Hvorfor udligner lav- og højtryk i atmosfæren sig ikke med det samme?

torsdag 02. jul 2009 kl. 08:45

Carsten Wagner spørger om lav- og højtryk:
Hvordan opstår høj- og lavtryk i atmosfæren?
Vi hører hver dag om lav- og højtryk, der fyger hen over Danmark ellersætter sig fast og blokerer for vestenvinden.

Men hvordan opstår de, og hvordan kan de holde sig stabile i ugevis? Man skulle mene, at trykkene ville udligne sig på ingen tid, men det er tilsyneladende ikke tilfældet.

Aksel Walløe Hansen, lektor på Niels Bohr Instituttet, svarer:
Lufttrykket er stort set et udtryk for den samlede luftmasse (målt pr m2 fx), der ligger oven over det niveau, man måler trykket i.

Atmosfæren er derved i hydrostatisk balance. Og dette betyder også, at luften fordeler sig så ensartet som muligt hen over Jorden.

Trykforskelle horisontalt set er derfor relativt små. Der er normalt ikke tale om mere end nogle ganske få procenter, maksimalt måske ca 10 % i afvigelser fra det højeste til det laveste tryk ved jordoverfladen.

De mere varige og større trykforskelle findes uden for troperne. Grunden hertil er, at Jordens rotation introducerer en afbøjende effekt på lufts bevægelse (corioliskraften), med større og større virkning, jo længere væk man kommer fra Ækvator.

Man kan populært sige, at i troperne vil luft hurtigt løbe fra højt til lavt tryk, så det er svært at oprette en betydelig forskel, mens der på mellembreddegradder vil være en stærkere tendens til, at luften i stedet cirkulerer omkring trykekstremerne. Dette kalder man geostrofisk tilpasning.

Observationer af udviklingen af et vejrsystem på mellembreddegrader viser, at et kraftigt lavtryks liv højst varer ca en uge.

I Danmark oplever vi fra tid til anden, at det ene lavtryk efter det andet passerer hen over landet. Det er ikke det samme lavtryk hele tiden. Det er nye, individuelle tryksystemer, der dannes, flytter sig og dør ud igen. Men disse tryksystemer er ofte indlejret i nogle meget større bølgesystemer, som meteorologer kalder det. Og disse store systemer kan også flytte sig, så vi enten i længere tid har vandrende lavtryk, eller i længere tid et højtryk.

På mellembreddegraderne udvikles der i strømningen hele tiden lavtryk og højtryk, som generelt vandrer mod øst. Disse opstår som et resultat af små, men altid forekommende, instabiliteter i strømningen. Typiske værdier for udsvingene i overfladetrykket er +/- 20 hPa. Den ulige fordeling af kontinent/hav på den nordlige halvkugle inducerer om vinteren systematiske trykforskelle, som kan være noget større. Andre regionale-lokale tryksystemer udvikler sig mere pga uens opvarmning, feks land-søbriser og monsunsystemerne.

I troperne er en trykforskel af størrelsen 10-20 hPa stort set umulig at realisere. Her er der oftest tale om ganske små forskelle. Dog forekommer der de såkaldte tropiske cykloner (lavtryk), som sporadisk kan udvikle sig syd for de subtropiske højtryk til hurricanes.

Der kræves her, at cyklonerne konstant bevæger sig over varmt hav. I disse cykloner kan der være ganske lave overfladetryk, forårsaget af energiudviklingen i de meget kraftige tordenbyger, en hurricane består af, og hjulpet på vej af en svag corioliskraft.

Derfor ser man heller ikke hurricanes ganske tæt ved Ækvator. I mindre målestok ser man tordenbyger udvikle sig i den tropiske atmosfære, men her når trykfaldet ved overfladen ikke samme størrelse som i hurricanes og skalalen er væsentlig mindre. Og levetiden skal måles i timer.

Spørg Scientariet er redigeret af Julian Henlov, juh@ing.dk.



02. jul 2009 kl 18:28

Thomas Dynesen

Hvorfor bevæger Hurricanes

sig mod vest når det normale er at lav- og højtrykkene bevæger sig mod øst?


03. jul 2009 kl 08:15

Leif Neland

Re: Hvorfor bevæger Hurricanes mod øst

http://en.wikipedia.org/wiki/T...wind

Groft sagt, i et stabilt vejrsystem, så cirkulerer vinden i bælter.
60 grader nord og syd er der vestenvind
30 grader nord og syd er der stille (calmebælte?)
0 grader er der østenvind. (Passatvind)

Klogere mennesker må gerne uddybe :-)


03. jul 2009 kl 09:45

Claus Nielsen

Temperaturforskelle

Jeg syntes ikke det oprindelige svar svarer på, hvordan trykforskellene i det hele taget opstår. Kun på, hvorfor de kan få lov til at bestå og bevæge sig.

Så vidt jeg husker fra min beskedne geografiundervisning i gymnasiet (mener det var der jeg først fik det forklaret ordentligt), er det solens opvarmning der er synderen.
Denne opvarmning er ikke lige stor alle steder. Landjord opvarmes hurtigere end vand, men afkøles til gengæld også hurtigere.

Luften opvarmes eller afkøles ved overfladen.
Varmere luft stiger til vejrs og efterlader et lavtryk ved jordoverfladen mens køligere luft synker og giver højtryk.
Der er sikkert også andre mekanismer på spil (såsom regnfald).

Korriger mig gerne hvis jeg tager fejl.

mvh.
Claus


04. jul 2009 kl 13:50

avatar

Morten Roverskov

Re: Temperaturforskelle

http://da.wikipedia.org/wiki/C...kten

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

Virkning af corioliskraften på et stort vindsystem, her et lavtrykssystem over Island

Corioliseffekten fremkommer ved jordens rotation og blev opdaget i 1835 af den franske matematiker Gaspard-Gustave Coriolis, der også har lagt navn til den tilhørende fiktive kraft, corioliskraften.

Når jorden drejer, bevæger et punkt ved ækvator sig meget hurtigere end et punkt ved en af polerne. Denne bevægelse skaber helt bestemte mønstre på jorden, f.eks. påvirkes vinde og havstrømme.

På den nordlige halvkugle blæser vindene temmelig forenklet fra nord mod sydøst, og havstrømmene roterer med uret. Men på den sydlige halvkugle går vindene fra syd mod nordøst, og havstrømmene roterer mod uret. Tordenbyger vil ofte, men ikke altid rotere samme vej som lavtrykkene. På denne måde er corioliseffekten med til at påvirke forskellige biologiske fænomener på jorden som f.eks. upwelling.

Det er dog en skrøne, at corioliseffekten får vandet i en håndvask til at danne en hvirvel, der roterer med uret på den nordlige halvkugle og mod uret på den sydlige halvkugle. Forsøg har vist at corioliseffekten spiller ind, men andre bevægelser, der som regel vil opstå i vandet, er oftest stærke nok til at give et andet udfald. Det skal bemærkes at en kilde hævder, at en vasks vandhvirvels rotationsretning bestemmes minimalt af Corioliseffekten ved fjernelse af bundproppen, da småhvirvler under fyldning og vaskens udformning i højere grad end Corioliseffekten bestemmer rotationsretningen. Godt forklaret link der beskriver fænomenet med udløbs retningen i en håndvask: http://www.nbi.dk/~lautrup/art....pdf

[redigér]


04. jul 2009 kl 16:32

avatar

Holger Skjerning

Omvendte vej rundt...!

Morten: Du laver samme fejl, som et "populær-videnskabeligt" tidsskrift gjorde for nogle år siden.
På den nordlige halvkugle afbøjes luft- eller vandstrømmen imod højre (af Coriolis-kraften).
Men tegn så dit afløb fra badekarret - set fra oven. Når så vandet - fra alle sider strømmer imod hullet og drejes mod højre før hullet, - så bliver rotationen af hvirvlen omkring afløbet en rotation MOD uret. Logisk, men det kræver denne forklaring, - og bedst: en tegning!
Men som ovenfor beskrevet, så er virkningen så svag, at retningen bliver tilfældig, - og du kan med fingeren let kan få hvirvlen til at løbe, som du vil.


07. jul 2009 kl 11:05

Johan Ståhl

Forkert ekspertsvar!

"De mere varige og større trykforskelle findes uden for troperne. Grunden hertil er, at Jordens rotation introducerer en afbøjende effekt på lufts bevægelse (corioliskraften), med større og større virkning, jo længere væk man kommer fra Ækvator.

Man kan populært sige, at i troperne vil luft hurtigt løbe fra højt til lavt tryk, så det er svært at oprette en betydelig forskel, mens der på mellembreddegradder vil være en stærkere tendens til, at luften i stedet cirkulerer omkring trykekstremerne. Dette kalder man geostrofisk tilpasning."

Igen et helt forkert ekspertsvar! Selv om jorden slet ikke roterede, ville dens atmosfære bevæge sig og skabe trykforskelle. Jordens rotation og gravitationen fra primært månen og solen er blot med til at præge cirkulationen i atmosfæren sådan at vi har de overordnede mønstre man kalder bl. a. geostratisk tilpasning. Årsagen til cirkulationen og dermed trykforskellen er solens indstråling; den ulige varmeindstråling virker nøjagtig som en enkelt varmeovn i et stort lagerlokale; der skabes cirkulation og trykforskelle! Jordens rotation, corioliskræfter, bjergkæder m. v. er IKKE den primære årsag til trykforskellene i atmosfæren, men de er med til at give den varmeskabte cirkulation det udseende vi kender!


Ny i debatten? Opret en brugerkonto