Høytrykk og lavtrykk

Lufttrykk

Luft har vekt. Trykket i et punkt er vekten av luftsøylen over. Derfor faller trykket med høyden (NOAA, u.å.).

Et lavtrykk er et område med lavere trykk enn omgivelsene. Et høytrykk er et område med høyere trykk enn omgivelsene (MET, u.å.). Tallene er alltid relative. Samme hPa-verdi kan være lavtrykk i ett kart og høytrykk i et annet, avhengig av naboen.

Glødende luftsøyle over et landskap, tett nede og tynn mot verdensrommet — Trykket i et punkt er vekten av luftsøylen over. Derfor faller trykket med høyden.

Samme type kyst i to slags vær: storm og klar himmel — Et lavtrykk er lavere trykk enn omgivelsene. Et høytrykk er høyere trykk enn omgivelsene. Samme hPa-verdi kan være lavtrykk i ett kart og høytrykk i et annet, avhengig av naboen.

Lavtrykk: luften stiger

Sola varmer bakken. Bakken varmer luften. Varm luft er lettere enn kald luft ved samme trykk. Den stiger.

Der luften stiger, blir det underskudd av luft nær bakken. Trykket faller. Det er et termisk lavtrykk.

Dette er et termisk lavtrykk: bakken varmer, og luften stiger. De lavtrykkene som gir norsk vær, starter ikke slik. De dannes langs polarfronten, der kald luft fra nord møter mildere luft fra sør, og vandrer inn over oss fra Atlanteren. Selve fødselen tar vi i vindsystemet. Men det som skjer inni dem — luft opp, skyer, nedbør — er nøyaktig det du leser her.

På vei opp avkjøles luften. Når den når kondensasjonsnivået, dannes skyer. Vanndamp blir til vanndråper, og da frigjøres latent varme til luften rundt. Merk deg den varmen: den kommer tilbake når vi skal forklare fønvind. I tropene er denne kondensasjonen motoren i Hadleycellen.

Nesten alt vær skjer i troposfæren. Der avtar temperaturen med høyden, typisk om lag 6,5 °C per km. Tropopausen ligger om lag 8 km over polene og 16–18 km over tropene (NOAA, u.å.).

Over tropopausen ligger stratosfæren. Der øker temperaturen med høyden, fordi ozon absorberer ultrafiolett stråling. Luften er stabilt lagdelt. Den stigende luften har da blitt kaldere enn luften over. Stigningen stopper, og luften sprer seg ut i høyden. Vertikal blanding i stratosfæren er treg.

Tverrsnitt av et lavtrykk: luft inn langs havet, tårnhøy byge, regn — Der luften stiger, blir det underskudd av luft nær bakken. Trykket faller. På vei opp avkjøles luften, og det dannes skyer. Øverst sprer luften seg ut i høyden.

Tårnhøye skyer der luften stiger og avkjøles — Skyen tårner så lenge luften inni er varmere enn luften rundt. Ved tropopausen begynner temperaturen å øke oppover, og da er den stigende luften ikke lenger varmest. Stigningen stopper, og skyen brer seg utover i stedet for oppover.

Høytrykk: luften synker

Luften som har steget, strømmer unna i høyden. Der avkjøles den. Kald, tørr luft er tettere og synker.

Der luften synker, samles det et overskudd av luft nær bakken. Trykket stiger. Det er et høytrykk.

På vei ned varmes luften tørradiabatisk: den varmes av trykket alene, ikke av at noe tilfører den varme. Sahara ligger under Hadleycellens nedsynking. Vedvarende høytrykk over Sør-Norge om sommeren virker på samme måte: nedsynking, få skyer, mer innstråling ved bakken.

Tverrsnitt av høytrykk: luft synker fra klar himmel og sprer seg ut over stille hav — Der luften synker, samles det et overskudd av luft nær bakken. Trykket stiger, og luften strømmer ut langs bakken. Speilbildet av lavtrykket.

Hvorfor tømmes himmelen? En sky er små vanndråper. Om dråpene blir til damp igjen, eller blir værende som dråper, avgjøres av relativ fukt: hvor mye damp luften har, delt på hvor mye den har plass til. Varm luft har plass til mer damp enn kald luft.

Luften som synker, får ikke ny vanndamp på vei ned. Men den varmes. Da har den plass til mer enn den har, relativ fukt faller, og dråpene i skyen fordamper. Skyen forsvinner uten at det blåser den bort. Derfor er himmelen tom i et høytrykk.

Klar, kald luft over åpent hav der skyene er få — Dette bildet viser resultatet, ikke bevegelsen. Nedsynking er langsom og usynlig — noen centimeter i sekundet over store områder. Det du ser, er sporet den etterlater: luft som er varmet på vei ned, har plass til mer damp enn den har, så skyene har fordampet.

Vind som resultat

Luft beveger seg fordi trykket ikke er det samme overalt. Trykkgradientkraften peker fra høyt mot lavt trykk og setter luften i gang. Tette isobarer betyr sterk vind.

Nær bakken bremser friksjon. Da krysser vinden isobarene inn mot lavtrykk og ut fra høytrykk. Innstrømming i lavtrykk tvinger luft opp: skyer og nedbør. Utstrømming i høytrykk tvinger luft ned: oppløsning av skyer.

På nordlig halvkule går luften mot klokka inn mot lavtrykk og med klokka ut fra høytrykk. Det er trykkgradientkraften, coriolis og friksjon, ikke en huskeregel.

Solbelyst gress i forgrunnen, mørk storm over havet i det fjerne — Luft beveger seg fordi trykket ikke er det samme overalt. Trykkgradientkraften peker fra høyt mot lavt trykk og setter luften i gang. Der luften strømmer ut, synker den. Der den strømmer inn, stiger den.

Pålandsvind og fralandsvind

Pålandsvind og fralandsvind er lokale kretsløp. De drives av at land og hav varmes ulikt. Samme logikk som høytrykk og lavtrykk, i liten skala langs kysten.

Om dagen varmes land fortere enn hav. Luften over land blir lettere og stiger: termisk lavtrykk. Luft fra sjøen strømmer inn. Det er pålandsvind, eller sjøbris. På Sørlandet en svak høytrykksdag i juni: sol, 25 °C innerst i skjærgården, 18 °C og pålandsvind på odden.

Men innstrømmingen kan ikke fortsette alene. Strømmer det luft inn over land uten at noe går ut igjen, ville luften hopet seg opp der, og trykket ville steget til brisen stanset seg selv. Det den stigende luften gjør, er å frakte den ut igjen oppe. Høyt over bakken går luften tilbake mot havet, synker der, og fyller på sjøbrisen nede. Det er returstrømmen, og den er grunnen til at brisen holder seg gående hele dagen.

Om natten avkjøles land fortere. Da synker luften over land, trykket ved bakken stiger, og vinden går ut mot sjøen: fralandsvind, eller landbris. Hele kretsløpet er speilvendt, også returstrømmen. Landbrisen er svakere, fordi temperaturforskjellen mellom land og hav er mindre om natten.

Norskekysten om sommeren: sjøbris er vanlig når storskalavinden er svak. Den kan utløse byger et stykke inn i landet der brisen konvergerer, og holde kysten kjøligere.

Pålandsvind og fralandsvind

Samme kretsløp to ganger, med motsatt fortegn. Om dagen varmes land fortere enn hav: luften over land stiger, det blir termisk lavtrykk ved bakken, og sjøbrisen blåser inn fra havet. Om natten avkjøles land fortere: luften over land synker, trykket ved bakken stiger, og landbrisen blåser ut mot havet. Følg pilene rundt: returstrømmen oppe går motsatt vei av vinden nede. Den må være der — ellers ville luft hopet seg opp der vinden blåser inn, og brisen ville stanset seg selv.

Fønvind

Føn er varm, tørr vind på lesiden av et fjell. Det rare med føn er at luften kommer ned varmere enn den var da den startet på samme høyde på den andre siden. Fjellet har altså gjort luften varmere. Forklaringen ligger i regnet som falt på veien over.

Fuktig luft møter fjellet og må over. Den stiger og avkjøles, akkurat som i et lavtrykk. Når vanndampen kondenserer til dråper, frigjøres latent varme — den samme varmen du møtte da lavtrykket bygget skyer. Varmen går ut i luften rundt. På losiden faller dråpene ut som regn.

Der er byttehandelen: vannet forlater luften som regn, men varmen blir igjen. Over kammen er luften tørr og har fått et varmetilskudd den ikke hadde da den kom inn.

På lesiden synker luften. Nå finnes det ingen dråper å fordampe. Når luft fordamper dråper, bruker den varme på det og kjøles ned — men her er det ingenting å fordampe, så hele oppvarmingen på vei ned blir stående. Luften lander varmere og tørrere enn den var på samme høyde i lo.

I praksis merkes føn på tre måter: temperaturen kan stige raskt, luften blir uvanlig tørr, og vinden er kastevill fordi den skyter ned lesiden i støt. Føn kan smelte snø på kort tid, tørke ut skog og gi høy skogbrannfare om våren.

Vestavind inn mot Vestlandet treffer losiden av Langfjella. Vestlandet får nedbøren. Fønen ligger i le: østlandsbygdene og dalene øst for fjellet, Østerdalen og Gudbrandsdalen. Indre Østlandet kan være 10 °C varmere enn kysten samme dag. Snur vinden til østavind, snur også kartet: da er det Vestlandet som får føn.

Vestavind mot Langfjella: regn og skyer i lo til venstre, sol og tørr dal i le til høyre — Følg én luftpakke fra venstre mot høyre. Opp losiden: den avkjøles, dampen kondenserer, og kondensasjonen varmer luften mens regnet faller ut på Vestlandet. Over kammen er vannet borte, men varmen er igjen. Ned lesiden: ingen dråper å fordampe, så oppvarmingen blir stående. Den lander varmere og tørrere enn den startet.

Katabatisk vind

Katabatisk vind er kald, tett luft som renner nedover is eller fjellsider fordi tyngdekraften trekker den. Over snø og is stråler bakken varme ut mot himmelen. Luften like over blir kald og tett, og tung luft renner nedover omtrent som vann gjør.

Også denne luften varmes noen grader av trykket på vei ned. Forskjellen fra føn er at den aldri fikk noe varmetilskudd fra kondensasjon underveis. Den startet så kald at den fortsatt er kald når den kommer ned.

Skill de to. Føn: luften løftes over et fjell, mister vannet som regn i lo, og kommer ned varm. Katabatisk: kald luft renner nedover av egen vekt, uten regn og uten varmetilskudd. Begge kalles fallvind i dagligtale. I geofag 2 er fallvind uten orografisk nedbør katabatisk.

Norske eksempler: kaldluft fra høyfjellet ned daler, og utstrømning fra platåbreene Svartisen og Folgefonna. Samme fysikk på lesiden av isdekker på Grønland og i Antarktis. Katabatisk kaldluft samles i dalbunnen og kan bygge inversjon. Føn bryter inversjoner. Katabatisk bygger dem.

Platåbre med kald tåke som renner ned isen og samles som inversjon i dalbunnen — Luften avkjøles ved utstråling over snø og is. Den blir tett og renner ned av tyngdekraft. Den trenger ikke kondensasjon. På vei ned kan den varmes noen grader, men den starter så kald at den fortsatt er kald ved foten. Nedsynkingen i seg selv gir ikke skyer. Tåka i dalbunnen er kaldluft som samler seg og bygger inversjon — ikke luft som løftes.

Viktige begreper

Lufttrykk: Vekten av luftsøylen over. Faller med høyden.
Lavtrykk: Et område med lavere trykk enn omgivelsene.
Høytrykk: Et område med høyere trykk enn omgivelsene.
Tropopause: Skillet mot stratosfæren, der temperaturen begynner å øke med høyden og stigningen stopper.
Relativ fukt: Hvor mye damp luften har, delt på hvor mye den har plass til. Faller når luften varmes.
Latent varme: Varmen som frigjøres når damp blir dråper. Den blir igjen i luften.
Returstrøm: Luften tilbake i høyden. Uten den stopper kretsløpet seg selv.
Føn: Varm, tørr lesidevind. Vannet falt ut som regn i lo, varmen ble igjen.
Katabatisk: Kald, tett luft som renner ned is eller fjell av tyngdekraft.

Sjekk deg selv

Velg ett svar per spørsmål. Dette er VG3-nivå med et par steg mot universitet.

1. Hva betyr det at tallene på værkartet er relative?
2. Hva skjer når vestavind treffer Vestlandet og Langfjella?
3. Hvorfor er fønen varmere i le enn luften var på samme høyde på losiden?
4. Hvorfor forsvinner skyene i et høytrykk?
5. Hvorfor må sjøbrisen ha en returstrøm i høyden?
6. Hva er forskjellen på føn og katabatisk vind i geofag 2?

Kildeliste

APA 7th. Henvisninger i teksten, for eksempel (Gerlach, 2011), peker hit. Offentlige etater og fagfellevurderte artikler er brukt foran populariserte sammendrag.

Meteorologisk institutt. (u.å.). Høytrykk og lavtrykk. https://www.met.no/
National Oceanic and Atmospheric Administration. (u.å.). Air pressure. https://www.noaa.gov/jetstream/atmosphere/air-pressure
National Oceanic and Atmospheric Administration. (u.å.). Layers of the atmosphere. https://www.noaa.gov/jetstream/atmosphere/layers-of-atmosphere