Archive - 2016

Nattlysande moln

I går kväll/natt (22 juli) så kunde man se nattlysande moln över Stockholm. De flesta reagerade säkert inte mer än att det var en vacker solnedgång och himmel, men de nattlysande molnen är ännu mer fascinerande än så.

När de finns så finns de under hela dygnet, men de syns bara i skymning och gryning. -På dagen är den blå himlen i sig så ljus att molnen inte framträder och på natten går till slut solen under horisonten även för de nattlysande molnen.

På fackspråk kallas de för ”noctilucent clouds” som direkt översätts till nattlysande moln. Det är givetvis inte så att molnen lyser av sig själv, men de lyser upp av solen när den står under horisonten.

Anledningen till detta är att de ligger så mycket högre, på 70-100 km höjd, än vanliga moln som vanligen håller till från marken upp till under 10-15 km. Solen kan därför lysa på dem efter att det blivit mörkt i övrigt. Vanligen syns de bäst när solen står mellan 5 och 15 grader under horisonten.

Nattlysande moln över Stockholm strax före midnatt den 22 juli, 2016.

Nattlysande moln över Stockholm strax före midnatt den 22 juli, 2016.

Man delar in luftlagret, från marken till rymden, i olika sfärer som beskriver deras olika egenskaper och förutsättningar. Vanliga moln, som utgör 99,99..% av alla moln, bildas i troposfären, luftlagret närmast marken. Det är här som allt väder händer. Men nattlysande moln bildas i ”mesopausen” nivån mellan mesosfären och termosfären.

Molnen bildas vanligen under sena våren och sommaren när luften närmast marken värms. Luftlagren högre upp kyls av och den ringa luftfuktighet som trots allt finns där kan kondensera till iskristaller. Det är inte helt självklart att beskriva temperaturen när lufttrycket är så lågt som där de nattlysande molnen finns, men det är kallt. Omkring -100°C.

De här luftlagren är i princip avskilt från väder, moln och alla annan cirkulation av vattenånga som till absolut övervägande del sker i troposfären. Nattlysande moln är de högsta molnslaget vi har.

De nattlysande molnen är mycket tunna, i princip genomskinliga och reflekterar bara en bråkdel av det infallande solljuset. Hur kraftigt de lyser/syns (brightness) definierar man på en 5-gradig skala där 1 är det svagaste och 5 det kraftigaste. 1:or är så svaga att man i princip måste veta att de finns där för att se dem. 5:or är så kraftiga att man lätt misstolkar dem för att vara vanliga moln. Molnen i går kväll/natt hade brightness 3.

De klassificeras även i olika typer beroende på form och struktur på molnen, men det blir lite för mycket att gå igenom i denna artikel. 🙂

Sannolikt har vi nattlysande moln i natt igen.

/Martin

PS. En annat bekant nivå är stratosfären där vi bland annat har ozonskiktet. Men ozonskiktet ligger på ca 35 km höjd, dvs bara halvvägs upp till de nattlysande molnen.

Ovanför de nattlysande molnen har vi i och för sig fenomenet norrsken (sydsken och eller sammanfattande namn polarsken) som inträffar på höjder mellan 90 och 200 km. Men det är inte moln utan elektriskt laddade partiklar från solen som fångas in av jordens magnetfält och kolliderar med tex syre och kväve varvid elektroner exciteras. När de faller tillbaka till sina normala energinivåer sänds ljus ut. Norrsken lyser med andra ord på riktigt eftersom det är ljus och inte moln som reflekterar ljus. DS.

Intervjuad av Biståndsdebatten i Almedalen

Almedalen pågår för fullt och det är ett enormt mingel med både högt och lågt. I nedanstående inslag blir jag intervjuad av organisationen Biståndsdebatten. Frågorna rör klimat, havsnivå, anpassning, Parisavtalet och angränsande områden.

Denna och andra intervjuer som organisationen Biståndsdebatten genomfört finns också på deras hemsida.

/Martin

Inte så konstigt med luftutbyte över ekvatorn

Ni som följt med i klimatdiskussionerna de senaste dagarna har troligen sett rubrikerna av att något unikt skett, att jetvinden har korsat ekvatorn. Denna händelse har dock fått löjeväckande proportioner!

Hur började diskussionen? Jo genom Robert Scribbler skrev en blog, som är hyfsat sansad och bland annat berör flödet av energi mellan hemisfärerna, förändringar i vågmönster, Gravitationsvågor, Rossbyvågor, Jetvindar, Quasi-biennial oscillation mm. I en bildtext spekulerar han att:

”…It’s the very picture of weather weirding due to climate change. Something that would not tend to happen under normal Holocene climate conditions. Something, that if it continues on a significant scale, may threaten seasonal integrity.”

Det framgår att Scribbler menar att det ena och andra skulle kunna inträffa i ett allt mer föränderligt klimat (även om han tar ut svängarna lite för mycket i påståendet att jetvinden nu flödar ”från pol till pol”).

Därefter gör Paul Beckwith en video som han lade upp sin sajt. Denna har blivit viral. Paul Beckwith tar ekvatorpassagen som beviset för att vi är i en ny klimatregim. Där konstaterar han bland annat att:

”The jet stream in the Northern Hemisphere has crossed the equator and joined up with the jet stream in the Southern Hemisphere. This is new behaviour, and indicates that climate system mayhem is ongoing.”

samt

”Welcome to climate chaos. We must declare a global climate emergency.”

Varför är det tokiga slutsatser? Jo därför att:

a) De båda hemisfärerna, avgränsade av ekvatorn, håller någorlunda tätt sig emellan men det är inget konstigt med att det sker ett luftombyte mellan södra och norra halvklotet. Den ”unika” (unprecedented) händelsen är inte så unik.

b) ”Händelsen”, att vindar med en viss hastighet blåser från ena sidan till ekvatorn till den andra, är en enskild väderhändelse, inte nödvändigtvis något kontinuerligt stadigvarande eller mer frekvent återkommande, dvs en klimathändelse.

c) ”Konsekvenserna”, att årstiderna skulle suddas ut till följd av denna väderhändelse är minst sagt spekulativa.

d) Observationen och slutsatserna som man gör är inte granskade eller publicerade i någon vetenskaplig tidskrift, peer-reviewed.

Det är sorgligt eftersom mycket av det andra som Paul beskriver är korrekt, att vi har en akut situation, att klimatet förändras snabbare än någonsin, att vi närmar oss tipping points i klimatsystemet, att klimatsystemet blir alltmer oförutsägbart, att havsströmmarna förändras, att Arktis värms upp snabbare pga förändrat albedo…

Men att använda en inte unik väderhändelse som en form av bevis för att vi nu har klimatkaos, det är osakligt och slår tillbaka på hans eget och många seriösa forskares arbete. (Ja, jag gör en distinktion mellan dem, just av den här anledningen).

Jag säger inte att vi inte har en akut situation. Vi förändrar klimatet på ett sätt som har fått och kommer att få mycket allvarliga konsekvenser. Och det finns mängder av underlag och bevis både för detta och för konsekvenserna på våra samhällen. Men vi skall inte göra hönor av fjädrar.

Skippa spekulationerna och ta fasta på det substantiella som faktiskt finns att tillgå om hur klimatet förändras. Det är skrämmande nog.

/Martin

Det kan bli regn idag

När stackmolnen, Cumulus, börjar torna upp sig redan kl 7 på morgon, då kan man misstänka att det kommer att bli regnskurar. De bildas av stigande luft, konvektion, som skapas av solinstrålning och labilt skiftade luft.

Det som talar mot regn är dels om det är något storskaligt fenomen på gång, tex luftmasseombyte, eller om molnen breder ut sig så mycket att de släcker ut solinstrålningen och därmed det som driver konventionen.

Men det går fort just nu och man kan se från en minut till  en annan hur molnen blir allt mörkare.

/Martin

Så gör du din egen prognos

De prognoserna som du hittar i din mobiltelefon eller på datorn är skapade genom avancerade datorsimuleringar där man samlat in tusentals väderobservationer, satellitbilder och statistik samt löst avancerade differentialekvationer för att beräkna hur vädret skall utveckla sig kommande dagar.

Men du kan göra egna prognoser genom att blicka upp mot himlen och använda lite tumregler. Här kommer tre tips:

Med en barometer: Läs av lufttrycket och framför allt hur det förändras. Normalt lufttryck vid havsnivå är 1013 hPa (eller millibar). Om det är över 1020 så talar man om högtryck, under 1005 så är vädret lågtrycksbetonat. När det gäller prognosen så gäller det främst att kolla av hur fort lufttrycket förändras. Om det tex faller med 3 hPa per timme så är det troligen inte bara lågtryck på väg utan även en front med regn.
Tips: Eftersom luften blir tunnare ju högre upp man kommer så är ”normalt lufttryck” lägre på alla andra platser än just havsnivå. Men detta justerar man in på barometern och om man därefter inte flyttar på den så fungerar tumregeln. (Lufttryck sjunker med ca 1 hPa för var 8:e meter man rör sig uppåt i luften.)

Kolla molnen: De vanligaste molnen sommartid är stackmoln, eller ”cumulus” som de också heter. De påminner om blomkål och kallas ibland också för ”blomkålsmoln”. De bildas av att stigande luft som kondenserar på en viss nivå och sedan bullar upp sig ovanför denna. De är perfekta moln att flyga skärm eller segelflyg i och de hänger också samman med sjöbrisen som många seglare drivs av och trivs med.

Om molnen börjar bildas redan tidigt på morgonen och har bullat upp sig så att de är högre än de är breda innan lunch, då är det stor sannolikhet att det bildas regnskurar, kanske även med åska och hagel, av dem under eftermiddagen. Regnet faller så gott som alltid inne över land medan det ofta är fint väder till havs och i skärgården. Vinden (sjöbrisen) i kustbandet kommer troligen att öka och den kommer att vrida medsols under dagen.

Men hur mörkt och regnigt det än är under eftermiddagen så mattas skurarna och vindarna oftast av till kvällen och lite senare kan det vara fint väder.

Ibland kommer även sommartid det fronter med regn. Kallfronterna är korta och intensiva, ungefär som sammanbakade regnskurar och de dyker upp med kort varsel (kolla barometern!). När kallfronter passerar så blir vinden ofta kraftig och byig. Varmfronterna syns däremot ofta flera timmar i förväg med sina trådiga cirrusmoln som blir allt mer kompakta i horisonten. Varmfronterna ger fuktigt väder, regn eller duggregn och kan hålla på en hel dag.

Vinden: Eftersom det generellt sett är kallare norrut och varmare i söder så skall man inte vara förvånad om temperaturen sjunker med nordliga vindar. Men om luften har färdats över land eller öppet vatten och vad vattnet hade för temperatur spelar också stor roll, både för temperatur och hur mycket fukt den innehåller.

Vindarna har ofta en dygnsrytm som gör att det är blåsigare på dagarna än på kvällar, nätter och morgontimmar. Om man står med ryggen mot vinden så har man lågtrycket, som ger upphov till vinden, på vänster sida och högtrycket på höger.

Vi har förhärskande västliga vindar och den vanligaste situationen är att även lågtrycken kommer in från väster över Skandinavien. Om lågtrycket är norr om dig så kommer vinden att svänga medurs när lågtrycket passerar, om det är söder om dig så vrider vinden moturs.

I samband med att varm- och kallfronter passerar så blir det ofta ett markerat vindskifte. Det blir då både blåsigt, vinden vrider och det regnar. Det är mycket att vara uppmärksam på vid just frontpassagen.

Hoppas att det här kan vara till hjälp för att hantera sommarens och höstens väderskiftningar.

/Martin

När blir det bra sjöbris?

Hur kan man då avgöra om det skall bildas någon sjöbris? Som vi tidigare nämnt krävs det solinstrålning för att generera de stora temperaturskillnader mellan land och hav som är en förutsättning för sjöbrisen. Det måste alltså vara klart eller nästan klart väder. En svag vind som under morgontimmarna strömmar från land och ut mot havet kommer att gynna sjöbrisens returströmning på höjd.

Om du ser att det börjar bildas stackmoln inne över land redan under förmiddagen är det ett gott tecken på att det kommer att bli sjöbris. Ju tidigare stackmolnen tornar upp sig desto kraftigare kan man vänta sig att sjöbrisen blir. Små fluffiga molntussar högt upp, så kallade Altocumulusmoln, på en annars klarblå himmel är ett tecken på att luften är labil och att stackmolnen kommer att bli mäktiga.

Altocumulus floccus

Altocumulus floccus tidigt på morgonen är ett tecken på att luften är labil och att det finns goda förutsättningar för konvektion. Lite solinstrålning på detta och vi har snart en god sjöbris.

Stackmoln

Stackmoln som bildas tidigt på förmiddagen indikerar att det kan bli kraftig termik och därmed en god sjöbris.

Så långt tecken på att det kommer att bildas sjöbris. Men hur ser det ut när det INTE kommer att bildas sjöbris?

  • Kompakta moln stänger effektivt ute den solinstrålning som krävs för att termik och sjöbris skall bildas.
  • Vindar som redan under morgontimmarna blåser in mot land hindrar sjöbrisens utveckling. Detta eftersom denna vind motverkar den viktiga återströmningen av luft på höjd. Det är mer viktigt hur det blåser på höjd, några hundratal meter upp i luften, än nära marken. Du kan bedöma vinden på höjd genom att studera små molntussar och skorstensrök. Om du kommer över någon prognoskarta med tryckfält, isobarer, kan du också avgöra hur den överlagrade vinden blåser.
  • Om det har regnat under natten försenas troligen sjöbrisen ett par timmar. En stor del av solenergin kommer nämligen att gå åt till att avdunsta vatten från marken innan marken själv kan värmas upp för att sedan, i sin tur, värma luften och skapa de nödvändiga temperaturkontrasterna mellan land och hav.
Dimma

Dimma

Dimma och kompakta moln stänger effektivt ute solljuset från att nå marken. Om dimman (över land) lättar sent kommer det troligen inte att hinna bildas någon sjöbris. Om det därtill är fuktigt på marken kommer en stor del av solenergin att gå åt till att avdunsta vatten istället för att värma luft och skapa sjöbris.

Hur kan divergens och konvergens påverka sjöbrisen?

Det är inte bara pålands- och frånlandsvindar som påverkar sjöbrisen. Även vindar paralella med kusten påverkar sjöbrisens utveckling.

I ett tidigare avsnitt konstaterade vi att friktion mot underlaget har en förmåga att vrida vinden mot vänster, sett med vinden i ryggen. Över en landyta råder normalt större friktion än över en vattenyta. Det gör att vinden över land därför vanligen är något vänstervriden jämfört med vinden över vattnet.

Om den rådande gradientvinden är kustparallell med land till vänster om rörelseriktningen (sydvind vid ostkusten, nordvind vid västkusten) så uppstår vad man kallar kustdivergens. Denna gör att det måste fyllas på med luft ovanifrån eftersom det annars skulle ”försvinna” luft från kustzonen på grund av de olika vindriktningarna över land och hav. Därmed får den nedåtgående rörelsen i sjöbriscirkulationen vid kustlinjen lättare att etablera sig och resultatet är gynnsamt för bildandet av sjöbris.

Bidltext: Divergens och konvergens. De mindre pilarna visar vinden 10 meter över hav respektive över land. Den stora pilen visar den överlagrade vinden på omkring 1000 meters höjd. Över marken är friktionen större än över havsytan vilket gör att vinden bromsas och vrider mer över land. Divergens, när vindarna över land och hav delar på sig, är gynnsamt för bildandet av sjöbris. Konvergens, när luften pressas samman vid kusten, hämmar bildandet av sjöbris. Nordliga vindar ger kraftigare sjöbris på Västkusten, sydliga vindar ger bättre förutsättningar för sjöbris på ostkusten.

Om gradientvindriktningen är den motsatta (nordvind vid ostkusten, sydvind vid västkusten) kommer luft istället att ”tillföras” kustzonen. Denna ansamling kallas för konvergens. ”Överskottet” av luft i kustzonen resulterar i att sjöbrisen får svårt att strömma in över land och dessutom hindras sjöbriscirkulationens nedsjunkande rörelse över havet. Detta hämmar med andra ord sjöbrisen.

Hur påverkas sjöbrisen av gradientvinden?

Sjöbriscirkulationen kompliceras något när det finns en rådande överlagrad vind (gradientvind) med i bilden. Den påverkar sjöbriscirkulationen på sätt som kanske inte är helt uppenbara om man inte tar hänsyn till de bakomliggande mekanismerna. Vi skall först studera två principsätt på vilka den överlagrade vinden kan påverka sjöbrisen för att sedan betrakta fyra typiska situationer.

Frånlandsvind
En överlagrad frånlandsvind (västvind vid ostkusten, ostvind vid västkusten) gynnar sjöbrisen genom att ge dess viktiga återströmning i höjden, från land mot hav, lite extra skjuts.

Nere vid havsytan går det ändå ganska lätt för den kallare och tyngre havsluften att strömma in mot land, tvärs emot den varmare överlagrade vinden högre upp. Frånlandsvinden förstärker alltså sjöbrisen.

Men vid överlagrade vindar på upp emot 10 m/s får strömningen från havsytan in mot land svårt att tränga sig in under frånlandsvinden och sjöbrisen uteblir därför.

En överlagrad “gradientvind” från land hjälper returluften i sjöbrissytemet att strömma ut till havs igen. Det kommer att uppstå ett band med bleke någonstans ute till havs mellan sjöbrisens yttre delar och det område där den överlagrade vinden når vattenytan. Detta band med bleke vandrar allt längre ut till havs allteftersom sjöbrisen tilltar i styrka och mäktighet under dagen.

Pålandsvind
Pålandsvind (ostvind vid ostkusten, västvind vid västkusten) gör istället att sjöbrisen får svårt att etablera sig på grund av att den kritiska höjdströmningen motverkas. Ingen återtransport av luft på höjd ut över havet kommer att ske.

Vad är solgångsvind?

Sjöbrisen kallades förr solgångsvind eftersom den vred, ändrade riktning, under dagen. Sjöbrisen börjar vinkelrät mot strandlinjen, men vrider under dagens lopp till att framåt kvällen bli nästan parallell med strandlinjen. Vindvridningen följer någorlunda solens vandring på himlen.

Under dagen kommer vinden att vrida medurs. På ostkusten innebär detta att det börjar med en ostlig vind som till kvällen vridit på syd. På Västkusten vrider sjöbrisen upp på nordväst framåt kvällen. Denna vridning föranledde sjöfolk förr i tiden att kalla sjöbrisen för ”solgångsvind”.

Sjöbrisen utgör ett vindsystem där det blåser in mot land nära havsytan, stiger med termiken över land och därefter strömmar ut mot havet igen på högre höjd för att slutligen, på grund av avkylning, sjunka mot havsytan igen. Detta ”sjöbrishjul” uppträder som ett gyro, det vill behålla sin rotationsaxel i samma riktning i rymden.

Men moder jord roterar och denna rotation påverkar alla rörelser som följer med rotationen genom att, på norra halvklotet, vrida dem medurs. Det är denna rotation (via ”Coriolikraften”, se kapitel Corioli) som gör att vinden roterar moturs runt lågtryck och medurs runt högtryck med följden att lågtrycken inte omedelbart fylls ut av högtrycken. Sjöbrishjulet kommer att vridas medurs under dagen (moturs på södra halvklotet).

Sjöbrisens styrka

Ju större skillnader det är i temperatur mellan luften över land och luften över hav, desto kraftigare kommer sjöbrisen att bli.

Men kuststräckans utseende spelar också stor roll. En rak kustlinje skapar kraftigare sjöbris än sjöbrisen vid en komplex kust med skärgård. Dessutom uppträder sjöbrisen tidigare på förmiddagen längs en rak kust än i skärgårdsmiljö. Orsaken till detta är att det uppstår en mängd små lokala sjöbrissystem kring uddar, vika och öar i en komplex skärgårdsmiljö. Dessa kan i vissa fall samverka med den ”stora” sjöbrisen, men oftast stör de systemet och gör att sjöbrisen inte blir lika mäktig som vid en rak kust.

Sjöbrisen, liksom landbrisen, strömmar fram över i ett ganska grunt skikt. Luften kyls av det relativt sett kalla havet och blir därför stabilt skiktad (se tidigare avsnitt i Väderskolan om stabilt skiktad luft). En stabilt skiktad luftmassa kommer att vilja strömma runt öar och andra hinder snarare än över dem. Det här gör att en skärgård även påverkar sjöbrisens vindriktning. Då du seglar får du resonera dig fram till sjöbrisens huvudsakliga vindriktning, därefter får du lägga upp taktiken för hur du på bästa sätt tar dig runt öar med optimal vind i seglen.

Sammanfattning av sjöbrisen (en del av nedanstående förklaras i kommande artiklar):

  1. Sjöbrisen är ett vindsystem där vinden strömmar in mot land nära mark/hav och åter ut mot havet högre upp i atmosfären.
  2. Sjöbrisen gynnas av stora temperaturskillnader mellan luften över land och luften över hav.
  3. Sjöbrisen ändrar riktning, styrka och omfattning under dagen.
  4. Sjöbrisen vrider medurs under dagen.
  5. En svag frånlandsvind tidigt på morgonen gynnar bildandet av sjöbris.
  6. Sjöbrisen är som mest utvecklad under eftermiddagarna.
  7. Sjöbrisen når vanligtvis 10-30 nautiska mil ut från kusten.
  8. Landbrisen utvecklas om natten och är riktad från land ut mot havet. Landbrisen når sällan styrkor över 3 m/s.
  9. Landbrisen är vanligast sensommar- och höstnätter när temperaturen i havet och luften över havet är högre än temperaturen i luften inne över land.
  10. Kustdivergens (på Västkusten en överlagrad nordlig vind, på ostkusten en överlagrad sydlig vind, gynnar sjöbrisen) gynnar sjöbrisen.
  11. Sjöbris och landbris är relativt grunda och påverkas markant av skärgårdens topografi.