Lesbók Morgunblaðsins - 02.03.1996, Page 12

RANNSOKN I R
I S L A N D I
Umsjón: Sigurður H. Richter
Illviðrislægð
við ísland
Eftir SIGURÐ ÞORSTEINSSON, JÓN EGIL KRISTJÁNSSON
og GUÐMUND FREY ÚLFARSSON.
30 20
Lengdargráda (°V)
2. MYND. Braut lægðarinnar. Sýnd er staðsetning lægðarinnar
við yfirborð (•), dagsetning/klukkustund: loftþrýstingur í lægð-
armiðju (mb) sem og staðsetning háloftalægðar (x). Tölur í svig-
um sýna þrýstingsbreytingu á hverjum 6 klst. við yfirborð.
Lengdargráda (°V)
1. MYND. Veðurkort, sem sýnir jafnþrýstilínur við
sjávaryfirborð og veðraskil svo og veðurathuganir
(vindátt, vindhraða (heilt strik = 10 hnútar), skýja-
hulu og hitastig (°C) á nokkrum stöðvum.
250
300
1 400
| 500
'& 700
850
1000
-7“
/ - '
Xí—
t'. \
..ZL
...............-j-
JlT.I m — —» — ! -X m — ~4 \. - V- -f—
: £60.i\
•OjJ -- • - -----X~m - — rn.rn.rn mX
---------------4-i- -A——
/' »»
' || V
30 j! \
—Vt - -*r---V- -r- *---

—/.....
90 r..-s
■ /
...4
45 40
53.#fN
—r—
35
30 25 20
Lengdargráda (°V)
10° V
46.80°N
3. MYND. Þverskurður gegnum lofthjúpinn á milli staðanna A
og B sem sýndir eru á 1. mynd. Sýnt er rakastig (slitrótt lína,
%) kl. 18 2. febrúar.
40 30 20
Lengdargráda (°V)
4. MYND. Loftþrýstingur við yfirborð (í mb), ásamt hita- og kuldaskilum
kl. 12 3. febrúar 1991 samkvæmt útreikningum HIRLAM-Iíkansins.
Öflugt tölvulíkan eykur
skilning á orsökum
óveðra.
VEÐURSTOFA
f ÍSLANDS
UM nokkurt skeið hafa staðið yfir
hér á landi rannsóknir á orsaka-
þáttum krappra lægða við ísland.
Rannsóknir af þessu tagi eru ís-
lendingum mikilvægar, þar sem vænta má
að þær leiði til þess að hægt verði að segja
betur fyrir um lægðir, styrk þeirra, stefnu,
varanleik og hugsanlegan eyðileggingarmátt.
Um leið er markmiðið að kynnast betur tölvu-
líkaninu HIRLAM (Hlgh Resolution Limited
Area Modelling), en það er þróað í samstarfi
Norðurlandaþjóða, Hollendinga og íra.
NÚTÍMA VEÐURSPÁR
Veðrið myndar fjölbreytt og flókið kerfi.
Aðalþættir þess eru hegðun vinda, hita,
vatnsgufu, skýja og úrkomu, auk áhrifa yfir-
borðs hafs og lands. Vegna þess hve flókið
veðurkerfið er þurfa veðurfræðingar öflugar
tölvur til að reikna út veðrið fram í tímann.
Ferli veðurspárinnar er hægt að lýsa á ein-
faldan hátt þannig:
1. Eðlisfræðilögmál sem stjórna hreyfing-
um og orkuskiptum andrúmsloftsins eru sett
fram sem stærðfræðilíkingar og mynda þann-
ig veðurlíkan.
2. Með tölvu er fundið sem nákvæmast
ástand veðurkerfisins á því augnabliki sem
reikningar veðurlíkansins eiga að hefjast. Til
þess eru notaðar samtímis veðurathuganir frá
jörð og upp í 20 kílómetra hæð eða meira.
3. Afkastamikil tölva er notuð til að reikna
út úr líkingunum breytingarnar frá upphafs-
ástandi fram í tímann. Séu stórar eyður í
veðurathugunum á einhverjum svæðum
verða upphafsgildi líkansins meira eða minna
röng og spáin ónákvæm eftir því.
4. Ut frá niðurstöðum reikninganna fást
síðan nánari spár um veðrið sjálft.
Myndun Og Þróun
Ofviðrislægðar á
Norður-atlantshafi
Hafið umhverfis ísland er eitt af þeim svæð-
um jarðarinnar þar sem lægðir eru einna tið-
astar. Þessi mikla lægðavirkni er af ýmsum
rótum runnin. Þar til má telja mikla sjávarhita-
breytingu á lengdareiningu en hér kólnar sjór
einmitt ört þegar norðar og vestar dregur og
þessi breyting orkar á lofthitann. Lægðir eru
tíðastar og verða dýpstar yfir sjó því að þar
er viðnám yfirborðsins gegn vindinum lítið
og raki nógur. Við þetta bætist að á Norður-
Atlantshafi mætist oft geysikalt meginlands-
loft frá Kanada og hlýtt hafloft að sunnan.
Það er því tilvalið að prófa veðurlíkön á þessu
hafsvæði og rannsaka í hveiju spánum er
áfátt, m. a. vegna skorts á veðurathugunum.
í þessu skyni er hér valin mikil óveðurs-
lægð sem myndaðist á skilum norður af
Azoreyjum að morgni 2. febrúar 1991.
Klukkan 12 var lægðarmiðjan stödd um 2000
km suð-suðvestur af landinu og sést staðsetn-
ing hennar á 1. mynd. Að norðan kom kalt
loft og þungt frá Kanada að skilunum og
þrengdi sér undir hlýtt og létt loft sunnan
úr hafi. Þessi hita- og þyngdarmunur loftm-
assanna kemur af stað lóðréttum og láréttum
loftstraumum sem snúast að nokkru leyti upp
í hvirfilhreyfingu og þar með lægðarmyndun,
og rakaþétting í uppstreyminu veldur líka
dýpkun lægðarinnar vegna varma sem hún
leysir úr læðingi.
Braut lægðarinnar að íslandi og dýpt henn-
ar frá klukkan 12 2. febrúar til kl. 12 dag-
inn eftir er sýnd á 2. mynd þar sem hver
depill táknar stað lægðarmiðjunnar við yfir-
borð jarðar. Á myndinni sést önnur braut,
merkt með krossum, en það er braut sam-
svarandi háloftalægðar. Hlutverki hennar
verða gerð skil síðar.
Á 3. mynd sést tölvureiknaður þverskurður
í gegnum lofthjúpinn frá yfirborði upp í u.þ.b.
15 km hæð klukkan 18 2. febrúar. Staðsetn-
ing þverskurðarins er sýnd á 1. rnynd sem
strik á milli punktanna A og B. Á þessari
mynd eru jafnrakalínur sýndar með slitrótt-
um strikum. Skyggðu svæðin tákna að þar
er rakastig 90% eða meira og þar er því um
ský að ræða. Skýin hafa myndast af upp-
streymi og rakaþéttingu og eru einkum vest-
an við kuldaskilin og bæði lágt og hátt í lofti
í geiranum milli hitaskila og kuldaskila. En
lægðin dýpkar ekki einungis vegna þess, að
stöðuorka breytist í hreyfiorku og að dul-
varmi losnar úr læðingi við rakaþéttingu,
heldur kemur fleira til.
Á 12 klukkustundum frá kl. 18 2. febrúar
til kl. 6 að morgni 3. febrúar hrapaði þrýst-
ingur í lægðarmiðju um 32 millíbör eins og
sést á 2. mynd. Næstu 6 klukkustundir þar
á eftir varð frekara þrýstingsfall um 13 mb.
Útreikningar okkar hafa leitt í ljós að hálofta-
lægðin sem nálgaðist yfirborðslægðina úr
suðvestri átti stóran þátt í dýpkuninni á síð-
astnefndu tímabili. Víxlverkun af þessu tagi
á milli yfirborðslægðar og háloftalægðar sýn-
ir glögglega hið þrívíða eðli veðursins.
Lægðin dýpkaði ört þegar hún færðist nær
landinu og um hádegi 3. febrúar hafði loft-
þrýstingur í miðju hennar náð 943 mb. Þá
var fárviðri víða á Suður- og Vesturlandi,
þ.e. 10 mínútna meðalvindhraði yfir 33 m/s
(119 km/klst). Einstaka hviður geta orðið
miklu hvassari og oft eru það einmitt þær
sem valda mestum usla. Þann 3. febrúar
mældust vindhviður allt upp í 62 m/s (222
km/klst) bæði á Stórhöfða í Vestmannaeyjum
og við Þyril í Hvalfirði, en það er hámark
þess sem vindmælar gátu mælt á þessum
stöðum. Þetta er vindstyrkur á við það sem
gerist í öflugum fellibyljum.
Flest veðurspárlíkön á þessum tima van-
mátu dýpkun lægðarinnar. Ástæðurnar voru
meðal annars þær að ekki var nóg um mæling-
ar úr háloftum á svæðinu þar sem lægðin
myndaðist. Því vantaði nauðsynleg gögn til
að hægt væri að segja rétt fyrir um lægðarþró-
unina. Við höfum endurkeyrt HIRLAM-líkan-
ið með nákvæmari upplýsingum sem fengust
síðar um ástand lægðarinnar klukkan 12 á
hádegi 2. febrúar og notuðum þær sem upp-
hafsgildi. Okkar niðurstöður benda til að líkan-
ið geti þá sagt fyrir um alla meginþætti lægð-
arþróunarinnar eins og sést á 4. mynd.
Ákveðið samhengi er á milli staðsetningar
og dýpkunar; því meiri dýpkun, þeim mun
meira sveigir braut lægðarinnar til vinstri.
Því er mikilvægt að spáð sé rétt um dýpkun-
ina ef braut lægðarinnar á að vera rétt.
Þessi rannsókn, sem hér er stuttlega lýst,
er einungis fyrsta skrefið í víðtækari könnun
illviðralægða við ísland.
Rannsóknarráð íslands styrkti þessa rannsókn og auk
þess er Páli Bergþórssyni, fyrrverandi veðurstofustjóra
þakkaður stuðningur. Sigurður veðurfræðingur og
Guðmundur Freyr eðlisfræðingur starfa við Veðurstofu
íslands og Jón Egill veðurfræðingur starfar við Óslóar-
háskóla. Rannsóknarráð íslands stendur að birtingu
þessa greinaflokks.