Hvorfor kommer vinden ofte fra vest i Danmark, mens passatvindene blæser mod ækvator? Det globale vindsystem er de store mønstre i atmosfærens luftbevægelser. Solens ulige opvarmning skaber bevægelser, og Jordens rotation er med til at bestemme deres retning.
I videoen tegner og forklarer jeg systemet. Vi følger luften fra ækvator mod subtroperne og videre til vores egne breddegrader, så trykbælter, vinde og nedbør bliver dele af samme forklaring.
Hvad driver det globale vindsystem?
Solen opvarmer ikke Jorden lige meget overalt. Omkring ækvator er solstrålingen i gennemsnit mere koncentreret end ved polerne, hvor den rammer mere skråt. Det giver forskelle i temperatur og lufttryk. Atmosfæren og havene flytter energi fra de varme områder mod de kolde.
En trykforskel giver en kraft mod lavere tryk. Luftens bevægelse påvirkes samtidig af Jordens rotation og friktion mod overfladen. Hvis du vil have grundlaget først, så se højtryk, lavtryk og termiske tryk.
ITK: Hvor luften mødes og stiger
ITK står for den intertropiske konvergenszone. Intertropisk betyder mellem troperne, og konvergens betyder, at noget strømmer sammen. ITK er altså det bælte nær ækvator, hvor passatvindene fra de to halvkugler mødes. På engelsk bruges forkortelsen ITCZ.
Den varme og ofte fugtige luft stiger. Ved overfladen findes et bælte med relativt lavt tryk. Når luften stiger til lavere tryk, udvider den sig og bliver koldere. Vanddamp kan fortættes til skydråber, og der kan dannes kraftige byger. Se nedbørsdannelse.
ITK ligger ikke fast præcis på ækvator. Zonen flytter sig gennem året med opvarmningen, og placeringen påvirkes også af forskellen mellem land og hav. Det er vigtigt for mange tropiske områders regntid og tørtid.
Hadleycellen og højtryk omkring 30 grader
Den opstigende luft kan ikke blive ved med at stige. Højt i atmosfæren strømmer en del af den mod højere breddegrader. Omkring subtroperne, ofte vist nær 30° nord og syd, synker luft ned igen. Ved overfladen findes her de subtropiske højtryksbælter.
En del af luften strømmer tilbage mod ITK nær overfladen. Kredsløbet kaldes Hadleycellen. En cirkulationscelle er en samlet model for luft, der stiger ét sted, bevæger sig i højden, synker et andet sted og vender tilbage.
Når luft synker, presses den sammen og bliver varmere. Det modvirker skydannelse. Derfor findes mange af verdens tørre områder i de subtropiske bælter, selv om landskab og havstrømme også har betydning.
Hvad er passatvinde?
Passatvindene er de fremherskende vinde nær overfladen fra de subtropiske højtryk mod ITK. På den nordlige halvkugle kaldes de nordøstpassaten, fordi de kommer fra nordøst. På den sydlige halvkugle kaldes de sydøstpassaten. Vinde navngives efter, hvor de kommer fra.
Hvorfor blæser passatvindene ikke direkte mod ækvator?
Luften bevæger sig mod lavere tryk, men vi betragter den fra en Jord, der roterer. I dette roterende system bliver bevægelser afbøjet af corioliskraften: mod højre i bevægelsesretningen på den nordlige halvkugle og mod venstre på den sydlige.
Luft, der bevæger sig sydpå mod ækvator på den nordlige halvkugle, afbøjes derfor mod vest. Resultatet er en vind fra nordøst. På den sydlige halvkugle giver den modsatte afbøjning en vind fra sydøst.
Corioliskraften er ikke det, der starter vinden. Det gør trykforskellen. Afbøjningen ændrer bevægelsens retning og er svagest ved ækvator.
Vestenvinde, polarfront og vejret i Danmark
Fra de subtropiske højtryk bevæger noget luft sig mod højere breddegrader. Med afbøjningen får vi de fremherskende vestenvinde på mellembreddegraderne, hvor Danmark ligger. De fører ofte fugtig luft og vejrsystemer ind fra Atlanterhavet.
Længere mod nord mødes forholdsvis varm luft med kold polarluft ved polarfronten. En front er en grænsezone mellem forskellige luftmasser. Her kan lavtryk udvikle sig og give omskifteligt vejr. Polarfronten flytter sig, så den ligger ikke permanent over Danmark.
I den enkle model kaldes cirkulationen mellem cirka 30° og 60° Ferrelcellen. Det virkelige mønster her er stærkt påvirket af vandrende lavtryk og højtryk.
Polare vinde og de tre cirkulationsceller
Ved polerne bidrager stærk afkøling til tæt, kold luft og polare højtryk. Luft strømmer mod lavere breddegrader og afbøjes til polare østenvinde. Den tilhørende cirkulation kaldes polarcellen.
Oversigtsmodellen har dermed tre celler på hver halvkugle: Hadleycellen, Ferrelcellen og polarcellen. De viser et gennemsnitligt mønster. Landmasser, bjerge, havtemperaturer og årstider giver afvigelser.
Jetstrømme: Hurtige vinde i de øvre luftlag
Jetstrømme er smalle bånd med meget kraftig vind højt i atmosfæren, ofte nær toppen af troposfæren. Troposfæren er det nederste atmosfærelag, hvor det meste af vores vejr foregår.
Jetstrømmene hænger sammen med temperaturforskelle og Jordens rotation. De løber overvejende fra vest mod øst og kan styre lavtrykkenes bevægelse. Den polare jetstrøm forbindes med temperaturkontrasten omkring polarfronten, mens den subtropiske jetstrøm findes nær Hadleycellens yderside.
Tegn og forklar det globale vindsystem
- Tegn ækvator, 30°, 60° og polerne på begge halvkugler. Markér de omtrentlige trykbælter.
- Tegn passatvinde, vestenvinde og polare østenvinde. Forklar afbøjningen.
- Vis, hvor luft stiger og synker, og forbind det med regnfulde og tørre områder.
- Forklar, hvorfor monsun og sæsonernes opvarmning kan flytte regnbælterne.
