Av Anders Persson.
Jag fick en fråga på min senaste artikel om varma högtryck som föranledde mig att skriva en text som blev till en ny artikel. Frågan kom från ”Thomas” och lyder:
Hej Anders
Jag trodde det var ”corioliseffekten” som gjorde att vinden blåser parallellt med isobarerna? Läste din förklaring av den här tidigare. Du skriver nu att när vinden ökar så styrs den mot högre tryck. Jag skulle gärna vilja veta mer om den effekten som du säger är svår att förklara. Kan du rekommendera nån litteratur där detta beskrivs på ett begripligt sätt?
Jag svarar:
Hej Thomas
Nej, corioliseffekten gör INTE att vinden blåser parallellt med isobarerna. Det är den bild man oftast ser i meteorologiböcker, också akademiska sådana: ett luftpaket accelererar in mellan två isobarer, avlänkas till höger och löper efter en stund parallellt med isobarerna med sin ”geostrofiska” hastighet, ungefär som en väluppfostrad bilist som kör ut på en motorväg. – och det är kraftigt fel.
Det är inte bara kraftigt fel jämfört med vad som sker i verkligheten, det är också fel jämfört med de matematiska ekvationer som oftast åtföljer bilden (i de akademiska böckerna). Den riktiga förklaringen, förutom att stämma med matematiken, öppnar också portarna till att förstå olika typer av jetströmmar (både små sk. nattliga och de stora som påverkar flygtrafiken).
Hursomhelst, corioliseffekten, som framgår av min tidigare beskrivning söker driva in alla rörelse i små cirklar. Att luften för det mesta löper parallellt med isobarerna beror på att den sk. tryckgradientkraften, som pekar från högt till lågt lufttryck, m o t s ä t t e r sig detta. Slutresultatet, om man nu kan tala om ett sådant, beror alltså på två kombinerade och motsatta effekter: en ostadig balans mellan tryckgradientkraften som alltid pekar mot lägre tryck och corioliskraften som (på N.H.) alltid pekar åt höger, i d e t t a fall mot högre tryck.
Bild 1. Typisk illustration i en meteorologibok: en luftpartikel rör sig in i ett konstant tryckfält accelererad av tryckgradientkraften och avlänkad (till höger på N.H.) av corioliskraften. När balans råder mellan de båda krafterna strömmar vinden, som nu antagit sitt s.k. ”geostrofiska” värde Vg) parallellt med isobarerna. Högra halvan av bilden är helt korrekt, den vänstra halvan enligt författarens mening, kraftigt fel eftersom den både strider mot vad matematiken säger, vad som sker i naturen samt, icke minst, blockerar möjligheterna att förstå andra atmosfäriska system som t.ex. jetströmmar.
Poängen i min artikel om varma högtryck var att om luft med ökande vindstyrka anländer till ett område, t.ex. nedströms från ett tillväxande lågtryck, där tryckgradientkraften är lite svag, kommer corioliseffekten att ha övertaget och driva vinden, och därmed en massa luft, från lågt till högt lufttryck och därvid förstärka högtrycket.
Du kommer inte att hitta någon bok i dynamisk meteorologi som beskriver detta. Som jag skrev i en tidigare blogg är dynamiska meteorologer goda matematiker med ofta eländiga fysiker. För dem räcker det att den matematiska härledningen är korrekt; av oförstånd, okunnighet eller ren bekvämlighet kastar de sedan ur sig någon ”lättbegriplig” förklaring som ofta strider mot deras egen matematik.
Jag återkommer i en senare artikel till vad som egentligen händer samt hur den korrekta beskrivningen hjälper oss förstå andra fenomen.
/Anders
Eftersom jag som utbildad meteorolog över åskforskningen har kommit in i det ”elektriska” för resten av mitt yrkesliv tilltalas av av analogin:
tryckgradientkraft = kraft på en laddning i ett elektriskt fält
corioliskraft = Lorenzkraft på en rörlig laddning i ett magnetiskt fält, snyggt åskådliggjort med elektronstrålen i ett vakuumrör där en elektronstråle injiceras i ett homogent magnetfält och beskriver en cirkelbana.
Hej Martin en sak som alltid stämmer med vädret .är När meterologerna säger att det ska bli milt . O vi skulle ju få en mild vinter .Så man får hoppas på att det inte blir någon snö i hela södra sverige på hela vintern.O inga minusgrader häller.
Urban: Det har aldrig hänt att hela södra Sverige blivit utan ett snöfall eller minusgrader under en hel säsong. Även milda vintar har dessa inslag.
Trist med din naiva inställning till vintrarna här, du förstår inte vårat klimat
Martin: Såja, inte så hårda ord. Det var hans önskan.
Anders sade:”Nej, corioliseffekten gör INTE att vinden blåser parallellt med isobarerna …. – och det är kraftigt fel.”
Men utan corioliseffekten skulle ju luften strömma vinkelrätt mot isobarerna, så att säga ”kraftigt fel” är väl att ta i. Det är ju samverkan med tryckgradienten som gör vinden att blåser som den gör.
Albin det är ju inte alla som gillar snö o vinter .jag respekterar om du vill ha snö så får du respektera dom som inte vill ha snö eller vinter har bott i Norrland o jobbat med snöröjning så jag har fått min beskärda del av vinter
Så otrevlig var väl inte Albin, det förefaller ju totalt osannolikt att vi i södra Sverige skulle helt slippa snö, det känns lika verklighetsfrämmande som om tomten skulle trilla ner genom skorstenen. Sedan att det skulle bli ett kortvarigt snötäcke som mest, det är en annan sak. Varför hoppas på något som garanterat inte inträffar?
Svar till Thorsten Schütte
Jo, samma matematik kan beskriva helt olika fenomen. I ditt fall kan man föra resonemanget vidare. Om det magnetiska fältet inte är ensamt eller homogent så blir banan inte en cirkel utan en slags translaterande ögla. Eftersom corioliskraften varierar i nord-sydlig riktning har man samma effekt i atmosfären och haven.
Denna sk. beta-effekt förklarar Golvströmmens asymmetri, dvs att det nordgående vattnet utanför USA:s kust rör sig mycket snabbare än det sydgående utanför Nordafrikas, samt att Golvströmmens cirkulationscentrum ligger förskjutet västerut relativt den storskaliga atmosfäriska strömning som driver den (det Azoriska högtrycket).
Hej Anders,
Som ung, i 10-15 års åldern roade jag mig
att rita väderkartor. Tidigt lärde jag mig
att vinden strömmar ganska parallellt med
isobarerna, men med en liten vinkel ut från högtrycket in mot lågtrycket. Dock kunde man notera att i situationer med små tryckskillnader (Långt avstånd mellan isobarerna) var vindriktningen inte lika distinkt riktad. Kul att nu, några årtionden senare få en förklaring!
Mikael,
Förklaringen till det du såg innefattades nog inte i min text som utgick från att friktionen mellan marken och atmosfären kunde bortses från. Men det var just den som gjorde att du kunde se hur vinden avvek från att följa isobarerna exakt parallellt genom att dra sig in mot lägre tryck (in emot lågtryck, utifrån högtryck) i synnerhet vid svaga gradienter (stora avstånd mellan isobarerna).
Det verkligt spännande kommer när vi inser att detta enkla förhållande bara gäller vid eller nära marken; högre upp kan luften strömma in mot ett högtryck och ut från ett lågtryck. Missa alltså inte vår följetong ”Vädret lyder inte vårt sunda förnuft”.