3.2 Vind og værsystemer

Når luften setter seg i bevegelse

Du kjenner det på sykkelturen hjem fra skolen: en plutselig kastevind, en jevn bris fra havet, eller en frisk vestavind som river i jakken. Men hva er egentlig vind? Vind er luft i bevegelse, og det er forskjeller i lufttrykk som setter luften i gang. For å forstå vind må vi først forstå hva lufttrykk er og hvorfor det varierer.

Lufttrykk er rett og slett vekten av luftsøylen over et punkt. Ved havnivå er normalt lufttrykk rundt 1013 hPa (hektopascal), og det avtar med høyden fordi det blir mindre luft over oss jo høyere vi kommer. Forskjeller i lufttrykk ved bakken oppstår på grunn av ulik oppvarming: varm luft er lettere og stiger opp, noe som skaper lavtrykk ved bakken, mens kald luft er tyngre og synker ned og skaper høytrykk.

Lavtrykk, høytrykk og corioliseffekten

Når vi snakker om trykksystemer, møter vi to motpoler. Et lavtrykk (syklon) er et område med lavere trykk enn omgivelsene; luft strømmer inn mot sentrum og stiger opp, noe som ofte gir skyer, nedbør og ustabilt vær. Et høytrykk (antisyklon) er motsatt: trykket er høyere enn rundt, luft synker ned og strømmer ut fra sentrum, og det gir ofte oppklaring og stabilt vær. På værkart tegnes isobarer – linjer som forbinder steder med likt lufttrykk. Tette isobarer betyr stor trykkforskjell over kort avstand, og dermed sterk vind.

Vind oppstår nettopp fordi luften strømmer fra høytrykk mot lavtrykk, og jo større trykkforskjellen er, jo sterkere blåser det. Men vinden går ikke rett fra høyt til lavt. Jordas rotasjon avbøyer den gjennom corioliseffekten: på den nordlige halvkulen avbøyes vinden mot høyre, på den sørlige mot venstre, og ved ekvator er det ingen corioliseffekt. Effekten er oppkalt etter den franske fysikeren Gaspard-Gustave de Coriolis (1835). Den gjør at lavtrykk på den nordlige halvkulen har vind som går mot klokka inn mot sentrum, mens høytrykk har vind som går med klokka ut fra sentrum. I tillegg bremses vinden nær bakken av friksjon mot overflaten; over hav er friksjonen liten og vinden sterk, mens den over land, særlig i kupert terreng, er større.

Det globale vindsystemet

Fordi sola varmer jorda ulikt mellom ekvator og polene, oppstår et storskala vindsystem med tre sirkulasjonsceller på hver halvkule. Nærmest ekvator ligger Hadleycellen (0°–30°): her stiger varm luft ved ekvator i den intertropiske konvergenssonen (ITCZ), strømmer mot nord og sør i høyden, og synker ned ved rundt 30 graders bredde, der den skaper et tørt høytrykk – ørkenbeltet. Returstrømmen langs bakken er passatvindene, som på den nordlige halvkulen blåser fra nordøst. Disse vindene var historisk viktige for seilskipsfarten.

Lenger nord ligger Ferrelcellen (30°–60°), der luft strømmer fra det subtropiske høytrykket mot det polare lavtrykket. Her gir corioliseffekten vestavindsbeltet – den dominerende vindretningen i Norge, og svært viktig for været i Nord-Europa. I Norge bringer vestavindene mild og fuktig luft fra Atlanterhavet, og det er hovedårsaken til det milde været på Vestlandet. Ytterst ligger polarcellen (60°–90°): kald luft synker ned ved polene og strømmer mot lavere breddegrader som polare østlige vinder. Der disse møter vestavindene, rundt 60 graders bredde, dannes polarfronten – møtesonen mellom kalde polare og varmere subtropiske luftmasser, der det dannes lavtrykk som gir værveksling i våre breddegrader.

At det blir ørkenbelter rundt 30 grader, henger sammen med denne sirkulasjonen. Når luften synker fra høyden ved 30 grader, komprimeres og varmes den opp. Varm, synkende luft kan holde på mye fuktighet uten at den kondenserer, så det blir tørt – og det er her vi finner verdens store ørkener som Sahara og den arabiske ørkenen, under det subtropiske høytrykket.

Lokale vinder og å lese et værkart

Ved siden av det globale vindsystemet finnes lokale vinder formet av terreng, kystlinje og temperaturforskjeller. Sjøbris og landbris veksler gjennom døgnet: om dagen varmes landet raskere enn havet, luften stiger over land, og kjøligere luft strømmer inn fra havet som sjøbris; om natten er havet varmest, luften stiger der, og luft strømmer fra land mot hav som landbris. Føhnvind oppstår når fuktig luft presses opp på losiden av et fjell, avkjøles og avgir nedbør, mens den på lesiden synker og varmes opp med rundt 10 °C per kilometer – det gir en tørr og varm vind kjent fra Vestlandet og Trøndelag. Og dalvind og fjellvind veksler ved at oppvarmet luft stiger oppover dalsidene om dagen, mens avkjølt luft synker ned i dalbunnen om natten.

Med denne kunnskapen kan vi tolke et værkart. Tenk deg et lavtrykk vest for Storbritannia med tette isobarer. Lavtrykket gir ustabilt vær med skyer og nedbør, og de tette isobarene betyr sterk vind. Siden lavtrykk i vestavindbeltet normalt beveger seg fra vest mot øst, vil det trolig treffe Norge. For Sør-Norge betyr det økende vind fra sør og sørvest i den varme sektoren foran lavtrykket, et skydekke som trekker inn med høye skyer først, jevnt regn når varmfronten passerer, et midlertidig opphold i den varme sektoren, og deretter kraftigere byger når kaldfronten passerer. Etter kaldfronten kommer kjøligere luft, oppsprekning i skydekket og byger. Et slikt lavtrykk bruker typisk 1–2 døgn på å passere.

Oppsummering

Vind er luft i bevegelse, drevet av trykkforskjeller: luft strømmer fra høytrykk (synkende luft, stabilt vær) mot lavtrykk (stigende luft, nedbør). Tette isobarer betyr sterk vind. Corioliseffekten avbøyer vinden mot høyre på den nordlige halvkulen. Det globale vindsystemet har tre celler – Hadley-, Ferrel- og polarcellen – som gir passatvinder, vestavinder (Norges dominerende vind) og polare østavinder, samt ørkenbeltene rundt 30° der synkende, oppvarmet luft holder på fuktigheten. Lokale vinder som sjøbris/landbris, føhnvind og dalvind/fjellvind formes av terreng og temperaturforskjeller. Med kjennskap til lavtrykk, fronter og isobarer kan vi tolke et værkart og forutsi været.