Meteorologi

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Inledning:
Jag har ägnat detta arbete år meteorologi. Jag har behandlat så många termer som möjligt och har i mitt arbete försökt förklara det på ett enkelt och lättförståligt sätt. Jag har tyckt det har varit trevligt att arbeta med detta ämne och jag känner att jag verkligen förstår och att jag kommer att ha användning för dessa kunskaper i framtiden. Jag är stolt över arbetet och dedikerar det till dig ”Hemske Magnus”.


Min frågeställning är Varför varierar vädret så mycket och så hastigt i bergen?

Jag har sökt fakta genom litteratur och genom samtal med ett fåtal lärare på skolan.

För att kunna besvara min frågeställning ska jag börja med att förklara olika meteorologiska begrepp.

Väder och klimat
Vädret är de förhållanden som råder vid ett speciellt tillfälle. Hur hårt det blåser, om det regnar, temperaturen och luftfuktigheten. Om man talar om vädret i ett speciellt område under en längre period talar man om klimatet.

Lufttryck
Luften som omger jorden kallas för atmosfären och är främst en blandning utav gaserna syre och kväve. Det är luften som gör att vi, tillsammans med djuren och växterna, kan leva på Tellus. Trots att man inte kan se eller känna på luften väger den. En liter luft, vid ett visst tillfälle, väger ett gram och en kubikmeter väger ungefär ett kilo. Lufttrycket talar om hur mycket en stapel luft väger från marken upp till atmosfärens yttersta gräns. Instrumentet som mäter lufttrycket kallas för barometer och anger lufttrycket i hektopascal. Varje kvadratcentimeter på jordytan trycks på av luften med ungefär ett kilo. Vikten ändrar sig dock med vädret och man säger då att barometern stiger eller faller. Det stiger när det bildas högtryck och sjunker när det blir oväder och lågtryck.

Temperatur
Temperaturen är ett mått på värme som i sin tur är ett mått på molekylers rörelseenergi. Ju varmare luften är desto fortare rör sig molekylerna i luften och desto högre blir alltså temperaturen. Temperaturen mäts på de flesta håll i världen i Celsius. Celsius var en svensk vetenskapsman som levde i början av 1700-talet och som bland mycket annat skapade den temperaturskala som fortfarande gäller. Han ville dock sätta fryspunkten till 100° och nollpunkten till 0° men hans vän och medarbetare Carl von Linné ändrade på det.

Vindar
Landmassor är viktiga ifråga om väder och klimat. Land värms upp och kyls av fortare än vatten och det medverkar till att stora temperaturskillnader uppstår. Temperaturskillnader som naturen strävar efter att utjämna. Luft värms upp på en plats och den stiger, eftersom varm luft är lättare än kall. Den plats som den varma luften lämnar fylls av kallare luft från kanterna och framkallar vindar. Skillnaderna i temperatur blir alltså till skillnader i tryck och det uppstår vindar.




Vind mäts i riktning och hastighet. Riktningen anges i väderstreck räknat från det håll vinden kommer (nordvästlig vind betyder alltså att vinden kommer från nordväst och blåser mot sydost). Vindhastigheten anges i meter per sekund (m/s), eller ibland i ord som svag, frisk och måttlig vind etc. Den vindhastighet som normalt anges gäller på 10 meters höjd ovan markytan. Vattenströmmarna i haven anges däremot vart vattnet är på väg. En nordlig vattenström rör sig mot nord. Vindskalans utformning är internationellt reglerad och den nuvarande utformningen bestämdes 1976.
Nederbörd och moln
Det kan finnas olika orsaker till att det bildas moln och nederbörd. Den första är att luften på marken blir uppvärmd av solen så att luften stiger. Ju högre den stiger ju mer kyls den av och tillslut har den nått daggpunkten, vilken är den temperatur då molnet är mättat och kondensation inträffar. Avkylning av fuktig luft leder till kondensation. Då bildas små vattendroppar som svävar i luften. Denna typ av nederbörd kallas för konvektionsregn. En annan typ av nederbörd är orografiskt regn. Det sker när luften stöter på ett berg som den vill över. Luften tvingas stiga och om berget är tillräckligt högt tvingas vattenångan kondenseras och bilda moln. Den tredje orsaken kallas för front regn och är att en varmare luftmassa stöter på en kyligare och tvingas stiga eftersom den varma luften väger mindre. Även här kyls luften av och tillslut, när den är mättad med vattenånga bildas moln.

När molnet blir mättat och inte kan fyllas med mer fuktighet kallas det att molnet har nått daggpunkten. Den tredje sortens moln som bildas kallas ofta för frontmoln eller molnskärmar och är oftast mycket stora. De kan vara hundratals kilometer långa, tiotals kilometer breda och 10 000- 15 000 meter höga. Oftast för de med sig nederbörd och starka vindar. Det kan inte bildas moln av sjunkande luft.

Alla moln består av vattendroppar, iskristaller eller en blandning, samt av föroreningspartiklar som salter. Det är temperaturen som avgör i vilken form vattnet befinner sig i molnet. Det finns tio sorters moln som man i stort sett kan se över hela jorden och som kallas för huvudmolnslag eller de tio molnsläktena. Att vattendropparna eller iskristallerna i molnen inte faller till marken beror på att de är för små. Enligt Väder och Vind är de mindre än dammpartiklarna vi kan se i en solstråle i ett rum.

Moln ser vita ut därför att de blir belysta av det vita solljuset. Moln som ligger i skugga blir däremot nästan svarta. Molnmängden på himlen mäts över hela jorden i åttondelar. En väderobservation anger bland annat hur många åttondelar av himlen som är molntäckt. Uttrycket "klart" innebär till exempel att det antingen inte finns ett moln på himlen eller att mindre än 1/8 av himlen är molntäckt. Uttrycket "halvklart" innebär att 3-5 åttondelar av himlen är molntäckt och uttrycket "mulet" motsvarar en himmel som till i det närmaste 8/8 är molntäckt.

Fronter:
Olika luftmassor övergår ständigt i varandra och i vissa områden är den mer tydlig än i andra. Där är den skarpare och kallas för fronter. Om varmluft tränger undan kalluft kallas det för en varmfront och visas på väderkartor med ett rött streck med kullar som pekar i riktningen som den rör sig. Om kalluften å andra sidan undantränger varmluften kallas fronten för en kallfront och visas som en blå linje med taggar som pekar i riktningen den rör sig. Det är oftast en stor temperaturskillnad mellan två luftmassor och detta kallas för frontzoner.

Ibland kan mycket stora zoner ha samma väder och detta beror på att Luften stannat en längre tid över ett och samma område. Dessa luftmassor behåller sina egenskaper en längre eller kortare tid även då de transporteras till andra områden. Skandinavien ligger i gränsområdet mellan flera födelseplatser för luftmassor och det är en av förklaringarna till det omväxlande vädret i Sverige och Norge.
En kallmassa definieras som luft vars temperatur är kallare än den underliggande markens. De lägre skikten värms av den relativt sett varmare marken. Luften blir då lättare än den ovanför och börjar därför stiga, vilket kallas för termik. I kallmassor är vinden ofta byig och det bildas gärna vågor på sjön.
En varmmassa är luft som är varmare än sitt underlag. Marken kyler de lägre skikten av luften som därmed blir tyngre än den varmare luften ovan vilket medför att vertikala rörelser motverkas. I varmmassan är vinden ofta stadig utan kraftiga skiften men däremot kan den variera markant med höjden. Det är inte ovanligt med lugnt vatten och svaga vindar närmast vattenytan samtidigt som det råder betydligt kraftigare vindar 5-15 meter upp i luften.
En front är en begränsningsyta mellan två luftmassor med olika egenskaper. Begreppet "front" beskriver alltså både luftens egenskaper och ett typväder som är kopplat till det. I frontzonen sker ett temperatursprång.
Golfströmmen
Golfströmmen föds i Mexikanska Gulfen och transporterar vattenburen värme utefter USA:s ostkust upp till oss i Skandinavien. Hade det inte varit för Golfströmmen hade vi haft minus 20°C som medeltemperatur istället för 0°C som idag. Enligt ”Väder och Vind” är det den största temperaturavvikelse från det normala värdet som finns här på jorden.

Vindavkylning
När det blåser känns det kallare än vad det egentligen är och det beror på att det avdunstar mer vatten från huden när det blåser. För avdunstning behövs värme och den tas ifrån huden som då blir avkyld. Ju mer det blåser desto mer vindavkylning. Den kan beräknas och det finns tabeller på hur vi upplever kombinationer av temperatur och vind.

Corioliskraften
Anledningen att vindarna på det norra halvklotet vänder mot höger beror på jordens rotation. Vår planet rör sig med en hastighet av 1660 km/tim och mest påverkbara är vindarna och havsströmmarna. Den här kraften kallas för corioliskraften och orsakas av jordens rotation. De ges en sidoacceleration rakt åt höger på norra halvklotet, rakt åt vänster på södra halvklotet. Denna så kallade Corioliseffekten har en stor betydelse för atmosfärens och oceanernas allmänna cirkulation. Det är Corioliskraften som gör så att stormar och orkaner roterar.





Atmosfärens allmänna cirkulation
Den luft som av solen värms upp och stiger måste ersättas med något och luft som finns runt omkring sugs in. Det börjar blåsa och dessa vindar kallas för passadvindar och sker omkring ekvatorn året om. När luften är så pass avkyld att det inte kan stiga mer befinner den sig högt upp i atmosfären där det blåser norröver, på våran del av halvklotet, samtidigt som den viker av åt höger på grund av jordens rotationskraft. Tillslut är luften så pass avkyld att den sjunker. Sjunkande luft kan inte bilda moln vilket gör att det inte kan bli nederbörd. Det betyder också att lufttrycket stiger som i sin tur betyder att det bildas högtryck. Detta är vanligt förekommande vid framför allt 30 grader nord och finns där året runt. Detta är en del av den allmänna cirkulationen som betyder att vindar stiger och gör att andra luftmassor sätts i rörelse. På grund av den ständiga hettan och det varma vädret finns där de stora öknarna. Vi kallar dessa områden med ständiga högtryck för subtropiska högtrycksbälten. Den mest berömda subtropiska högtryckszonen är Saharaöknen. Australien består till 90 % av öken och befinner sig i samma zon fast på södra halvklotet.

Jetströmmar
Jetströmmar är band med kraftiga vindar som förekommer i atmosfären på norra och södra halvklotets mellanbredder. Jetströmmar når sin maximala styrka på ca 10 km höjd. Vindhastigheter på 300 km/h är inte ovanliga och man har observerat hastigheter på 500 km/h. Vindriktningen är västlig, men strömmarna följer slingrande banor runt jorden. Detta är ett samband mellan jordens rotation och den ojämna uppvärmningen av jordytan. Vågmönstret härleds till den underliggande jordytans fördelning på bergskedjor, land och hav.
Ibland rör sig jetströmmarna fort och ibland ligger de stilla i flera veckor. Rör de sig fort i väst-östlig riktning får vi växlande väder och om de ligger stilla och kan då ge en långvarig köldperiod. I takt med att fronterna blir skarpare och lågtrycken mer intensiva under vinterhalvåret ökar jetströmmen i hastighet. Jetströmmen observerades för första gången under andra världskriget i samband med flygangrepp mot Japan.

Rossbyvågor
I atmosfären förekommer jättevågrörelser, s.k. planetära vågor, med en våglängd av 2000-10000 km. De kallas Rossbyvågor efter svensken Carl-Gustaf Rossby som var bland de första att beskriva dessa vågors karakteristiska egenskaper. Rossbyvågor styr lågtrycken som finns i mellanbreddernas västvindsbälte, d.v.s. lågtrycken rör sig i den vindriktning som råder på ca 5 km höjd, och vindriktningen bestäms av Rossbyvågorna. Även i havet finns det Rossbyvågor men där är våglängden mindre än i atmosfären.

Inversion
Normalt sjunker temperaturen i takt med vi ökar i höjd. Men vid en inversion händer det motsatta. Inversion kan ske när ett lager varmluft, även ibland dimma, stänger in kalluft i tillexempel en dalgång eller bara i en liten håla i marken. När det sker över stora städer stänger inversionslagret in avgaser och andra luftföroreningar nedanför sig och luften blir illa i staden.



Västvindarna
I de områden som ligger mellan ca 30° och 75° nord och syd dominerar västvindar. De är kraftigare på vintern än på sommaren och mer intensiva på södra halvklotet. De blåser västligt beroende av temperaturminskningen ju längre bort från ekvatorn man kommer och Corioliskraften. Det är därför vi i Sverige och Norge till mestadels får vindar väster ifrån.

Berg och dalvind:
När luften sveper över glaciärer och landisar avkyls den. Är det små glaciärer i fjällen kan lokala fallvindar uppkomma. Den kalla och tunga luften rutschar ner längs bergssidor och även längs glaciärerna speciellt på nätterna när luften kyls ner och blir tyngre. Under dagarna när temperaturen ökar och klättrar uppåt längs bergssidorna igen.

Dagg och frost
Klara nätter med kraftig värmeutstrålning från marken gör att föremål nära marken avkyls under daggpunkten och att luftens fuktighet kondenseras till dagg, eller rimfrost (iskristaller) vid kyla, påföremålen. Rimfrost kan också bildas på en snöyta. Dimfrost är underkylda, små vattendroppar i dis, dimma eller markmoln som fryser till en vit isbeläggning på vindsidan av träd, klippor, hus etc. Isbark består av klar is som avsätts på föremål vid underkylt regn.


Situationen i Krossbu.
Klimatet i Norge varierar kraftigt. Dels är landet långsträckt från norr till söder, dels är det stora höjdskillnader från kusten upp till bergtopparna. De mesta nederbörden har landets västra delar. När fuktig luft kommer in från Atlanten med västvindarna och tvingas upp över bergen bildas moln och nederbörd på fjällens västsidor. När luften har passerat bergen sjunker den och molnen upplöses. När ett nederbördsmoln kommer från väster blir nederbördsmängden betydligt mycket större i väster än öster och platsen bakom berget får på detta sätt får mindre nederbörd. Detta kallas att platsen ligger i regnskugga. Detta sker i Lom, där vi besökte stavkyrkan på väg till Krossbu. Samhället ligger i regnskugga och hade det inte varit för avrinningen från det nederbördsrika berget och dess avrinning skulle Lom ha varit snustorrt.

Varför förändras nu vädret så hastigt i och omkring Krossbu?
Alla dessa företeelser som jag förklarat ovan samt många fler har betydelse för fjällväder. Detta beror på många olika saker och det ska jag försöka förklara på ett enkelt sätt.

• Bergen utgör en liten yta och lika fort som vädret uppstår lika fort försvinner det. Toppen på berget utgör en mycket mindre yta än foten på berget.

• Luftfuktigheten är mindre ju längre upp man kommer i bergen och eftersom värme har lättare att absorberas av vattenmolekyler, blir det kallare. Detta är också en orsak till att det är varmare när man kommer ner till trädgränsen. Träd och växter bidrar till mer luftfuktighet som i sin tur bidrar med högre luftfuktighet som absorberar värme och som höjer temperaturen. Träder gör naturligtvis också så att vindarna inte får fart.

• Rossbyvågorna i samarbete med Corioliskraften bidrar till att vi i norra Europa har ett väldigt bra klimat med lagom temperaturer och med mycket nederbörd.

• Temperaturen hänger ihop med Golfströmmen (sid 5)

• Ju högre upp vi kommer desto lägre är alltså lufttrycket som jag tidigare konstaterat. Detta bidrar till att det är kallare och eftersom molekylerna ligger längre ifrån varandra kan de inte hjälpa varandra att hålla temperaturen uppe så den sjunker.

• Tredje dagen när vi vandrade nere i skogen kände vi som gick mot den lilla glaciären skillnaden mellan att vara i skogen och på fjället. Nere i skogen kände vi inte av någon blåst alls men i samma sekund som vi kom upp ovanför trädgränsen fick vi svårt att hålla oss upprätta. Detta berodde på två saker; Att vinden var så stark just där beror på att när vinden styrs in mot bergen och ska igenom en liten dalgång eller...