Lokal sirkulasjon

Lokal sirkulasjon

Hvorfor sirkulerer lufta? Hva er drivkreftene?

Fordi sola varmer opp forskjellige deler av jorda i ulik grad skapes det trykkforskjeller. Disse trykkforskjellene utlignes ved at lufta beveger seg fra ett sted til et annet. Vi kan betrakte luftbevegelsene på forskjellige skalaer. Den globale skalaen (de store vindsystemene på jorda), en mellomskala (f eks lavtrykksystemer) og lokal skala (f eks fjellvind). Over noen områder på jorda blåser vinden overveiende i en retning, i andre områder forandrer den dominerende vindretningen seg med årstidene. I de fleste områder varierer vinden fra dag til dag. En vind får sitt navn etter hvilket punkt på kompasset den kommer fra (f eks kalles en vind som kommer fra nord for nordavind).

1. Vindmølle. © Freephoto.com

For de fleste vinder er sola drivkraften, ved at det oppstår en trykkgradientkraft (forskjellen i lufttrykk over en horisontal strekning). Men det er også andre viktige drivkrefter som påvirker vinden

1. Trykkgradientkraft

2. I fravær av andre krefter beveger lufta seg fra høytrykk til lavtrykk som en følge ”trykkgradientkraften”.

Vinder begynner som sagt med forskjeller i lufttrykk. Jo større forskjellen i lufttrykkene er, desto sterkere er kraften. Avstanden mellom området med høytrykk og området med lavtrykk bestemmer også hvor fort vinden akselererer. Meteorologer kaller den kraften som gjør at vinden begynner å strømme for ”trykkgradientkraften”.

2. Tyngdekraften — forårsaker vertikale trykkforskjeller. Tyngdekraften er konstant i en gitt høyde.

3. Coriolis Kraft — med en gang en vind begynner å blåse, gjør jordrotasjonen at det skifter retning. Dette er kjent som Corioliseffekten.

3. Figur: Schlanger ©

Det resulterer i en avbøyning av alle objekter til høyre i bevegelsens retning på den nordlige halvkule, og til venstre på den sørlige halvkule.

4. Friksjon — veldig liten virkning på lufta i atmosfæren, men viktigere i nærheten av jordoverflaten. Virkningen av friksjon på luftbevegelse synker etter hvert som høyden øker opp til et punkt (vanligvis 1 – 2 km) der friksjonen ikke har noen virkning i det hele tatt. Atmosfærens ”dybde” der friksjon spiller en rolle i den atmosfæriske bevegelsen kalles grenselaget.

5. Sentrifugalkraft — Et objekt som beveger seg i sirkel oppfører seg som om det blir dratt utover av en ekstern kraft. Denne kraften, kjent som sentrifugalkraften (egentlig sentripetalakselerasjon), avhenger av objektets masse (jo mer massivt objektet er, desto sterkere er kraften), rotasjonens hurtighet (jo raskere rotasjon, desto sterkere kraft) og avstanden fra sentrum (jo nærmere objektet er sentrum, desto mindre er kraften).

4. Alle har opplevd sentrifugalkraften når man kjører en karusell, sitter i en bil som kjører rundt en sving eller gjør en krapp sving på en sykkel.

Foto: Patricia Marroquin © http://www.betterphoto.com/gallery/
dynoGallByMember.asp?mem=2083

Solgangsbris (pålandsvind og landbris)

Vann har en mye større varmekapasitet enn land. Vannet varmes derfor opp mye tregere enn land, og kan holde på varmen mye lenger. I nærheten av store vannmasser vil det i løpet en dag oppstå en temperaturforskjell mellom vann og land, først og fremst på grunn av forskjellen i varmekapasitet. Som vi vet skapes det trykkforskjeller fordi sola varmer opp forskjellige deler av jorda forskjellig. På den samme måten vil temperaturforskjellen mellom land og vann på en varm sommerdag ved kysten føre til lokal vind, som kalles solgangsbris. Ved bakken blåser det fra sjøen mot land om dagen.

5. Kilde: http://www.ace.mmu.ac.uk/eae/ ©

Sjøbris oppstår når det blir mye varmere på land enn i sjøen på en solskinnsdag. Når landjorda varmes opp, utvider lufta over seg og begynner å stige, fordi den er lettere enn lufta rundt. For å erstatte denne lufta, trekkes kjøligere luft inn fra over havoverflaten.

6. Kilde: http://www.ace.mmu.ac.uk/eae/

Om natta avkjøles ikke vannet like fort som landjorda, og sirkulasjonen reverseres slik at lufta nær overflaten beveger seg fra land til vannet; dette kalles landbris.

Fjell- og dalbris

I berglendte områder på sidene av fjellet, er sollyset mer intenst enn i dalene. Denne temperaturforskjellen fører til lokale vinder som kalles dalbriser. Denne lokale vindentypen blåser nedover (dalbris) om natten, og oppover (fjellbris) om dagen.

slope wind

7. a) Lufta som omgir sidene av fjellet, blir varmere enn lufta rundt og stiger om dagen. Den stigende lufta erstattes av luft fra dalene. Derfor beveger luft fra dalene seg oppover fjellsidene om dagen. Denne prosessen forårsaker skydannelse og nedbør som forekommer over berglendt terreng nesten hver dag om sommeren!
figur: Vera Schlanger

wind falling down

7. b) Om natten avkjøles fjellsidene. Den kalde lufta trekkes nedover av tyngdekraften, og derfor finner man ofte den kaldeste lufta om morgenen i dalene. Hvis lufta er fuktig nok, kan det danne seg daltåke.
Figur: Vera Schlanger

valley breeze

8. a) Dalbris om dagen (stor stiplet pil)
Foto: Elmar Uherek

mountain breeze

8. b) Fjellbris om natten (stor stiplet pil) - Virgen valley, Austria

local circulation

10. Lokal sirkulasjon ved dalbris

Om denne siden:
Forfatter: Vera Schlanger & Szabolcs Bella - Hungarian Meteorological Service
Vitenskapelig kvalitetssikring: Dr. Ildikó Dobi Wantuch / Dr. Elena Kalmár - Hungarian Meteorological Service, Budapest
Sist oppdatert 2003-10-17. Oversatt og bearbeidet av Nicolai Steineger og Erik Steineger

Andre interessant websider:

http://www.infoplease.com
http://www.ux1.eiu.edu
http://phun.physics.virginia.edu
http://cimss.ssec.wisc.edu
http://www.research.umbc.edu
http://www.doc.mmu.ac.uk/aric/

Остання зміна: Wednesday 27 May 2020 15:03 PM