Veðurfarslegar ástæður hálku á vegum (4)

Í fyrri skiptum var því lýst hvernig hálka myndast við hélu sem fellur á veg, þegar vatna á vegi frýs og síðan þegar hláka eða núningur frá umferð gerir vegi hála.  Að þessu sinni er fjallað um þátt þoku fyrir ísingu á vegum.

Í vægu frosti þegar loftið er rakt og lágskýjalag leggst yfir og síðar jafnvel þoka, myndast hálka á vegi. Í vægu frosti frjósa undirkældir vatnsropar á veginum í bland við ískristalla sem falla út og ísing myndast.  Þetta ferli er oftast hægfara því mikinn fjölda agnarsmárra vatnsdropa þarf til að mynda samfellt íslag.  Hálkublettir eru því frekar réttnefni í þessu tilviki.  Á heiðum og fjallvegum er þessi tegund hálku algeng, því til fjalla er oftar þoka og þá einnig í frosti. Þokan á vegum eins og Holtavörðuheiði og Hellisheiði er oftast af þeim toga að vera lægsta skýjalagið  Það gildir einu því loftið er mettað raka og fellur því út á yfirborð jarðar.  

Hrímþoka kallast sú þoka þegar lofthitinn er undir frostmarki og héla fellur á allt sem fyrir verður, jafnt ökutæki sem veg.  Það ræðst einnig hér af vatnsinnihaldi þess íss sem hrímar hversu fljótt viðnámið á veginum minnkar.

 

Í frosti þegar lág þokuský eða þoka liggur yfir, þá frjósa undirkældir vatnsdropar á vegi.

Mynd: Þórunn Jónsdóttir 

 

Bylgjubrot við Öræfajökul

Hér er fjallað um ókyrrð í flugi og tengsl við mikla og allt að því ótrúlega hitastigshækkun í skamman tíma við Kvísker í Öræfasveit 

Í gær fregnaðist af ætlunarvél Flugfélagsins Ernis á leið til Hafnar í Hornafirði sem lendi í mikill ókyrrð sem varði í óvenjulangan tíma.  Þetta sagði í frétt í Morgunblaðinu: 

"Hörður Guðmundsson sagði að engar viðvaranir í lofti hafi verið gefnar út fyrir þetta svæði fyrr en eftir að flugvélin lenti í ókyrrðinni. Hann hafði eftir flugstjóranum að mikil ókyrrð hafi verið sunnan jökla. Flugmennirnir, sem báðir eru langreyndir, sögðu Herði að þeir hefðu aldrei lent í viðlíka ókyrrð á þessari flugleið."

Sunnan jökla er þarna meint með jaðri Vatnajökuls, frá Öræfajökli austur á Höfn.  Í gær var snörp NV-átt á þessum slóðum og alþekktir eru strengirnir sem standa af jöklinum og niður í byggðina.  Vélin lendir þarna að öllum líkindum í bylgjubroti fjallabylgna sem Vatnajökull skapar í þeim skilyrðum sem voru, þ.e. hlýtt loft og lítill hitafallandi með hæð.   Myndin sem fylgir hér með gefur nasasjón af því fyrirbæri sem um ræðir.

Þegar vindur er hvass í lofti af norðvestri eða vestnorðvestri gerir staðbundin óveður við rætur Vatnajökuls þar sem hviður geta orðið miklar.   Kvísker er einn þekktasti staðurinn og þar er einmitt vindmælir sem Vegagerðin rekur við þjóðveginn. Ofsinn í veðrinu er á þjóðveginum bundinn við aðeins um 200 m kafla og er því ákaflega staðbundið.  Starfsfélagi minn Hálfdán Ágústsson vann nýverið athugun sem gaman er eð segja frá að kostuð var m.a. af hinum merka Kvískerjasjóði. (Staðbundin óveður við Kvísker í Öræfum, Útgáfufélagið Slemba, 2008).  Þar segir Hálfdán m.a. "Undanfarin ár hefur verið töluverð aukning á rannsóknum á staðbundnum óveðrum á Íslandi..... Allar eiga þær sammerkt að þær hafa leitt í ljós að staðbundin óveður hlémegin fjalla tengjast þyngdarbylgjum sem myndast í í loftstraumnum ofan fjalla.  Vindur verður mestur undir niðurstreyminu í þyngdarbylgjunni og hviðurnar virðast öflugastar þegar bylgjan ofrís og brotnar."

Miðað við áætlun flugvélarinnar var hún á slóðum Öræfajökuls upp úr kl.16:30  Aðeins fyrr eða um kl. 15 jókst veðurhæðin til mikill muna á Kvískerjum.  Eins og meðfylgjandi vindrit sýnir að þá fór veðurhæðin snögglega í rúmlega 30 m/s og mesta hviða í 40 m/s. Vindur í fjallahæð gat gefið til kynna þetta ástand, en eins og honum var spáð mátti tæplega búast við miklu hviðuástandi þarna, ef og þá aðeins með vægara móti.  Enda var veðrið á þessum slóðum nokkuð rólegt þar til skyndilega hvessir án sýnilegs tilefnis.  Mjög líklega hefur átt sér stað bylgjubrot og loft þvingast niður úr talsverðri hæð alveg niður til yfirborðs.

Ekki er síður athyglisvert að fylgjast með hitastiginu, því að um leið og þetta gerist rýkur hitinn úr 6°C upp í 18°C á svo að segja örfáum mínútum ! (sjá neðra línuritið).  Þessi ótrúlegu umskipti eru með þeim hætti að útilokað er annað en að loft hafi tekið að streyma niður úr talsverðri hæð, mögulega 2000 til 3000 metrum.  Um leið og það sígur hlýnar það um sem nemur 0,9 til 1,0 °C á hverja 100 metra.  Mjög mikið þarf til svo loftpakka úr þessari hæð sé "dúndrað" beinustu leið til jarðar og bylgjubrot vísast sökudólgurinn.

Sé litið á hitasnið í háloftaathugun á Keflavíkurflugvelli á hádegi (ekki sýnt) má sjá þekkt einkenni fyrir hlýjan loftmassa, þ.e. lítill og jafnvel  engin hitafallandi með hæð í lægstu 2.000 m lofthjúps.  Í um 1.800 metra hæð mældist hitinn 4,2°C yfir Keflavíkurflugvelli.  Í sjálfu sér ekki hár hiti, en í þessari hæð í lofthjúpnun og á okkar köldu slóðum þykir þetta frekar hátt gildi  hitans. Segir okkur í raun að fyrir einhverjum dögum síðan var þetta sama loft við sjávarmál  um 20-25°C  langt suður Í Atlantshafi.  Það berst síðan hægt og rólega upp í þessa hæð og eins og eðlisfræðin segir til um kólnar það í umhverfi lægri loftþrýstings.  Sem aftur gerir það að verkum að það getur hlýnað verði það fyrir niðurstreymi.  Staðreyndin er hins vegar sú að upphaflega hlýtt loft liggur gjarnan líkt og láréttur mjög stöðugur fleygur, oft í 1 til 3 km hæð og er þá frekar á áfram hægri uppleið heldur en niður á við.  Til þess að slíkt gerist þarf að verða einhver röskun og fjöll sem skaga upp í stöðuga fleyginn verða helst valdur að því að raska rónni þarna uppi og þá með þyngdarbylgjum eða öðru nafni fjallabylgjum.

Bylgjubrotin frá Vatnajökli og Öræfajökli hafa greinilega orðið fleiri en þetta sem kemur fram á Kvískerjum sbr. ókyrrðina í fluginu. Og eins og gefur að skilja eru þessi veðurskilyrði mjög varasöm þegar flogið er. 

Vona að þessi stutta samantekt hér hafi varpað einhverju ljósi á þetta tilvik sem er hið athyglisverðasta og fróðlegt væri að skoða það frekar, jafnvel að eftir því verði hermt í líkani Reiknistofu í Veðurfræði líkt og Hálfdán gerði við ekki ósvipað vestanóveður á Kvískerjum í janúar 2007.  

 

Sterkir "pólar" stýra veðrinu næstu tvær vikur

Svo er að sjá að nú séu að verða glögg umskipti í þeirri stóru mynd sem ræður veðurfarinu við norðanvert Atlantshafi og í Evrópu.

Það sem er að gerast er nokkurn veginn svohljóðandi:

Grunn lægð fyrir austur yfir landið og dýpkar hér austurundan.  Dregur hún á endanum mjög kalt loft úr norðvestri suður um alla Evrópu.  Samtímis því styrkist mjög víðáttumikið háþrýstisvæði sig í sessi suðvestur af landinu. Hæðin er af þeirri gerð að teljast til fyrirstöðuhæða, en þá berst suðrænt loft frá heittempruðum svæðum það langt til norðurs og í það miklum mæli að hringrás vestanvindbeltisins brotnar upp og þar með allur venjulegur lægðagangur þessa ársíma austur yfir Atlantshafið.  Neðra spákortið sýnir þetta í hnotskurn, þar sem hlýja loftið er allsráðandi suður af Grænlandi og hringsnýst þar um sjálft sig og fylgjandi háþrýstingur hefur þær afleiðingar að heimskautaloftið getur borist án hindrana suður Skandinavíu og þess vegna suður í Miðjarðarhaf.

Hver verða síðan áhrifin ?

Evrópa:  Nú brestur á vetur á meginlandinu og munum fá tíðindi undir helgi af þarlendum frosthörkum og snjókomu frá París í vestri til Búkarest í austri.

Ísland:  Hér skiptast á mjög hlýir dagar með úrkomu um vestanvert landið og kaldir dagar með snjómuggu norðantil. Vindar frá SV til NV ríkjandi og talsverðar hitasveiflur þar sem venju fremur hlýtt loft er hér skammt suðvesturundan, en að sama skapi ekki langt í heimskautaloftið norður af Grímsey.

Grænland: Afbrigðilega hlýtt fyrir árstímann á S-Grænlandi og rigningartíð  á láglendi.

Óvenjulegt ástand ?  Varla, fyrirstöðuhæðir eins og sú sem nú er spáð eru hvað algengastar síðla hausts og snemma vetrar.  En þær hafna ekki alltaf á sama stað.  Nú er hún á miðju hafi u.þ.b. suðaustur af Grænlandi, en stundum sest hæðin að nærri Bretlandseyjum eða jafnvel austar í Evrópu.  Og tíðin á hverjum stað tekur síðan mið af þessum "pól" sem stýrir svo miklu.  Frávikið kallast ekki afbrigðilegt nema það standi meira og minna svo vikum skiptir.   

 

Veðurfarslegar ástæður hálku (3)

Þriðja tegund hálku sem tekin verður til umfjöllunar er mjög háð því hver umferðin er og hversu hún megnar að umbreyta nýföllnum snjó í hálan ís.  

Nýfallinn snjór er blanda af ískristöllum og örsmáum vatnsdropum.  Vatnsinnihaldið ræður mestu um það hversu mikil hálka myndast þegar snjórinn treðst við umferð.  Vatnsinnihaldið er mest þegar snjóar nálægt frostmarki. Sé veghitinn lægri en 0°C frýs þessi blanda auðveldlega á veginum. Athugið að stundum snjóar í hita allt að +3°C og svo lengi sem veghitinn er einnig yfir frostmarki þá myndast vitanlega ekki hálka.  Þurr snjór í nokkru frosti hefur lítið vatnsinnihald og er síður hálkumyndandi, en það er þó nokkuð háð umferð og að varmi frá núningi dekkja sé nægjanlegur til að bræða hluta ískristallanna.    Ein lúmskasta tegund hálku hérlendis er þegar snjóar þurrum snjó á veg sem fyrir er hrímaður eða ísaður.  Viðnám vegarins verður þá með minnsta móti.

 

Mynd:  Þórunn Jónsdóttir.

Snjóar á veg, ýmist auðan eða þegar ísing er fyrir á vegi. 

Svartasta skammdegið

Í vikulegu veðurspjalli á Rás 2 í morgun viðraði ég skoðanir mínar á svartasta skammdeginu hvenær það hæfist og hvenær ársins mætti segja að því tímabili væri lokið. Stakk ég upp á því að miðað væri við 10.nóvember.  Þá eru ríflega 40 dagar í vetrarsólhvörf.  Um eða rétt upp úr mánaðarmótum janúar til febrúar er þá jafnlangt frá sólhvörfum í hinn endann.

Í tilefni af þessum vangaveltum sendi Þorkell Guðbrandsson á Sauðárkróki neðangreinda hugleiðingu og skilgreining Þorsteins Sæmundssonar Almanaksritstjóra tekur mið af  skilgreindri sólarhæð og er hún alveg hreint prýðileg.

"Er að hlusta á þig á Rás2 og þar kemur þú með skilgreiningu á „svartasta skammdeginu“. Það er, eins og þú tekur réttilega fram, ekki til nein viðtekin skilgreining á þessu hugtaki, við hvað skuli miðað o.s.frv. Maður tekur eftir því að sumt nútímafólk kallar skammdegi frá því í byrjun október fram í mars. Gef reyndar lítið fyrir það. Margir eru búnir að velta þessu fyrir sér, bæði fyrr og nú. Fyrir nokkrum árum áttum við spjall um þetta, undirritaður og dr. Þorsteinn Sæmundsson, stjarnfræðingur. Dr. Þorsteinn hafði skoðað þetta mál talsvert og m.a. hafði hann að mér skildist (vona að ég hafi ekki misskilið það) skoðað hjá þjóðhátta- og sagnfræðingum hvort í fornum fræðum íslenskum væri eitthvað bitastætt að finna um þetta. Út úr því kom ekkert sérstakt, nema að skilgreiningin hefði verið eitthvað mismunandi eftir landshlutum og er það trúlega mjög eðlilegt miðað við að landið nær því sem næst yfir fjórar breiddargráður. Dr. Þorsteinn var á því að það gæti verið skynsamleg regla að miða við hvenær sól hætti að fara 6° yfir sjónbaug í hádegisstað í Reykjavík, en það er því sem næst frá 22/11 til 25/1 . Hér á Norðurlandi yrði þetta tímabil nokkru lengra ef þessi 6° regla væri notuð.

Datt í hug að koma þessu á framfæri til gamans.

Kv. Þorkell Guðbrands"

Ljósmyndin er fengin af vef Grindavíkurbæjar

 

Veðurfarslegar ástæður hálku á vegum (2)

Síðast var greint frá hálku sem myndast sem hrím á vegi um leið og veghiti fer niður fyrir frostmark og rakinn nær jafnframt mettunarmarki sínu, þ.e. 100% rakastig.

Nú lítum við á aðra tegund hálku.

Vatn sem fyrir er frýs á vegi (2)

Hafi rignt á veg og síðan létt til  og fryst, myndast glæra á veginum fljótlega eftir að veghitinn fer niður fyrir frostmark.  Við gerum hér ráð fyrir að vegur hafi verið auður fyrir. Meðfylgjandi mynd sýnir þetta vel, en hérlendis er algengt að í kjölfar veðraskila, með mildu lofti og rigningu, létti til og kólni jafnframt.  Hálka af þessum toga getur myndast mjög snögglega t.a.m. seint á haustin og veturna gangi vindur ákveðið niður í kjölfar rigningarinnar um leið og himinn verður nær stjörnubjartur. Útgeislun verður þá mjög hröð og vatnið á veginum frýs. Athugið að þarna skiptir rakastigið í raun engu máli. 

Aðeins annar aðdragandi slíkrar hálku verður þegar vindur er talsverður að lokinni rigningu.  Þá helst veghitinn og lofthitinn í hendur og hálka myndast vegna kælingar loftsins þegar lofthitinn fer niður að frostmarki. Stundum fylgir þessum skilyrðum einhver úrkoma, slydda eða snjóél sem gera það að verkum að þegar vatnið frýs verður hálkan enn varhugaverðari. 

 

Mynd:  Þórunn Jónsdóttir.
Vatn á vegi frýs þegar veghitinn fellur niður fyrir frostmark. 

Kuldahvirfill við Svalbarða

Á Svalbarða hefur verið nokkurt frost undanfarna daga.  Það er ósköp eðlilegt eins og gefur að skilja þetta norðarlega.  Hitafarið á þessum slóðum getur sveiflast mjög mikið í nóvembermánuði. Frá upphafi mælinga 1912 hefur kaldast orðið í Longyaerbyen -19,8 °C (1915) og hlýjast -1,6°C (1931).  Munurinn þarna á milli er afar mikill og til marks um miklar tíðafarssveiflur.  Síðustu þrjú ár 2005-2007 hefur nóvember verið meðal þeirra hlýjustu, en tæplega þó á síðasta ári.

Þetta haustið sker sig úr frá allra síðustu árum.  Nú er ekki lengur hlýtt, heldur hefur hitinn síðustu 30 dagana verið nærri meðallagi (1961-1990) og spáð er talsverðum kulda næstu vikuna hið skemmsta eða um og yfir -20°C.  Áhugasamir um vetrarkulda geta sjálfir kynnt sér  langtímaspá á yr.no fyrir Longyearbyen. 

Þessa dagana er að grafa um sig kuldahvirfill í háloftunum á slóðum Svalbarða, og Norður-Grænlands. Kortið sem fylgir hér með sýnir spá fyrir 13. nóv.  Fjólublá liturinn er til marks um kulda í 500 hPa fleti eða í um 5000 metra hæð.  Hvirfillinn hefur áhrif niðri við jörð í það veru að þar ríkir mikil útgeislun á sama tíma og ekkert berst af mildara lofti utanfrá.  Umhverfið kólnar hratt og örugglega í takt við styttri sólargang. Oftast sér maður slíkan kuldapoll myndast yfir eyjum Kanada í norðvesturhéruðunum eða inn á Íshafinu við Síberíustrendur.  Ekki nú, heldur er meginhvirfill norðurskautsins enn sem komið er nær okkur á þessum árstíma en verið hefur undanfarin haust.  Síðast var verulega kalt á Svalbarða vegna nálægðar hvirfilsins í nóvember fyrir 20 árum eða 1988.

Kuldinn þarna norðurfrá hefur áhrif á ísmyndun og þá mögulegt ísafar síðar í vetur, en einnig það að stutt verður í alvöru kulda hér norður frá.  Á okkar slóðum þýðir að leggist hann í N-átt, verður lofthitinn oftast lægri en annars væri, sérstaklega næstu eina til tvær vikurnar á meðan stóra staða veðurkerfanna virðist ekki ætla að taka miklum breytingum frá því sem nú er.  

Veðurfarslegar ástæður hálku á vegum (1)

Hálir vegir eru ætíð varasamir.  Hálkan getur verið frá því að vera minniháttar upp í það að vera stórhættulegt. 

Hálka er skilgreind þegar ísing á vegi eða bleyta eykur hemlunarvegalengd.  Til er sérstakur viðnámsstuðull sem er mælikvarði á hemlunarvegalengdina.  Talað er um hálku þegar viðnámsstuðullinn er lægri en 0,25 og flughálka þegar hann er lægri en 0,15.  Nú er það svo að mælitæki eru ekki stöðugt á ferðinni til að mæla hemlunarvegalengdina heldur er hver vegur metinn í hverju tilviki af eftirlitsmönnum og einnig vegfarendum.

Skipta má hálku gróflega séð hér á landi í fimm ólíka flokka eftir því hvernig ísing myndast og hvernig hún hefur áhrif til lækkandi viðnáms.

Hér verður algeng gerð hálku útskýrð.  Hún er ekki sú hættulegasta, en engu að síður varasöm

Héla fellur á veg (1) 

Tökum dæmi eitt ótilgreint síðdegi að haustlagi.  Það er léttskýjað og rakastigið tiltölulega hátt.  Þegar sólin sest og það dimmir lækkar bæði lofthitinn og veghitinn.  Rakastigið hækkar við hitafallið og nálgast 100% um kl. 18 á skýringateikningunni.  Hélumundun á vegi hefst þó aðeins áður eða um leið og veghitinn er kominn niður fyrir frostmark í þetta röku lofti.  Frost í tveggja metra hæð er ekki skilyrði fyrir hélumyndun, heldur verður að horfa samtímis til veghitans og rakastigsins.  Það er ágætt að hafa í huga að hálka megna hélu eða hríms bráðnar auðveldlega vegna núnings frá hjólbörðum í umferðinni sé veghitinn rétt undir frostmarki. Þá er komið vatn á veginn sem hætta er á að frjósi og myndi aðra gerð af hálku og fjallað verður um næst. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mynd:  Þórunn Jónsdóttir.
Vegurinn hélar þegar veghitinn lækkar niður fyrir frostmark samtímis því að rakastigið nálgast mettunargildi (100%). 

(Þessar vangaveltur eru byggða á námshefti mínu og Vegagerðarinnar; Vegir og vetrarveðrátta, sem notast var við á námskeiðum í fyrrahaust (2007)) 

Forsetakosningarnar og loftslagsmálin

Kosningarnar sem fram fara í dag í vekja vonir um að Bandaríkjamenn láti loks af einangrunarstefnu sinni þegar kemur að alþjóðlegum aðgerðum til að stemma stigu við losun gróðurhúsalofttegunda.

Ekki gera ekki neitt stefna Bandaríkjanna á rætur sínar að rekja til samþykktar Öldungadeildarinnar 1997 þess efnis að Bandaríkin geti ekki tekið þátt í loftslagssamningi Sþ. þar sem slíkur samningur mundi leiða til alverlegs samdráttar í bandarísku efnahagslífi.

Æ síðan hefur þetta mesta iðnveldi og stærsta einstaka losunarríki verið gagnrýnt af alþjóðasamfélaginu fyrir skort á vilja til að sjá loftslagsvandann í hnattrænu ljósi. Upp á síðkastið hafa einstök ríki Bandaríkjanna markað sér stefnu nær vilja vilja Sþ s.s. eins og Kalifornía o.fl. Hæstiréttur þar í landi hefur líka nýverið fellt dóm í þessa veru s.s. um rétt ríkja USA til að setja reglur um losunarmörk bíla. 

Báðir forsetaframbjóðendurnir nú boða róttæka stefnubreytingu í loftslagsmálum nái þeir kjöri. Obama og McCain leggja báðir á það áherslu að Bandaríkin taki forystu í málaflokknum á ný líkt og Bandaríkin hafði lengi í samfélagi þjóðanna (til aldamóta eða svo).  Obama vill taka upp kolefniskvóta með uppboðsfyrirkomulagi, en McCain segist vilja endurúthluta frítt með flókinni aðferð sem ekki er auðskilin.

Báðir leggja mikla áherslu á að dregið verði hratt úr losun koltvísýrings á næstu áratugum með nýrri orkustefnu, en mikið ber í milli um aðferðir.  Obama vill allsherjar endurmat á orkuþörf og orkustefnu með áherslu á endurnýjanlega orkugjafa á meðan McCain segir að óhjákvæmilegt sé að líta til kjarnorkunnar.

Þó svo að stefna McCain sé að mínu mati raunsærri þegar öllu er á botninn hvolft, er Obama mun trúverðugri til að vilja á endanum að hrinda í framkvæmd þeim breytingum sem verða að eiga sér stað í orkumálum Bandaríkjanna og fylkja almenningi um breytt hugarfar í umgengni við bruna á lífrænu eldsneyti. Öðruvísi gerist fátt í þessu landi orkusóunar og sérgæsku.   Áfram Obama !

 

 

Kaldur október

Nýliðinn októbermánuður er ekki aðeins tíðindamikill í sögu þjóðarinnar, heldur sker hann sig nokkuð úr veðurfarslega.  Hann var kaldur um land allt og sérstaklega var kalt síðari hluta mánaðarins. Eins snjóaði víðast í byggð  heldur fyrr en jafnan gerist. Ég hef ekki enn séð tölur frá Veðurstofunni, en í Reykjavík bendir allt til þess að ekki hafi verið kaldara í október frá því 1987.

Október 2008 er um (og jafnvel rúmlega) 1,5°C undir meðallagi.  Aðeins einn annar mánuður á þessu ári hefur verið undir meðallagi í höfuðborginni, en það var febrúar (-0,6°C í frávik).  Fara þarf allt aftur í febrúar 2002 til að finna mánuð sem sem var hlutfallslega kaldari en þessi nýliðni októbermánuður.

Sannast sagna eru flestir mánuðir þessi árin hlýrri samanborið við hið kalda meðaltal áranna 1961-1990.  En það kemur þó fyrir að einn og einn sé markvert kaldari en tölur þessa ára bera með sér. Nýliðinn mánuður er einn þeirra. 

Svo er bara að sjá hvaða stefnu hitafarið tekur í nóvember...