Veðurfræði

Lagskipting lofthjúpsins

Umhverfis jörðina er þunnur lofthjúpur, gufuhvolfið. Lofthjúpurinn er vörn gegn ýmsum hættum utan úr geimnum, svo sem smærri loftsteinum og útfjólublárri sólargeislun sem er hættuleg lífverum.

Lofthjúpurinn skiptist í fjögur lög, veðrahvolf, heiðhvolf, miðhvolf og hitahvolf. Hvert lag hefur sín einkenni. Næst jörðu er veðrahvolfið. Það nær frá yfirborði jarðar upp í að jafnaði 10-17 km hæð. Veðrahvolfið inniheldur um 90% af öllu efni í gufuhvolfinu og nánast alla vatnsgufuna. Þar myndast það sem við köllum veður og hefur bein áhrif á okkur sem búum á yfirborði jarðar. Nær öll ský myndast í veðrahvolfinu og frá þeim fellur úrkoman.

Loftþrýstingur

Við búum á botni þykks lofthjúps sem umlykur jörðina. Á sérhverjum fersentimetra á yfirborði jarðar hvílir loftsúla sem vegur allt að eitt kíló en þyngd þessa lofts köllum við loftþrýsting. Loftþrýstingur er mestur við sjávarmál en lækkar með hæð þar sem loftsúla ofan viðkomandi staðar styttist og léttist.

Mælieining fyrir loftþrýsting er hektópaskal (hPa). Meðalloftþrýstingur við sjávarmál er nærri 1013 hPa. Lágþrýstisvæði eða lægð merkir að loftþrýstingur sé þar lægri en í næsta nágrenni en háþrýstisvæði eða hæð merkir að loftþrýstingur sé hár. Loftþrýstingur við sjávarmál er sjaldan hærri en 1050 hPa og fer sjaldan niður fyrir 950 hPa nema í dýpstu lægðum og fellibyljum.

Á veðurkortum eru teiknaðar jafnþrýstilínur sem tengja saman staði með sama loftþrýsting á sama tíma. Loft leitar frá hærri loftþrýstingi til lægri en svigkraftur jarðar sveigir leið loftsins til hægri á norðurhveli en til vinstri á suðurhveli. Svigkrafturinn er tilkominn vegna snúnings jarðar og veldur því að vindur blæs jafnan nær samsíða jafnþrýstilínum þannig að hærri þrýstingur er til hægri handar ef horft er undan vindi. þannig má sjá að vindur snýmiðjur en rangsælis um lægðarmiðjur. Því styttra sem er á milli þrýstilínanna, því hvassari er vindurinn. Brött og há fjöll hindra þessa leið loftsins samsíða þrýstilínunum og valda staðbundum vindstrengjum, óveðrum eða hægviðri þegar loftið þrýstist ýmis fram hjá fjöllum eða yfir þau. Vindhraði er mældur í metrum á sekúndu (m/sek). Þegar lægð gengur yfir landið fylgir henni venjulega úrkoma og vindasamt veður. Hæðum fylgir hins vegar jafnan hægviðri og bjart veður.

Vindakerfið

Sólin hitar yfirborð jarðar mismikið og loftið sem er í snertingu við það verður mismunandi heitt. Vindar eru loft á hreyfingu fyrir tilverknað sólar og eru leið lofthjúpsins til að jafna þann hitamun sem verður vegna mishitunarinnar.

Á jörðinni eru þrjú stór hringrásarkerfi vinda sem öll tengjast. Þau jafna hitamun á jörðinni og færa varma frá miðbaug í átt til heimskautanna. Í stórum hlutum heims er vindáttin í einu hringrásarkerfi næstum alltaf sú sama eins og í staðvindabeltinu og vestanvindabeltinu. Vindar eru alltaf kenndir við áttina sem þeir koma úr. Vindur sem blæs úr norðri er því nefndur norðanvindur.

Staðvindar

Staðvindar verða til við það að loft nærri hvarfbaugunum leitar inn að miðbaug. Vegna svigkrafts jarðar blása vindarnir skáhallt inn að miðbaug þannig að norðan miðbaugs er norðaustanátt ríkjandi en suðaustanátt sunnan miðbaugs. Við miðbaug hitnar loftið, léttist og leitar upp í efri loftlög. Þar blása vindar til norðurs og suðurs uns loftið sígur á ný til jarðar við hvarfbaugana. Þar blása staðvindarnir aftur inn að miðbaug.

Staðvindarnir eru hlýir, þægilegir vindar og sjaldan hvassir. Þessa vinda nýttu landkönnuðir og kaupskipaeigendur sér öldum saman. Frá því á 15. öld notfærðu evrópskir sæfarar sér staðvindana. Vindarnir hjálpuðu Evrópubúum að leggja undir sig Ameríku og treysta veldi sitt um allan heim.

Meginskil

Meginskil er notað til að lýsa því hvar hlýtt og rakt loft úr suðri (úr norðri á suðurhveli) mætir köldu heimskautalofti. Lægðir verða til á meginskilunum og ferðast eftir þeim. Á haustin og veturna eru meginskilin skörpust og lægðirnar sem á þeim myndast öflugastar. Svæðið sem meginskilin myndast á er í kringum 60° norðlægrar og suðlægrar breiddar en er þó mjög breytilegt eftir t.d. árstíð. Meginskilin á norðurhveli liggja oft um Ísland eða nærri því. Loftþrýstingur á norðurhveli jarðar er að meðaltali lægstur suðvestur af Íslandi og hefur lægðasvæðið þar verið kallað Íslandslægðin.

Hnúkaþeyr

Hnúkaþeyr er hlýr og þurr vindur sem blæs af fjöllum Þegar fjöll þvinga rakan vind upp, þangað sem er kaldara, kólnar loftið um 0,6°C fyrir hverja 100 m sem það fer upp. Við það að kólna þéttist rakinn í loftinu, ský myndast og það rignir. Þegar loftið kemur niður hlémegin við fjallið, leysast skýin upp og loftið verður þurrt og hlýnar um 1°C fyrir hverja 100 m sem það fer niður. Þegar loftið er komið í sömu hæð og það var hinum megin við fjallið er það orðið mun hlýrra. Það sem veldur þessum aukna hita hlémegin er sá varmi sem losnaði þegar rakinn þéttist í vatnsdropa í skýinu áveðurs og vindurinn ber með sér niður hlíðar fjallsins.

Sólfarsvindar

Á sólríkum sumardögum hitnar loft yfir landi verulega en lítið yfir hafi. Við þessa upphitun léttist loftið og leitar upp. Í staðinn berst kaldara loft af hafi inn yfir ströndina. Svala loftið kallast hafgola. Hafgolan veldur því að jafnan er svalara úti við sjávarsíðuna en í innsveitum en hafgolan nær yfirleitt innar í landið eftir því sem líður á daginn.

Að nóttu til, þegar sólarhitans nýtur ekki lengur við, snýst þetta við. Landið og loftið næst yfirborði þess kólnar þá vegna útgeislunar. Við það verður loftið þyngra og leitar út yfir hafið þar sem fyrir er hlýrra loft. Vindur af landi kallast landgola. Þessir vindar, hafgola og landgola kallast sólfarsvindar.

Á daginn hlýnar loftið hraðar en sjórinn. Hlýja loftið stígur yfir landi en svalt loft sogast að í stað þess og myndar hafgolu. Á nóttunni snýst þetta við, þá kólnar land hraðar en sjór.

Veðurfar

Veðurfarið á jörðinni ræðst af geislun sólar. Hiti sólarinnar hefur í för með sér að loftslagið er þægilegt. Veður breytist frá degi til dags. Vindur, skýjafar, hitastig og loftþrýstingur veldur því að suma daga er hlýtt, heiðskírt og logn en aðra daga kalt, skýjað og hvasst.

Hér á landi er það aðallega lega landsins, hafstraumar og fjalllendi Íslands. Lega landsins norður við heimskautsbaug leiðir til þess að sólarhæð er aldrei mikil og mikill munur er á lengd dags eftir árstíðum. Ísland liggur á mörkum hlýrra og kaldra hafstrauma en vegna Golfstraumsins sem ber hingað hlýjan sjó úr suðurhöfum er meðalhiti hér hærri en víða annars staðar á sömu breiddargráðum. Landið er líka hálent sem hefur mikil áhrif á veðurfarið. Hiti lækkar ört með hæð og fjöll hafa mikil áhrif á vinda hálendið eykur á skýja- og úrkomumyndun áveðurs en dregur úr henni hlémegin.

 Hitafar

Ef yfirborð jarðar væri alls staðar eins væri meðalhiti sá sami hvar sem er á sömu breiddargráðunni. Varmi streymir alltaf frá stað með hærri hita til staðar með lægri hita. Hitinn er mestur við miðbaug en lægstur á heimskautunum. Það sem hefur m.a. áhrif á hitastig staða er skýja- og vindafar, hæð yfir sjávarmáli og fjarlægð frá hafi.

Á daginn hlýnar yfirborð jarðar vegna geislunar frá sólinni en jörðin tapar þessum varma aftur út í geim á nóttunni. Ef ský eru á himni draga þau úr því að hitinn berist aftur út í geim og það verður hlýrra við yfirborð jarðar. Hæð yfir sjávarmáli ræður líka miklu um hitastig. Mestur er hitinn við sjávarmál en lækkar jafnt og þétt eftir því sem ofar dregur. Yfirborð sjávar hitnar og kólnar mun hægar en land og því eru hitabreytingar gjarnan minni nærri hafi en inni á meginlöndum, bæði daga og nætur og á sumrum og vetrum. Á veturna verða þeir staðir sem eru nálægt hafi því sjaldan mjög kaldir. Á sama tíma getur orðið ansi kalt fjarri hafi. Á sumrin verða þeir staðir sem eru nálægt hafi ekki eins heitir og þeir sem eru langt inni meginlöndum.

Á Íslandi ræðst hiti mjög af nálægð við hafið, sumur eru svöl en vetur mildir. Þó getur munur á hitafari í innsveitum og á annesjum verið nokkur, þar sem nesin eru nær sjó er hitafar þar jafnara yfir árið. Veðráttan á Íslandi er þó svo umhleypingasöm að hiti getur auðveldlega breytst meira á einum degi en árstíðin segir til um.

Nokkrir mismunandi mælikvarðar eru notaðir fyrir hitastig sem mælt er í

Veður 1

gráðum. Celsius-kvarðinn er algengastur og er hann notaður á Íslandi.

Meðalhiti fæst með stöðugum mælingum yfir lengri tímabil, t.d. 30 ár.

Raki og úrkoma

Úrkoma verður til er vatnsgufa þéttist þegar loft kólnar í uppstreymi. Stór hluti af vatni í andrúmsloftinu er ósýnileg vatnsgufa. Heitt loft getur borið meira af vatnsgufu en kalt loft. Þegar loft kólnar getur það ekki haldið allri vatnsgufunni lengur og ský og úrkoma myndast. Þá þéttist vatnsgufan í svo örsmáa vatnsdropa eða ískristalla að þeir haldast á lofti og mynda ský. Síðan vaxa þessir dropar eða ískristallar í stærri vatnsdropa eða snjókorn sem verða svo þung að þau falla til jarðar. Úrkoma kallast allt það sem fellur til jarðar úr skýjum, ýmist fljótandi sem rigning eða fast sem snjókorn, haglél, eða sly

dda.

Úrkoma verður aðallega til á þrennan hátt. Úrkoma myndast þegar rakir vin

dar koma af hafi og inn yfir land. Vindurinn flytur rakt loft yfir fjöll, loftið kólnar, rakinn í því þéttist og úrkoma fellur, fjallaúrkoma. Þegar úrkoma hefur fallið ber vindurinn þurrt loftið yfir fjöllin. Hlémegin við fjöllin verða landsvæði oft mjög þurr og þar verður til regnskuggi. Mörg af þurrustu svæðum heims eru í regnskugga fjalla, sbr. hnúkaþeyr.

Önnur tegund úrkomu verður þegar kaldir og heitir loftmassar mætast. Er þá talað um skila úrkomu. Þegar kaldur loftmassi er í framrás og þrýstist undir hlýrri loftmassa er talað um kuldaskil en hitaskil þegar hlýr loftmassi berst yfir kaldara loft. Við þessar aðstæður er hlýtt loft í þvinguðu uppstreymi, loftið kólnar, rakinn þéttist og það fer að rigna. Stór hluti úrkomu á Íslandi stafar

frá skilum og úrkoma frá þeim magnast gjarnan í fjalllendi.

Enn ein tegund úrkomu verður til vegna hitunar frá yfirborði jarðar, t.d. vegna hita sólar eða frá hlýju hafi. Þá hitnar neðsti hluti loftsins, það léttist og stígur upp. Við það að stíga upp kólnar loftið, rakinn í því þéttist og úrkoma fellur. Hlýir sumardagar heilsa gjarnan með sólskini og heiðum himni. Þegar líður á daginn hrannast hins vegar upp ský á himninum sem endar með úrhellisrigningu og jafnvel þrumum og eldingum. Þessi tegund úrkomu sem er mjög algeng í grennd við miðbaug kallast skúra úrkoma eða skúraveður.

Veðurfréttir

Á Íslandi breytist veður gjarnan mjög hratt, t.d. með aukinni hæð yfir sjó eða þegar lægðir nálgast. Það er því mikilvægt fyrir íbúa í slíkum aðstæðum að fylgjast vel með veðurspám þar sem veður er ekki endilega alltaf í takt við árstíma. Á Íslandi koma veðurkort í fjölmiðlum daglega fyrir augu landsmanVeður 2na. Því hefur það komið sér vel og oft verið nauðsynlegt fyrir Íslendinginn að kunna að lesa veðurkort.

Veðurkort

Veðurkort eða veðurspákort sýna spá um veður fyrir tiltekin tímabil og landsvæði. Kortin sýna t.d. spár um hitastig, skýjahulu, úrkomu og vind. Upplýsingar um veður fá veðurfræðingar víðs vegar að. til að mynda frá veðurstöðvum víða um landið, veðurstofum annarra landa, frá veðurtunglum sem svífa á brautum sínum umhverfis jörðina og frá veðurduflum sem fest eru við legufæri á hafi úti. Veðurspár eru unnar út frá öllum tiltækum gögnum, þ.m.t. flóknum veðurlíkönum sem keyrð eru í stórum tölvum víðs vegar um heiminn.

Hitatölur eru sýndar sem rauðar eða bláar eftir því hvort um er að ræða hita eða frost. Skýjahula táknar hversu mikið af skýjum er á himni. Heiðskýr himinn er táknaður með heilli sól og alskýjaður himinn með skýjatákni án sólar. Annað skýjafar er sýnt með blöndu af þessum tveimur táknum. Algengast er að tákna magn úrkomu með þéttleika úrkomutákna. Vindátt er táknuð með vindör sem sýnir úr hvaða átt vindurinn blæs. Tölurnar í eða við vindörvarnar sýna vindhraðann í metrum á sekúndu. Ýmislegt veldur því að veðurspár ganga ekki alltaf eftir. Jafnan eru spár sem ná skemmra fram í tímann áreiðanlegri en þær sem horfa lengra fram í tímann. Fleiri og betri veðurmælingar, auk nákvæmari og betri veðurlíkana valda því að veðurspár í dag eru mun nákvæmari en áður.

 

Bein tilvitnun úr bókinni: Hilmar Egill Sveinbjörnsson. (2013). Um víða veröld – Jörðin. Námsgagnastofnun. Kópavogi.

Auglýsingar

Færðu inn athugasemd

Skráðu umbeðnar upplýsingar að neðan eða smelltu á smámynd til að skrá þig inn:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Breyta )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Breyta )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Breyta )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Breyta )

Tengist við %s