Väderleksiakttagelser i denna värmemaskin kallad jorden

”Människan är såtillvida en speciell art, att när hon fyller femtio år får hon en barometer” sade navigationsläraren under en genomgång av atmosfäriska effekter på observationer av himlakroppar.

Inom all form av navigation är egenskaperna och fenomenen i vår atmosfär av största vikt att följa med och förutspå. Så även lufttrycket. Ju högre lufttryck desto större brytningskraft i luftskiktet.

Lufttrycket mäts med hjälp av en barometer.  I SI enheter definieras standardtrycket som 101325Pa, eller kortare 1013 hPa som även ofta uttrycks i den gamla men kanske mera kända termen millibar (mbar).

En tid efter kursen fyllde jag 50 år och till min stora glädje fick jag en utmärkt aneroidbarometer av mina söner.

Den har därefter hängt på väggen hemmavid och förgyllt min vardag. Till en början följde jag med barometerns utslag för att se hur väl den fungera i förhållande till de officiella mätningarna i Artukais. Så småningom började jag vänja mig vid att automatiskt kolla på och undermedvetet registrera barometerns utslag.

Sällan har barometern kontinuerligt visat så låga värden som den gjort under de senaste månaderna. Barometerns ”normalutslag” har legat kring 980 hPa i stället för 1013 hPa. Som lägst var visaren nästan utanför skalan, under 960hPa, och ibland undrar jag ifall barometern mera kommer att få ”spännas till sitt yttersta”.

Orsaken till att vi har haft dessa kontinuerliga lågtryck har ju att göra med storskaliga väderleksfenomen. I grund och botten är jorden en värmemaskin.

I korthet utnyttjar en värmemaskin skillnader i temperatur för att göra arbete med hjälp av ett värmeflöde (ex ångmaskin och förbränningsmotorer), eller omvänt genom att göra ett arbete erhålla temperaturskillnader (ex kylskåp och värmepumpar).

Solen värmer upp jordens medeltemperatur till ca 288K som uppvägs av den kalla rymden. Temperaturen är högre närmare ekvatorn och kallare vid polerna vilket ger upphov till tre cirkulationsceller.

Hadleys cirkulationscell startar vid ekvatorn där varmluft stiger till 10-15 km höjd, strömmar mot polerna och sjunker ner igen kring den 30 breddgraden. Detta leder till högtrycksområden vid 30-35 grader nordlig eller sydlig bredd som i sin tur leder till de stora ökenområdena bland andra Sahara och Kalahari, samt passadvindarna som är förhärskande i områdena.

Vid våra breddgrader börjar polarcellen på samma sätt. Varmare luft kring den 60:e breddgraden stiger till ca 9 km höjd där en del strömmar mot den kallare nordpolen och sjunker ner. Där luften stiger upp bildas lågtryck och strömningarna leder till huvudsakliga västliga vindar pga jordens rotation.

Mellan dessa cirkulationsceller finns den sekundära Ferrell-cellen som drivs av strömningarna i Hadley- och polarcellen.

I gränsen mellan dessa celler uppstår västliga virvel- eller jetströmmar på ca 9-16 kms höjd. Dessa virvlar beter sig väldigt lagbundet men ändå kaotiskt. Polarvirveln är delorsak till att vi har de lågtryck vi ser för tillfället.

Polarvirveln påverkar styrkan och positionerna hos de semipermanenta azoriska hög- och isländska lågtrycken. Skillnaden i lufttrycket mellan dessa anges med ett index som benämns nordatlantiska oscillationen (NAO).

Positivt NAO index ger i regel milda och regniga vintrar i Skandinavien medan ett negativt index ger större sannolikhet för kalla vintrar.

Ibland får vi ett ytterligare strömningsfenomen.  När den eviga polarnatten slår till över polerna kan den arktiska virveln uppstå på en höjd ca 10-14 km över polarvirveln. Den arktiska virveln stärker eller minskar effekten av polarvirveln.

För tillfället har vi en stark arktisk virvel som är nästan perfekt centrerad över polen. Den förstärker polarvirveln med en effektiv inneslutning av de kalla luftmassorna i Arktis och ett starkt positivt NAO index som följd.

De arktiska ismassorna växer men för oss leder det till att barometern står lågt. Varma luftmassor från den Mexikanska golfen och Atlanten strömmar in över Skanderna och för med sig värme, regn och vinterstormar. Snö och is lyser med sin frånvaro och den termiska hösten riskerar övergå direkt till en termisk vår utan någon vinterperiod.

Det är bara att gilla läget, trots att jag ibland skulle vilja tillsammans med numera avlidna ledamoten i Svenska akademin Torgny Lindgren utbrista ”Vilket schit-väder!”. Allt enligt Olof Wretlings vinterprat i Sveriges Radio.

Mera nytta har jag dock av vetskapen att den arktiska virveln kommer att avta när dygnet blir längre. Kanske polarvirveln då också släpper taget om de kalla luftmassorna i Arktis som den gjorde i slutet av januari för två år sedan.

Då kunde vi kanske även här få uppleva en ordentlig termisk vinter och återigen få se skärgårdshavet förvandlas till Europas största och finaste skridskobana.

Ronald Österbacka Professor i fysik, Åbo Akademi