Náttúrufræðingurinn - 1998, Page 46

Eðlismassi lofts er háður loftþrýstingi og
hita; hann eykst með minnkandi hita en
minnkar með minnkandi loftþrýstingi. Bæði
loftþrýstingur og hiti lækkar með hæð,
þannig að hægt er að hugsa sér að lækkandi
loftþrýstingur vegi upp minnkandi hita og
eðlismassinn haldist lítt breyttur nokkurn
spöl upp á við. Við slíkar aðstæður er hitafall
um 1 °C á hverja 100 metra. Kólni hraðar með
hæð er það merki um að eðlisþungt loft sé
ofan við eðlislétt loft. Slík staða er aug-
ljóslega mjög óstöðug og sekkur kalda loftið
nánast samstundis niður en hið hlýja og
létta leitar upp á við, likt og loftbólur í vatni.
Lækki hins vegar hiti minna en sem nemur
1°C á hverja 100 metra er það merki um að
eðlismassi Ioftsins minnki með hæð. Slíkt
ástand er stöðugt, í þeim skilningi að loft
sem þvingað er upp á við eða niður á við
leitar til baka í upprunalega hæð yfir
yfírborði jarðar. Því minni sem hitalækkun er
með hæð, því meiri munur er á eðlismassa loíts
nálægt yfírborði jarðar og í þeim loftlögum sem
ofar em, og þeim mun meiri orku þarf til að lyfta
lofti upp á við, eins og til dæmis yfir fjöll.
Við náttúrulegar aðstæður er algengt að
hiti lækki um nálægt 0,6°C fyrir hverja 100
metra sem upp er farið, en töluverð frávik
geta verið frá þeirri tölu og fara þau eftir
veðurlagi hverju sinni. Áhádegi 14. júlí 1990
var hiti yfir Keflavíkurflugvelli mældur og
lækkaði hann nánast ekkert að jafnaði í
neðstu 1400 metrum lofthjúpsins. í um 800
metra hæð var hitahvarf, en svó er það nefnt
þegar hiti eykst með hæð (5. mynd). Það er í
góðu samræmi við hádegishitann á Hvera-
völlum, sem var sá sami og í Reykjavik en
eru þó Hveravellir í 642 metra hæð yfir sjó.
Við þessar aðstæður þarf hið eðlisþunga
loft við yfirborð jarðar að vera á miklum
hraða til að það lyftist yfir fjallgarðinn sem
liggur frá Esju í vestri að Botnssúlum í
austri. Með einföldum reikningum má sýna
fram á að suðaustanáttin á þessum slóðum
var ekki nægilega hvöss til að svo yrði. Á þá
loftið ekki annan kost en þann að krækja
fyrir fjöllin, og staðfestir reiknitilraunin að
svo fór þennan umrædda dag. Loftið sem
krækir fyrir fjöllin þarf að deila rúmi með
suðaustanáttinni sem þar blæs fyrir, og til að
allt loftið komist hjá þarf hraði þess að
aukast líkt og straumur í fljóti þar sem
farvegurinn þrengist. Þetta má einnig orða á
þann veg að þar sem hið þunga yfirborðs-
loft mætir fjöllunum hrúgast það upp og
myndar yfirþrýsting við yfirborð jarðar.
Yfirþrýstingurinn, eða hæðin, sem þannig
myndast knýr vindinn sem blæs niður
Mosfellsdalinn og fyrir Esjuna líkt og loft
sem streymir úr uppblásinni blöðru. 5., 6. og
7. mynd sýna hluta fjallgarðsins sem
hindraði suðaustanáttina og leiddi hana
niður Mosfellsdalinn. Af framangreindu er
ljóst að hæð fjalla og vindhraði hafa áhrif á
myndun vindstrengja, ekki síður en
hitabreytingar með hæð (Haraldur Olafsson
19%).
Hugsanlegt er að hina hvössu norðanátt á
Þingvöllum megi skýra með svipuðum hætti.
í norðanátt þrengist farvegur loftsins milli
Ármannsfells og Botnssúlna. Ætla má að
þar aukist vindur og að sá vindstrengur nái
suður á Þingvelli. Ekki er þó hægt að segja
slíkt með fullri vissu, þvf minniháttaróreglur
í landslagi geta einnig haft veruleg áhrif á
vindstyrk.
Sem fyrr segir er örðugt að meta hversu
raunhæft skjólið er sem víða myndast og sjá
má á 3. mynd. Skjól sem myndast hlémegin
fjalla er sömu ættar og skjól hlémegin
bygginga sem beina vindinum upp á við og
til hliðar við sig. Skjólið sem myndast
vindmegin fjalla, t.d. á Þingvöllum, má skýra
með lögmáli Bernoullis um að hreyfiorka
tapist við að þrýstingur aukist ef stöðuorka
straumsins helst óbreytl. í því sambandi má
hugsa sér hús með opnar dyr sem snúa upp
í vindinn. Ef opnaður er gluggi á hlévegg
hússins myndast trekkur í dyrunum. Líkja
má húsinu með lokaðan glugga við að-
stæður vindmegin fjalls og húsi með opinn
glugga við aðstæður ef fjallið væri ekki til
staðar.
Af ofangreindum útskýringum á myndur.
yfirþrýstings vindmegin fjalla má ráða að
skjólið sem honum tengist skapist einkum ef
hiti lækkar lítið með hæð. I því tilfelli sem hér
um ræðir lækkaði hiti óvenjulítið með hæð
og má því reikna með að sá litli vindur
vindmegin fjalla sem víða sést á 3. mynd gefi
44