Værkart og værutvikling

Kompetansemål i Geofag 2 (LK20)

Elevene skal kunne

• gjøre rede for hvordan ulike værsystemer oppstår og utvikler seg på global, regional og lokal skala, og tolke ulike værkart og værutvikling

(Udir, u.å.-b)

Kjerneelementer som dekkes i dette kapitlet:

• Jordsystemer i tid og rom: «Kjerneelementet jordsystemer handler om delsystemer som geosfæren, atmosfæren, hydrosfæren, kryosfæren og biosfæren» (Udir, u.å.-a). Værsystemer er prosesser i atmosfæren, og de utvikler seg over timer og døgn.

• Modeller og modellering: «Modeller brukes til å undersøke, forklare og presentere geofaglige prosesser og fenomener» (Udir, u.å.-a). Bakkekartet, frontsnittet og den norske syklonmodellen er slike modeller.

Hva er et værkart?

Et værkart viser været over et stort område. På kartet står lavtrykk, høytrykk og fronter. Isobarene knytter sammen steder med likt lufttrykk (Store norske leksikon, u.å.-c).

Kart, radar og satellittbilder er tidsstemplet i UTC, også kalt Z-tid. Det er en klokke for hele jorda, med nullpunkt ved nullmeridianen. 00Z er midnatt der (NOAA, u.å.-e).

Hva tror du?

På et værkart ligger isobarene tett rundt et lavtrykk vest for Norge. Tror du det betyr sterk eller svak vind? Svar før du leser videre – vi kommer tilbake til det i delen om isobarer.

Isobarer og havnivåtrykk

En isobar er en kurve gjennom steder med likt lufttrykk. Trykket fra stasjoner som ligger høyt, reduseres til havnivå, slik at vi kan sammenligne steder med ulik topografi. Mønsteret viser hvordan lufta beveger seg horisontalt, og gir et hint om loddrett bevegelse, skyer og nedbør (Store norske leksikon, u.å.-c).

På norske værkart tegnes isobarene vanligvis for hver femte hektopascal, for eksempel 1000 og 1005 hPa. Britiske kart bruker ofte fire hektopascal. Da ligger linjene tettere, selv om trykkfeltet er det samme (Store norske leksikon, u.å.-c).

Tette isobarer betyr stor trykkforskjell over kort avstand, og vinden blir sterk. Gisne isobarer gir svak vind. Svaret på «Hva tror du?» er altså sterk vind. Hvordan trykk og vind henger sammen, tar vi i høytrykk og lavtrykk.

Nær bakken bremser friksjonen vinden. Da krysser vinden isobarene på skrå inn mot lavtrykket og ut fra høytrykket. Hvorfor corioliseffekten svekkes når farten faller, står i corioliseffekten.

Luftmasser og fronter

En luftmasse er et stort volum luft med ganske jevn temperatur og fuktighet. Egenskapene kommer fra området den har ligget over. Luft over land er tørrere. Luft over hav er fuktigere. Luft fra Arktis er svært kald. Polarluft er kald, men ikke like kald. Tropeluft er varm (NOAA, u.å.-a).

Der luftmasser møtes, dannes en front. En front er skillet mellom to luftmasser med ulik tetthet, som oftest fordi temperaturen er ulik. Fuktighet og stabilitet kan også skille dem. Frontflaten heller svakt. En varmfront heller ofte om lag 1:100–1:200, mens en kaldfront er brattere, om lag 1:50–1:100 (Store norske leksikon, u.å.-a; Ahrens & Henson, 2022).

Læren om fronter ble i stor grad utformet av Vilhelm Bjerknes og Bergensskolen (Store norske leksikon, u.å.-a). Begrepet polarfronten, skillet mellom kald luft fra høye breddegrader og varm luft fra subtropene, ble tatt i bruk av Bergensskolen fra 1918 (Store norske leksikon, u.å.-b). Selve syklonmodellen kom noen år senere, i 1919–1922, og den står nedenfor.

Symbolene peker den veien fronten flytter seg. Halvsirklene og trekantene gjør at frontene kan skilles også på et svart-hvitt kart (Sivle, 2009; Store norske leksikon, u.å.-a).

Det finnes ingen fast temperaturgrense for varm eller kald. En kaldfront betyr at lufta bak er kaldere enn lufta foran, også om begge er milde (Sivle, 2009; NOAA, u.å.-c).

Kald luft er tettere. Den skyver seg under den varmere lufta og tvinger den opp. Da kan det bli skyer og nedbør (NOAA, u.å.-a). På en varmfront glir den varme lufta opp over den kalde. På en kaldfront er løftet brattere, og nedbøren kommer oftere som byger (Sivle, 2009).

Den norske syklonmodellen

Den norske syklonmodellen viser hvordan et lavtrykk og frontene utvikler seg gjennom livsløpet. Den kalles også Bjerknes-modellen. Modellen ble utviklet ved Bergensskolen av Jacob Bjerknes og Halvor Solberg. Jacob Bjerknes beskrev frontene i en syklon i 1919, og sammen publiserte de livsløpet til syklonen i 1922 (Norsk biografisk leksikon, u.å.; Bjerknes & Solberg, 1922). NOAA beskriver det samme livsløpet (NOAA, u.å.-b).

Ifølge modellen fører bølger i en stasjonær front til en varmfront og en kaldfront, og til syklonal sirkulasjon, mot klokka på den nordlige halvkule. Dette steget kalles syklogenese. I det modne stadiet beveger kaldfronten seg raskere enn varmfronten. Der kaldfronten har tatt igjen varmfronten, dannes en okkludert front, og varmsektoren løftes opp over bakken. Til slutt svekkes lavtrykket (Store norske leksikon, u.å.-d).

NOAA beskriver løpet slik:

1. Først ligger en front nesten i ro, med varm luft på den ene siden og kald luft på den andre.
2. En bølge vokser på fronten når et lavtrykk i høyden, i jetstrømmen, passerer over. Fronten knekker. Den stasjonære fronten blir en kaldfront og en varmfront, og det begynner å falle nedbør langs frontene.
3. Bølgen blir et modent lavtrykk. Kaldfronten går fortere enn varmfronten og tar den igjen. Da dannes en okkludert front.
4. Den varme, fuktige lufta løftes bort fra sentrum. Uten den svekkes lavtrykket (NOAA, u.å.-b).

Bølger på fronten går oftest mot øst. Fordi kaldfronten er raskere, tar den igjen varmfronten. Å varsle hvordan fronter flytter seg, er en sentral del av værvarslingen (Store norske leksikon, u.å.-a).

Stasjonsplott

På et bakkekart kan hver stasjon tegnes som et lite plott: temperatur, duggpunkt, trykk, et symbol for været nå, og en vindpil. Vindpilen peker dit vinden kommer fra. Symbolene for været nå er standardiserte (NOAA, u.å.-f).

Sirkelen i midten fylles etter hvor stor del av himmelen som er dekket av skyer, målt i åttedeler, fra skyfri himmel til helt overskyet ved 8/8 (NOAA, u.å.-f).

Høydekartet for 500 hPa

Hvis meteorologen bare kunne velge ett høydekart, ville 500 hPa-kartet vært førstevalget. Flaten ligger om lag 5 000 til 6 000 meter over havet, omtrent midt i atmosfæren etter trykk (NOAA, u.å.-d).

Konturene på kartet er høyden av denne flaten. Et tall som 564 betyr 5 640 meter, fordi den siste nullen er sløyfet (NOAA, u.å.-d).

Kartet viser også virvling (vorticity), altså hvor mye lufta roterer. Foran et område med sterk virvling øker virvlingen. Der samles luft nede og stiger, og det kan bli nedbør. Bak et slikt område avtar virvlingen, og lufta synker (NOAA, u.å.-d).

Luftmassene følger i stor grad vinden i høyden. Når jetstrømmen skifter, skifter også luftmassenes bane (NOAA, u.å.-a). Hvordan selve jetstrømmen bukter seg, tar vi i jetstrømmer.

De nærmeste timene

Værkart, radar og satellittbilder har tidspunkt i UTC (NOAA, u.å.-e). Radar og satellitt viser nedbør og skyer som allerede er der. De brukes sammen med kartet når du skal si noe om de nærmeste timene.

Regionale og lokale systemer, som sjøbris, dalvind og føn, tar vi i lokale værsystemer.

Tre vanlige misforståelser

1. En kaldfront er ikke alltid kald i grader. Den er kaldere enn lufta foran. Om sommeren kan begge sidene være milde (NOAA, u.å.-c).
2. Tette isobarer er ikke det samme som høyt trykk. De betyr at trykket endrer seg mye over kort avstand, og vinden blir sterk (Store norske leksikon, u.å.-c).
3. Et lavtrykk varer ikke evig i samme form. I den norske modellen tar kaldfronten igjen varmfronten, den varme lufta løftes bort fra sentrum, og lavtrykket svekkes (NOAA, u.å.-b).

Viktige begreper

Isobar: Kurve gjennom steder med likt lufttrykk, vanligvis redusert til havnivå (Store norske leksikon, u.å.-c).

Luftmasse: Stort volum luft med ganske jevn temperatur og fuktighet, preget av området den kommer fra (NOAA, u.å.-a).

Front: Skillet mellom to luftmasser med ulik tetthet. Den viktigste er polarfronten (Store norske leksikon, u.å.-a; Store norske leksikon, u.å.-b).

Den norske syklonmodellen: Også kalt Bjerknes-modellen. Den viser livsløpet til et lavtrykk, fra bølge på en stasjonær front til okklusjon. Utviklet av Jacob Bjerknes og Halvor Solberg ved Bergensskolen i 1919–1922 (Norsk biografisk leksikon, u.å.; Bjerknes & Solberg, 1922).

Okklusjon: Kaldfronten har tatt igjen varmfronten, og den varme lufta er løftet bort fra bakken (NOAA, u.å.-b; Sivle, 2009).

500 hPa-kart: Høyden av flaten der trykket er 500 hPa, om lag 5 000 til 6 000 meter. Det viktigste høydekartet (NOAA, u.å.-d).

UTC (Z-tid): Felles klokke på værkart, radar og satellitt. 00Z er midnatt ved nullmeridianen (NOAA, u.å.-e).

Sammendrag

Test deg selv