Meteorologi.

Transkript

1 Meteorologi 1

2 Meteorologi Fronter - Skyer Vind Terrengets effekt på vinden Fyving i vind og termikk Værmelding Tolkning av været 2

3 Det store værsystemet Stikkord: Sola som motor, polarfronten, varm luft ved ekvator, trykksenter, vind rundt trykksentrene, fra H til L, Corioliseffekten. 3

4 Luftstrømmer Luften ved ekvator varmes opp, stiger og lager et lavtrykksbelte. Luften presses opp, avkjøles og synker ned igjen. Lignende kretsløp (celler) finnes også nord og sør for ekvator. Varm luft treffer Tropopausen og tvinges sørover eller nordover. Avkjøles og synker. Det dannes høy og lavtrykkssoner. Dette er også opphavet til Passaten. Vind fra sør = tørr, varm luft Vind fra vest = fuktig, kald maritim luft (bygevær) Vind fra Nord = langvarig kulde og lite nedbør (polarluft) How weather works: Metoffice 4

5 Værsystem 5

6 Hvordan oppstår vind? Solen varmer opp jordoverflaten ulikt og det dannes trykkforskjeller. Den varme luften stiger, mens den kalde trekker mot bakken. Luften strømmer fra høytrykk mot lavtrykk og det oppstår vind. 6

7 Høytrykk - Lavtrykk Linjene vi ser på tegningen er isobar-linjer, der trykket er det samme. Normaltrykket er satt til 1013,2 HpA Over = Høytrykk (Ofte stabilt og fint vær) Under = Lavtrykk (Større sjanse for feks regn) Trykket forandrer seg også med høyden / været Tett mellom isobarene => mye vind 7

8 Luften strømmer fra høytrykk mot lavtrykk og det oppstår vind. Jordens rotasjon gjør at vi får en viss avbøyning underveis (Coriolis effekten) Høytrykk roterer med klokken Lavtrykk roterer mot klokken (På den nordlige halvkule, omvendt sør for Ekvator) 8

9 Været i Norge: Ved østlige vinder får vi ofte skyer og nedbør på Østlandet, da fuktig luft fra lavtliggende land og Østersjøen blir presset opp og stopper når den treffer fjellene (østafjells). Ved vestlige vinder (som det oftest er) stopper den fuktige nordsjøluften på andre siden av fjellene (vestafjells), og det er dette som gjør at vestlandet er så utsatt for nedbør. Sør og vestlige vinder gjør at svært mange av startene vi har på Østlandet er for de retningene. 9

10 Fronter 10

11 Frontsystemer Metoffice lufttrykk og fronter 11

12 Fronter Viktig: Fordi fronter endrer værforholdene! Kalde luftmasser fra nord møter varme luftmasser fra sør Polarfronten: Fra de britiske øyer over midt-norge og videre mot nordøst. Kald polarluft vandrer sørover og treffer varmere fuktig luft fra subtropene. Dette fører til danning av lavtrykk. 12

13 Tegn på at en front nærmer seg Vindretningen kan skifte 180 grader Turbulens Skyer Regn (lyn & torden, etter overutvikling) To typer fronter: - Kaldfront - Varmfront 13

14 Kaldfront 14

15 Kaldfront Kald tung luft langs bakken presser varmluft oppover med kraftig vertikal hastighet. Varmluften kjøles ned og kan oppta mer fuktighet enn kald luft. Vi får kondensering og regn. Kaldfronten beveger seg raskt (20-80 km/t) og med en bratt vinkel (1:50). 15

16 Kaldfront forts. Tegn på at en kaldfront nærmer seg: Økende cumulusaktivitet: Skyene vokser, tetner til og får mørke underkanter Skybas er lavere og veldig markert Fallende trykk Kraftig vindøkning på bakkenivå Vi kan få kraftige regnbyger med lyn og torden. Farlig selv for fly! 16

17 Varmfront 17

18 Varmfront Forvarsel kan ofte sees 24 timer i forveien. I forbindelse med at en varmfront nærmer seg kan vi ofte se et grått og gjennomsiktig skydekke på himmelen (Cirrusskyer) går så over i et grått slør (Cirrostratus). Varmluft som legger seg over den kalde luften ( disig regnvær ) Fronten strekker seg over store områder og beveger seg langsomt (15-30 km/t) Helningsvinkel 1: 150 (skrå og lang) 18

19 Varmfront forts. Tegn på at en varmfront er i anmarsj: Cirrus-skyer: Meiene peker i én retning. Bevegelse = værforandring Cirrostratus: Cirrus-skyene går gradvis over i et mellomhøyt, jevnt grått slør Altostratus: Skydekket blir enda tettere og lavere ( meter) og det er bare timer til regnet kommer Nimbostratus: Kan gi jevn nedbør i 1-2 dager Noen timer før fronten passerer (fra sør-vest) øker vinden (fra øst) Etter at fronten har passert stiger temperaturen og været blir gradvis lettere 19

20 Okklusjon Kald, tung og rask luft gjør at kaldfronten beveger seg raskere en varmfronten Okklusjon oppstår nå en kaldfront tar igjen en varmfront og frontene smelter sammen. Kjennetegn: Torden og kraftig nedbør Hastigheten blir sterkt redusert Kan gi regn og lave tåkeskyer i dagevis når frontene langsomt går i oppløsning 20

21 Okkludert front 21

22 Skyer 22

23 Klassifisering: - Lagdelte/Konvektive - Høyden de oppstår Cirrus Lock or tuft of hair Lokk, hårlokk Altum Height Høyde Cumulus Heap Haug, opptårnet Nimbus Rainy cloud Regnfull sky Stratus Flattened Lag, utflatet, spredd ut 23

24 Skyer og skytyper Hva skjer? Varm luft stiger, avkjøles og kondenserer Kald luft erstatter den varme luften som stiger Skyer: Stratus: Lagskyer. Hele lag med luft som løftes Cumulus: Haugskyer. Varmluft som stiger og kondenserer til en sky Skyer oppstår i ulike høyder: - Lave: Cumulus, Strato Cumulus og Stratus - Mellomhøye: Alto Cumulus og Altostratus - Høye: Cirrus, Cirrostratus og Cirro Cumulus (makrellskyer) 24

25 What causes clouds to form? What causes clouds to form? There are five factors which can lead to air rising and cooling and clouds forming. 1. Surface heating - This happens when the ground is heated by the sun which heats the air in contact with it causing it to rise. The rising columns are often called thermals. Surface heating tends to produce cumulus clouds. 2. Topography or orographic forcing - The topography - or shape and features of the area - can cause clouds to be formed. When air is forced to rise over a barrier of mountains or hills it cools as it rises. Layered clouds are often produced this way. 3. Frontal - Clouds are formed when a mass of warm air rises up over a mass of cold, dense air over large areas along fronts. A 'front' is the boundary between warm, moist air and cooler, drier air. 4. Convergence - Streams of air flowing from different directions are forced to rise where they flow together, or converge. This can cause cumulus cloud and showery conditions. 5. Turbulence - A sudden change in wind speed with height creating turbulent eddies in the air. 6. Pyro 27

26 Cumulus (Haugskyer) Enkeltstående, tette skyer med skarpe konturer. Cumulus har som regel en vannrett underside og blomkållignende vertikale oppblomstringer. Haugskyer = termikk. Man kan fly på skysug. Dette er skyer vi liker! 28

27 Cumulus Congestus Skyen er høyere enn den er bred moh. En pigg begynner å vokse ut på toppen. Vær OBS hvis du ser Congestus tidlig på formiddagen (ex rundt kl 10-11). Kan utvikle seg til Cumulus Nimbus Svært farlig! Man risikerer å bli sugd opp i skyen... 29

28 Cumulus Nimbus (Tordenskyer) moh. Regn, lyn og torden, kraftig turbulens og bygevind. Vi flyr IKKE under slike forhold. Årsak: man kan suges opp i skyen, opptil meters høyde. PS: Jumbojeter holder seg også langt unna disse skyene... 30

29 Bygevind Når en sky «tømmer seg» Vannmassene skyver lufta ut til alle kanter som ringer i vannet Kan medføre kraftige kastevinder Merkes flere kilometer rundt en cumulunimbus Vær obs på værmeldinger som sier «muligheter for torden».. Små «snille» byger kan også utnyttes.. Bygeløft, kun for svært erfarne 31

30 Alto Cumulus Lenticularis (Linseskyer Bølgeskyer) Forårsaket av mye vind i høyden (Bølgevind). Vind rett mot høye fjell, setter i gang en bølge. Luften blir presset opp, avkjøles og kondenserer (skyen vi ser) synker igjen fordi den nå er kaldere enn omgivelsene pga tregheten faller den under likevektshøyden og blir adiabatisk varmere enn omgivelsene, dermed stiger den igjen osv. Skyen du ser er iskrystaller. Vinden kan slå ned til bakken og oppleves som kraftig, langvarig vindøkning. Kan gi farlige startforhold med kraftige gust og vindøkning. Det er ikke alltid man ser «Lenticene»! IKKE egnet for paragliding Tegne på tavla 32

31 Mere skyer Cirrus: Høye Altostratus Alto cumulus Stratus: Lave, grå, tåke, lett regn 33

32 34

33 .. og enda flere skyer Cirrus Kelvin-Helmholtz 35

34 Lufttrykk / Temperaturgradient høyde mbar moh Grader Inversjon temperatur Kalkulator 36

35 Tilstandskurve Side

36 En cumulus blir til 2200 m 2000 m 8 o 6 kg vann 70 % 4 o 6 kg vann 100% 1000 m 14 o 6 kg vann 48 % 10 m 20 o 6 kg vann 35 % Boble med 1000 m 3 varm luft 38

37 Fin video om skydannelse 4/why-are-there-clouds.html Skysug: Ved kondensering bindes fler og fler vannmolekyler til hverandre, da frigjøres energi (dvs. varme), tempen og lufta stiger (gir lavere trykk) og det må mates på (suges) inn luft undenifra. 39

38 Solgangsbris Bakken varmes raskere opp en vann. Varm luft stiger over land, og kald luft strømmer inn fra havet (også større innsjøer og vann). Normalt mellom 13-tiden og 19-tiden Nattbris = omvendt hendelsesmønster Vann lagrer varmen bedre enn land. Varm luft stiger over vannet, og kald luft strømmer ut fra land. Mange piloter flyr på hang fra Solgangsbrisen. Vær obs på hovedvindretningen (så du ikke starter i rotor). 40

39 Fønvind 41

40 Vind Terrengets effekt på vinden 42

41 Kompresjon / Turbulens / Rotor Vinden påvirkes av hvordan terrenget er formet! Hjørneeffekt: Sammenpressing av vinden fører til økt styrke (rundt f.eks. utstikkere i fjellet ol) Trakteeffekt: Vinden presses sammen og vi får vindøkning. Tenk hva som skjer i en trang dal? Dalvind (trakt): Vinden øker i dalen da samme mengde luft må passere på et trangere område. 43

42 Luftkompresjon og rotor Rotor: Forårsaket av sterk vind Opptrer på lesiden av «hindringer», fjell, bygninger, trær Piloter kan lures til å tro at det blåser inn mot fjellet Rotor får vi også bak utspring i fjellet og bak f. eks hus, trær ol. Veldig viktig å tenke på både ved start/landing og flyvning 44

43 Rotor på start Tegning på tavla 45

44 Lokale forhold Vind i høyden har ingen hindringer (=ingen rotor) Vinden langs bakken følger terrenget (=vi kan få rotor og vindgradient) Bruk skyene som indikator på hovedvindretning OBS! Vind i høyden og vinden ved bakken kan ha forskjellig retning! Og har nesten alltid forskjellig styrke! Høydevind Tegning på tavla Dalfører Dalvind 46

45 Vindskjæring Retning og hastighet i forskjellige luftlag kan variere oppover i høyden. Dette kan skape turbulens. Tegning på tavla Luftlag, skikt, turbulens, konvergens 47

46 Konvergens Vind med forskjellig retning møtes Kaldraskonvergens 48

47 Flyving i vind og termikk 49

48 Vind skala Vindstyrke Betegnelse Virkning på land Virkning til sjøs i beaufort (Eldre sjøbetegnelse i kursiv) m/s km/t knop Stille Stille Flau vind Laber kuling Svak vind Laber bramseils kuling Lett bris Bramseils kuling Laber bris Mersseils kuling Frisk bris Enkeltrevet mersseils kuling Liten kuling Torevet kuling Vindhasti ghet Vindhasti ghet Røyken stiger rett opp Sjøen er speilblank (havblikk) 0 0, Vindretningen sees av røykens drift Krusninger danner seg på havflaten 0,3 1, Følbar, rører på trærnes blader, løfter en vimpel Små korte, men tydelige bølger med glatte kammer som ikke brekker 1,6 3, Løv og småkvister rører seg, vinden strekker lette flagg og vimpler Løfter støv og løse papirer, rører på kvister og smågrenen, strekker større flagg og vimpler Småtrær med løv begynner å svaie, på vann begynner bølgene å toppe seg Store grener og mindre stammer rører seg, det hviner i telefontrådene, det er vanskelig å bruke paraply, man merker motstand når man går Småbølgene begynner å toppe seg. Det dannes skum som ser ut som glass. En og annen skumskavl kan forekomme 3,4 5, Bølgene blir lengre. En del skumskavler 5,5 7, Middelstore bølger som har en mer utpreget langstrakt form og med mange skumskavler. Sjøsprøyt fra toppene kan forekomme Store bølger begynner å danne seg. Skumskavlene er større overalt. Gjerne noe sjøsprøyt 8,0 10, ,8 13, Vindhastigh et 7 Stiv kuling Trerevet kuling Hele trær rører seg, vanskelig å gå mot vinden Sjøen hoper seg opp, og hvitt skum fra bølgertopper som brekker begynner å blåse i strimer i vindretningen 13,9 17, Sterk kuling Klossrevet kuling Brekker kvister av trærne, tungt å gå mot vinden Middels høye bølger av større lengde. Bølgekammene er ved å brytes opp til sjørokk, som driver i tydelig markerte strimer med vinden 17,2 20, Liten storm Storseils kuling Full storm Storm Hele store trær svaier og hiver, takstein kan blåse ned Sjelden inne i landet, trær rykkes opp med rot, stor skade på hus Høye bølger. Tette skumstrimer driver i vindretningen. Sjøen begynner å «rulle». Sjørokket kan minske synsvidden 20,8 24, Meget høye bølger med lange overhengende kammer. Skummet som dannes i store flak driver med vinden i tette hvite strimer så sjøen får et 24,5 28, hvitaktig utseende. Rullingen blir tung og støtende. Synsvidden nedsettes 11 Sterk storm Sterk storm Meget sjelden, følges av store ødeleggelser Ualminnelig høye bølger. Små og middelstore skip kan for en tid forsvinne i bølgedalene. Sjøen er fullstendig dekket av lange, hvite 28,5 32, skumflak som ligger i vindens retning. Overalt blåser bølgekammene til frådelignende skum. Sjørokket nedsetter synsvidden 12 Orkan Forekommer meget sjelden, uvanlig store Luften er fylt av skum og sjørokk som nedsetter synsvidden betydelig. > 32,7 > 118 > 63 Orkan ødeleggelser Sjøen er fullstendig hvit av drivende skum 50

49 Vind skala 51

50 Hva betyr vinden for starting? Bakvind: Vi tar ikke av. Hvorfor? 0 sec/m: Vindstille, greit å starte de fleste steder. Stupstart frarådes. Man bruker ofte forlengsstart hvor vingen løpes i gang. 1-3 sec/m: Fint å starte både forlengs og baklengs. 4-5 sec/m: Fin startvind, men grensen for elever er i dette skiktet. NLFs regelverk sier 5 m/s (??). Baklengsstart anbefales. 6-> sec/m: Kun erfarne piloter med egnet utstyr tar av. Stor sjanse for skade (v/ dragging), og bli blåst bakover (8 m/s og oppover). NB: Det er forskjell på vind. Ved laminer kysthangvind kan man godt starte på høyere vindstyrker enn vind som kaster på seg, som er typisk for innlandet og ved sterk termikk. 52

51 Vindgradienten Vindgradient: Vindens tendens til å avta nær terrenget (pga. friksjon langs bakken) Viktig å ta hensyn til ved flyging nær terrenget og ved landing i mye vind. Vinden som passerer vingeprofilet avtar plutselig, (flyfarten reduseres), vingen skyter frempå for å opparbeide flyfart igjen. Tegning på tavla Vindgradient på start Holder vi veldig mye brems kan flyfarten bli så liten at vingen i verste fall steiler! 53

52 Turbulens, tre former: Mekanisk: Dannes ved at vinden møter fysiske hindringer (eks. bygninger, trær, fjell) og vi får turbulens på lesiden. Øker med vindstyrken! Vindskjæring: Retning og hastighet på forskjellige luftlag varierer. Vinden følger ofte lokale forhold, daler etc. mens hovedvindretningen er annerledes. Ofte vindskjæring i høyde med åskammen. Termisk: Dannet av solens oppvarming av bakken Stigende varmluft (ofte ustabil og turbulent) Over kalde områder har vi synkende luft (synk) Vekslende stigende og synkende forhold er turbulent og føles urolig. 54

53 Termiske forhold. Oppadstigende varmluft danner Cumulus skyer Tegn på urolig og ustabil luft. Forutsetter gradvis avkjøling av luften oppover i lagene Rask oppvarming: Tørre, mørke jorder Stein, fjell, sandtak Hogstflater Asfalt, veier etc. Sakte oppvarming: Vann, innsjøer og snø Skog Våtmark og myrer Områder i skygge 55

54 Termikk... Bobler... Skyer... Bobla slipper: Den varme luften har fått så mye energi, og har blitt så mye lettere enn luften omkring at den slipper bakken og stiger oppover. Bobla slipper ofte i skogbryningen, langs kanter, åsrygger, der det er temperaturforskjeller osv. Tenk på hvordan lavalampen fungerer, samme prinsipp! 56

55 Termikk... Bobler... Skyer... Bobla stiger opp og danner en sky: Her ser vi at det har blitt en konstant strøm av varmluft som stiger og når den kondenseres danner den en sky. Skysug: Skyen kan suge på eget initiativ. Når lufta mettes minker varmetapet, lufta stiger kraftigere, luft under og på siden av skyen «suges inn». Vi merker større stig oppunder skyen. Skygater: Under gunstige forhold dannes skygater som man kan fly lange distanser under uten å synke. 57

56 Dager med fint vær og høyt trykk Hva skjer på dager med høytrykk? - der er jo ingen skyer, er det ingen termikk da? Tegne på tavla Bakkeinversjon 58

57 Værmelding Tolkning av været 59

58 Vær og vind... Vi skal vite noe om vær og vind: 1. På «lang» sikt 2. På kort sikt 3. Akkurat nå 4. Tilbake i tid 60

59 Okkludert front kommer feiende Eksempel fra Hvittingfoss

60 1.På «lang» sikt Værmelding 2.På kort sikt Værmelding, tilstandskurve, værstasjon, værtegn, observasjoner 3.Akkurat nå Værstasjon, observasjoner 4.Tilbake i tid For å predikterer hva som kommer Værstasjonens historie Værradar 62

61 For sklitur Regn Nedbør Fare for torden Vindstyrke Generelt, i starthøyde, i «høyden» Tiltagende eller avtagende. Vindretning Generelt, i starthøyde Plutselig endring i «høyden» kan bety rotete luft Tåke/Skybas 63

62 For distanse Skybas Skyhøyde Generelt, i starthøyde, i «høyden» Inversjoner Vindstyrke og retning Generelt, i starthøyde, i høyden Tiltagende eller avtagende. Termikk Styrke, termikktopp 64

63 Live demo - øving 65

64 Spørsmål 66

65 Ekstra foiler (Herfra er mest til «kladd» for instruktøren). 67

66 68

67 NOAA / YR NOAA YR 69

68 XC Skies 70

69 XC Skies 71

70 XC Skies 72

71 Skew-T ewt_home.html 73