3Meteorologi 3.1Atmosfæren
Ulik oppvarming av luftmassene => luftmassene beveger seg relativt til jordoverflaten.
Primære faktorer som påvirker været:
-
Variasjon i lufttemperatur (endres hurtig).
-
Luftens varierende innhold av vanndamp, vann og is (endres langsomt).
Sekundære faktorer som påvirker været:
-
Luftrykket, og vinder som følge an endringer i trykket.
-
Terrenget (store fjellkjeder kan stanse/endre retningen på luftmasser i bevegelse).
-
Overgang hav/land.
Havet: 2/3 av jordoverflaten. Stadig fordamping som i sin tur kommer igjen som nedbør. Prosessen omsetter enorme energimengder.
3.1.1Atmosfærens sammensetning og inndeling
Luft:
-
78% nitrogen (N2)
-
21% oksygen (O2)
-
1% andre gasser (0,93% Argon)
-
0% - 5% vanndamp – vanndråper danner skyer, tåke nedbør og ising.
Vertikal inndeling (fra verdensrommet og innover):
-
Termosfæren.
-
Mesosfæren. Opp til 85 km over havet.
-
Stratosfæren. Opp til 50 km over havet. Stabile forhold. Jetstrømmer i nedre lag med hastighet på 100-300 knop. Konstant temperaturen på -56,5 °C et stykke oppover.
-
Tropopausen. Skillet mellom troposfæren og stratosfæren. Ekvator: 15-20 km over havet, polene: 8-10 km over havet. Temperaturen synker ikke lengre med høyden.
-
Troposfæren. Alt vær oppstår her. Store temperatursvingninger nær jordoverflaten.
Flyging med småfly: < 10.000 fot. Flyging høyere krever trykkabin eller oksygenutstyr.
3.2Temperaturen i atmosfæren
Den generelle temperaturen:
-
Synker med økende høyde 0,65 °C / 100m (2 °C / 1000 fot).
-
Temperaturen stopper å synke fra tropopausen og holder seg konstant på -56,5 °C i gjennomsnitt et stykke oppover stratosfæren før den øker med høyden til ca 0 °C.
-
Vertikal temperaturvariasjon og tykkelsen på troposfæren varier til dels mye fra dag til dag. Høy troposfære => valdig kaldt øverst mot tropopausen (og motsatt). Temperaturen ved tropopausen kan variere fra -80 °C til -40 °C.
Inversjon: Temperaturen stiger med økende høyde.
Aktuelle temperaturforhold:
-
De største og hurtigste variasjonene i temperatur finner vi nærmest bakken fordi oppvarming av atmosfæren skjer fra jordoverflaten.
-
Troposfæren: store og hurtige temperaturendringer.
3.3Lufttrykk, lufttetthet og luftfuktighet 3.3.1Lufttrykk -
Definisjon: Kraft pr flateenhet
-
Enhet: Pascal (Pa = N/m²). Snitt ved havoverflaten: 1013,25 hPa = 1 atm.
-
Skapes av vekten av luften over målepunktet => trykket avtar med høyden.
-
Måles med
-
Kvikksølvbarometer: Sjelden i bruk nå. Brukes på bakken. Trykk ved havoverflaten: 760 med mmHg.
-
Aneroidebarometer: Lufttom belg som pressen sammen av trykket Brukes på bakken og i høydemåler i fly.
-
Barograf: Måler trykker over tid. Diagram skrives til barogram.
-
Våre breddegrader: svært høyt trykk 1040 hPa, svært lavt: 950 hPa.
-
Lufttrykk på kart (bunnkart): isobarer tegnes ved at målinger fra mange stasjoner omregnes til trykk ved havoverflaten.
3.3.2Lufttetthet -
Definisjon: luftmasse pr volumenhet (ρ = m/V).
-
Påvirkes av trykk, temperatur og vanndampinnhold.
-
Temperatur virker inn på tettheten. Varm luft er lettere og har mindre tetthet enn kald.
-
Vanndamp er lettere (mindre tetthet) enn tørr luft.
Vertikal trykkfordeling (vertikal trykkgradient):
-
Lavere luftlag: 8m høydeforskjell => 1 hPa trykkforskjell.
-
Høyere luftlag (ca 6700 m); 16m høydeforskjell => 1 hPa trykkforskjell.
ISA – Internasjonal Standard Atmosfære:
-
Temperatur: 15 °C ved havoverflaten, faller 6,5 °C for hver 1000m høyde.
-
Trykk: 1013,25 hPa (mb) ved havoverflaten.
-
Helt tørr luft (uten vanndamp).
-
Tyngdens akselrasjon: konstant 9,8066 m/s².
Trykkflater (flight level): Flater med likt lufttrykk. Kart med slike flater kalles høydekart.
Trykkgradient:
-
Endring av trykk pr lengdeenhet i en gitt retning.
-
Vertikal gradient: oppover fra bakken. Horisontal gradient: vinkelrett på isobarene.
-
Størrelsen er mål for kraften som virker på luften og som resulterer i vind.
-
Isobarene ligger tett => stor trykkgradient => mye vind (ofte tilfelle rundt lavtrykk).
-
Høytrykk: isobarene ligger ofte langt fra hverandre => lite vind.
Lavtrykk:
-
Vinden blåser rundt lavtrykket mot klokken og på skrå inn. (nordlige halvkule).
-
Isobarene ligger tett i ovale sirkler rundt det laveste trykket => sterk vind.
-
Oppadgående fuktig luft som kjøles ned => fronter => skyer, nedbør, dårlig sikt.
-
Dårlige VFR-forhold.
-
Tråg: Utløper fra lavtrykk. Sterk vinddreining med klokke ved passering.
-
Sekundært lavtrykk: Mindre lavtrykk i utkanten av et større lavtrykksområde.
Høytrykk:
-
Vinden blåser rundt høyrykket med klokken og på skrå ut. (nordlige halvkule).
-
Isobarene ligger ofte langt fra hverandre => lite vind.
-
Synkende luftmasser => lite skyer => gode VFR-forhold.
-
Tåke kan forekomme, samt dårlig sikt ved luftforurensning.
-
Høytrykkskil (rygg): Utvidelse av høytrykket i en retning. Lite vind/skyer. Beveger seg hurtig.
Sadelpunkt: Nøytralt punkt mellom to høytrykk og to lavtrykk.
På våre kanter beveger ofte trykksystemene seg fra vest mot øst.
3.3.3Barometrisk høydemåling -
Aneroidebarometer brukes i trykkhøydemåleren – kalibrert ihht ISA.
-
Riktig trykk stilles inn med en justeringsknapp.
-
Trykkhøyde: det som leses av på høydemåleren når den er innstilt på 1013,25 hPa.
-
Transistion altitude (TA): Høyden (fast) en stiller fra QNE til QNH ved landing.
-
Transistion level (TL): Høyden (varierer) en stiller fra QNH til QNE ved avgang.
-
Flightlevel: Utvalgte trykkhøyder. FL 100 = trykkhøyde 10.000 fot. Skal brukes under TA nær flyplass, eller > 3.000 fot over terrenget ellers. Sikrer separasjon av fly.
-
Q-koder:
-
QNE: 1013,24 hPa. Viser trykkhøyde. Brukes ved flyging på flygenivå.
-
QFE: Trykket på flyplassen. Vil vise 0 fot ved landing.
-
QNH: Viser plassens høyde over havet ved landing. Beregnes ved å omgjøre QFE til havets nivå etter ISA.
-
QFF: Brukes av meteorologer. Plassens høyde omregnet til havnivå ihht aktuelt trykk og temperatur.
Feilvising:
-
Temperatur: Lavere temperatur enn ISA => flyet er lavere enn det høydemåleren viser. Avvik kav være opp til 10%.
-
Lufttrykk: Luftmasse med lavere trykk enn ISA => flyet er lavere bakken enn indikert på høydemåler.
3.3.4Luftfuktighet -
Atmosfæren inneholder alltid en viss mengde (usynlig) vanndamp.
-
Metningspunkt: Grensen for hvor mye vann luft ved en gitt temperatur kan holde på. Overskytende vanndamp vil gå over til vann eller is (nedbør).
-
Frysing/fortetning: Overgang fra damp til vann/is. Varme frigis.
-
Smelting/sublimasjon: Overgang fra is til vann/damp. Varme må tilføres.
-
Absolutt fuktighet: g/m^3 vanndamp som luften kan holde ved en gitt temperatur.
-
Relativ fuktighet: Forhold i prosent mellom mengden vanndamp som er i luften og mengden vanndamp luften kan holde ved aktuell temperatur (metning).
-
Doggpunktstemperatur: Temperaturen luften må kjøles ned til for å få metning. Tommelfingerregel: 10 grader forskjell fra lufttemperatur: 50% relativ fuktighet.
-
Duggpunktsdepresjon: Forskjell mellom lufttemperatur og doggpunktstemperatur.
-
Hygrometer: Instrument for å måle luftfuktighet. Bruker hestehår som blir lengre i fuktig luft. Svært tregt ved lave temperaturer.
-
Blanding av 2 luftmasser som hver for seg er umettet, kan resultere i en mettet luftmasse.
Kondensasjon:
-
Vanndamp går over til vann.
-
Nedkjøling av luften (til doggpunktstemperatur) er viktigste årsak. Tilførsel av vanndamp kan også være en årsak.
-
Varme frigis.
Fordamping:
-
Store deler av jordoverflaten er dekket av vann/is/snø => vannmolekyler i gassform unnslipper til atmosfæren.
-
Antallet molekyler som unslipper til atmosfæren stiger med stigende temperatur.
-
Krever tilførsel av varme (energi)
|