Náttúrufræðingurinn

Árgangur

Náttúrufræðingurinn - 1998, Síða 46

Náttúrufræðingurinn - 1998, Síða 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
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84

x

Náttúrufræðingurinn

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Náttúrufræðingurinn
https://timarit.is/publication/337

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.