Ottos geografi noter til HF
Klimatologi
Klimatologi - temperatur, lufttryk, vinde og nedbør
Indholdsfortegnelse:

Tekst & spørgsmål:

Den primære tekst til dette undervisningsforløb er denne webside du ser på nu.

(Kap. 1-11 Antal tegn ca. 35.000 = 15 normalsider af 2400 tegn.
Hertil kommer figurmaterialet = 10 ns - IALT 25 ns)

Spørgsmål til læsningen 1. del | PDF

Spørgsmål til læsningen 2. del (NY VER. 24/10/24) | PDF

Spørgsmål til læsningen 2. del | PDF

Opgaver:
  1. Beregning af solhøjde | PDF | bilag med vejledning
  2. Lokale temperaturforhold - opg 4 | Pdf
  3. Det globale vindsystem | PDF
  4. Tjek op på nedbør og monsun | PDF
  5. 6 opgaver til repetition af klimatologi | PDF
  6. Klimaanalyse | EKSAMENSOPGAVEN | PDF

Eksperimentelt arbejde:
Øvelse 3: solhøjde m.m. | PDF
Video vejledning til øvelse 3 (6 min)
Vejledning:
Under de enkelte afsnit på siden finder du mine videoer hvor det forgående emne gennemgås.

PowerPoint 1 til klimatologi

Beregning af solhøjde

Tjek din viden ..!

Q & A til klimatologi

Læseplan:

1. modul: kap 1-2 Globale temperaturer og årstiderne
2. modul: kap 3 Beregn solhøjden + Øvelse 3
3. modul: kap 4-5 Atmosfæren og drivhuseffekten + Lokale temperaturer + øvelse
4. modul: kap 6-7 Lufttryk og vinde og Det globale vindsystem
5. modul: kap 8 Luftfugtighed og nedbør
6. modul: kap 9 Monsunregn i Sydøstasien
7. modul: kap 10 Klima- og plantebælter
8. modul: Klimaanalyse med hydrotermfigurer (eks. opgaven)

Faglige mål:

I undervisningsforløbet om almen klimatologi skal du få kendskab til følgende:
  • Hvilke forhold der bestemmer de overordnede globale temperaturforskelle
  • Hvordan man beregner største og mindste solhøjde på en given lokation
  • Hvilke forhold der har betydning for de lokale temperaturer ( højde, fastland- kystklima, vinde, havstrømme)
  • Hvilken betydning atmosfæren har for vores klima (indstråling, udstråling, reflektion/ albedo, absorbtion og naturlig drivhuseffekt)
  • Hvordan dannes termiske lavtryk og højtryk, og hvilke lufttryk og dominerende vinde finder vi i det globale vindsystem
  • Hvad er forudsætningerne for nedbørsdannelse og forskellige nedbørstyper (luftens max. vanddampindhold)
  • Hvilken sammenhæng er der mellem det globale vindsystem og lufttryk og dannelsen af nedbør?
  • at kunne forklare dannelsen af monsunregn i det sydlige Asien
  • Definition af klimazonerne / klima-plantebælter og
  • aflæsning og analyse af hydrotermfigurer
Illustration af sammenhænge

Geo nyheder:

Der er 3 noter
d. 18-09-2023
Emne: Klima

En udsædvanlig varm september 2023

I de første 17 dage af sept. 2023 har vejret i Danmark været usædvanligt varmt , med høj solskin de fleste dage og flere såkaldte sommerdage , dvs med temperaturer på over 25 g. C.
Det skyldes først og fremmest at vi har fået varm luft fra sydeuropa,

Kilder / læs mere
1) Svedigt mange september-sommerdøgn
Oprettet d.18-09-2023 08:39:21
|
d. 08-10-2022
Emne: Klima

Får vi en koldere vinter i 2022-23?

I år er der nok færre en normalt som ønsker sig en hvid Jul, pga. den stadig mere alvorlige krise som Europa står overfor, med stigende inflation, voldsomt stigende energipriser og reelt set muligheden for at vi IKKE har GAS nok til opvarmning og til produktion af elektricitet.

prognose for snefald i dec. 2022 i forhold til normalen


Ovenståënde prognose melder mindre snefald i Danmark end normalt. Det er dog ikke det samme som at det ikke bliver koldt.
Temperaturen vil primært afhænge af fra hvilket verdenshjørne vi får vinden. Dette afhænger igen af placeringen af Polarfronten. HVis Polarfronten ligger syd for Danmark får vi den iskolde Polarvind, men ligger den nord for Danmark får vi i stedet lune vestenvinde.


Simpel model af polarfronten



Endnu i starten af sept 2022 var der ingen reel tale om energikrise og den kommende vinter. Alt der blev sagt fra myndighederne var at vi skulle spare på energien og så ville man sænke elafgiften med 4 øre.
Her en måned senere - primo okt. er alvoren også gået op for danske medier. Man fortæller nu om familier som ikke har råd til at varme deres boliger op, folk der fyrer i brændeovnen med affaldstræ, og folk der forlader boliger med gasopvarmning , fordi de ikke kan betale gasregningerne.

Kilder / læs mere
1) El Nina og vintervejret på den nordlige
Oprettet d.08-10-2022
|
d. 27-08-2022
Emne: Klima

Voldsomme oversvømmelser i Pakistan

Pakistan blev i denne uge ramt af usædvanlig voldsom monsunnedbør . Oversvømmelserne har berørt over 30 mio. mennesker, og mere end 200.000 hjem er ødelagt , ligesom store landbrugsområder er blevet ødelagt af vandmasserne . 34 mennesker er omkommet i vandmasserne.

Oprettet d.28-08-2022 20:13:55
|

1: Globale temperaturer

Hvad betyder solhøjden for temperaturen og hvorfor har vi årstider?

Inden vi snakker klimatologi - så tjek lige hvad temperaturerne er lige nu rundt om i verden. Hvor finder du de laveste og højeste temperaturer lige nu? Se globale
temperaturer

Solhøjden

Det første vi skal forstå er sammenhængen mellem breddegrad og temperatur.

Du ved allerede at det er varmest omkring ækvator (0° bredde), og at der er koldest omkring arktisk (nordpolen) og antarktisk (sydpolen) (90 ° bredde).

Sagt på en anden måde: Der er korrelation (= sammenhæng) mellem breddegraden og temperaturen.

Hvad er forklaringen herpå?

Forklaringen kan læses ud af figur 1. Men vi tar én ting af gangen.
  • Det første du skal forstå er, at solen er mere end 100 gange større end jorden, og at jorden er ret tæt på solen (150 mio. km). Derfor kan man opfatte solens stråler som rammer jorden som paralelle - som vist i figur 1. Der sker altså ikke nogen væsentlig spredning af lyset.
  • For det andet at jorden er rund / kugleform. Det betyder at solens stråler vil ramme jordoverfladen i forskellige vinkler mellem ækvator og polerne, som vist i figur 1.
  • Vinklen mellem jordoverfladen og sollyset der rammer jorden et givent sted, kalder vi for solhøjden eller indstrålingsvinklen
  • På figur 1 kan du se at solhøjden stiger på de lavere breddegrader ( f.eks O °) og at solhøjden bliver stadig mindre jo længere mod nord vi kommer.

    Denne sammenhæng ( korrelation) kan illustreres i et korrelationsdiagram

  • Solhøjden (indstrålingsvinklen) måles i °
Breddegrad, solhøjde og opvarmning - af Otto Leholt
Figur 1: Solhøjden / indstrålingsvinkel aftager med stigende breddegrader og dermed falder temperaturen, da solstrålerne nu skal opvarme et større areal. F.eks. er arealet C > arealet A

Men hvorfor afhænger temperaturen så af solhøjden?

Svaret herpå kan også ses i figur 1., og forklaringen er følgende:

2: Årstiderne

Hvorfor har vi årstider?

  • De skiftende årstider skyldes at jordens omdrejningsakse hælder 23,5° , og altså ikke står lodret op og ned som vist i den tidligere figur 1

  • Det betyder også, at 'toppen' af jorden ikke er nordpolen ( 90 ° N) men 66,5 ° N - som du kan se på figur 2. Afstanden mellem 90 ° N og 66,5 ° N er netop 23,5 ° (90 - 66,5)
  • Jordens omdrejningsakse peger altid i samme retning (mod Nordstjernen), mens jorden cirkulerer rundt om solen. Se figur 2
  • Det betyder, at solhøjden alle steder på jorden ændres fra dag til dag.
    Ændringen vil være størst på de højere breddegrader og mindre omkring ækvator.
  • Derfor får vi årstider på de højere breddegrader, mens man ikke taler om årstider omkring ækvator.
  • Da jordhældningen er 23,5° vil solen KUN kunne stå i ZENIT mellem 23,5 ° N og 23,5° S - også kaldet nordlige og sydlige Vendekreds.
Se Animation (2)
årstiderne-solhøjde-breddegrad
Figur 2: Sommersolhverv (21/6) t.v. og Vintersolhverv (21/12) t.h. Solen står i Zenit over den nordlige og så den sydlige vendekreds. Ved forår- og efterårsjævndøgn står solen i zenit over ækvator.
Datoer...
Som huskeregel kan man sige at forår- og efterårsjævndøgn og sommer- og vintersolhverv alle ligger d. 21 i henholdsvis marts, juni sept og december. Men det er ikke helt rigtigt ;-)

Da årets længde er 365 dage og nogle timer så rykker datoerne sig en smule frem og tilbage.

I årene 2023-27 vil datoerne skifte mellem:

Forårsjævndøgn d. 20. marts (alle år)
Sommersolhverv d. 21 eller 20. juni
Efterårsjævndøgn d. 22 eller 23 sept
Vintersolhverv d. 21. eller 22 dec.

Derfor - brug huskereglen : 21. i alle tilfælde ;-) eller se kalender m datoer 2018-2050

Jorden hælder 23,5°

To breddegrader bliver nu særlig vigtige.
  • Nemlig 23,5° N og 23,5° S (Vendekredsene) og
  • 66,5 ⚬ N og 66,5 ⚬ S (Polarcirklerne)
HUSK: hvis jorden IKKE hældte om sin egen akse , så ville solen ALTID stå i zenit over Ækvator!

MEN, når jorden hælder 23,5°, så vil solen

  • om sommeren (på den nordlige halvkugle) står i zenit over 23,5° N, og
  • om vinteren (på den nordlige halvkugle) står i zenit over 23,5° S
  • Ved forår- og efterårsjævndøgn vil solen stå i zenit over ækvator ( 0° bredde)
Figur 2.1: Når jorden nu vippes 23,5° om egen omdrejningsakse står solen den 21. juni (Sommersolhverv) i zenit på 23,5° N.
Denne breddegrad kaldes den Nordlige Vendekreds

Figur 2.2: Et halv år efter - d. 21. dec. (Vintersolhverv) står solen i zenit på 23,5° S.
Denne breddegrad kaldes den Sydlige Vendekreds
Se min gennemgang ca. 10 min

Hvad har du nu lært?

Du skal nu gerne kunne:
  • Forklare hvorfor temperaturene falder på højere breddegrader

  • Anvende begreberne solhøjde / indstrålingsvinkel og Zenit

  • Beskrive hvorfor vi har årstider, og

  • Forstå hvad der er specielt ved såvel den nordlige og sydlige Vendekreds (23 1/5 °) og Polarcirklerne (66 1/2 °)

3: Beregn solhøjden

Vi kan nemt beregne største og mindste solhøjde på en given lokalitet, når vi ved følgende:
  1. at solen står i zenit (90 °) over 23 1/2 °N ved sommersolhverv og 23 1/2 °S ved vintersolhverv
  2. Vi kender breddegraden for den lokalitet hvor vi skal beregne største eller mindste solhøjde.
I det følgende skal du lære metoden vi bruger.
Print evt dette bilag med vejledning

Største / mindste solhøjde på nordlige halvkugle:

Eksempel: Største og mindste solhøjde i Danmark:

Regneeksempler:

1: Ved forår- og efterårsjævndøgn

Det er ret nemt, at beregne solhøjden over et givet sted ved forårs- og efterårsjævndøgn.
Det skyldes, at vi her ved, at solen står i Zenit (90°) over Ækvator (=0° bredde)
METODE til beregning af solhøjden et givent sted.

METODE:

Hvis solen står i Zenit over Ækvator (0°) beregnes solhøjden på breddegraden X , som:

1) Afstanden fra Ækvator til X målt i grader.

2) Resultatet af (1) trækkes fra 90 ° , og

3) vi har solhøjden i X

ØVELSER (lette):

  1. Beregn solhøjden på 60° N ved Jævndøgn
  2. Beregn solhøjden på 60° S ved Jævndøgn
  3. Beregn solhøjden på 90° S ved Jævndøgn
  4. Beregn solhøjden på 56° N (Damark) ved Jævndøgn
  5. Beregn solhøjden over Ækvator ...?
  6. Beregn solhøjden over den SYDLIGE vendekreds ...?
  7. Beregn solhøjden over den nordlige Polarcirkel (66 1/2° N)...?

Tjek dine svar her:

  1. 90 - 60 = 30 °
  2. 90 - 60 = 30 °
  3. 90 - 90 = 0 °
  4. 90 - 56 = 34 °
  5. 90 - 0 = 90 °
  6. 90 - 23 1/2 = 66 1/2 °
  7. 90 - 66 1/2 = 23 1/2 °

2: Ved sommersolhverv

OBS: Ved sommersolhverv står solen i zenit over den nordlige vendekreds på 23 1/2°N
Alle lokaliteer på den nordlige halvkugle (fra 23 1/2 ° N til 90 ° N) vil her opleve den største solhøjde.
Beregning af solhøjden over Ækvator ved Sommersolhverv

Øvelser - kun meget lidt sværere:

Metode:

  • Solen står i Zenit over 23,5° N.
  • Så du skal finde afstanden i ° mellem 23,5°N og breddegraden for den pågældende lokalitet.
  • Resultat strækker du fra 90 så har du solhøjden på lokaliteten! :-)
Beregn den STØRSTE solhøjde for følgende lokaliteter:
  1. København på 56° N
  2. Athen på 38° N.
  3. Rom på 42° N.
  4. Singapore på 1° N.
  5. Rio De Janeiro på 23,5°S. (OBS: den sydlige halvkugle!!)

Eksempel ...

  1. Den STØRSTE solhøjde i København vil optræde når solen er TÆTTEST på Danmark. Det vil være når solen stor i Zenit over den nordlige vendekreds på 23 1/2° N.

    Du skal nu beregne hvor langt væk det er fra Danmark i °'er ?

    Det gør du ved at sige 56° MINUS 23 1/2° = 32 1/2°.

    Dette tal trækkes nu fra 90° - altså 90 minus 32 1/2 = 57 1/2° som er den største solhøjde i Danmark!

3: Ved Vintersolhverv

Nu skal du være opmærksom på at solen står i Zenit over den sydlige Vendekrds på 23,5° S.
Alle lokaliteter på den nordlige halvkugle vil her opleve den laveste solhøjde.
    Beregn den MINDSTE solhøjde for de samme lokaliteter:
  1. København på 56° N
  2. Athen på 38° N.
  3. Rom på 42° N.
  4. Singapore på 1° N.
  5. Rio De Janeiro på 23,5°S. (OBS: den sydlige halvkugle!!)

Eksempel ...

  1. Den mindste solhøjde i København vil optræde når solen er LÆNGST væk fra Danmark. Det vil være når solen stor i Zenit over den sydlige vendekreds på 23 1/2 ° S.

    Du skal nu beregne hvor langt væk det er fra Danmark i °'er ?

    Der er 56° fra Danmark til Ækvator (0°) + 23 1/2° til den sydlige vendekreds . Det giver ltså 56 + 23 1/2 = 79 1/2°

    Dette tal trækkes nu fra 90° - altså 90 minus 79 1/2 = 10 1/2° som er den mindste solhøjde i Danmark!

METODE til beregning af solhøjden ved Vintersolhverv.

Se evt. video om beregning af solhøjde (4,5 min)

Nu har du lært ....

  • At beregne solhøjden på forskellige lokaliteter på fire bestemte tidspunkter af året.
  • Du kan nu beregne største og mindste solhøjde for alle lokaliteter, når du kender lokalitetens breddegrad :-)
Aflæs solhøjde Øvelse 3

4: Atmosfæren og drivhuseffekten

Atmosfæren

Vi skal læse mere om atmosfæren og drivhuseffekten i forbindelse med emnet global opvarmning / klimaforandringer. Her skal drivhuseffekten og atmosfærens strålingsbalance blot nævnes - og særligt skyernes betydning i forhold til temperaturen. Jordens atmosfære er forudsætningen for liv på jorden.

Det er i atmosfærens nederste 10-15 km at alle vejrprocesserne udfolder sig

Jordens atmosfære ses som den blå hinde der ligger i de nederste 10-20 km af jordens atmosfære.

Strålingsbalancen

Atmosfærens strålingsbalance er en simpel model, som illustrerer forholdet mellem strålingen fra solen ( kortbølget indstråling) og den stråling (langbølget varmestråling) som jorden udsender.

Sådan læses modellen af strålingsbalancen:

    I venstre side ses solens indstråling til jorden
  • En del af solstrålingen (22 %) reflekteres af skyernes hvide overflade
  • En anden del absorberes af atmosfærens gasarter ( 23 %)
  • Endelig er der ca. 7 % af sollyset som reflekteres fra hvide overflader (sne og is) på jorden
  • Kun 48 % af sollyset absorberes i jordoverfladen og omdannes hermed til varme
Højre side - udstråling fra jorden
  • Jorden udstråler hele døgnet varmestråling til atmosfæren
  • Derfor er den samlede varmeudstråling (118 %) større end indstrålingen (48 %) som jo kun ske i dagtimerne
  • Heldigvis bliver langt den største del af udstrålingen (nemlig 100 af de 118%) holdt tilbage af jordens atmosfære - ikke mindst af vanddamp og diverse drivhusgasser.
  • Dette kaldes for atmosfærens naturlige drivhuseffekt som gør, at jorden har en gennemsnitstemperatur på ca. 15 ° C. Uden denne naturlige drivhuseffekt ville temperaturen på jorden være ca. 33 ° koldere, altså minus 18 ° C

Model af strålingsbalancen

Atmosfærens strålingsbalance - af Otto Leholt (2018)
Figur 3: Atmosfærens strålings- og energibalance som er afgørende for jordens klima. Bemærk her at skyerne har to modsatte funktioner:

På den ene side reflekterer skyernes hvide overflade sollyset ( og afkøler hermed jorden) og på den anden side (højre side af figuren) holder skyerne på jordens varmeudstråling, og bedrager dermed til opvarmning af jorden ( = den naturlige drivhuseffekt)

5: Lokale temperaturer

Hvilken andre forhold end solhøjden har betydning for de lokale temperaturer?

Lokale temperaturer

Figur 4: Forskellige forhold som har betydning for de lokale temperaturer (Otto)

1: Solhøjden

Solhøjdens betydning for opvarmningen har vi allerede gennemgået i kap 1. Så det skulle du gerne have tjek på nu ..!

2: Reflektion / albedo-effekten

Lokalt vil opvarmningen også være afhængig af overfladens farve.
  • Mørke overflader (f.eks. en nyasfalteret vej) absorberer (=optager) solstrålingen som omdannes tilvarme.
  • Lyse overflader - f.eks. sandet på stranden eller sne / is reflekterer sollyset, som derfor ikke bliver omdannet til varme.

Albedo-effekten

Hvor stor en del af sollyset som reflekteres fra en overflade betegnes Albedo-effekten. Albedo-effekten for forskellige overflader er følgende:
  • Nyfalden sne: 80-90 %
  • Gammel sne: 40-80 %
  • Ørken / sand: 40 %
  • Græsdækket område: 25 %
  • Løvfældende skov: 15-18%
  • Nåleskov: 8-15 %
  • Havet: < 10 %
Jo større albedo-effekt, jo mindre del af sollyset bliver omdannet til varme i jordoverfladen og dermed i luften.

Det er det samme du vil opleve hvis du har sort tøj på om sommeren hvor solen skinner - det bliver hurtigt meget varmt. Tar du lyst tøj på føles det mindre varmt.

Albedo-effekten er selvfølgelig størst omkring polerne som er sne og isdækkede. Her er de ekstremt lave temperaturer altså både en følge af en lav solhøjde men også den store albedo-effekt (reflektion) fra den hvide overflade (sneen)

Skiturister solbader mens lufttemperaturen er under 0 ° Sneen smelter ikke fordi sollyset reflekteres fra den hvide overflade, og sollsyet bliver derfor ikke omdannet til varme. Sollyset bliver dog omdannet til varme når det rammer kroppen på solbaderne.

3: Højde over havet

Jo højere vi kommer op over jordoverfladen, jo lavere er temperaturen. Når vi flyver i ca 9-10 km højde vil temperaturen udenfor flyet være ca. minus 50 ° C.

Generelt siger man, at temperaturen falder med ca. 0,6 ° pr. 100 meter over havets overflade.

Forklaringen herpå er lidt mere kompliceret.

I korthed skyldes temperaturfaldet, at lufttrykket falder med højden over jorden. Når lufttrykket falder vil luften udvide sig og herved afkøles luften. Eller sagt på en anden måde; at lufttrykket falder med højden. Der er altså færre luftmolekyler i 5 km højde end ved jordoverfladen og endnu færre i 10 km højde. Da det er luftmolekylerne ( og deres gnidning mod hinanden) der giver luften varme, ja så må tempertaturen falde , når luften bliver tyndere og tyndere med højden.

4: Vinde

Vindenes betydning for temperaturen afhænger af to ting:
  • Vindhastigheden (m /s)
  • Vindretningen
Netop disse to forhold har stor betydning for det meget omskiftlige vejr, som vi har i Danmark.

I vindstille vejr vil det oftes være varmere end i mere blæsende vejr (chill-effekten).

På samme måde har de meget skiftende vindretninger stor betydning for temperaturen fra dag til dag - se figurer.

Tjek selv dagens vindretning i Danmark

Nordlige eller østlige vinde om vinteren vil være kolde og tørre og give meget lave temperaturer i Danmark. Omvendt vil vinde fra Atlanterhavet give lunere og fugtigere luft over Danmark
Hvis vi om sommeren får vind fra syd eller øst vil det oftes være meget varm og tør luft, som giver flot sommervejr i Danmark

5: Havstrømme

Havstrømmene har stor betydning for temperaturen i kystnære områder.

Det afgørende er her om der er kolde eller varmehavstrømme langs kysten.

Et eksempel på en varm havstrøm er Golfstrømmen (The North Atlantic current), som bringer varmt vand fra den mexikanske gulf og langt op i Nordatlanten - se kort.

Det varme vand fra Golfstrømmen opvarmer luften i hele det nordvestlige Europa - og forklarer hvorfor vi f.eks i Danmark har milde vintre i modsætning til Moskva, selv om vi ligger på samme breddegrad, og solhøjden dermed er den samme.

Langs Sydamerikas vestkyst er den kolde Humbolt Strøm (også kaldet Peru strømmen) med til at afkøle luften, og det forklarer blandt andet de relative kølige somre f.eks. i Antofagasta i Chile.

Varme og kolde havstrømme
Figur 5: Varme og kolde havstrømme

6: Kystklima eller fastlandsklima ?

På samme breddegrad ( og dermed samme solhøjde) kan der være store temperaturforselle på kystnære områder og områder som ligger længere væk fra kysten.

Man skelner her mellem et såkaldt KYSTKLIMA og FASTLANDSKLIMA. De to klimatyper defineres udfra temperaturforskellen på koldeste og varmeste måned det pågældende sted.

Definitioner:

  • Kystklima = når forskellen på koldeste og varmeste måned er under ca. 18°C.
    I et kystklima har man milde vintre og kølige somre
  • Fastlandsklima = når forskellen er over 18°C.
    I et fastlandsklima har man kolde vintre og varme somre.
Et typisk eksempel herpå er vist herunder med Danmark (Thyboron) og Moskva. Begge lokaliteter ligger næsten på samme breddegrad, så solhøjden vil stort set være den samme.

Når der alligevel er markant forskel - specielt på temperaturen om vinteren, skyldes det netop at Moskva har fastlandsklima og Danmark har kystklima.

Hvorfor denne forskel?

Forklaringen er at vand har en højere VARMEFYLDE end landjorden. Varmefylde er den mængde energi der skal til at opvarme ét gram af stoffet én grad C. Samtidigt er vandet varmekapacitet meget større end landjorden. Det betyder af vandet kan opmagasinere varme, meget bedre end landjorden.

kyst-fastlandsklima - Thyboron og Moskva
Figur 6: Eksempler på kyst- og fastlandsklima, med markering af laveste og højeste temperaturer
Vandet i havet omkring Danmark opvarmes langsomt, men afkøles også kun langsomt. Derfor bliver somrene ikke så varme i Danmark , men til gengæld holder havet på varmen langt ind i vinterhalvåret og giver os relativt milde vintre

Omvendt på fastlandet - her Moskva. Landjorden opvarmes hurtigt i foråret i takt med stigende solhøjde, men så snart efteråret kommer og solhøjden falder, så afkøles landjorden hurtigt igen. Derfor de meget kolde vintre i Moskva.

Tjek selv dagens temperaturer i Danmark og Moskva Vejrkort

Opgave 4 - Analyse af temperaturforhold

Når du har læst kap 5 ovenfor, skal du lave opgave 4 herunder. Du får figurmaterialet udleveret på papir og skal bruge en blyant! Spørgsmål til opgaven besvares i Word på PC'en.

Opgave 4 - lokal klimaanalyse | PDF

Du skal bruge en blyant ... her hjælp til de enkelte spørgsmål i opgaven:

Vejledning til opgaven

  1. Prøv om du kan finde lokaliteterne ved hjælp af bredde- og længdegraderne...?

    Altså hvilket verdenshjørne er vi i? NØ, NV , SØ, SV..? Men du kan også finde lokaliteten på vækkortet eller i Atlas.
    Du skal helst vide om byen ligger ved vandet eller inde på fastlandet.

  2. Angiv max og min. temperaturer på de enkelte diagrammer Skriv den højeste og laveste temperatur på figuren
  3. Angiv også temperaturforskellen mellem varmeste og koldeste mdr. og afgør på den baggrund
  4. om der er tale om fastlandsklima eller kystklima ?

    Du angiver på de enkelte figurer temperaturforskellen mellem koldeste og varmeste måned, og hvis forskellen er > 16-17 ° C skriver du at det er FASTLANDSKLIMA og hvis forskellen er mindre er det KYSTKLIMA

  5. Angiv for hver lokalitet om solen kan stå i zenit det pågældende sted? Hvis lokaliteten ligger mellem 23,5 ° N og 23,5 °S , så vil solen kunne stå i Zenit det pågældende sted. Skriv på de enkelte figurer Zenit JA eller Zenit NEJ.
  6. Prøv om du kan forklare temperaturforskellen mellem

    • Nairobi og Mombasa ... Der er én oplysning i figuren for Nairobi som kan forklare hvorfor det er koldere her end i Mombasa! Hvilken?
    • Thyborøn og Moskva ... Bemærk at de ligger på stort set samme breddegrad, så det er ikke solhøjden der er forklaringen. Hvad tror du forklaringen er .... ?
  7. Hvorfor skulle man tro at temperaturen ville være højere i Antofagasta end den er? Se på breddegraden for Antofagasta - hvad fortæller det dig?
  8. Find én grund til at temperaturen ikke er højere i Antofagasta ...?

    Se havstrømme på vægkortet i geolokalet – eller på kortet her

  9. Prøv at beregne største og mindste solhøjde for mindst 3 lokaliteter :-)

    Eksempel med Nairobi:

    Største solhøjde er 90° da Nairobi ligger mellem Vendekredsene (23,5° N og 23,5° S). Solen vil stå i Zenit to gange om året i Nairobi

    Mindste solhøjde vil være når 'solen' er længst væk fra Nairobi. Da Nairobi ligger på 1° S, vil solen være længst væk når den står i Zenit over den norlige Vendekreds på 23,5° N.

    Beregn nu afstanden mellem Nairobi's breddegrad (1° S) og den nordlige vendekreds (23,5 ° N) .

    Afstanden er 1° + 23,5 ° = 24,5° Resultatet trækker du fra 90 , altså er mindste solhøjde i Nairobi = 90° minus 24,5° = 65,5°

    BRUG SAMME METODE FOR DE ØVRIGE LOKALITETER :-)

Se evt videogennemgang af overstående

Nu har du lært ....

Du har nu lært at lave en simpel klimaanalyse ved at aflæse kurvediagrammer med temperaturer for forskellige lokaliteter.

I analysen skulle du anvende din viden om

  • Sammenhæng mellem breddegrad og solhøjde
  • Beregning af største og mindst solhøjde, og
  • Lokale forholds indvirkning på temperaturene (højde over havet, havstrømme, vindretning, kyst- og fastlandsklima)

6: Lufttryk og vinde

Hvordan opstår termiske højtryk og lavtryk?

Hvad er det du skal lære?

Hvad menes der med luftens tryk?

Selvom vi ikke umiddelbart kan mærke det, så vejer luften noget. Luften har altså en masse. Denne masse består af luftens (eller atmosfærens) mange gasarter / luftmolekyler. Nitrogen N2 (kvælstof) som udgør 78 % af atmosfærens gasarter, Oxygen O2 (ilt) 21 % og den sidste procent af atmosfærens gasarter består af blandt andet af vanddamp (H2 O) og en smule CO2 (0.04 %).

På grund af tyngdekraften vil de fleste luftmolekyler befinde sig i atmosfærens nederste lag. Jo højere op vi bevæger os - f.eks. op af et bjerg - så bliver luften tyndere og tyndere med højden.

At luften bliver tyndere betyder samtidigt at luftens tryk falder.

Dette skyldes at luftens tryk defineres som:
trykket (vægten) af en luftsøjle over et givent sted. Se figur t.h.

Luftens tryk måles i Bar eller HectoPascal (hPa) her bruger vi hPa.
Hvis du ser på luftsøjlen i figuren t.h. , kan du se at normaltrykket ved jordoverfladen er 1013 hPa - i dagligdags sprog kaldet én atmosfæres tryk, da det jo er vægten eller trykket af atmosfæren - altså luftmasserne over jorden.

Her og nu skal du blot acceptere, at lufttrykket altid falder med højden over jorden (og derfor falder temperaturen også ;-)

Figuren viser at lufttrykket falder med højden over jorden. I 10 Km's højde er lufttrykket kun en 1/4 del (250 hPa) af normaltrykket ved jordoverfladen (1013 hPa)

Lufttryk og temperatur

Nu har du flere gange læst / hørt at temperaturen falder med højden over jorden. Derfor fortættes vanddamp og danner skyer og nedbør. Lad os nu få forklaringen herpå.

  • Du ved nu at lufttrykket falder med højden (forrige afsnit)
  • Når lufttrykket falder vil luftmassen (en luftboble) udvide sig
  • Når luften udvider sig bliver der længere afstand mellem luftmolekylerne
  • Det er luftmolekylernes bevægelsesenergi der omsættes til varme når luftmolekylerne støder sammen med hinanden.
  • Men når luften udvider sig bliver der større afstand mellem luftmolekylerne og færre sammenstød og dermed tilføres luften mindre varme. Se figur t.h.
Herunder en simpel illustration af luftmasse som udvider sig - f.eks. under mindre tryk. Temperaturen i luften falder da der nu er færre sammenstød mellem luftmolekylerne.
En luftmasse med luftmolekyler. Når luftmassen udvides bliver der større afstand mellem luftmolekylerne og dermed flader temperaturen

Termiske Lufttryk

Termiske lufttryk er lufttryk som er dannes på grund af luftens temperatur.
Opvarmning eller afkøling af luften kan altså ændre lufttrykket.
I det følgende skal vi se hvordan.

Opvarmning af luften:

Afkøling af luften:

I det følgende skal vi se hvordan disse fysiske love skaber cirkulation i atmosfæren - også kaldet KONVEKTION. Konvektion betegner en bevægelse i gasser eller vand som opstår pga. et samspil mellem temperaturforskelle samt varmeudvidelse og tyngdekraften.

Luftcirkulation / konvektion i atmosfæren

Figuren t.h. illustrerer princippet om konvektion og hvordan der skabes termiske lavtryk (L) og højtryk (H) i atmosfæren. Modellen skal læses på denne måde:
  1. I den venstre luftsøjle opvarmes luften (f.eks. ved ækvator) -> luften udvider sig -> bliver lettere -> stiger op
  2. Der bliver altså nu tilført luft til højere luftlag (f.eks. 10 km højde) hvorved lufttrykket her ( i 10 km højde) stiger til 280 hPa i modsætning til normaltrykket i den højde som er 250 hPa.
  3. Lufttrykket udtrykkes altid relativt - dvs. at lufttrykket ét sted sammenlignes med lufttrykket et andet sted i samme højde over jorden.
  4. I den højre luftsøjle afkøles luften (f.eks. over Nordpolen) -> luften trykker sig sammen -> bliver tungere -> og falder ned
  5. Der er nu mindre luft i toppen af den højre luftsøjle. Lufttrykket er altså nu lavere her (220 hPa) end normaltrykket i denne højde (250 hPa)

    Vi har nu fået dannet to forskellige lufttryk oppe i atmosfæren - her ca. 10 km højde. I venstre luftsøjle er der et højtryk og i den højre søjle et lavtryk.

  6. Luften vil nu strømme fra højtrykket mod lavtrykket for at udligne denne 'uligevægt'. Det betyder reelt at der flyttes luft fra den venstre luftsøjle over til den højre luftsøjle
  7. Derfor ser vi at det samlede lufttryk i den venstre søjle falder til 1000 hPa, mens lufttrykket i den højre søjle stiger til 1020 hPa. Til venstre et lavtryk (L) og til højre et højtryk (H)
  8. I den nedre atmosfære (hvor vi opholder os) vil luften nu også strømme fra højtrykket (H)mod lavtrykket (L). Husk at altid når vi taler om højtryk eller lavtryk er det trykket ved jordoverfladen vi taler om.
Model af konvektion i atmosfæren og dannelse af høj- og lavtryk
Konvektion og dannelse af termiske høj- og lavtryk (c) Otto Leholt
Figur 7: Dannelse af termiske lavtryk og højtryk. Tallene referer til forklaringen i teksten t.v. uden tal

Modellen viser et par almene regler:

Konvektion her der og alle vegne

Konvektion, bevægelse i væsker eller gasser, finder sted mange steder i naturen - og i hjemmet. Herunder nogle eksempler herpå
Konvektion i atmosfæren
Konvektion i oceanerne
Konvektion i Lithosfæren
Konvektion i en gryde
Demonstration af konvektion (3 min)

Søbrise

Et dagligdags eksempel på hvordan termiske højtryk og lavtryk opstår, kendes fra Sø- og landbriser.

  • På en varm sommerdag vil landjorden opvarmes hurtigere end havet.
  • Herved bliver luften lettere og stiger op
  • Omvendt vil luften være køligere over havet, hvorved den køligere (og tungere) luft vil synke ned.
  • Herved skabes et relativt termisk lavtryk over land ( luften stiger op) og samtidigt et relativt termisk højtryk over havet (luften synker ned)
  • Luften vil nu blæse fra højtrykket over havet mod lavtrykket over landområdet.

Landbrise

Overvej nu selv hvad der sker om natten?
  1. Hvor vil luften hurtigt blive afkølet og hvor vil luften være varmest?
  2. Hvilket lufttryk dannes over henholdsvis land og hav ?
  3. Og hvordan vil luftbevægelsen nu være mellem land og hav?

    Se svar ...

    1. Luften afkøles hurtigt over land, mens havet holder på varmen
    2. Derfor dannes der nu et højtryk over land hvor den køligere luft synker ned mens den lunere luft over havet stiger op og danner et lavtryk over havet.
    3. Luften vil derfor strømme fra land og ud mod havet = landbrise.

Tjek op på sø- og landbrise

Se om du kan forklare hvad der sker med lufttryk og vinde dag og nat.

Se figur uden pile Opgave sø- og landbrise | PDF

7: Det globale vindsystem

Hvilket mønster er der i den globale fordeling af højtryk og lavtryk?

Du skal nu anvende det du har lært om termiske lufttryk til at kunne beskrive det
globale vindsystem.

Termiske tryk

  • På grund af de høje temperaturer ved ækvator, vil den varme luft stige op, og der dannes et termisk lavtryk ved jordoverfladen.
  • Omvendt ved polerne , her vil den kolde luft synke ned og danne et termisk højtryk ved jordoverfladen.
  • Vi kalder disse lufttryk for termiske lufttryk, da de alene er dannet p.g.a. temperaturene - henholdsvis varme og kulde.
  • På grund af disse temperaturforskelle dannes en konvektionscelle - som vist i figur 8. I den forsimplede model herunder, er der kun én konvektionscelle - men i virkeligheden bliver der tre konvektionsceller, som vi skal se nedenfor.
Dette kunne illustreres således:
Figur 8: Forsimplet model af den globale luftcirkulation - som illustrerer det fysiske princip om konvektion, som følge af temperaturforskelle. Som vi skal se blir det lidt mere kompliceret om lidt ;-)

Dynamiske lufttryk

Desværre er det globale vindsystem ikke helt sååå enkelt :-(
Jordens rotation om egen akse gør nemlig, at der også dannes nogle såkaldte dynamiske lavtryk og højtryk imellem det termiske højtryk ved polerne og det termiske lavtryk ved ækvator.

Hvad er dynamikken bag 'dynamiske tryk'?

Forklaringen herpå er lidt kompliceret, så her og nu kun dette:

Pga. jordens rotation og afbøjes vindene til højre på den nordlige halvkugle. Denne kraft eller effekt kaldes Coriolis kraften - og forklares nærmere i næste afsnit (7).

Pga vindenes afbøjning vil antipassaten på forrige figur, aldrig når op til Nordpolen , men vil blive afbøjet til højre over ca. 30 ° nordlig bredde, og bliver til den 'subpolare jetstrøm'. Se figur nedenfor.

Tre dominerende vinde

I det globale vindsystem skelner man mellem 3 dominerende vinde, som du skal kende.
  1. Polarvindene - som strømmer fra det polare højtryk -> subpolare lavtryk
  2. Vestenvindene - som strømmer fra de subtropiske Højtryk -> subpolare lavtryk
  3. Passatvindene - som ligeledes strømmer fra de subtropiske højtryk men ned mod det ækvatorielle lavtryk
Globale vindsystem - af Otto Leholt
Figur 8 : Model af det globale vindsystem og dominerende lufttryk

Kan du nu beskrive modellen

Prøv at se modellen over det globale vindsytem UDEN navne på tryk og vinde.
Hvor mange af lufttrykkene kan du identificere?

Et simpelt tip:

Du ved - forhåbentligt - at den horisontale luftstrømning
ALTID er FRA højtryk MOD lavtryk.

Hvis du husker denne simple regel, kan du nemt afgøre om et lufttryk er højt eller lavt, ved at se om luften læser væk (H) eller imod (L) det pågældende område!

Kan du udpege de tre dominerende vi´nde?
Se model uden navne

Coriolis kraften

Som du kan se på overstående model af det globale vindsytem- så afbøjes vindene
  • på den nordlige halvkugle mod HØJRE, og
  • på den sydlige halvkugle mod VENSTRE
Dette skyldes JORDENS ROTATION.

Fordi jorden er en kugleform - vil jordens rotationshastighed falde på de højere breddegrader. Dette kan illustreres således:

Forestil dig at vi ser jorden oppefra - midten af cirklen er nordpolen og den blå linje ækvator
Se svaret..

Animation af coriolis kraften (eng.) 2.5 min.

Vindene afbøjes i forhold til bevægelsesretningen

Fordi jordens rotationshastighed aftager på højere breddegrader, vil vindene afbøjes i forhold til bevægelsesretningen som vist ovenfor.
Eksempler på den nordlige halvkugle:

  • Polarvinden fra nordpolen vil ikke blæse direkte mod syd, men afbøjes mod højre (vest)
  • Vestenvinden vil ikke blæse direkte mod nord / syd, men vil afbøjes mod højre
  • Passatvindene, som blæser mod ækvator, vil ligeledes blive afbøjet mod højre

Vigtigste her:

At du ved at vindene afbøjes pga. jordens rotation (Coriolus-kraften)

Tættere på virkeligheden..

Pga. Coriolis-lraften afbøjes vindene th. på den nordlige og tv. på den sydlige halvkugle.

Når vi ser på et temekort med lufttryk og vinde, vil vi derfor se at vindene aldrig strømmer i direkte linje fra højtrykket til lavtrykket.

På den nordlige halvkugle blæser vindene mod uret rundt om lavtrykket, og væk fra højtrykkene med uret. Omvendt på den sydlige halvkugle

Tjek selv dagens lufttryk og vinde over Danmark.

Hvad er lufttrykket over Danmark? Hvorfra kommer vindene og hvad er lufttrykket der? Lufttryk og vinde

Hvad har du nu lært?

Du skal nu gerne kunne:
  • Forklare hvorfor og hvordan termiske lavtryk og højtryk dannes, f.eks i relation til sø- og landbriser
  • Beskrive hvordan luften cirkulerer (konvektion) mellem højtryk og lavtryksområder
  • Identificere lavtryk og højtryk på en simpel model, og
  • kunne beskrive hvordan jordens rotation påvirker det globale vindsystem.

Gennemgang af det globale vindsystem

Se video gennemgang af ovenstående - 12 min
Du kan også se disse Animation -1 | Animation-2

8: Luftfugtighed og nedbør

Vi har læst det første herunder i forbindelse med hydrologi -
så hop til kap. 8.1

Hvilke sammenhæng er der mellem luftens temperatur, luftfugtigheden og dannelsen af nedbør?

Luftfugtighed

For at forstå hvordan der dannes nedbør, skal du vide lidt om sammenhængen mellem luftens temperatur og nedbørsdannelsen.

Figuren t.h. viser sammenhængen (korrelationen) mellem en luftmasses temperatur og hvor meget vanddamp den MAKSIMALT KAN indeholde ved en given temperatur.

Af figurens kurve ses: At jo varmere luften er, jo mere vanddamp kan luften indeholde.

  • Varm luft kan altså indeholde mere vanddamp end kold luft !
  • Det betyder også, at hvis luftmassen bliver afkølet, vil den ikke kunne indeholde ligeså meget vand. Derfor regner det!
Luftarternes mætningskurve
Når man taler om luftens indhold af vanddamp skelner man mellem to begreber:
  1. Luftens ABSOLUTTE fugtighed
  2. Luftens RELATIVE fugtighed

ABSOLUT luftfugtighed

Er den mængde vanddamp - målt i gram pr m3 luft - som en luftmasse aktuelt indeholder. Begrebet (tallet) anvendes først og fremmest til at beregne den relative luftfugtighed - se følgende:

RELATIV luftfugtighed

Den relative luftfugtighed beregnes som luftens aktuelle vanddampindhold (g. pr. m3) som procent af luftens maksimale vanddampindhold ved den pågældende temperatur. Altså:

En relativ luftfugtighed på 50 % betyder, at luften indeholder halvdelen af det maksimale vanddamp indhold ved den pågældende temperatur.

Luftens dugpunkt eller dugpunktstemperaturen - er den temperatur hvor en luftmasse har en relativ luftfugtighed på 100%.

Regneeksempler ....

  1. Hvis en luftmasse er 30° C, hvor meget vanddamp kan den så maksimalt indeholde?
  2. Hvis den samme luftmasse har en ABSOLUT fugtighed på 15 g/m2 , hvad er så den relative luftfugtighed?
  3. Hvad skal der ske med denne luftmasse hvis luftfugtigheden skal stige?
  4. Ved hvilken temperatur (dugpunktet) vil luftmassens relative luftfugtighed være 100% ?
  5. Hvad vil der ske hvis luftmassen afkøles yderligere?

Svar ...

  1. ca. 30 g /m2
  2. 50 % - den indholder jo kun halvdelen af den mængde vanddamp som den potentielt kunne
  3. Luftmassen skal afkøles ..
  4. Ved temperaturen ca. 13 ° C vil den relative luftfugtighed være 100%
  5. Så vil det begynde at regne, fordi luften ikke længere kan indeholde 15 g. vand / m2

Endnu et regneeksempel

Se akt. Luftfugtighed

Hvad kan vil lære af det?

  1. Jo varmere en luftmasse er, jo mere vand kan luften indeholde
  2. For at få dannet nedbør skal en luftmasse afkøles til under dugpunktet

8.1: Nedbørstyper

For at danne nedbør skal luften afkøles til under dugpunktet. I det følgende skal vi se fire nedbørstyper, hvor luften på forskellig vis bliver afkølet. I alle tilfælde handler det om at luften stiger tilvejrs og afkøles, men af forskellige grunde, som vi skal se.

konvektion-nedbør - af Otto Leholt

Konvektionsnedbør

Finder sted når der sker en kraftig lokal opvarmning af luften, som herved stiger til vejrs og afkøles -> og der dannes nedbør.

Dette er meget almindeligt i forbindelse med termiske lavtryk - ikke mindst omkring ækvator hvor solhøjden er stor og dermed opvarmningen af luften. Men konvektionsnedbør kan også finde sted i Danmark på varme dage.

konvektion-nedbør - af Otto Leholt

Konvergensnedbør

Finder vi rundt om ækvator hvor passatvindene mødes og luften presses til vejrs -> afkøles og giver nedbør.

Det er denne form for nedbør som er knyttet til den Intertropiske Konvergenszone (ITK-zonen) og monsunregnen (herom i næste afsnit).

stigning-regn - af Otto Leholt

Stigningsregn

Når luften blæser mod en bjergkæde og luften bliver presset op ad bjergsiden hvorved luften afkøles -> nedbør.

Dette findes alle steder på jorden, men særligt almindeligt i bjergområder i nærheden af kysten, hvor fugtigt luft blæser ind fra havet. Det kendes således i det skotske Højland, de norske fjelde og Alperne i Sydeuropa for bare at nævne et par steder.

Front nedbør - af Otto Leholt

Frontregn

Varmefront: Når varm luft møder kold luft. Den varme luft er lettere end den kolde, og vil derfor glide op over den kolde luftmasse. Herved afkøles luften -> nedbør

Dette sker langs Polarfronten - og dermed ofte i Danmark. Varmfronten vil ofte give heldagsregn.

Koldfront: Her sker det modsatte . NU er det den kolde luftmasse der bevæger sig mod en varmere luftmasse. Den kolde luft er tungere end den varme, og vil derfor presse sig ind under varmluften. Herved presses den varme luft til vejrs, og afkøles og giver kortvarigt og heftig regn.

Se eksempel på vejrkort for nordeuropa

8.2: Lufttryk og nedbør

I det følgende skal vi se på hvilken sammenhæng der er mellem lufttryk og nedbørsdannelsen. Dermed skal du få en forståelse for, hvordan det globale nedbørsmønster afspejler de dominerende lufttryk

Overvej nu selv følgende:

  1. Der er en meget simpel sammenhæng mellem lufttryk og nedbør som vist i figur 9 t.h. Kan du se hvad sammenhængen er?

Tjek svaret ...

Det regner kun i områder med LAVTRYK
  1. Hvorfor er det kun i lavtryksområderne at det regner? Se figur t.v. /overfor

Tjek dit svar ...

  • For at der dannes nedbør skal luften afkøles (til dugpunktet)
  • Afkøling af luften sker almindeligvis ved, at luftmassen stiger til vejrs
  • Netop i lavtryksområderne stiger luften op -> afkøles -> og danner nedbør
  • Derfor regner det i lavtryksområderne, og ikke i højtryksområderne!
  1. Overvej nu hvilken af de fire former for nedbør ( se figurer ovenfor) som dannes, dels ved ækvator og dels ved de subpolare lavtryk?

Tjek dit svar ...

  1. Ved ækvator dannes KONVERGENS nedbør og ved det subpolare lavryk (polarfronten) dannes FRONTREGN

Når det ikke regner i højtryksområderne , er det fordi luften her synker ned - og derved opvarmes luften og luftfugtigheden falder. Det er derfor vi netop i højtryksområderne finder de store ørkener ( Sahara, Kalahari m.fl.)

globale lufttryk - vinde og nedbør - af Otto Leholt
Figur 9: model over globale lufttryk, vinde og nedbør

8.3: Globale nedbørsfordeling

Du skal i det følgende få en forståelse af, hvorfor det regner mere i nogle områder af verden frem for andre. Til at forstå dette skal vi blot bruge det, som vi har lært i det foregående. Nemlig:
  • Lavtryk og højtryk er dominerende på bestemte breddegrader - se globale vindsystem
  • Det regner typisk i lavtryksområder hvor luften stiger til vejrs og afkøles
  • I højtryksområder synker luften ned og bliver derfor ikke afkølet
Figuren t.h. viser tal for den gennemsnitlige nedbør (lyseblå kurve)og potentielle fordampning (den lilla kurve) og på de forskellige breddegrader (x-aksen).

Figuren kan læses således:
    Nedbørskurven:
  • Der er tydeligvis mest nedbør omkring ækvator fra 0 ° bredde til ca 20 ° N og S
  • De mindste nedbørsmængder finder vi på de høje breddegrader fra ca 70-90 ° N og S
  • Generelt er nedbørsmængden altså faldende når vi går fra lave til højere breddegrader.
    Potentiel fordampning:
  • Den potentielle fordampning er jævnt stigende fra polerne og mod de lavere breddegrader - hvilket skyldes den stigende opvarmning ( solhøjden)
  • Når vi så sammenligner nedbørsmængden med den potentielle fordampning kan vi se hvilke breddegrader som har nedbørsoverskud ( N > F) eller nedbørsunderskud (N < F)
  • Vi kan se at der er et tydeligt mønster i fordelingen af områder med henholdsvis nedbørsoverskud og -underskud.
  • Dette mønster svarer helt til fordelingen af de globale høj- og lavtryksområder. Lavtryk omkring ækvator , derefter højtryksområderne nord og syd herfor. Derefter følger igen et lavtryksbælte hvor vi finder nedbørsoverskud og endelig de polare højtryk omkring polerne.
Den globale vandbalance
Figur: 10 Den globale vandbalance - nedbørsoverskud og -underskud i forhold til breddegrader.
Nedbørskort med fladesignaturer
Prøv om du kan genfinde mønstret i nedbørsfordelingen i modellen ovenfor på kortet herunder / t.h. - Figur 11.

Det ses tydeligt at områder i Sydamerika (Amazonas) og det centrale Afrika og hele det sydlige Asien får mest nedbør. Alle disse områder ligger på og omkring ækvator.

Omkring den nordlige og sydlige vendekreds på 23 1/2 ° (markeret med en stiplet linje) finder vi områder med meget lidt nedbør. Det er også her vi finder verdens store ørkenområder som Atacama i Chile, Sahara, Kalahari og Namib ørkenerne i Afrika, Gobi ørkenen i Mongoliet m.fl.

Opgave | PDF

GLobale nedbørsfordeling
Figur 11: Den globale nedbørsfordeling - se med lufttryk

Hvad har du nu lært..?

Nu skulle du gerne forstå:
  • Sammenhængen mellem lufttemperaturen og luftens evne til at indeholde vand
  • At det kun regner når luften afkøles til under luftens dugpunkt
  • De fire forskellige nedbørstyper og hvordan luften i hvert tilfælde afkøles
  • Du forstår sammenhængen mellem lufttryk og nedbør og den globale nedbørsfordeling i ofrhold til de dominerende lufttryk.

9: Monsunregn i Sydøstasien

Hvorfor har man i Sydøstasien en tørtid og en decideret regntid?

I kap 8.3 så vi at der er mest nedbør omkring ækvator hvor vi har høje temperaturer og et termisk lavtryk. Den varme luft kan indeholde meget vanddamp og som vi så så regner det kun i lavtryksområder.

Mens vi i Danmark / Nordeuropa får nedbør over hele året, så er det helt anderledes omkring ækvator. Her har man en decideret regntid og en tid med udbredt tørke. I det følgende skal vi forstå hvorfor det er sådan?

Den Intertropiske Konvergenszone (ITK)

Som du har lært tidligere, er der altid et termisk lavtryk omkring ækvator, pga. den kraftige opvarmning af luften.

Det er dette lavtryk, som har helt afgørende betydning for nedbørsmønstret i det sydlig og sydøstlige Asien, som vi skal se om lidt.

Men først lidt mere om det ækvatorielle lavtryk.

Som vi så tidligere, så strømmer de nordøstlige- og sydøstlige passatvinde ind mod lavtrykket omkring ækvator. (Se figur over globale vindsystem)

Man kalder derfor dette lavtryk for den Intertropiske Konvergenszone - forkortet ITK.
Intertropisk - betyder her at vi taler om noget det foregår INDEN FOR TROPERNE. Konvergens betyder noget som NÆRMER SIG HINANDEN - her de to passatvinde.

Det som nu er vigtigt at forstå er, at dette lavtryksbælte (altså ITK) i løbet af årets gang flytter sig dels nord for ækvator og siden syd for ækvator!

Hvorfor flytter ITK sig frem og tilbage?

Du har tidligere lært at jorden hælder 23,5 ° om sin egen akse. Dette betyder at:
  • i vores sommermåneder bevæger solen sig op til den nordlige vendekreds på 23,5 ° N, og
  • ned til den sydlige vendekreds 23,5 ° S i vores vinterhalvår.

Man kan beskrive dette som at solen 'vandrer' mellem den nordlige og sydlige vendekreds.

Da det ækvatorielle lavtryk (ITK) jo bliver dannet af solens opvarmning, så vil lavtrykket (ITK) nogenlunde følge solens zenitposition. Om sommeren trækker det nord for ækvator og om vinteren syd for ækvator. (se figur 11 og 12). Den Intertropiske Konvergenszone følger solens vandring mellem vendekredsene I det følgende skal vi se hvad dette betyder for nedbørsdannelsen i Sydøstasien

itk-zonen-jan-måned - W. Dansgaard
Figur 12: Lufttryk og vinde i jan mdr. med ITK-zonens placering syd for ækvator.
ITK zone (det ækvatorielle lavtryk) er her vist med den fede sorte streg)
itk-zonen-jan-måned - W. Dansgaard
Figur 13: Lufttryk og vinde i juli mdr. med ITK-zonens placering nord for ækvator.

Monsunregn i Sydøstasien

ITK zonens vandring mellem vendekredsene får som sagt afgørende betydning for nedbørsfordelingen i Sydøstasien, i henholdsvis sommer og vintermånederne.

Det skal vi se i det følgende:

Lufttryk og vinde i jan. / vinterhalvåret

  • I vintermånederne spreder det polare højtryk sig ned over kontinenterne ( Nordamerika og Asien / Rusland). Polarvindene sender hermed iskold og tør luft langt ned i USA og Rusland og det Centrale Asien. Derfor har vi nu et TERMISK højtryk over det indre Asien som vist i figur 12
  • Fra dette højtryk strømmer kold og dermed tør luft ned over Sydøstasien. Derfor regner det ikke - eller kun meget lidt - i vinterhalvåret i sydlige Asien - herunder Indien.
  • ITK ligger nu syd for ækvator - se figur 12 - og de nordlige vinde bliver derfor trukket langt mod syd i Det Indiske Ocean.
  • Det er også fra det termiske højtryk i centralasien at luften strømmer ned over Saudi-Arabien og ind i Nordafrika. Luften er godt nok blevet varmere, men ikke mere fugtig, tværtimod - mere tør.
  • Luftmasser som kommer fra kontinenterne vil - som tilfældet er her - altid være tørre, og om vinteren kolde og om sommeren varme.
itk-zonen-jan-måned - W. Dansgaard
Figur 12: Lufttryk og vinde i jan mdr. med ITK-zonens placering syd for ækvator.
Se kort med nedbør

Lufttryk og vinde i juli / sommerhalvåret

Omvendt i sommermånederne.
  • Nu ligger det ækvatorielle lavtryk ( ITK) langt inde over det Sydøstasiatiske kontinent.
  • Lavtrykket trækker nu varm og fugtig luft ind fra det Indiske Ocean og det dynamiske højtryk som ligger her året rundt.
  • Inde over kontinentet afgiver denne luft nu store nedbørsmængder, enten som konvektions-, konvergens- eller stigningsregn.
  • Ikke mindst på Himalyabjergenes sydlige skråninger vil der falde store mængder nedbør, i takt med at luften presse op af bjergsiderne og afkøles.
  • Alt denne nedbør samler sig i Asiens store floder som overfladisk afstrøming, som flks. Indusfloden i Pakistan, Gangesfloden i Indien, Yangze-floden i Kina m.fl.
Dette er forklaringen på:
  • at det sydøstlige Asien har en uddræget regntid i somerhalvåret,
  • mens det ikke regner i vinterhalvåret.
itk-zonen-jan-måned - W. Dansgaard
Figur 13: Lufttryk og vinde i juli mdr. med ITK-zonens placering nord for ækvator.
Se kort med nedbør
Kilde: W. Dansgaard

IRL - In Reel Life

Prøv om du kan finde passatvindene på dette kort
Aktuelle vindmønster på Jorden

Prøv her at se om du kan finde ITK
ved at se hvor det regner pt omkring ækvator
Aktuel nedbør - globalt

Om monsunnedbør i Sydøstasien

Hvad har du nu lært?

Du skal nu gerne kunne:
  • Forklare hvorfor ITK zonen skifter placering i løbet af året
  • Forklare hvordan monsunregn opstår i Sydlige Asien / Indien, ved at
  • Forklare sammenhængen mellem lufttryk, vindretning og nedbør

10: Klima- og plantebælter

Hvordan defineres jordens forskellige klimazoner og plantebælter?

Klima- og plantebælter

Jorden kan som bekendt opdeles i forskellige klima og plantebælter.

Klimabælterne

De enkelte klimabælter eller klimazoner er alene defineret ud fra gennemsnitstemperaturen i varmeste eller koldeste måned.

Man definerer de enkelte klimazoner således:

  • Polart klima hvor varmeste måned < 10 °C
  • Tempereret klima hvor varmeste måned > 10 °C
  • Subtropisk klima hvor varmeste måned > 20 °C
  • Tropisk klima hvor koldeste måned > 15 °C og frost ikke forkommer
Tematisk kort over jordens klima- og plantebælter
Jordens klima og plantebælter
Jordens klima- og plantebælter. Linjesignaturen viser klimabælterne og fladesignaturen viser de forskellige plantebælter (kilde: portals.clio.me/dk)

Plantebælterne

Indenfor de enkelte klimazoner findes forskellige naturlige plantebælter.
Plantebæltet forstås som den naturlige plantevækst i området,
som jo vil være tilpasset de klimatiske betingelser først og fremmest temperaturen og nedbøren.

Man skelner mellem følgende plantebælter:

Tundra
Tundraen er det dominerende plantebælte i de polare klimaområder, dvs. det nordlige Canada og Alaska, Grønland, det allernordligste Skandinavien og Rusland
Nåleskov
Nåleskoven er den dominerende plantevækst i store dele af Canada , Skandinavien og tværs over det russiske territorie - hvor nåleskoven også er kendt som 'Taigaen'
Løvskov
Løvskoven er den naturlige plantevækst i det østlige USA og Europa, med undtagelse af Sverige, Norge Finland og det sydligste Europa.
Maki
Er særlig udbredt langs Middelhavets kyster - herunder store dele af Spanien, Italien og Grækenland. Plantebæltet maki, består af tornet krat og lave buske, som er særlig nøjsomme med hensyn til nedbøren.

Ørken
Ørknen er et resultat af et stort nedbørsunderskud og giver ikke grundlag for megen plantevækst. De store ørkenområder ligger i Nordlige Afrika (Sahara) Mellemøsten, og i Asien i det vestlige og nordligste Kina og Mongoliet (Gobi-ørknen). Ørkener ligger i områder som er domineret af højtryk.
Savanne
Savannen er egentlig en græssteppe med enkeltstående træer - i Danmark er den nok særlig kendt fra dyrefilm fra Østafrikas savanneområder i Kenya og Tanzania. Savannen er i Afrika en overgangszone til de tropiske regnskove.

Regnskov
Regnskovene ligger omkring ækvator hvor der er et stort nedbørsoverskud. I Sydamrike kender vi Amazonas regnskoven , regnskovene i det centrale Afrika og i dele af Indien og store dele af Malaysia og Indonesien.
Det som primært bestemmer de enkelte plantebælter er mængden af nedbør. Nedenstående table viser definitioner på klimazoner udfra temperatur i koldeste (K) måned eller varmeste (V) måned. Under de enkelte klimazoner findes forskellige plantebælter, afhængig af nedbørsmængde eller længden af tørketiden.
Vahl's klima og plantebælter
Definition på Klima - og plantebælter (efter E. Sander: Alverdens Geografi)
Til at bestemme plantebæltet kan du med forel bruge vægkortet i geografilokalet, eller dette kort:
Tematisk kort over Klima- og plantebælter

Hydrotermfigurer

  • En hydrotermfigur viser gennemsnits-
    temperaturer og nedbøren for en given lokalitet gennem årets 12 måneder.
    Se eksemplet t.h. / nedenfor.

  • Temperaturen er vist som en kurve og aflæses på den højre Y-akse, mens
  • Nedbøren er vist med søjler for de enkelte måneder og aflæses på den venstre Y-akse.
  • I de hydrotermfigurer vi skal bruge i det følgende er der indsat nogle ekstra oplysninger om lokaliteten, nemlig :
    Bredde- og længdegrad,
    Højde over havet
    Nedbør i cm. og
    Potentiel fordampning (pot F) i cm.

    Disse oplysninger kan vi bruge i en klimaanalyse, som vi skal lave om lidt.

Sådan læses hydrotermfigurene:

Hvordan skal du bruge disse oplysninger?
  1. Bredde- og længdegrad - til at finde lokaliteten på et kort
  2. Breddegrad anvendes til beregning af solhøjde
  3. Højde over havet - kan forklare en lavere temperatur end forventet på breddegraden
  4. Nedbørsmængde (N) og potentiel fordampning (F) i cm ( 1cm = 10 mm), anvendes til at beregne fugtighedsindeks (N / F),
  5. du kan nemt beregne størrelsen af nettonedbøren (N - F) og dermed størrelsen af et nedbørsoverskud eller underskud i cm.

Klimaanalyse - how to do?

En klimaanalyse bør indeholde følgende:
  1. Placer lokaliteten på et verdenskort
  2. Bestemmelse af klimazonen ud fra temperaturkurven og gældende definitioner på klimazonerne
  3. Bestemmelse af plantebæltet - enten udfra nedbørs mængde / nedbørsfordeling eller klimakort
  4. En beskrivelse af temperaturfordelingen i årets løb - f.eks max og min temperatur , temperaturforskel -> fastlandsklima?
  5. Beskrivelse af nedbørsfordelingen i årets løb. Beregne fugtighedsindeks og nettonedbør ( overskud / underskud af nedbør)
  6. Analysere (dvs. forklare) temperatur- og nedbørsforholdene.
    Vi vil her se på følgende forhold:
  • Breddegraden -> og dermed mulighed for at beregne største og mindste solhøjdeSe
  • Bestemme / aflæse højden over havet
  • Dominerende vindretninger - evt. havstrømme
  • Dominerende lufttryk ( høj eller lavtryk) som har betydning for nedbørsdannelsen

11: Det danske vejr & klima

Kap. 11 Indgår ikke i pensum

Strømningsvejr - vinde

Karakteristisk for det danske vejr er at det er omskifteligt. Det ene dag regner det og næste dag skinner solen. Det er umuligt at vide mere end en uge frem , hvordan vejret vil blive.

Dette skyldes at Danmark er præget at det man kalder et 'strømningsvejr' - dvs luftstrømme eller vinde. Det afgørende om vejret fra dag til dag , er således fra hvilken retning vindene kommer. Afhængigt af vindretningen kan vinden være enten kold / varm, tør / fugtig .

Den almindelige vindretning i Danmark er vestenvinden. Den kommer fra Nordsøen og Atlanterhavet, og vil derfor altid være fugtig og lun ( hverken kold eller decideret varm)

Det som bestemmer vindretningen er placeringen af de lavtryk som for det meste dominerer vores vejr. Lavtrykkene følger Polarfronten som nogle gange ligger nord for Danmark andre gange syd for Danmark. Dette skyldes at polarfronten er styret af nogle luftstrømme i den øvre atmosfære (kaldet Jetstrømme) som slynger sig op og ned rundt om jorden.

Se aktuelle vindretning over Danmark

Kølige somre, milde vintre

Den koldeste mdr i Danmark er feburar med en gennemsnitstemperatur på ca. 0-1 ⚬C .

De milde vintre har vi fordi vi er omgivet af vand og derfor har kystklima, med kølige somre og milde vintre.

Den fremherskende vindretning er vestenvinden, som fører lunt og fugtig luft ind fra Atlanterhavet. Her spliller Golfstrømmen en vigtig rolle ved at transportere varmt overfladevand langt mod nord, og dermed sikre Nordvesteuropa nogle relative milde vintertemperaturer.

Polarfronten og vestenvinden
Polarfronten og vestenvinden

Sibirisk kulde i Danmark

Når vi ind imellem oplever stærk kulde om vinteren, er det oftest fordi polarfronten og det tilhørende lavtryk for en periode ligger syd for Danmark.

Det betyder at polarvindene nu blæser ned over Danmark og bringer os iskold luft fra Rusland og det nordlige Skandinavien.

Til gengæld vil lavtrykket ligge nede mod Middelhavet og vil derfor bringe dem hårdt tiltrængt nedbør.

Da Polarfronten og den tilhørende jetstrøm slynger sig rundt om jorden omkring 60 ⚬ N, vil en kold vinter i Danmark ofte være sammenfaldende med varmere vejr i Grønland (Gr), som nu får glæde af vestenvindens lune luft.

Polarfronten og  polarvinden
Polarfronten og polarvinden
Sattelit vejrkort
Real Time

Vinterhalvåret

Den fremherskende vindretning i Danmark er Vestenvinden. Om vinteren vil vestenvinden føre mild og fugtig luft ind over Danmark og Vesteuropa, da luften over nordatlanten opvarmes en smule af den varme Golfstrøm.

Hvis vi derimod får vinden fra øst eller nordøst , er det iskold og tør polarluft der rammer Danmark.

Vinde i vinterhalvåret

Sommerhalvåret

Den dominerende vindretning er også her fra vest. Om sommeren bringer Vestenvinden lun og fugtig luft ind over Nordeuropa.

Kommer vinden derimod fra øst eller sydøst er det meget tør og varm kontinentalluft , som giver os meget varme somre.

Vinde i sommerhalvåret

Sommertid og normaltid

Sommertid er en justering af tiden i forhold til normalen ('vintertid') Sommertid starter i Danmark den sidste søndag i marts og slutter den sidste søndag i oktober.

I sommertiden sættes uret én time frem i forhold til normaltiden.
Dvs at står vi op kl 7.00 om sommeren så er tiden i virkeligheden kun 6.00.
Går vi i seng kl 22.00 så er tiden i virkeligheen (normaltiden) kun 21.00

Formålet med sommertiden er at anvende flere af sommerhalvårets lyse timer og dermed spare på energien.

Sommertid blev allerede indført i flere europæiske lande under 1. Verdenskrig for at spare på strømforbruget. Den nuværende ordning i Danmark blev indført i 1980, med samme formål.

Den engelske betegnelse for sommertid i Danmark er UTC+2 (Universal Time Coordinated + 2). Tidligere hed det GMT (Greenwich Mean Time). UTC + 2 betyder at vi er to timer foran Greenwich, London. Når sommertiden slutter er vi én time foran lokal tid i London , altså UTC + 1

Sommertid anvendes i de 'blå' lande

12: Eksamensopgaven

En komparativ (sammenlignende) klimaanalyse af to lokaliteter

Nu skal du ikke lære mere nyt, men bruge det du har lært i klimatologi!
Dette er altså en rigtig god mulighed for at få tjek på de ting du måske har misset undervejs ;-)

Formål:

  • At du demonstrerer at du kan anvende de mange faglige begreber, som du har lært om i klimatologi
  • At du kan beskrive klimaforholdene på to lokaliteter med udgangspunkt i to hydrotermfigurer for lokaliteterne
  • At du kan analysere sammenhænge i klimasystemet - f.eks
    mellem breddegrad, solhøjde og opvarmning,
    mellem lufttryk, vinde og nedbør, og
    mellem nedbørsmængder, fordampning og nettonedbør (nedbørs overskud / -underskud)

Opgaven:

De to lokaliteter der anvendes i opgaven er Verkhojansk og Cherrapunji (også kendt som Sohra)

Til opgaven er knyttet en række konkrete spørgsmål som besvares - og således er din vejledning og hjælp til analysen.

OPGAVE i klimaanalyse | PDF |

Hjælpemidler:

Den færdige besvarelse afleveres på Lectio

Ekstra hydrotermfigurer

antofagasta.JPG    46 Kb
baotuo.JPG    43 Kb
cherrapunji.jpg    51 Kb
Iqutos.JPG    58 Kb
Karachi.JPG    47 Kb
mangalore.JPG    48 Kb
moskva.JPG    40 Kb
quagagodu.JPG    42 Kb
Reykjavik.JPG    44 Kb
verchohjansk.jpg    49 Kb
Vestervig.jpg    40 Kb

Mine vejledninger:

Ottos PowerPoint til klimatologi (1)

Min YouTube playliste til klimatologi

Eksterne ressourcer

Solhøjde og energioverførsel til jorden

Lufttryk, ITK og nedbør animeret (FLASH)

Animeret globe med aktuelle vindsystemer

DMI's vejrkort

Verdenskort - med længde- og breddegrader + zoom

Live vejrkort nordeuropa

Til toppen