur en þegar skálarnar eru djúpar og flatarmál hafyfirborðsins minna. En landrekið er sífellt að endurnýja sjávarbotninn og því er erfitt að segja til um hvernig dreifingu neðansjávarhryggja hefur verið háttað fyrir meira en 100 til 150 milljón árum. Elsti djúpsjávarbotn sem vitað er um er nú í vestanverðu Kyrrahafi, Hann talinn vera frá Júraskeiði á Miðlífsöld.

Ef landreksvirknin hætti myndi úrkomuveðrun smám saman fletja meginlöndin út og þá hækkar sjávarborð - gráu blettirnir í sjávardýpinu á c- hluta myndarinnar fylla í dældir í sjávarbotninum og þá verður minna rými í skálunum stóru sem nú geyma úthöfin. 

Landreksvirknin hefur einnig áhrif á myndun fjallgarða og hinir stærstu þeirra skipta miklu um hringrás lofthjúpsins. Það skiptir líka miklu hvar fjallgarðarnir eru. Áhrifamestir eru þeir sem liggja til norðurs og suðurs í vestanvindabeltinu. Þeir hafa þá áhrif á meginbylgjurnar og raska þar með flutningsleiðum orku í kerfinu.

Fjallgarðar sem liggja frá austri til vesturs hafa einnig veruleg áhrif en sennilega meira „staðbundið”.  Mjög stórar hásléttur eins og Tíbet nú hafa veruleg áhrif bæði á vestanvindabeltið og á monsúnhringrásina. Til viðbótar við þetta hefur landrekið mikil (en seinleg) áhrif á kolefnisbúskap lofthjúpsins. Auðvitað hefur landaskipan einnig áhrif á hringrás sjávar og sjávarstrauma.

Skrár tengdar þessari bloggfærslu:

• safnferill jarðaryfirborðs (pdf)

Veðurdagurinn sjálfur - hiti frá 1846

Alþjóðaveðurfræðistofnunin minnir árlega á tilveru sína 23. mars og kallar alþjóðaveðurdaginn, 22. er alþjóðavatnadagurinn. Í tilefni af því skulum við líta á langa tímaröð morgunhita í Stykkishólmi, allt aftur til 1846.

Mælt var kl. 8 (að okkar viðmiði) fram til 1872 en síðan kl. 9. Línuritið sýnir að mikill breytileiki hefur verið í hitafari. Langkaldast var 1881, þá var morgunhitinn -20,2 stig, einnig var mjög kalt 1859. Hlýjastur varð morguninn 23. mars í Stykkishólmi á árinu 1945, þá mældist hann +7,8 stig.

Ekki er að sjá að leitni sé mikil yfir allt tímabilið (rauð lína). Hún reiknast samt 0,3 stig á öld, varla marktæk þó. Ætli það ráði ekki mestu um að hún er þó jákvæð að köldustu dagarnir eru heldur fleiri framan af en síðar hefur verið. Sé gróf sía dregin í gegnum gagnasafnið (blár ferill á myndinni) má sjá að tiltölulega kalt var á árunum 1965 til 2001.

Ekki er rétt að draga neinar sérstakar almennar ályktanir um veðurfarsbreytingar af myndinni. Hún sýnir aðeins að hitaleitni á því bili sem reiknast þennan ákveðna dag drukknar í daglegum breytileika.

Fyrir þá sem áhuga hafa má geta þess að meðalhitinn yfir allt tímabilið er -0.8 stig og staðalvik hans er 4,8 stig. Það er 8. mars sem á stærsta staðalvikið, 5,35 stig. Ritstjóra hungurdiska gæti dottið í hug að fjalla um árstíðasveiflu staðalviks síðar (?).

Tjón hefur nokkrum sinnum orðið af völdum veðurs 23. mars. Dagsetningar eru þó ekki alltaf alveg nákvæmar í fréttamiðlum. Þann 23. mars 1947 féll mikið snjóflóð við bæinn Miðgerði í Höfðahverfi í Suður-Þingeyjarsýslu og sópaði burt hlöðu, fjárhúsi með 40 fjár og fjórum hestum, rafstöðvarhúsi og bragga. Þetta var hluti af mjög mikilli snjóflóðahrinu og féllu stór flóð víða.

Árið 1993 var ofsaveður þennan dag á Seyðisfirði. Þá urðu skemmdir á fiskiðjunni Dvergasteini, stór rúta tókst á loft þar nærri og fauk út á sjó, einnig fuku sendibifreið og trilla. Talsvert foktjón varð í Neskaupstað 1966 er þakplötur og bílar fuku. Fleira mætti tína til en látum hér staðar numið.

Tilviljun ræður miklu

Allillskeytt vestanáhlaup gerði suðvestanlands að kvöldi 21. mars og aðfaranótt þess 22. Spurning er hvort réttlætanlegt sé að nota orð eins og illskeyttur um þetta veður því fáir urðu þess varir. En það gefur samt tilefni til hugleiðinga. Myndin hér að neðan sýnir vindhraða á 10-mínútna fresti á Garðskagavita 21. mars og fram til kl. 16 þann 22.

Þrír ferlar 10-mínútna athugana eru á myndinni: (i) Loftþrýstingur í hPa (grár ferill), (ii) 10-mínútna meðalvindhraði í m/s (blár ferill) og (iii) mesta vindhviða hverra 10-mínútna (rauð punktadreif).

Fyrri hluta þess 21. var vindhraði hægt vaxandi, milli 10 og 15 hnútar með 15 til 18 hnúta hviðum. Um hádegi dró úr vindi og kl. 15 var nærri því logn. Síðan jókst vindur jafnt og þétt alveg til miðnættis, en þá varð hann mestur, 25,0 m/s. Um kl. 3 um nóttina datt hann snögglega niður fyrir 10 m/s, jókst síðan fljótt aftur. Síðan lægði smám saman.

Mesta vindhviða mældist um miðnættið, 33,5 m/s. Hviðustuðull (hlutfall hviðu og meðalvinds) var lengst af á milli 1,2 og 1,4 (í örfáum undantekningartilvikum hærri). Vindátt var mestallan tímann á milli vestsuðvesturs og vesturs (240-270 gráður). Milli kl. 15 og 18 þann 21. var vindátt þó suðaustlæg og suðlæg.

Loftþrýstingurinn hækkaði að morgni þess 21., féll síðan nokkuð - en steig rösklega eftir það. Mesta 10-mínútna hækkun var 1,8 hPa, sem er mikið. Það var þegar lægði snögglega um kl. 3 aðfaranótt 22.

Þann 21. og fram á nótt 22. fóru að minnsta kosti þrír éljagarðar yfir landið. Sá fyrsti sést ekki á þessari mynd, en hann slóst yfir Breiðafjörð og síðan til norðausturs um morguninn 21. Var þá um tíma ófært veður á heiðum á þeim slóðum. Um miðjan dag fór reglulega lagaður éljabakki yfir allt Vesturland. Þá snjóaði nokkuð en vindur var fremur hægur. Þriðji bakkinn fór síðan yfir um kvöldið og olli illviðrinu sem hér er til umræðu. Að minnsta kosti tvær og e.t.v þrjár smálægðir tengdust þessum bökkum.

Tölvuspár, jafnvel þær nákvæmustu höndla veðurfyrirbrigði af þessu tagi ekki vel. Það má þó segja spánum til hróss í þessu tilviki að þar var tveimur snörpum smálægðum spáð og því var einnig spáð að sú fyrri færi yfir Vestfirði - sem hún gerði, en hin færi um Faxaflóa - sem hún og gerði. Þetta olli því að þessum tveimur áhlaupum var ekki beinlínis illa spáð. Strengirnir eru hins vegar svo litlir um sig að smáatriði fóru nokkuð úr skorðum og ég held ég geti fullyrt að vindur í síðari strengnum hafi orðið mun snarpari við sunnanverðan Faxaflóa heldur en tölvuspár höfðu gert ráð fyrir. Mátulega óljós textaspá Veðurstofunnar varaði þó við áhlaupinu að þessu sinni og allir mega vel við una.

En eins og áður sagði gefur þetta veður samt tilefni til hugleiðinga. Því má velta upp hvort veður þetta hefði valdið umferðarteppu á Höfuðborgarsvæðinu og Reykjanesbrautinni hefði það skollið á meðan morgun- eða síðdegisumferðarþunginn var sem mestur. Þá hefðu nokkrar tugþúsundir manna tekið eftir veðrinu - en í raun voru þeir fáir sem gerðu það. Þetta sýnir að miklu máli skiptir fyrir afleiðingar hvað það er sem fyrir veðri verður. Sama veðrið getur haft hvort sem er miklar eða litlar afleiðingar.

Nú kemst það ekki í sögubækur og týnist - nema í veðurathugunum - og svo þessum bloggpistli. En ég er mjög smeykur um að nákvæmlega þetta veður hefði getað valdið hræðilegum sjóslysum á árum áður og reyndar allt fram undir okkar daga hefði það komið á óheppilegum tíma dags. Allmörg dæmi má finna um misheppnaðar spár í tilvikum sem þessum á árum áður og fyrir tíma Veðurstofunnar voru auðvitað engar spár nema hjá þeim sem gerðu þær sjálfir.

Erfitt er að sjá umfangslítið veður af þessu tagi í endurgreiningum á veðri og jafnvel er erfitt að finna þau þegar gisnar veðurathuganir fyrri tíma eru grandskoðaðar. Nú hagaði þannig til að ekkert gerðist - á þá að telja þetta veður eitthvað ómerkara heldur en annað 100 ára gamalt sem olli sjóslysum?

En þótt vel hafi tekist til nú með spár og tímatilviljun hafi orðið til þess að ekkert gerðist er ekki þar með sagt að jafnvel takist til með næsta veður af þessu tagi - því er eins gott að fylgjast vel með hlutunum og vera á varðbergi.

Viðbót 23. mars kl. 12:15.

Nú hefur frést að tjón varð á húsi í Laugarnesi í Reykjavík og kemur það mér ekki á óvart miðað við það veður sem ég sá út um gluggann heima hjá mér sjálfur.

Þrýstivindur - hvað er það?

Nú skal enn sótt upp í móti í skilningsbrekkunni. Hún er þó ekki brattari en svo að þessu sinni að textinn hlýtur að teljast gömul tugga í augum veðuráhugamanna.

Landslag á loftþrýstikorti nefnist þrýstisvið. Loft leitar frá háum þrýstingi að lágum, því ákveðnar sem munurinn er meiri. Hreyfing þess leitast við að jafna þrýstimun og að fletja þrýstisviðið út. Þéttleiki þrýstilína eða með öðrum orðum bratti þrýstisviðsins er oft nefndur þrýstistigull en við kjósum fremur orðið „þrýstibratti” eða bara bratti, hann ákvarðar stærð þrýstikraftsins. Vindhraði er í réttu hlutfalli við brattann og því þéttari sem jafnþrýstilínur eru á kortinu, því stærri er þrýstikrafturinn og því meiri verður vindhraði. Sé þrýstisviðið flatt, þrýstilínur engar, er vindhraði lítill. Ef þrýstikrafturinn væri sá eini sem verkar á loftið myndi vindurinn halda sömu stefnu og hann og fljótt myndi fyllast upp í lægðina og hæðin lognast útaf.

En svigkraftur jarðar grípur allt á hreyfingu og sveigir til hægri. Þegar vindhraði er lítill er svigkrafturinn líka lítill, en vaxi hann, fer hann fljótlega togast á við þrýstikraftinn um stefnu vindsins og breytir henni þar til að hún er orðin samsíða þrýstilínunum. Þrýstikrafturinn togar þá í loftið þvert á þrýstilínurnar, svigkrafturinn vinnur beint á móti. Þrýstikrafturinn hindrar það að svigkrafturinn geti haldið hægrisnúningi sínum áfram og vindur blæs nú samsíða þrýstilínunum. Þessi þróun úr ójafnvægi til jafnvægis er oft sett fram eins og á myndinni hér að neðan.

Svörtu örvarnar tákna hraða og stefnu vindsins, vindur sem er lítill í upphafi vaknar við að falla frá háþrýstingi til lágþrýstings, vex síðan en beygir smám saman til hægri og nær að lokum jafnvægi þar sem þrýstikraftur (blá ör) og svigkraftur (brúnleit ör) togast á.  

Sumir smámunasamir veðurfræðingar eru pirraðir út í þessa mynd - hún sýni ekki neitt raunverulegt. Margt er til í því en hér sýnir hún það sem hún á að sýna: (i) Að þrýstibratti vekur vind, (ii) að það tekur tíma (iii) að svigkraftur jarðar beygir vindstefnunni til hægri og (iv) að vindinum tekst ekki að jafna þrýstisviðið út umsvifalaust. Jafnframt vekur myndin athygli á því að jafnvægi verður á milli þrýstikrafts annarsvegar og svigkrafts jarðar hinsvegar, hvorugur krafturinn hefur betur. Raunveruleikinn er síðan annað mál - vonandi má koma að því síðar.   

Sú regla gildir að því meiri sem þrýstibrattinn er, því meiri verður vindur og svigkrafturinn verður þá einnig meiri. Taka má eftir því að svigkrafturinn er algjör þræll vindhraðans. Þrýstikrafturinn er hornréttur á vindstefnuna, ætíð vinstra megin við stefnu vindsins, í átt að lægri þrýstingi.

Svigkrafturinn nýtur sín best í veðurfyrirbrigðum sem standa nokkurn tíma eða taka yfir stór svæði. Hann vaknar af samskiptum hreyfingar og snúnings jarðar. Við vitum lítið af snúningnum í kyrrstöðu en hann lætur vita af sér um leið og hreyfing á sér stað. Líta má svigkraftinn sem mótmæli gegn hreyfingu - hann reynir að koma því sem hreyfist í fyrra horf - því ákafar eftir því sem hreyfingin er ákafari. Hann vaknar aldrei nema til að mótmæla hreyfingu sem á sér stað - þess vegna er honum skipað til borðs með svokölluðum tregkröftum. Þetta á ég ábyggilega eftir að tyggja hvað eftir annað síðar.

Ef aðeins þrýstikraftur og svigkraftur jarðar koma við sögu kallast vindurinn þrýstivindur. Á erlendum málum kallast hann geostrophic wind en bókstafleg þýðing þess orðs er jarð-snúnings-vindur. Auðvelt er að áætla hann út frá þrýstisviði.

Svigkrafturinn sveigir til hægri á norðurhveli, en til vinstri á suðurhveli, en á miðbaug er hann enginn. Þar er því enginn þrýstivindur. Svigkrafturinn vex til norðurs og suðurs í átt frá miðbaug og er mestur á skautunum. Af þessu leiðir að samband þrýstibratta og vindhraða breytist með landfræðilegri breidd. Það hefur afleiðingar fyrir hringrás lofthjúpsins.

Þegar þetta er skrifað (kl. 00:15) 22. mars 2011 er jaðarhrat úr kuldapollinum mikla að falla yfir suðvestanvert landið sem tættur éljagarður í pólarlægð. Vindur í éljagörðum er stundum í litlu samræmi við þrýstivind á veðurkorti. Kannski gefst tilefni til að skýra það síðar.