Gríðarlegur varmatilflutningur í útsynningnum

Éljaloftið sem borist hefur yfir okkur úr suðvestri síðaustu tvo sólarhringa og rúmlega það er að upprauna ískalt heimskautaloft komið af ísasvæðum vestan Grænlands eða víðernum meginlands Kanada. Loftmassinn er mjög kaldur og -20 til -30°C við yfirborð er kennistærð hitans áður hann hann berst út yfir opið hafið.  Hafið gefur frá sér mikinn varma í þeirri viðleitni að jafna út hitamuninn.  Varmaflæaðið er skipt í tvo aðgreinda þætti.  Annars vegar skynvarma eða varmaskipti sem verða við snertingu kalda loftsins við yfirborð sjávar.  Hinn þátturinn er svokallaður gufunarvarmi.  Kalda og  þurra loftið drekkur í sig raka úr sjónum.  Sú uppgufun krefst varma sem tappaður er úr sjónum.  

Á tveimur kortum frá ECMWF og nálgast má nú á Brunni Veðurstofunnar er varmaflaæði þessara þátta reiknað.  Fyrst skynvarminn og í morgun kl. 06 mátti sjá á spákorti reiknuðu í nótt að flæðið suðvestur af Íslandi nam um 150 W/m2 (Wött á fermetra sjávar).  Gufunarvarminn á neðra kortinu er öllu meiri eða um 300 W/m2.  Þessar tölur má lesa úr litaskyggingum kortanna og við horfum að sinni fram hjá öðru því sem þessi kort sýna.  

450 W/m2 er því áætlað heildar streymi varmans á hvern fermetra sjávar og við tökum líka eftir því að eðlilega er það ekkert yfir Íslandi, réttara sagt neikvætt því landið er er kaldara en loftið. Setjum nú þessa tölu í stærra samhengi og reiknum með því að flæðið eigi sér stað yfir hafsvæði hér suðvesturundan sem er svipað flatarmáli Íslands eða um 100 þús. ferkílómetrar. Í raun er hafið að gefa frá sér varma af þessari stærðargráðu á mun víðfemara svæði, en hörldum okkur við jafngildi fltarmáls Íslands. Umreiknað í orku lætur nærri að varmaflæðið nemi um 1.000 Terawattstundum (TWh) á einum sólarhring.  Það gríðarmikil orka og ótrúlegt að kalt hafið hér suðvesturundan geti verið þetta mikil orkulind. (kórrétt að tala um orkubera, því lindin er jú í sólinni). Til samaburðar var öll orkuvinnsla á Íslandi 17 TWh árið 2010 !

En hvað verður þó um þessa orku ?  Jú varmaflæðið hitar upp loftmassann, yfirborðshitinn fer úr -20 í 0°C.  Heilmikil hreyfiorka losnar líka úr læðingi í formi lóðstreymis, raki þeytist hátt í loft upp og éljaklakkar myndast. Hreyfiorkan kemur líka fram með láréttum vindi, en suðvestanvindurinn er líka  knúinn áfram að verulegu leyti af hitamun sem verður til suðurs þegar heimskautaloftið brýst fram út á hafið.  Því miður er aðeins lítill hluti þessa "risaorkuvers" sem við höfum hér í túnfætinum virkjanlegur.  Hluti éljaúrkomunnar sem fellur á hálendinu bráðnar vitanlega á endanum og vatnið rennur e.t.v. um hverfil vatnsaflsvirkjunar.  Dulvarminn verður þannig að raforku eftir miklum krókaleiðum.  Vindinn mætti líka virkja eins og gefur að skilja, en þannig næðist engu síður ekki nema brotabrot af þeirri orku sem losnar úr læðingi. Stærstur hluti varmans tapast síðan fljótt aftur með útgeislun lofthjúps út í geim með sömu lögmálum og gilda um stóru myndina þ.a. að jafnaði ríkir jafnvægi á milli inngeislunar frá sólu og útgeislunar jarðar og lofthjúps.

 

Athugasemdir

[Bjarni Gunnlaugur (IP-tala skráð) 9.3.2012 kl. 13:25]

Takk fyrir frábærar lýsingar, Einar. Þið Trausti eigið þakkir skyldar fyrir þessi veðurblogg ykkar.  Ekki get ég að því gert að ég fer að hugsa um við lesturinn,  hvort ekki meigi skýra önnur ferli en  veður með svipuðum aðferðum. Hvað með t.d. mannkynssöguna? Steppurnar í Mongólíu orsökuðu orkuflæði úr sól yfir í gras og svo búsmala og menn.  Ákveðnar aðstæður urðu til þess að "kalda loftið" braust fram og myndaði hæða/lægðahringiður og ólgu (þjóðflutningarnir miklu) þangað til nýju jafnvægi var náð.

Þetta er nokkuð magnað, hvernig hið óreiðukenda fyrirbæri,veður, er útskýrt með tiltöluglega einföldum grundvallarlögmálum en líka með ákveðnu samhengi þar sem líkindin eru reiknuð út yfir í oft furðunákvæmar spár fyrir framtíðina.

Hvað með mannlega hegðun?   Rekstur eins stykkis Íslands?  Þarf ekki svipaða nálgun þar, er hagfræðin að standa sig? Þarf hún ekki að tileinka sér betur aðferðafræði veðurfræðinnar?  (Sem betur fer er veðurfræðin nokkuð óháð vísindagrein, þar græða menn ekki á að spá vitlaust eins og getur gerst hjá hagfræðingum).Gott væri að geta fengið svona skilmerkilegar lýsingar á ástandi þjóðmála,hvað með fréttamenn? Spyr sá er ekki veit og er vissulega kominn langt út fyrir ramma þessa bloggs ;-)

En hvað segirðu með það þegar þessum varmaflutningi kalda loftsins fyrir vestan Grænland lýkur, kemur þá blessað hlýja vorið með rafabelti og slorið?