Tag - Meteorologi

Läran om atmosfären

Spännande lågtryck på Atlanten, påverkar det oss?

Av Anders Persson.

Nästa vecka utvecklas en kraftigt lågtryck på låga latituder i Atlanten, ett sk. subtropiskt lågtryck. Det startar på söndag på 25-30 graders latitud söder om det Azoriska högtrycket och rör sig sedan under kraftig fördjupning mot Brittiska öarna.

Bildtext: Prognoskarta från ECMWF som visar lufttrycket vid marken samt jetvindarna på höjden 200hPa (11-12 kilometers höjd) på onsdag den 5:e december. Notera att det lågtryck som syns på kartan ovan, inte finns idag.

Medan de ”klassiska” lågtrycken bildas under den polära jetströmmen bildas de subtropiska under den Subtropiska jetströmmen. Här spelar fuktigheten än ännu större roll än på högre latituder och de numeriska datorprognoserna brukar ha lite mer besvär med dessa subtropiska lågtryck än med de ”klassiska”. Också ensemblesystemen har svårigheter eftersom de är lite kalibrerade för att främst fånga de ”klassiska” lågtryckens osäkerhet.

Datorprognoserna av detta subtropiska lågtryck har varit hyfsat konsistenta, men det stora frågetecknet är hur det kommer att påverka strömningen framför sig när det närmar sig Europa. Kommer det att förstärka en sydlig lågtrycksbana och därmed hålla kvar kalluften över oss – eller bana sin egen väg och dra med sig mildluften hit? Det förra verkar mer troligt som det ser ut i skrivande stund. Hur verkligheten utvecklar sig får vi se kommande dagar…

/Anders

Vindens matematik del 2

Av Anders Persson:

I en tidigare artikel beskrev jag uppkomsten av ”nattliga jetströmmar”. Under den korta tid som denna process verkar hinner lufttrycket inte ändras nämnvärt.

Figur 1: En schematisk bild av vind som accelereras i ett konstant lufttrycksfält (se förgående artikel).

När samma process upprepas på en större skala i övre atmosfären sker det över så stora områden och tar så lång tid att lufttrycket hinner påverkas av lufttransporterna.

Accelerationen av vinden härrör nu från energin från de stormar som utvecklas i troposfären, där lägesenergi omvandlas till rörelseenergi. Den föränderliga vinden och lufttrycket söker komma i balans med varandra, anpassa sig till varandra för att idealt uppnå den sk. ”geostrofiska balansen” då vinden strömmar parallellt med isobarerna.  Detta lyckades de aldrig helt med och resultatet blir de ”bananformade” jetströmmar som vi känner igen från väderkartorna. Vinden varierar mellan att vara något svagare än det ”geostrofiska” värdet Vg till något över Vg i jetströmmens ”kärna”.

Fig. 2:  Vinden och lufttrycket påverkar varandra och söker anpassar sig till varandra.

”Bananformade” är inte det vetenskapligt korrekta ordet; en matematisk analys visar att de kurvor som visats är sk. ”cykloider”, tex figur 1, dvs samma kurva som en lampa fäst vid ringen på en cykel skulle visa i mörker (se http://sv.wikipedia.org/wiki/Cykloid) . Den första kurvan är en normal cykloid, jetströmsbilden motsvarar snarare vad som kallas en ”curate cykloid” med lampan så att säga fäst närmare hjulnavet.

Figur 3: En typisk cykloidformad jetström över Nordamerika. Lägg märke till hur vinden i början på jetströmmen (i väster) rör sig in mot lägre lufttryck, i slutet (i öster) mot högre lufttryck. När lågtryck börjar utvecklas under jetströmmen tappar den efterhand sin ”rena” cykloidiska form.

Att tolka den meteorologiska matematiken korrekt tar lite mera tid än att lättjefullt släntra över den med någon skenbart lättbegriplig förklaring. Men belöningen blir desto större när vi på detta sätt kan avlocka atmosfären dess fascinerande hemligheter.

/Anders

Vindens matematik och nattliga jetströmmar

Nedan följer en intressant artikel skriven av meteorolog Anders Persson. Den handlar om nattliga jetvindar, missförstånd och fascinerande kunskap som gör att vi förstår vår omgivning bättre. Det är den första av två artiklar kring vad som skapar vind.

Den kan verka lite väl teoretisk vid första anblicken (då skulle ni sett de första utkasten som Anders skickade mig!), men låt er inte avskräckas. Man kan gå direkt på slutsatserna och låta ekvationerna passera utan åtgärd. Lite som att lyssna på musik utan att vara expert på alla instrument.

/Martin

Av Anders Persson:

För ett tag sedan kritiserade jag i en bloggartikel de meteorologiska läroböckernas sätt att förklara hur luft accelererar i ett konstant lufttrycksfält. Det är ”mycket lätt att förstå” eftersom den liknar hur en väluppfostrad bilist svänger ut på en motorväg inom den givna ”hastighetsbegränsningen”, dvs. den ”geostrofiska” hastigheten parallell med isobarerna.

Figur 1: Den felaktiga förklaringen till hur luft accelererar i ett konstant lufttrycksfält. är ”mycket lätt att förstå” eftersom den liknar hur en väluppfostrad bilist svänger ut på en motorväg inom den givna ”hastighetsbegränsningen”.

Men priset för ”lättbegripligheten” är högt. Förutom att inte stämma med matematiken och vad som sker i naturen blockerar denna ”lättbegripliga” förklaring möjligheterna att förstå andra atmosfäriska rörelsesystem. Och det matematiska uttryck som många meteorologiböcker av lättja eller okunnighet misstolkar ser ut så här:

Figur 2: Matematiken som beskriver hastighetsförändringen i tiden hos en luftvolym som rör sig i ett konstant lufttrycksfält (u och v är hastighetskomponenterna mot öster respektive norr, ρ luftens täthet, p lufttrycket och f den sk. coriolisparametern som avspeglar effekten av jordens rotation).

Denna matematik berättar att en luftvolym som accelererar in i ett konstant lufttrycksfält visst icke beter sig som en väluppfostrad bilist utan tvärtom vad man på engelska kallar ”road rage”: en förare som vilt kastar bilden från ena sida av körbanan till den andra, kraftigt överskridande ”hastighetsbegränsningen” med det dubbla:

Figur 3: Banan för en luftpartikel som från stiltje accelererar in i ett konstant tryckfält. Vinden ökar upp till den dubbla ”geostrofiska” vinden och avlänkas därför efterhand tillbaka mot högre tryck av corioliseffekten, bara för att upprepa processen (på våra breddgrader cirka 14 timmar senare).

Med t.ex. en ”geostrofisk” vind på 7 m/s, vilket motsvarar vanlig frisk vind, skulle den verkliga vinden enligt denna förklaring kunna nå kulingstyrka, dvs 14 m/s.

Jag har full förståelse för om läsarna undrar vad det är för teoretiska resonemang utan uppenbar relevans för vanligt väderintresserat folk den där AP lurat dem in i! Men de egendomligheter som matematiken verkar ha lett oss in i, det motsvarar faktiskt vad som ofta sker i den verkliga atmosfären. Detta har i sin tur betydelse för bland annat både flygsäkerhet och luftföroreningar. Högst relevant alltså!

Luften är som bekant inte helt ”geostrofiska” i marknära skikt (lägsta 1 -1 ½ km) utan pekar på grund av friktionen mot marken in emot lägre tryck; det råder vid närmare betraktande en balans mellan tryckgradientkraften (som accelererar luften mot lägre tryck), corioliskraften (som avlänkar i rät vinkel åt höger) och friktionen (som söker bromsa rörelsen).

Men när natten faller på avkyls marken, det bildas ett spärrskikt (inversion) i de lägsta skikten och luften högre upp tappar kontakten med marken och dess friktion. När friktionen försvinner råder inte längre någon balans mellan krafterna utan luften kommer in i en acceleration likt den som beskrivits ovan. Denna acceleration kan ovanför 500 m under nattens timmar driva upp vinden till betydande hastigheter. Denna hastiga vindökning, i vad som kommit att kallas ”nattliga jetströmmar” (noctural jet streams), kan inte bara överraska mindre flygplan, den kan också påverka luftföroreningar som snabbare än vanligt kan sprida sig från ett område till ett annat.

När solen stiger upp återknyts kontakten med marken och den ”nattliga jetströmmen” försvinner. Kanske går den och lägger sig för att vara reda att ställa till trassel påföljande natt 😉

/Anders

En vanlig missuppfattning kring corioliseffekten

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

Hur fungerar varma högtryck?

Av Anders Persson

Eftersom jag varit borta från Sverige i flera år är det ju naturligt att jag försöker ”hinna ifatt”. Bland annat så lyssnar jag på nätet på gamla upplagor av det populära väderprogrammet ”Cirrus” i P1 där de folkkära SMHI-meteorologerna i Malmö svarar på allmänhetens frågor. Den 31 juli 2011 ställdes min gamle kompis från Sturup, Mats Andersson, inför en knepig fråga: varför har vi varma högtryck? Den som undrade, Ricky Eriksson i Skärholmen, påpekade, helt riktigt, att varm luft innehåller färre molekyler per volymenhet varför den borde vara förknippad med lågt lufttryck.

Kartan visar väderläget den 27 juli 21011, kanske den dag Ricky Eriksson skickade in sin fråga till ”Cirrus”: ett lågtryck har rört sig västerifrån mot Island och håller på att försvagas, men delar av dess energi har gått över i ett mindre högtryck nerströms som under loppet av ett dygn förstärkts från 1015 till 1020 hPa (från Wetterzentrales arkiv).

Mats trevliga och lättsamma svar kan ni lyssna på här
http://sverigesradio.se/sida/gruppsida.aspx?programid=3188&grupp=5147

I mitt tycke var Mats kanske alltför respektfull; frågan är svår men inte “enormt” svår. En svårighet är att vi i svenska språket använder ”tryck” om två olika saker: trycket i en uppblåst ballong och (luft)trycket i samband med väderkartor där ju som bekant linjer för lika lufttryck kallas isobarer.

Trycket i en uppblåst ballong beror på molekylernas r ö r e l s e r, de ”bombarderar” gummihöljet och håller det därmed utspänt. Ju hastigare rörelser, ju varmare luft och högre tryck – i denna mening. Men det ”andra” lufttrycket beror på något helt annat, nämligen tyngden av all luft ovanför oss. Om denna luft är varm eller kall spelar ingen roll (i stort inte heller om den rör sig uppåt eller neråt) – det är nu m ä n g d e n av molekyler som räknas. Så när det är högt eller lågt lufttryck har vi alltså ovanligt mycket eller lite luftmolekyler över oss (räknat upp till där atmosfären tar slut).

Isobarkartor kan man också rita för högre höjder i atmosfären. Då märker man att lågt lufttryck på en viss höjd är kopplad till kall luft och högt lufttryck till varm luft. Detta beror på att lufttrycket avtar hastigare uppåt i kall luft än i varm. Vinden blåser därför ofta med kall luft på vänster sida och varm luft på höger. Detta, kommer det att visa sig, är betydelsefullt för att förstå varför 90% av alla högtryck är varma.

När luften är kall och tung (tätt packade molekyler) är det lätt att förstå att de skapar en effektiv tyngd, men svårare att förstå när luften är varm – tills vi inser att temperaturen spelar en underordnad roll. Det viktiga är att förstå vilken mekanism som åstadkommer att en massa luft samlas i jättelika ”luftberg” ovanför oss.

Högt däruppe finner vi jetströmmarna med hastigheter på 40-80 m/s. De rör sig i stort sett parallellt med isobarerna. Men skulle vindhastigheten öka styrs vinden mot högre tryck. Detta beror på jordens rotation (”corioliseffekten”) och är den verkligt knepiga biten att förklara, så det tar vi en annan gång. När vinden i jetströmmen rör sig mot högre tryck transporteras luft mot högre tryck, dvs i uppförsbacke i det förut omtalade ”luftberget” som således blir än högre och mäktigare. Eftersom detta ”luftberg” ligger till höger om vindriktningen innehåller den, som sagts ovan, varm luft.

Alla ni som gillar att kolla på väderkartorna på nätet, t.ex. www.wetterzentrale.de kan lägga märka till att många högtryck utvecklas nerströms från och efter en kraftig lågtrycksfördjupning. Eftersom lågtryck omvandlar potentiell energi till kinetisk, eller på svenska, lägesenergi till rörelseenergi, så har ni fått svaret varifrån den energi kommer som förstärker högtryck, det är den del av den frigjorde rörelseenergin som underhåller och förstärker jetströmmarna.

/Anders

Hösten i fas

Av Martin Hedberg

Så här års är det tydligt att sommaren är över och att vi är på väg mot allt kyligare väder. Men fortfarande så kan det bli en och annan dag med såväl solsken och sommartemperaturer som frost och snö.

Eftersom jordytan är krökt och atmosfären har en vertikal utsträckning så ankommer höst och vinter tidigare i de norra delarna av landet än i de södra. Enkelt uttryckt: Solen står inte lika högt på himlen i norr som i söder. Det gör att en vågrät kvadratmeter i norr träffas av mindre solenergi än motsvarande kvadratmeter i söder.

Därtill så har solenergin transporterats genom lite tjockare atmosfär innan den träffar marken i norr än i söder. Det blir helt enkelt en längre sträcka för solens strålar att gå med en flack vinkel genom atmosfären i norr än i söder. Det absorberar energi och lite mindre kommer fram till Kiruna än till Kalmar.

Sedan har vi hur länge solen är över horisonten att ta hänsyn till. Det har med jordaxelns lutning i förhållande till rotationsplanet kring solen. Eller kort och gott: Har det blivit höstdagjämningen än? Vi är nära (22 sept), men det är fortfarande lite längre soltid i norr än i söder.

Något vi inte behöver ta hänsyn till i sammanhanget (men som många spontant tar med) är avståndet till solen. Förvisso är Kiruna längre från solen (mitt på dagen) än vad Kalmar är, men detta gör i sammanhanget ingen praktiskt skillnad för hur intensivt solljuset är.

Sammantaget så är det, i genomsnitt, lägre temperaturen i norra Sverige än i södra. Det gör även att hösten kommer tidigare. I alla fall om Sverige var helt platt och dessutom inte var omgivet av hav och annat som krånglar till bilden som tex att vi oftast, men långt ifrån alltid, har västliga vindar.

Sverige är kuperat och temperaturen sjunker ju högre upp man kommer i atmosfären (i snitt 0,65 grader per 100 meter). Det gör Åre får höst tidigare än Umeå. Eller för den delen att Malung (300 meter över havet och inlandsklimat) i Dalarna får höst ungefär samtidigt som Luleå (15 meter över havet) i Norrbotten.

Sådärja. Hur ligger det nu till med hösten? Jo den är i stort sett  i fas med statistiken. I stort sett halva Sverige, nordväst om en linje från Älvdalen till Pajala, har man fått höst. Jag går inte igenom ort-för-ort, utan konstaterar att den hittills har varit i stort sett i tid. Lite tidigare på en del platser, lite senare på andra. Överlag inom en vecka från det man kan förvänta sig sett till medelvärdet 1961-1990.

Det betyder i och för sig inte att den måste fortsätta hålla tidtabellen. Jag tippar höstens ankomst blir sen i södra Sverige. Men för all del så kommer vintern att kunna göra tidig entré i delar av fjällen, men den stannar upp där. Överlag tror jag att Sverige får temperaturer över det normala kommande tre månader.

/Martin

Dags för höststormar?

Av Anders Persson

Sommaren 1980 gjorde jag en undersökning av stormfrekvensen i de svenska farvattnen, i synnerhet i de västra och södra. Enligt min rapport var risken för 21 m/s eller mer (det som förr i tiden kallades ”halv storm”) längs Västkusten en viss dag 2% under sommaren, men ökade hastigt i slutet av augusti (runt den 25 augusti) för att i slutet av september stiga till 8-9% dvs lika stor som under någon februaridag.

Figur 1: Schematisk bild av risken för ”halv storm”, dvs mer än 20 m/s under ett dygn på Skagerack, Kattegatt eller Öresund tagna var för sig. De i texten givna sannolikheterna avser hela kuststräckan från Strömstad till Falsterbo och blir därför ungefär dubbelt så höga. Att de inte blir ungefär tre gånger så höga beror på att vindarna i de tre farvattnen inte är oberoende av varandra, dvs okorrelerade.

1980 motiverades min rapport av att vi meteorologerna brukade ha svårt att koppla loss från sommarens ofta tröga storstilade atmosfäriska strömning till höstens betydligt snabbare. Lågtrycken som sommartid ofta rört sig bara en ”pennlängd” på 24 timmar tillryggalade nu samma sträcka på 12 timmar. Kuling- och stormvarningar kom ofta för sent eller gjordes för tama.” Samma år började det europeiska vädercentret (ECMWF) leverera sina oslagbara datoriserade väderprognoser och stormvarningarna blev förhoppningsvis säkrare.

I rapporten spekulerade jag att slutet av augusti markerade en övergång från de sporadiska så kallade ”Vb-lågtrycken” till de mer frekventa atlantiska lågtrycken. Vb-lågtryck bildas i gränsen mellan varm luft över Osteuropa och svalare över Central- och Västeuropa.

Den begynnande avkylningen i de högre latituderna på norra halvklotet har vid den tiden på året gått så långt att den nord-sydliga temperaturkontrasten över Nordatlanten och Nordamerika blivit tillräckligt skarp för att kunna generera lågtryck med tillräcklig kraft för att tränga fram emot Nordeuropa. Samtidigt har den öst-västliga temperaturskillnaden som genererar Vb-lågtryck över Europa börjat försvagas.

Det skulle vara spännande att se statistik för åren 1981-2010, dvs om genombrottet för de atlantiska lågtrycken nu kommit tidigare eller senare?

Under denna vecka väntas flera lågtryckssystem tränga fram över Skandinavien. Ingen förväntas med säkerhet ge upphov till vindar över 20 m/s. En liten risk föreligger dock nu på torsdag i Götalands farvatten, samt på söndag – måndag i de skånska och blekingska vattnen.

/Anders Persson

Även Frank Sinatra blev uttråkad av dynamisk meteorologi

Av Anders Persson

När jag jobbade på brittiska Meteorological Office berättades det att Frank Sinatra en gång sagt att de tråkigast böcker han någonsin läst handlade om dynamisk meteorologi, dvs den del av meteorologin som handlar om hur luften rör sig. Jag vet inte om historien är sann, men han hade icke desto mindre helt rätt, ja mer än rätt; böckerna är inte bara tråkiga på grund av sin matematiska natur, det är inte så sällan meteorologer som verkar vara lite skrala i att tolka matematik som skrivit dem.

Inom utbildningen i dynamisk meteorologi råder över större delen av världen (inte bara i Sverige) en formalistisk syn på matematiken, dvs elever anses ha förstått ett fenomen om de kan härleda ekvationen för det. Finns det ingen ekvation som beskriver ett visste fenomen, t.ex. uppkomsten av  v a r m a högtryck så sopas fenomenet under mattan (se bloggdiskussionen till “Högtryck och fint väder?”).

Nu är det så inom fysiken att det enklaste är just matematiken, det svåra är hur denna matematik förhåller sig till den fysikaliska verkligen. Just för att detta är så svårt är det bekvämare för utbildningsanstalterna att stanna på ett formalistiskt-matematiskt plan när de vill slussa igenom sina studenter och uppfylla diverse kvoter. Rättningen av examensprov skulle bli mer komplicerade om det gällde att avgöra om en fysikalisk förklaring var riktig eller ej. Däremot går det snabbt och enkelt att se om en matematisk härledning är korrekt. Följden blir en separation mellan teori och praktik.

För att förklara vad jag menar (också för icke-meteorologer) tar jag följande (helt påhittade) samtal mellan två teoretiker en tidig förmiddag:

– Har du lagt märke till den prognostiserade temperaturens temporala utveckling?
– Ja dess andra derivata verkar vara anomalt negativ
– Och dT/dt har en terrasspunkt exakt vid t=13.0!
– Inflektionspunkten ser dock ut att infalla vid t=18.7
– Andra derivatan verkar sedan inte antaga särdeles höga positiva värden…

De båda råkar så höra Stina, jourhavande meteorolog, besvara ett telefonsamtal:

Jo temperaturen stiger raskt och det blir varmast vid 13-tiden, sedan kommer det gradvis in kallare luft och temperaturen faller snabbt, i synnerhet i början på kvällen. Men dimma som bildas hindrar att det blir hemskt kallt…

Teoretikerna tittar på varandra och säger (utan att vara medvetna om att det Stina sagt är identiskt med deras resonemang):

-Stina är en duktig prognosmeteorolog. Synd bara att hon inte har sinne och intresse för matematik…

 Det har förmodligen Stina, eftersom hon ju faktiskt kan dra helt riktiga slutsatser ur matematiken (vilket undgick dessa teoretiker). Men Stinas förmåga är tyvärr inte vanlig inom den dynamiska meteorologin där man inte så sällan träffar på förklaringar, t.ex av corioliseffekten, som helt strider mot matematiken och verkligheten. Det är synd ty dynamisk meteorologi är, tvärtemot den uppfattning Frankie Boy bibringades, en av de mest fascinerande delarna av meteorologin, ja kanske hela fysiken.

/Anders

Högtryck och fint väder?

Av Anders Persson

Högtryck är inget mer än en extra massa luft ovanför oss; det betyder inte nödvändigtvis vackert väder, under den mörka årstiden kan den lika ofta vara kopplad till mulet som till grått som klart och soligt. Det andra som kännetecknar högtryck är att luften (på norra halvklotet) snurrar medurs runt det.

Det hävdas ofta att högtrycken också kännetecknas av sjunkande luftmassor och därför utströmmande luft. Omvänt påstås lågtryck kännetecknas av stigande luft och inströmmande luft. Detta gäller dock enbart i marknära skikt; i övre troposfären är det tvärtom: inströmmande luft i högtryck och utströmmande i lågtryck!

Vad sedan vädret i ett högtryck angår så beror det av en mängd omständigheter, främst var de varma och kalla luftmassorna befinner sig. I dagens läge strömmar relativt varm luft på det aktuella högtryckets västsida upp från Medelhavsområdet över Nordsjön till Norska havet medan kall luft strömmar ner på dess östsida.

Figur 1: Prognoskarta från ECMWF gällande söndag 12 augusti kl 02. Lufttrycket är lika högt över Nordsjön som Östersjön, med temperaturen på 1,5 km höjd skiljer sig 5-8 grader.

När man ”läser av” isobarkartor är det dessutom viktigt att komma ihåg att luften inte strömmar exakt efter isobarlinjerna. Dels sker det för alla trycksystem en dragning från högt lufttryck till lågt på grund av friktionen mot marken. Men dessutom spelar trycksystems rörelse in. Isobarer som sträcker sig från nordväst mot sydost kan kopplas ihop med en transport av luft från nordväst till sydost bara om isobarerna inte ändrar sig speciellt mycket. Men faller eller stiger lufttrycket ändrar sig isobarbilden snabbt och luftens vägar blir då mer komplicerade.

Isobarerna kan man kalla för strömlinjer, dvs de anger i varje ort vindens huvudsakliga riktning (om vi bortser från friktionen). Men ofta är vi intresserade av varifrån luften kommer och då duger inte strömlinjer utan då måste vi ta utgångspunkt från luftens strömbanor eller ”trajektorier”. På nedanstående högst schematiska figur har jag med blått skissat de ungefärliga strömbanorna för luft under olika atmosfärsbetingelser.

Figur 2: Schematiska skisser för luftens strömbanor (blå pilar) vid olika trycksituationer (svarta linjer är isobarer, dvs linjer för lika lufttryck).

Överst till vänster: NV-SO isobarer som rör sig österut ger ofta vindbanor som är mer VNV-liga och ofta lite mildare, medan samma isobarbild vid drift västerut ger mer NNV-liga strömbanor och lite kyligare.

Övriga bilder i figur 2 vill, i korthet, påminna om att bara vid stillastående trycksystem sammanfaller strömbanor och strömlinjer (isobarer). I annat fall är relationen mer komplicerad med strömbanor som ibland är mer krökta än strömlinjerna, ibland mindre. Västgående lågtryck är sällsynta och har uteslutits av utrymmesskäl.

Den intresserade läsaren kan kanske själv räkna ut hur strömbanorna ser ut 😉

/Anders

Extremvärdesanalys är inte lätt

Av Anders Persson

Klimatdebatten handlar inte bara om medelvärden, t.ex. om medeltemperaturen har ökat eller minskat, det handlar ofta om antalet kraftiga stormar, skyfall eller värmeböljor (köldknäppar) har ökat eller minskat. Nedan har jag ett exempel på något slags hypotetiskt extremväder som förekommer 1-2 gånger per decennium dvs. i medeltal vart 5: eller vart 10:e år. Det kan vara orkanartade vindar, extrem köld eller katastrofala skyfall. Jag kan med bästa vilja i världen inte avgöra om detta ”extremväder” håller på att öka, därtill är antalet händelser alltför få.

Fig. 1: Fiktiva tidsserier av ett hypotetiskt ”extremväder” som inträffar ganska sällan.

Varför är detta viktigt? Jo, nyligen kunde vi läsa att ”värmeböljan” på Grönland sker vart 150:e år. Eftersom den senaste var 1889 så har det som inträffat ”i stort sett följt tidtabellen” enligt glaciärforskaren Lora Koenig vid Nasas Goddard Space Flight Center.

Innebär detta att vi kan lugnt vänta till mitten på 2100-talet innan nästa grönländska ”värmebölja” inträffar? Troligen inte. Det beror på hur stor den statistiska spridningen är runt medelvärdet 150. Är de observerade perioderna i det förflutna mellan 130 och 170 år så har var att göra med ett mycket periodiskt skeende.

Men extremhändelser inträffar ofta mycket oregelbundet och Lora Koenigs kunskaper om detta saknas i TT-telegrammet. Min gissning är att även om klimatet inte ändrar sig ett skvatt så kan nästa grönländska värmeepisod mycket väl ske redan om 50 år eller kanske 200 år.

För Grönland har vi klimatstatistik mer än hundratusen år tillbaka i tiden, tack vare iskärnorna man borrat fram. För våra nejder har vi trädringar, men säkrast är mänskliga observationer, men de börjar först på 1700-talet. För vissa typer av observationer har vi kanske bara statistik 50-70 år tillbaka i tiden. Och då blir det svårt att se trender i extremerna. Inom statistiken finns det en särskild gren som sysslar just med detta, ”extremvärdesanalys” (obs inte nödvändigtvis extrem v ä d e r analys).

Problemet är att det råder för närvarande ett kraftigt underskott på den slags expertis inom meteorologin. Det gör det lättare att misstolka vetenskapliga resultat som nästa bild visar.

Fig. 2: Samma som figur 1 men med uppdelning i klimatologiska 30-årsprioder.

Man kan, helt sanningsenligt, skriva att det skett en 50% ökning eller fördubbling under den senaste klimatologiska 30-årsperioden (1981-2010) jämfört med den förra (1951-80) och ge intryck av att en farlig ökning är på gång – utan att detta sagts!

/Anders Persson