Jordvidenskab

Lektionsmål

• beskriv luftmassernes egenskaber og hvordan de får disse egenskaber.
• Diskuter hvad der sker, når luftmasserne mødes.
• Angiv forskellene mellem stationære, kolde, varme og okkluderede fronter.

ordforråd

• luftmasse
• koldfront
• okkluderet front
• skæv linje
• stationær front
• varm front

introduktion

vejret på et sted afhænger ofte af, hvilken type luftmasse der er over det. En anden nøglefaktor er, om stedet er under en front, mødestedet for to luftmasser. Luftmassernes egenskaber og deres interaktioner bestemmer, om vejret over et område er konstant, eller om der er hurtige ændringer.

luftmasser

en luftmasse er et parti luft, der har næsten samme temperatur og fugtighed (figur nedenfor). En luftmasse erhverver disse egenskaber over et areal eller vand kendt som dets kildeområde. Når luftmassen sidder over en region i flere dage eller længere, opfanger den de forskellige temperatur-og fugtighedsegenskaber i denne region.

Luftmassedannelse

luftmasser dannes over et stort område; de kan være 1.600 km (1.000 miles) på tværs og flere kilometer tykke. Luftmasser dannes primært i højtryksområder, oftest i polære og tropiske områder. Tempererede områder er normalt for ustabile til, at der kan dannes luftmasser. I stedet bevæger luftmasserne sig over tempererede områder, så de midterste breddegrader er tilbøjelige til at have interessant vejr.

hvad betyder en luftmasse med symbolet cPk? Symbolet cPk er en luftmasse med et kontinentalt polært kildeområde, der er koldere end det område, det nu bevæger sig over.

Luftmassebevægelse

luftmasserne skubbes langsomt sammen af vind på højt niveau. Når en luftmasse bevæger sig over en ny region, deler den sin temperatur og fugtighed med denne region. Så temperaturen og fugtigheden på et bestemt sted afhænger dels af egenskaberne ved den luftmasse, der sidder over den.

storme opstår, hvis luftmassen og det område, den bevæger sig over, har forskellige egenskaber. For eksempel, når en koldere luftmasse bevæger sig over varmere jord, opvarmes det nederste lag af luft. Den luft stiger, danner skyer, regn og nogle gange tordenvejr. Hvordan ville en bevægende luftmasse danne en inversion? Når en varmere luftmasse bevæger sig over koldere jord, afkøles det nederste lag af luft og er på grund af dets høje densitet fanget nær jorden.generelt har kolde luftmasser tendens til at strømme mod ækvator, og varme luftmasser har tendens til at strømme mod polerne. Dette bringer varme til kolde områder og afkøler områder, der er varme. Det er en af de mange processer, der handler mod at afbalancere planetens temperaturer.

en online guide fra University of Illinois om luftmasser og fronter findes her:http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/af/home.rxml.

fronter

to luftmasser mødes foran. På en front har de to luftmasser forskellige tætheder og blandes ikke let. Den ene luftmasse løftes over den anden, hvilket skaber et lavtryksområde. Hvis den løftede luft er fugtig, vil der være kondens og nedbør. Vind er almindelige foran. Jo større temperaturforskellen mellem de to luftmasser er, desto stærkere bliver vinden. Fronter er hovedårsagen til stormvejr.

resten af dette afsnit vil blive afsat til fire typer fronter. Tre af disse fronter bevæger sig, og en er stationær. Med kolde fronter og varme fronter giver luftmassen i forkanten af fronten fronten sit navn. Med andre ord er en koldfront lige ved forkanten af bevægende kold luft, og en varm front markerer forkanten af bevægende varm luft.

stationær Front

Ved stationær front bevæger luftmasserne sig ikke (figur nedenfor). En front kan blive stationær, hvis en luftmasse stoppes af en barriere, såsom en bjergkæde.

en stationær front kan medføre dage med regn, støvregn og tåge. Vindene blæser normalt parallelt med fronten, men i modsatte retninger. Efter flere dage vil fronten sandsynligvis gå i stykker.

kolde fronter

når en kold luftmasse træder i stedet for en varm luftmasse, er der en koldfront (figur nedenfor).

Forestil dig, at du står på et sted, når en koldfront nærmer sig. Langs den kolde front skubber den tættere, kolde luft den varme luft op, hvilket får lufttrykket til at falde (figur ovenfor). Hvis fugtigheden er høj nok, vil nogle typer cumulusskyer vokse. Højt i atmosfæren blæser vindene iskrystaller fra toppen af disse skyer for at skabe cirrostratus og cirrus skyer. Foran vil der være en række regnbyger, snebyger eller tordenvejr med blæsende vind (figur nedenfor). En skæv linje er en linje med alvorlige tordenvejr, der dannes langs en koldfront. Bag fronten er den kolde luftmasse. Denne masse er tørre, så Nedbør stopper. Vejret kan være koldt og klart eller kun delvis overskyet. Vinden kan fortsætte med at blæse ind i lavtryksområdet foran.

vejret på en koldfront varierer med sæsonen.

• forår og sommer: luften er ustabil, så tordenvejr eller tornadoer kan danne sig.
• forår: hvis temperaturgradienten er høj, blæser stærke vinde.
• efterår: stærke regner falder over et stort område.
• vinter: Den kolde luftmasse er sandsynligvis dannet i det kølige Arktis, så der er kølige temperaturer og tunge sne.

varme fronter

på en varm front glider en varm luftmasse over en kold luftmasse (figur nedenfor). Når varm, mindre tæt luft bevæger sig over den koldere, tættere luft, er atmosfæren relativt stabil.

Forestil dig at du er på jorden om vinteren under en kold vinterluftmasse med en varm front nærmer sig. Overgangen fra kold luft til varm luft finder sted over en lang afstand, så de første tegn på skiftende vejr vises længe før fronten faktisk er over dig. Oprindeligt er luften kold: den kolde luftmasse er over dig, og den varme luftmasse er over den. Høje cirrusskyer markerer overgangen fra den ene luftmasse til den anden.

over tid bliver cirrusskyer tykkere, og cirrostratusskyer dannes. Når fronten nærmer sig, vises altocumulus og altostratus skyer, og himlen bliver grå. Da det er vinter, falder snefnug. Skyerne bliver tykkere og nimbostratus skyer dannes. Snefald stiger. Vindene bliver stærkere, når lavtrykket nærmer sig. Når fronten kommer nærmere, er den kolde luftmasse lige over dig, men den varme luftmasse er ikke for langt over det. Vejret forværres. Når den varme luftmasse nærmer sig, stiger temperaturerne, og sneen bliver til slud og frysende regn. Varm og kold luft blandes foran, hvilket fører til dannelse af stratus skyer og tåge (figur nedenfor).

okkluderet Front

en okkluderet front dannes normalt omkring et lavtrykssystem (figur nedenfor). Okklusionen starter, når en koldfront fanger op til en varm front. Luftmasserne, i rækkefølge fra forsiden til bagsiden, er kolde, varme og derefter kolde igen.

Coriolis-effekt kurver grænsen, hvor de to fronter mødes mod stangen. Hvis luftmassen, der ankommer tredje, er koldere end en af de to første luftmasser, glider den luftmasse under dem begge. Dette kaldes en kold okklusion. Hvis luftmassen, der ankommer tredje, er varm, kører luftmassen over den anden luftmasse. Dette kaldes en varm okklusion (figur nedenfor).

vejret ved en okkluderet front er især hårdt lige ved okklusionen. Nedbør og skiftende vind er typiske. Stillehavskysten har hyppige okkluderede fronter.

vejret udforskes i denne video på National Geographic Video, naturkatastrofe, jordskred og mere: vejr 101

Lektionsoversigt

• en luftmasse tager temperatur-og fugtighedsegenskaberne på det sted, hvor den stammer fra. Luftmasserne mødes foran.
• stationære fronter bliver fanget på plads; vejret de bringer varer i mange dage.
• på en koldfront tvinger en kold luftmasse en varm luftmasse opad.
• på en varm front glider den varme luftmasse over den kolde luftmasse.
• i en okkluderet front overhaler en varm front en koldfront, hvilket skaber variabelt vejr.

anmeldelse spørgsmål

1. hvilken type luftmasse oprettes, hvis et parti luft sidder over det ækvatoriale Stillehav i et par dage? Hvad er symbolet for denne type luftmasse?
2. hvilke betingelser skal være til stede for at luften kan sidde over et sted, der er længe nok til at erhverve egenskaberne ved jorden eller vandet under det?
3. hvordan påvirker breddegrad skabelsen af luftmasser i tropiske, tempererede og polære områder?
4. hvorfor bevæger retningsfronterne sig på den sydlige halvkugle et spejlbillede af de retninger, de bevæger sig på den nordlige halvkugle?
5. hvordan er en stationær front forskellig fra en kold eller varm front?
6. hvilken slags vejr vil du opleve, når en koldfront passerer over dig?
7. hvilken slags vejr vil du opleve, når en varm front passerer over dig?
8. hvordan dannes en okklusion?
9. hvilken situation skaber en kold okklusion og hvad skaber en varm okklusion?

yderligere læsning / supplerende Links

• koldfront animation, Goddard Space Flight Center: http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a002200/a002203/index.html
• University of Illinois online guide til vejr basics: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gl%29/guides/mtr/af/frnts/wfrnt/prcp.rxml

punkter at overveje

• hvordan fører de forskellige typer fronter til forskellige typer vejr?
• hvorfor er nogle regioner tilbøjelige til visse typer vejrfronter og andre regioner tilbøjelige til andre typer vejrfronter?
• hvorfor ændrer vejret nogle gange så hurtigt og forbliver nogle gange meget ens i mange dage?