Östra Sörmlands Flygklubb Segelflygteori Meteorologi Urban Norrström 0730 55 88 00 [email protected] Segelflygteori - Meteorologi Innehåll - Meteorologi 1. Atmosfären 2. Moln 3. Begrepp 4. Väder och väderlek 5. Uppvindar 6. Väderprognoser 7. Tempogram 8. Instuderingsfrågor Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori 1. Atmosfären •Atmosfären är det Exosfären > 600 km tunna luftlagret som finns runt jorden… Termosfären > 85 km Temperaturen ökar med höjden Mesosfären 45 – 85 km Temperaturen sjunker med höjden Nattlysande moln •Atmosfären hålls kvar av jordens gravitation och har inget abrupt slut utan tunnas successivt ut i tomma rymden. Stratosfären 12 – 45 km Temperaturen ökar med höjden Ozonskiktet (350 DU i Sv) • Atmosfärens Troposfären 0 – 12 km Här finns det vi kallar väder (innehåller nästan all vattenånga) Utgör 90 % av atmosfärens massa Temp. sjunker med höjden tjocklek är ca 1000 km, men mer än 99% av massan finns inom 40 km från jordens yta. ~FIG 6.1 1:1(10) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Atmosfärens sammansättning Troposfären Polerna: 8-10 km Ekvatorn: 16-18 km Luft: • 78 % kväve, N2 • 21 % syre, O2 • 0,93 % argon, Ar • 0,038 % CO2 • 0,0001 % Ozon, O3 Vattenånga ~FIG 6.1 1:2(10) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Instrålning och utstrålning ~FIG 6.6 1:3(10) 1:2(6) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Instrålning och uppvärmning Markens uppvärmning beror på: • Vinkeln mot strålningen • Fuktighet • Jordart och vegetation • Markytans reflektionsförmåga • Vindstyrkan • Förmåga att magasinera värme • Molntäcke 1:4(10) 1:2(6) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Jordens 5 klimatzoner Tropiskt klimat - Hett och fuktigt - Varje månad, medeltemp. över +18 °C - Runt ekvatorn Arid klimat - Torrt och soligt - Stäpp eller öken - Australien och norra Afrika Varmtempererat klimat - Årstidsväxlingar. Varierande nederbörd - Kallaste mån. medeltemp. över -3 °C - Europa och sydöstra Nordamerika. Kalltempererat klimat - Årstidsväxlingar. Varierande nederbörd - Kallaste mån. medeltemp. under -3 °C - Norra Europa och Nordamerika Den rysk-tyske meteorologen Wladimir Köppens fem klimatklasser. Polarklimat - Mycket kall vinter, ingen riktig sommar - Varmaste mån. medeltemp. under +10 °C - Tundror och glaciärer - Arktis, Antarktis och norra Sibirien 1:5(10) 1:2(6) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Lufttryck ● Trycket av luften ovanför o o o Normalt: 1013,25 hPa (mb), Pa=N/m3 1 mb – 8 m 1 kg per cm2 FIG 6.18 ● Högre höjd g lägre tryck o o ● 1:6(10) Halva trycket på 5500 m Syrgas krävs över 3500 m Lufttryckmätare – barometer – höjdmätare FIG 6.17 Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Lufttryck - Höjd QNH = höjd över havet QFE = höjd över flygplatsen Höjdmätaren visar för högt vid: -Låg temperatur -Lågt lufttryck ~FIG 6.23 1:7(10) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Skiktningar i atmosfären Luftmassans vertikala temperaturfördelning. Instabil: gynnar vertikala rörelser Temperaturen minskar med >1°C /100m Stabil: dämpar vertikala rörelser Temperaturen minskar med <1°C /100m Temp Luftpakets temp p.g.a temperaturförändring Neutral: balans mellan de vertikala krafterna (tecken på ett väl omblandat skikt) Temperaturen minskar med 1°C /100m ~FIG 6.26 – 6.27 1:7(8) 1:8(10) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Vindhastighet (Beaufortskalan ) Väderrapport: m/s Vindstrut 5 kt/band 1:9(10) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori ICAO Standardatmosfär 1. Lufttryck vid havsytan = 1013,25 hPa 2. Lufttemperatur vid havsytan = 15 °C 3. Relativ fuktighet = 0 % 4. Luftdensitet = 1,225 kg / m³ 5. Temperaturavtagande = 0,65 °C / 100m 6. Tropopaushöjd = 11000 m 7. Tropopaustemperatur = - 56.5 °C 8. Isotermi till 20 km höjd, temperaturökning 1 °C/km upp till 32 km, lika sammansättning av luft till 80 km. 1:10(10) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori 2. Moln ● När bildas moln? – – ● Mycket fukt i luften Låg temperatur Daggpunkt – Högsta temp där droppar bildas (kondenseras) moln, dimma ● när fukt tillförts ● när temp sänkts 2:1(18) Poul Kongstad Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Molnslag Molnklasser: Höga moln 5 - 13 km Medelhöga moln 2 - 7 km Låga moln 0 - 2 km FIG 6.60 2:2(18) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Molntyper Uppglidningsmoln bildas då luften pressas uppåt av en front eller mot stigande terräng tills dess att vattenånga kondenserar. Konvektiva moln bildas då varm luft stiger uppåt och kondenserar. 2:3(18) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Vad betyder namnen? 2:4(18) Cirrus hårlock Alto hög höjd Cumulus stapel Stratus breda ut sig Nimbus nederbörd Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Cirrus, Ci, Fjädermoln 2:5(18) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Cirrocumulus, Cc, makrillmoln 2:6(18) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Cirrostratus, Cs, slöjmoln 2:7(18) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Altostratus, As, skiktmoln 2:8(18) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Altocumulus, Ac, böljemoln 2:9(18) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Altocumulus 2:10(18) Lenticularis, linsmoln Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Stratocumulus, Sc, Valkmoln 2:11(18) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Stratus, St, Dimmoln 2:12(18) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Nimbostratus, Ns, Regnmoln 2:13(18) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Cumulus, Cu, Stackmoln Cumulus humilus, Cumulus mediocris 2:14(18) Cumulus congestus Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Cumulonimbus, Cb, bymoln 2:15(18) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Cumulonimbus, Cb ● ● Kraftiga fallvindar framför Cb (som rör sig snabbt) Plötslig stark markvind – – ● kan blåsa iväg plan farligt vid landning Cb g Landa direkt! – Förankra flygplanen FIG 6.59 2:16(18) Poul Kongstad Segelflygteori - Meteorologi Hur stora är molnen? 200 m – 100+ km Ci - 0,002 g/m3 Cb - 1 g/m3 1.000.000 ton (17 000 ton/km3) Molnskugga 2:17(18) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori WMO molnklassificering Huvudmolnslag Cirrus (Ci), Fjädermoln Cirrocumulus (Cc), Makrillmoln Cirrostratus (Cs), Slöjmoln Altocumulus (Ac), Böljemoln Molnarter fibratus, uncinus, spissatus castellanus, floccus stratiformis, lenticularis castellanus, floccus fibratus, nebulosus stratiformis, lenticularis castellanus, floccus Specialformer intortus, radiatus, vertebratus duplicatus Ytterligare kännetecken mamma undulatus lacunosus duplicatus, undulatus tanslucidus, perlucidus opacus, duplicatus undulatus, radiatus, lacunosus virga mamma virga mamma virga, praecipitatio pannus, mamma Altostratus (As), Skiktmoln - Stratocumulus (Sc), Valkmoln stratiformis lenticularis castellanus translucidus, opacus duplicatus, undulatus radiatus translucidus, perlucidus opacus, duplicatus undulatus, radiatus, lacunosus Stratus (St), Dimmoln Nebulosus, fractus opacus, translucidus, undulatus praecipitatio Cumulus (Cu), Stackmoln humilis, mediocris congestus, fractus radiatus pileus, velum, virga praecipitatio, arcus, pannus tuba - - calvus capillatus - praecipitatio,virga pannus raecipitatio, virga, pannus, incus, mamma, pileus, velum,arcus, tuba Nimbostratus (Ns), Regnmoln Cumulonimbus (Cb), Bymoln 2:18(18) mamma virga praecipitatio Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori 3. Några meteorologiska begrepp • Advektion • Konvektion • Hävning • Subsidens • Konvergens • Divergens • Adiabatisk 3:1(8) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Några meteorologiska begrepp • Advektion Horisontell förflyttelse av luft • Konvektion • Hävning • Subsidens • Konvergens • Divergens • Adiabatisk 3:2(8) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Några meteorologiska begrepp • Advektion • Konvektion Vertikal förflyttelse av luft • Hävning • Subsidens • Konvergens • Divergens • Adiabatisk 3:3(8) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Några meteorologiska begrepp • Advektion • Konvektion • Hävning • Subsidens Luft stiger uppåt: 1. Varmfront, kall2. Sol g varmluft 3. Terränghinder 4. L L • Konvergens • Divergens • Adiabatisk 3:4(8) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Några meteorologiska begrepp • Advektion • Konvektion • Hävning • Subsidens • Konvergens Nedsjunkning av luft H • Divergens • Adiabatisk 3:5(8) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Några meteorologiska begrepp • Advektion • Konvektion • Hävning • Subsidens • Konvergens L • Divergens • Adiabatisk 3:6(8) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Några meteorologiska begrepp • Advektion • Konvektion • Hävning • Subsidens • Konvergens • Divergens H • Adiabatisk 3:7(8) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Några meteorologiska begrepp • Advektion • Konvektion • Hävning • Subsidens • Konvergens • Divergens • Adiabatisk 3:8(8) Utan värmeutbyte med omgivningen Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori 4. Väder och väderlek Väder - korta tidsperioder (timmar eller dagar). Väderlek vädret under ett par dagar upp till två veckor. FIG 6.96 Klimat – vädret under en längre tid (över en 30-årsperiod) 4:1(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Luftmassor ● Stort område med "liknande väder" – – ● Vad påverkar luftens temperatur? – – ● Temp – fuktighet – skiktning Kallmasseväder, varmmasseväder Jordytan Moln Vad påverkar luftens fuktighet? – – – Hav, sjöar, vegetation Vad händer när fuktigheten ökar? Absolut-/Relativ- 4:2(42) Poul Kongstad FIG 6.11 Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Relativ luftfuktighet Hur mycket fukt luften innehåller i relation till hur mycket fukt som luften kan bära maximalt, utan att kondensera. Temperaturberoende 50 % relativ fuktighet vid 20 °C motsvarar nästan 100 % relativ fuktighet vid 10 °C. Relativ luftfuktighet (%) under juli, medelvärden 1996-2012 4:3(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Absolut luftfuktighet 10 g/m3 ≈ 1% absolut luftfuktighet 4:4(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Fronter ● Gränser mellan luftmassor ● ● ● ● ● Varmmasseväder ● ● ● Polarfront Varmfront Kallfront Ocklusionsfront Sämre sikt, ev. dimma/moln Stabil skiktning, sommartid dålig termik Kallmasseväder ● ● ● ● ● Luftmassan värms underifrån Labilare skiktning, bättre termik kan bildas Skurar och moln, byig vind God sikt Bäst flygväder efter kallfrontspassage 4:5(42) Poul Kongstad Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Skiktning (temperatur) ● Temperatur - höjd – ● Inversion/Isotermi – – – ● ● Sjunker ca 6.5˚/1000 m i snitt ● upp till ca 10 km Temp stiger/är konstant med ökad höjd Hinder för termik Disigare "instängd" luft under Stabil skiktning Labil skiktning 4:6(42) Poul Kongstad FIG 6.12 Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Skiktningar i atmosfären Luftens temperaturavtagande för torr luft - torradiabat Höjd stabil inversion extremt stabil indifferent / neutral isotermi mycket stabil instabil / labil Temperatur 1:7(8) 4:7(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Högtryck Ett högtryck eller en anticyklon är ett område där lufttrycket är högre än i omgivningen Luften runt ett högtryck roterar medurs på norra halvklotet. I ett högtryck bildas ofta ett skikt kallat subsidensinversion på c:a 1500 m Skiktet kan ligga kvar hela dagen om inte solen kan lösa upp molnen. På sommaren är solen oftast så stark att den bryter upp inversionen. På höstarna kan dimma och dimmoln ligga kvar. H Högsta uppmätta lufttrycket i Sverige: 1038,8 hPa ~FIG 6.71 4:8(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Lågtryck Lågtryck (cyklon) ett område där lufttrycket är lägre än omgivningen. Vindarna blåser i en virvel in mot lågtryckets centrum. Corioliskraften gör att vindarna blåser moturs på det norra halvklotet. Ju större skillnaden är i lufttrycket, desto kraftigare blir vindarna. L Lägsta uppmätta lufttrycket i Sverige: 938,4 hPa ~FIG 6.70 4:9(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Corioliskraften • Fiktiv kraft • Rörelse i roterande koordinatsystem • Störst vid polerna • Noll vid ekvatorn • Krökta isobarer runt L och H g centrifugalkraft • Vinden ökar runt ett högtryck 4:10(42) 4:7(35) ~FIG 6.65 Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Corioliskraften – fördjupning 1(3) På vår lat. roterar jorden med 220 m/s. Avstånd till jordaxeln: 310 mil => centrifugalaccelerationen skulle flytta ett föremål 20 m/min om inte jorden var tillplattad vid polerna. Jordens tillplattning => dragningskraften pekar inte rakt ner (vinkelrätt) mot jordytan utan en aning inåt, mot jordaxeln. På norra halvklotet innebär det en liten dragning mot norr. Tyngdkraften på ett stillastående föremål pekar vinkelrätt mot jordytan och bestäms av summan av jordens dragningskraft och centrifugalkraften på grund av jordrotationen. Rör vi oss får dragningskraften eller centrifugalkraften övertag och drar oss mot, respektive bort från jordaxeln. Denna sidoacceleration, som beror på jordrotationen och latituden, är corioliskraften. 4:11(42) 4:7(35) g = tyngdkraften g* = dragningskraften C = centrifugalkraften Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Corioliskraften – fördjupning 2(3) Springer vi österut med10 m/s, får vi högre total hastighet än jorden (220+10=230 m/s). Vi påverkas an en förstärkt centrifugalkraft, som på 1 minut driver oss 2 meter söderut (mot höger). Springer vi västerut blir vår hastighet lägre (220-10=210 m/s) och vi påverkas av en något försvagad centrifugalkraft, som dock fortfarande är riktad söderut. Den norrut riktade dragningskraften får nu överhanden och driver oss på 1 minut 2 meter mot norr (mot höger). Ett föremål som rör sig mot söder och avlänkas rakt till höger får snart en rörelse mot väster, och snart mot norr, sedan mot öster …. Jordrotationen får rörelser på jordytan att gå i cirklar. 4:12(42) 4:7(35) Figuren visar en idealiserad bild av hur corioliskraften (co) påverkar rörelsen (v) på norra halvklotet utan inblandning av andra krafter. Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Corioliskraften – fördjupning 3(3) Oberoende av åt vilket håll på norra halvklotet en golfboll puttas med en hastighet av 2 m/s kommer den efter 10 sekunder på grund av corioliskraften att ha vikt av 12 mm till höger. Om golfbollen kunde rulla utan friktion, skulle den komma tillbaka till spelaren efter 14 timmar, sedan den fullbordat en cirkelrörelse med 16 km radie. (Tiden 14 timmar är samma för andra hastigheter, med radien blir 8 km per 1 m/s) Coriolisparametern=hastigheten*2(2p/(23h+56min+23s))sin(lat.) ≈ hastigheten*(1,2*10-4/s) Jordrotationens förmåga att återföra all rörelse till utgångspunkten, är av avgörande betydelse för atmosfärens vindar. 4:13(42) 4:7(35) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Lågtryckens bana Sverige ligger i västvindbältet med främst sydvästliga eller västliga vindar. (Västlig vind kommer från väst.) De flesta lågtryck som berör norra Europa kommer från väster. De bildas utmed polarfronten som skiljer polarluft från tropikluft. (kall luft från varm) Temperatur, vind, lufttryck påverkar polarfronten och får den kallare luften att strömma söderut i olika banor Vb-banan lever kvar inom meteorologin - Påverkar Sverige, svår att prognostisera NAO – North Atlantic Oscillations Lufttrycksskillnad: Island (L), Azorerna (H) 4:14(42) Jacob van Bebbers lågtrycksklassificering (1891) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Hur lågtryck bildas Kraftig tryckskillnad. Vinden ökar med höjden. 9-12 km upp nås jetströmshastigheter på 30+ m/s. Ungefär lika mycket luft strömmar in som ut genom jetvindsmaximumet. 4:15(42) Om en mindre mängd luft strömmar in än ut sker en lågtrycksbildning längre ner och bildar en svag moturscirkulation. Moturscirkulationen av kall och varm luft får till följd att högt tryck i höjden ökar och lågt tryck i höjden minskar. Strömningen blir mer krökt (amplifieras). Amplifieringen ökar vinden nerströms och försvaga den uppströms. Luftunderskottet ökar, trycket faller ytterligare i lägre nivåer. Cirkulationen ökar ytterligare –lågtrycket fördjupas. Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Hur lågtryck bildas (boken) Om en störning uppträder på polarfronten (temperatur, vindhastighet eller riktning) kan polarfronten börja svikta och den kallare luften börjar strömma söderut. Varmluften glider upp på den kalla. Strömmen i tuben accelererar och böjer strömmen åt höger. Lufttrycket faller och ett lågtryck bildas. Framför varmfronten faller lufttrycket på grund av att den varma luften som ersätter den kallare är lättare. På motsvarande sätt FIG 6.96 stiger luftrycket i kalluften bakom det begynnande lågtrycket. Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori 4:16(42) Hur lågtryck och fronter bildas • Mellan tropik- och polarluft uppstår störningar i form av vågrörelser. • Varmluften pressas upp över den kalla luften och stiger. • Lufttrycket sjunker och den kallare luften sugs in under. • Jordrotationen skapar en virvel som utvecklas till ett lågtryck. • Normalt kommer 3 - 5 lågtryck i rad från Nordatlanten. • Framför varje lågtryckscentrum finns en varmfront och bakom en kallfront. 4:11(26) 4:17(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Hur högtryck bildas Varma högtryck är beroende av lågtrycken både för sin uppkomst och för sin fortsatta existens. Ett högtryck bildas på grund av att luft som stiger når troposfären och kyls av. Luften blir tyngre och sjunker. Detta gör att trycket mot jorden ökar och ett högtryck bildas. En jetströmblåser från ett lågtrycksområde till ett högtrycksområde. Vinden har skapats eller förstärkts av en kraftig lågtrycksutveckling. Luften fortsätter att strömma runt högtrycket. Vinden rör sig en aning inåt och bidrar till att föra in mera luft och förstärka högtrycket. 4:18(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Hur högtryck bildas Kalla högtryck (10%) bildas av en högtrycksrygg mellan lågtryck som passerar över de norra delarna av Skandinavien. Om det följande lågtrycket är långt borta eller tar en sydligare bana, kan högtrycksryggen utvecklas till ett riktigt högtryck med slutna isobarer. I sådana fall är luften inom högtrycket nästan alltid kall, speciellt i dess norra del. Kalla högtryck är oftast kortlivade. Instrålning och nedsjunkning gör att en omvandling till ett varmt högtryck sker på ett par dygn. 4:12(26) 4:19(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Luftströmmar mellan högtryck och lågtryck 4:12(26) 4:20(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Vädret runt ett lågtryck L 4:12(26) 4:14(35) 4:21(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Lufttryck - Höjd (rygg) (tråg) Isohyps - linje som förbinder punkter med samma höjd över havet, eller linje som binder ihop punkter med samma avstånd till en viss tryckyta. (cf. Högtryck=luftberg) Isobar - linje som förbinder orter med samma lufttryck korrigerat till havsytans nivå Höjdmätaren visar för högt vid: -Låg temperatur -Lågt lufttryck 4:22(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Vindar och vindriktning Mellan ett högtryck och ett lågtryck finns en tryckkraft som strävar efter att utjämna tryckskillnaden. Tryckkraften sätter luften i rörelse och vi får en vind. Corioliskraften medför att luftströmmen vrids åt höger på norra halvklotet Ett jämviktsläge inträffar då corioliskraften är lika stor som tryckkraften och vinden blåser då parallellt med isobarerna. (geostrofisk balans) Buys Ballots regel: Vinden i ryggen g - L till vänster - H till höger 4:23(42) Ju tätare isobarerna ligger desto starkare blir vinden Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Friktionens inverkan på vindriktningen ~30° FIG 6.69 Markfriktion påverkar upp till 500 - 1000 m Vinden vrider åt höger på högre höjd - Ekmanspiralen 4:24(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Varmfront ● Varm luftmassa tränger fram mot kall – – – Lugn, flack och bred (30-100 mil) Börjar med höga moln Ci g sänker sig Cs As Ns Helmulet och lugnt regn till sist 1:100 – 1:400 FIG 6.91 4:25(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Luftmassor och fronter Varmfront Varmfronten Cirrus Cirrostratus Altostratus Varmt Cumulus Nimbostratus Stratus 0 km Kallt 600 km Mark 4:26(42) Segelflygteori - Meteorologi Passiv kallfront ● Kall luftmassa tränger undan varmare – – ● Pressar upp varmluften g moln direkt Börjar med regn Passiv kallfront – Molnen kommer i omvänd ordning mot varmfront Ns As Cs Ci 1.30 – 1:75 FIG 6.92 4:27(42) Poul Kongstad Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Aktiv kallfront ● Aktiv kallfront rör sig snabbt – – – – – – 75 km/h Kraftig hävning Cb i rad längs fronten Smalt nederbördsområde Kraftigt regn, hagel Byig vind • Luften mycket kallare bakom än framför fronten • Kalluften rör sig snabbast en bit upp, ~2-6 km höjd • Varmluft kvar nära marken • Omlagringen startar samtidigt i ett stråk parallellt med fronten • Kraftiga åskskurar, riklig nederbörd 4:28(42) FIG 6.93 Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori 1.30 – 1:75 AktivKallfronten kallfront Luftmassor och fronter Cumulonimbus Varmt Kallt Stratocumulus Cumulus Nimbostratus 150 km 4:29(42) Cumulonimbus 0 km Mark Segelflygteori - Meteorologi Ocklusionsfront Bildas när kallfronten rör sig snabbare och hinner den ifatt varmfronten i ett äldre lågtryck. Den varma luften pressas uppåt. De båda kallare luftmassorna möts. Är kalluften bakom kallfronten kallare än luften framför varmfronten, bildas ~FIG 6.95 en kallfrontsocklusion. Annars bildas en varmfrontsocklusion. Lågtrycket fyll sakta ut och normaliseras. 4:30(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Ocklusionsfront 4:31(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Tryckförändringar vid frontpassage • Lufttrycket sjunker några timmar före varmfrontspassage • Mellan fronterna små ändringar • Bakom kallfront stiger lufttrycket Luftmassans temp ger tryckförändring 4:32(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Tråglinje • En utbuktning på ett lågtryck kallas tråg • Längs tråglinjen bildas konvergens – kraftigare vind bakom tråget • Konvergensen producerar konvektiva moln om det är tillräckligt fuktigt och labilt 4:33(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Högtryckrygg • En utlöpare från ett högtryck kallas rygg • Bildas ofta mellan två lågtryck • Torr luft, liten mängd moln 4:34(42) Rygg Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Väderfaser L H H V Område 1 2 3 4 V 5 K 6 4:34(42) Beskrivning Framför högtrycket Högtryckscentrum Bakom högtrycket Framför fronten Varmfront Varmluftsektor Väder och moln Instabilt nära marken, stabilisering ovanför genom subsidens Stark subsidens = undanpressad luft = stabilisering Subsidens = undanpressad luft = stabilisering Varmluften pressas uppåt, ökad molnighet Ihållande regn Stabil eller neutral luft. Eventuella skiktmoln Varaktighet 1-2 dagar Flera dagar 1 dag 6-8 timmar 6-15 timmar 1-12 timmar Kallfront Efter kallfrontspassagen Kraftigt regn/Åskväder Cumulusbildning 3-4 timmar 1-2 dagar Termik + 0 ----? Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori ---++ Sjöbris, Landbris ● Sjöbris – – – ● Landbris – – 4:22(26) 4:35(42) Sol på land g stig Kallt hav / sjö Kall vind in över land Utstrålning g kallare på land än över vatten Vind från land på natten ~FIG 6.72 Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Sjöbris •Kall vind släcker ut termik •Stark vind från kallt hav •Moln bildas inte 4:36(42) Poul Kongstad Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Konvergenslinjer När vindar möts i vissa vinklar och luften trycks uppåt vid mötet kan stig och sjunk rada upp sig och bilda en konvergenslinje. Dessa kan exempelvis bildas när grundvind och sjöbris möts eller bildas av andra fysikaliska orsaker. Molngator kan vara resultatet av en konvergenslinje. De kan också vara helt osynliga. Konvergenslinjerna kan i vissa fall lägga upp sig i sexhörningar (Hexagonteorin) 4:24(26) 4:37(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Sjöbrisfront - konvergenslinje FIG 6.74 4:38(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Konvergenslinjer i Bergslagen 4:24(26) 4:39(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Konvergenslinje skapar molngata 4:24(26) 4:40(42) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Repetition: Vindar ● Blåser det från högtryckets centrum till lågttycket centrum ? – ● Vindstyrka – ● Ökar med tryckskillnaden Vindriktning – – ● NEJ! längs isobarer g långlivade vädersystem Vad är västlig vind? – – Kommer från väst 270˚ FIG 6.68 4:41(42) Poul Kongstad Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Repetition: Högtryck eller lågtryck? 4:42(42) Segelflygteori - Meteorologi 5. Uppvindar Hang FIG 6.76 – 6.84 Lävågor FIG 6.85 – 6.87 Termik FIG 6.29 – 6.25 5:1(21) Segelflygteori - Meteorologi Hang – Orografisk hävning 5:2(21) Segelflygteori - Meteorologi Lävågor – Orografisk hävning 5:3(21) Segelflygteori - Meteorologi Lävågor - fjällflygning ● Lävågor kan ge kraftigt stig - ● Nå höjdvinster på 3-6000+ m Bakom bergskedja (hinder) Stark vind 30-60 km/t, vinkelrätt mot hindret Stabil skiktning Rotorer - Turbulenta luftrullar bakom hindret (i lä) ● ● Lävågsmoln - Lenticularis Föhnglugg 5:4(21) Poul Kongstad FIG 6.65 Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Föhnglugg FIG 6.88 5:5(21) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Termik – Konvektiv hävning 5:6(21) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Termik ● Uppvärmning av marken Luftbubblor värms Störning g bubblan börjar stiga ● Om skiktning labil ● ● – – ● Luftbubblan fortsätter stiga Den blir större och svalnar Ofta bildas moln i termiken (1/8 – 8/8) – Moln ökar termiken ● 5:7(21) Men även torrtermik utan moln finns ~FIG 6.35 Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Termik Kondensationsnivå Vind Den uppvärmda luften närmast marken rör sig med vinden. En störning, t. ex. en kulle eller en skogsridå, får lutblåsan att släppa och stiga 5:8(21) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Vindens inverkan på termiken ● Kanal g Blåsa Högre molnbas + Kraftigare termik 5:9(21) Poul Kongstad Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Vindens inverkan på termiken ● Kortvarig termik – – ● Pulser från samma plats Molnet har släppt kanalen Hitta termiken – – Sök mot vinden Sväng mot vinden 5:10(21) Poul Kongstad Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Cumulusmolnets livscykel 1. Varmluft samlas 2. Varmluft lossnar 3. Molntussar 4. Fler molntussar 5. Molnbas tydlig 6. Termiken maximal 7. Termik slut, upplösning FIG 6.55 8. Upplösning, sjunk 9. Upplöst 5:11(21) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Cumulusmolnets utveckling Ett produktivt Cu under utveckling kännetecknas av: •triangelform med basen nedåt •mörk plan bas •skarpa tydliga kanter •växer blomkålsliknande •grå eller vit färg, beroende på solljuset mörkare eller ljusare Ett improduktivt, döende moln kännetecknas av: •triangelform med spetsen nedåt •trådiga, fibrösa kanter, speciellt vid basen •dåligt definierad bas •blir mindre och mindre •gulaktig till brunaktig färg. 5:12(21) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Termik under cumulusmoln Leta stig under det mörkaste området under molnen 5:13(21) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Termik under cumulusmoln Vindprofilen påverkar också utseendet på molnet och var termiken finns. Ta reda på var termiken finns under ett moln just denna dag. Leta på samma ställe under nästa moln. (vindsida, solsida, läsida…) 5:14(21) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Den adiabatiska bubbelteorin Höjd +12 1000 1000 900 900 800 800 +13 700 +13,5 600 +14 700 +12,5 Lufttemp. °C +13 +12,5 +12 400 300 +16 +12,5 +13 +13 +14 +14 +15 +15 +16 300 200 +17 +16 +17 200 100 +18 +18 +17 100 0 +19 +19 +18 +20 +19 600 500 0 500 400 +15 Termikblåsans temp. °C ~FIG 6.31 5:15(21) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Blandning med omgivande luft 1000 900 Luft blandas in i bubblan 800 -Acceleration - Bromsade verkan 700 -Temperaturen sjunker 600 -Volymen ökar +13 500 +14 400 +15 300 +16 200 +17 100 +18 0 +19 Friktion 5:16(21) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Luftfuktighet och molnbas FIG 6.45 FIG 6.45 5:17(21) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Temperatur- och daggpunktskurva Skiktningskurva = uppmätt temperaturavtagande Hävningskurva = teoretisk (t.ex. -1 °C/100m för torr luft) FIG 6.46 5:18(21) FIG 6.47 Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Cumulus vid fuktig inversion FIG 6.48 Cumulusmolnen breder ut sig till stratocumulus och hindrar instrålning 5:19(21) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Molngator FIG 6.51 5:20(21) Segelflygteori - Meteorologi Tvärsnitt genom molngator Vinden ökar med höjden under inversionen FIG 6.49 FIG 6.50 Vinden vinkelrät mot bildens plan 5:21(21) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori 6. Väderbriefing ▪ Väderdata ▪ Prognoser på nätet 6:1(9) Segelflygteori - Meteorologi Satelliter Polär satellit - 850 km via polerna - jordrotation, ny vy varje varv Geostationär satellit - 36 000 km över ekvatorn - bild var 15:e minut 6:2(9) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Väderradar Nederbörd, vind, räckvidd 250 km NORDRAD - 35 väderradar i Sverige (12), Norge, Finland, Danmark, Estland, och Lettland. 6:3(9) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Vädersond Vädersond fäst vid en ballong fylld med vätgas eller helium Ballongen stiger till 20–25 kilometers höjd - är fylld med ~1500 liter vätgas - stiger med ca. 5 m/s; - tar knappt 1,5 timme - exploderar i den tunna luften Under färden uppåt mäter sonden - temperatur - luftfuktighet - lufttryck - vind* 6:4(9) Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Väderstationer - Vindmätare - Fukt- och temperaturgivare. - Molnhöjdsmätare - Nederbördsmätare 6:5(9) - Synopstationer var 3:e h - Klimatstationer, 1/2/3 ggr/dygn - Manuella - Automatiska - ~400 Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Vad mäter väderstationer 6:6(9) Vad mäts? Enhet (förkortning) Mäts med: Temperatur Grader celsius (0C) Termometer Lufttryck Hektopaskal (hPa) Barometer Luftfuktighet Procent (%) Hygrometer Vindhastighet Meter per sekund (m/s) Anemometer Nederbörd Millimeter (mm) Pluviometer/Ombrograf Molnighet Procent (%) Siktare Segelflygteori- -Meteorologi Introkväll Segelflygteori Väderbriefing ▪ METAR - METeorological Aerodrome Report - observation ▪ TAF - Terminal Aerodrome Forecast - prognos 6:7(9) Segelflygteori - Meteorologi Väderbriefing ESSA: Arlanda 281920Z. Gäller den 28:e denna månad, kl. 19.20 Zulu 26010KT: Vinden vid marken 260 grader 10 knop CAVOK: Ceiling And Visibility OK 04/01: Temperaturen är 4° C och daggpunkten 1 ° C Q1010: Lufttrycket är 1010 hPa NOSIG: NO SIGnificant changes 6:8(9) Segelflygteori - Meteorologi Vad vill segelflygaren veta? ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Blir det termik? När startar termiken? Får vi cumulus? Hur hög blir molnbasen? Hur kommer dagen att utvecklas? Tolkning av sonderingar ger svaren !! 6:9(9) Segelflygteori - Meteorologi 7. Tempogram Ett tempogram är en grafisk presentation av hur temperatur och daggpunkt varierar med höjden Väderballong/radiosond skickas upp 2 gånger per dygn (00 och 12 UTC) från ~1000 platser på jorden. (sondering) De används för att få reda på hur temperatur och luftfuktighet varierar med höjden. Man följer ballongen med radar och får fram hur vinden varierar med höjden. Ballongerna når 15-25 km höjd 112 7:1(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Tempogram, uppbyggnad -10° 0° 10° 20° T (C) Ett tempogram är en grafisk presentation av hur temperatur och daggpunkt varierar med höjden Temperaturen ritas ut på x-axeln 7:2(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Tempogram, uppbyggnad Höjd (m) 1000 500 -10° 0° 10° 20° T (C) Ett tempogram är en grafisk presentation av hur temperatur och daggpunkt varierar med höjden Höjden ritas ut på y-axeln 7:3(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Temperaturkurva Höjd (m) 1000 500 -10° 0° 10° 20° T (C) Temperaturen på olika höjder ritas in i diagrammet. 7:4(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Tempogram, uppbyggnad Lufttryck (hPa) Höjd (m) 800 1000 900 500 -10° 0° 10° 20° T (C) Som ett alternativ till höjd kan lufttrycket i Hektopascal (hPa) anges 7:5(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Daggpunkt Höjd (m) Ytterligare en temperatur anges: 1000 Daggpunkten Lufttemperatur 20°C 500 -10° 0° 10° 20° T (C) Daggpunkten är den temperatur vid vilken luftfuktigheten börjar att kondensera. 7:6(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Daggpunkt Höjd (m) Ytterligare en temperatur anges: kondenserar vid ca 10 °C 1000 Daggpunkten Lufttemperatur 20°C 500 -10° 0° 10° 20° T (C) Daggpunkten är den temperatur vid vilken luftfuktigheten börjar att kondensera. 7:7(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Daggpunkt Höjd (m) 1000 500 -10° 0° 10° 20° T (C) Daggpunkten är alltid lägre än Lufttemperaturen. Ju större Differens mellan Lufttemperatur och Daggpunkt, desto torrare Luft. 7:8(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Daggpunkt Höjd (m) Spridning 1000 500 -10° 0° 10° 20° T (C) Daggpunkten är alltid lägre än Lufttemperaturen. Ju större Differens mellan Lufttemperatur och Daggpunkt, desto torrare luft. Denna differens kallas Spridning 7:9(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Ett tempogram ritas 10618 ETGI IDAR-OBERSTEIN(MIL) TRYCK HÖJD TEMP DAGGP (hPa) (m) (oC) (oC) ------- ------- ------ -----977.00 377.0 5.8 4.0 961.00 513.7 11.6 7.1 952.00 592.5 11.8 5.8 925.00 832.8 10.6 5.6 908.00 987.3 9.8 4.8 866.00 1378.8 6.8 3.1 850.00 1532.3 7.8 -5.2 841.00 1620.1 8.4 -13.6 820.00 1828.2 7.2 -12.8 775.00 2288.9 3.6 -14.4 760.00 2447.2 3.0 -22.0 700.00 3106.5 -1.9 -17.9 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 98050800 RIKTN HAST (grad)(knop) ------ -----.0 .0 230.0 12.0 245.0 21.0 255.0 20.0 1000,0 750,0 500,0 250,0 0,0 -15,0 7:10(49) Alfred Ultsch -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Segelflygteori - Meteorologi Ett tempogram ritas 10618 ETGI TRYCK (hPa) ------977.00 961.00 952.00 925.00 908.00 866.00 850.00 841.00 820.00 775.00 760.00 700.00 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 IDAR-OBERSTEIN(MIL) HÖJD (m) ------377.0 513.7 592.5 832.8 987.3 1378.8 1532.3 1620.1 1828.2 2288.9 2447.2 3106.5 TEMP (oC) -----5.8 11.6 11.8 10.6 9.8 6.8 7.8 8.4 7.2 3.6 3.0 -1.9 DAGGP (oC) -----4.0 7.1 5.8 5.6 4.8 3.1 -5.2 -13.6 -12.8 -14.4 -22.0 -17.9 98050800 RIKTN HAST (grad)(knop) ------ -----.0 .0 230.0 12.0 245.0 21.0 255.0 20.0 1000,0 750,0 500,0 250,0 0,0 -15,0 7:11(49) Alfred Ultsch -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Segelflygteori - Meteorologi Ett tempogram ritas 10618 ETGI TRYCK (hPa) ------977.00 961.00 952.00 925.00 908.00 866.00 850.00 841.00 820.00 775.00 760.00 700.00 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 IDAR-OBERSTEIN(MIL) HÖJD (m) ------377.0 513.7 592.5 832.8 987.3 1378.8 1532.3 1620.1 1828.2 2288.9 2447.2 3106.5 TEMP (oC) -----5.8 11.6 11.8 10.6 9.8 6.8 7.8 8.4 7.2 3.6 3.0 -1.9 DAGGP (oC) -----4.0 7.1 5.8 5.6 4.8 3.1 -5.2 -13.6 -12.8 -14.4 -22.0 -17.9 98050800 RIKTN HAST (grad)(knop) ------ -----.0 .0 230.0 12.0 245.0 21.0 255.0 20.0 1000,0 750,0 500,0 250,0 0,0 -15,0 7:12(49) Alfred Ultsch -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Segelflygteori - Meteorologi Markinversion 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 Här stiger temperaturen med höjden (Inversion) Varför? 1000,0 750,0 500,0 250,0 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:13(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Markinversion 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 Här stiger temperatuen med höjdenhar (Inversion) Marken kylt luftenVarför? under natten 1000,0 750,0 500,0 250,0 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:14(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Inversion 2500,0 2250,0 Här stiger temperaturen med höjden (Inversion) Varför? 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:15(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Inversion 2500,0 2250,0 Varmluft på höjd: - Varmluftadvektion eller - Subsidens 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:16(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Luftfuktighet 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 Här är luften relativt fuktig (liten spridning) 1000,0 750,0 500,0 250,0 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:17(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Luftfuktighet 2500,0 Här är luften ganska torr (stor spridning) 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:18(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Hävning Om ett luftpaket är varmare än omgivande luft kommer det att stiga Det avkyls då med 1° per 100 m Luftpaketet stiger så länge det är varmare än den omgivande luften 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 Luft med 15° på 200 m höjd 250,0 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:19(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Hävning Detta temperaturavtagande med 1° per 100m kallar man det torradiabatiska temperaturavtagandet. 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 Luft med 12° på 500m höjd 750,0 500,0 250,0 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:20(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Torradiabat En hjälplinje läggs in i diagrammet med en lutning motsvarande torradiabatens 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 Torradiabat 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 Torradiabat 500,0 250,0 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:21(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Bashöjd Med hjälp av torradiabaten kan vi för en given temperatur på marken identifiera en bashöjd som termiken kan stiga till 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 Torradiabat 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:22(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Bashöjd Från den givna lufttemperaturen på marken 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 Torradiabat 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 14° 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:23(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Bashöjd Från den givna lufttemperaturen på marken följer vi en torradiabat tills den skär temperaturkurvan 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 14° 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:24(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Bashöjd Från den givna lufttemperaturen på marken följer vi en torradiabat tills den skär temperaturkurvan 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 Luften stiger hit 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:25(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Bashöjd Från den givna lufttemperaturen på marken följer vi en torradiabat tills den skär temperaturkurvan och läser av höjden vid skärningspunkten 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 Luften stiger hit Bashöjd 500m 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:26(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Knappt användbar termik Här stiger basen, vid en temperaturhöjning från 8° till 16°, med 175m. Från 400 till 575m 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:27(47) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Utlösningstemperatur Om temperaturen stiger från 16° till 17° ... 19° så stiger basen plötsligt kraftigt (575m -> 1350m) 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:28(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Utlösningstemperatur Temperaturen då markinversionen övervinns kallas utlösningstemperatur 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 Utlösningstemperatur. 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:29(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Molnbildning? Segelflygare ställer sig speciellt frågan om termiken blir synlig, d.v.s. om det blir cumulusbildning. Då måste den stigande luftens fuktighet undersökas. 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:30(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Molnbildning? I detta sammanhang använder man sig av luftens daggpunkt vid marken. Är daggpunkten inte känd kan man använda sig av en termometer som mäter lägsta temperatur under natten. 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 Tmin = 8°C 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:31(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Mättnadslinje Markluftens daggpunkt följer en s.k. mättnadslinje. För praktiskt bruk kan vi betrakta den som en isoterm. Verklig gradient ligger på ca -1° per 1000 m 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 Tmin = 8°C 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:32(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Kondensationsbas Där mättnadslinjen skär temperaturkurvan kan moln bildas. D.v.s. vi får en synlig kondensationsbas 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 Kondensationsbas 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:33(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Kondensationsbas I detta fall får vi en kondensationsbas på 1250m. Då luften på denna höjd är relativt torr kan man förvänta sig 1-2 åttondelar Cu. 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:34(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Fuktadiabat Så snart fukten i luften börjar kondensera frigörs latent värme som tillförts vid avdunstningen. 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 Kondensation 1250,0 1000,0 750,0 500,0 20° varm luft stiger i höjden 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:35(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Fuktadiabat Så snart fukten i luften börjar kondensera frigörs latent värme som tillförts vid avdunstningen. D.v.s. luften kan "återupphetta" sig själv. Därmed kan luften stiga vidare med mindre temperaturförlust, med 0,6° per 100m. 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:36(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Fuktadiabat Denna nya temperaturgradient på ca. 0,6° per 100m kallas "fuktadiabatisk". Den tillhörande kurvan fuktadiabat. 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 Fuktadiabat 1250,0 1000,0 Hjälplinjer 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:37(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Molnhöjd Den till 1250m stigande luften bildar moln och i molnet stiger luften vidare längs fuktadiabaten tills den möter inversionsskiktet vid 1400 m. Vi får alltså 150m tjocka moln som förhindras att växa i höjden vid inversionsskiktet 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:38(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Molnbildning Denna dag får vi en molnbildning med 1-2 åttondelar flacka Cu med en initial bas på1250m. Under dagens lopp (då temperaturen ökar) kan basen stiga till 1600m. 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:39(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Cb Om temperaturen under dagen stiger till mer än 24°C kan något speciellt inträffa 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:40(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Cb Om temperaturen under dagen stiger till mer än 24°C kan något speciellt inträffa 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 1250,0 1000,0 750,0 500,0 250,0 Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:41(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi Energibetraktelse Styrkan i termiken beror på den energi som står till förfogande. Energin beror av maxtemperaturen samt gradienten på temperaturkurvan. Ett mått på tillgänglig energi utgörs av markerad area. 2500,0 2250,0 2000,0 1750,0 1500,0 Energiarea 1250,0 1000,0 Förutsedd maximal temperatur 750,0 500,0 CAPE: konvektiv tillgänglig potentiell energi (Joule/kg luft) z max LFC 250,0 g Tparcel Tenv Tenv Marken 0,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 Fritt efter Alfred Ultsch 7:42(49) Alfred Ultsch, Anders Jönsson Segelflygteori - Meteorologi dz Vad blir dagens maxtemperatur? Studera tempogrammet från morgonsonderingen Finns någon inversion mellan 1200-1825 m AGL? Ja: Läs av temperaturen vid toppen av inversionsskiktet. Följ torradiabaten till marken. Temperaturvärdet där blir dagens maxtemperatur. Nej: Läs av temperaturen vid 850 hPa (ungefär 1500 m) Vid 0-4/8 molnighet: Följ torradiabaten till marken. Temperaturvärdet där blir dagens maxtemperatur. Vid 5-8/8 molnighet: Följ fuktadiabaten till marken. Temperaturvärdet där blir dagens maxtemperatur. 7:43(49) Segelflygteori - Meteorologi Om man inte har ett tempogram.. ● ● ● Titta på nätet efter vad väderprognoserna säger om maxtemperatur och daggpunkt Lyssna på vad lokalradion säger att maxtemperaturen skall bli Daggpunkten är ungefär lika med lägsta temperatur under natten Henning’sche Faustformel: Molnbas = (maxtemperatur – daggpunkt) * 125 7:44(49) Robert Danevid Segelflygteori - Meteorologi Väderprognoser på nätet Senaste prognosen från TV4 http://www.tv4.se/väder/klipp/vädret-0700 Prognos från t.ex. YR http://www.yr.no/.../Vängsö 7:45(49) Segelflygteori - Meteorologi Ytterligare väderinformation Molnigheten höga moln (5000-9000 m) medelhöga (1500-5000 m) låga (0-1500 m) Temperatur och daggpunkt Lufttryck 7:46(49) Segelflygteori - Meteorologi Segelflyget - RASP Regional Atmospheric Soaring Prediction Boundary Layer Information Prediction MAP John Glendening Stefan Löfgren http://rasp.skyltdirect.se/ 7:47(49) Segelflygteori - Meteorologi RASP - Dagsdistans App: Soaring Weather Europe (Stefan Löfgren Avesta SFK) 7:48(49) Segelflygteori - Meteorologi Meteorologi ● Repetera meteorologin i boken ”Segelflyg” – ● Bra att läsa, även efter certet! Följ väderutvecklingen under veckan – Kolla alltid vädret före flygning – Stäm av prognoserna varje flygdag för att förstå flygvädret 7:49(49) Poul Kongstad Segelflygteori - Meteorologi 8. Instuderingsfrågor 1(24) Vad krävs för att lävågor skall uppstå? För att stående vågor skall bildas i lä av ett hinder krävs: • markvind på åtminstone 30 km/h • vindhastigheten skall öka med höjden • vindriktningen bör vara vinkelrät mot hindret och någorlunda konstant med höjden • skiktningen skall vara stabil Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 2(24) När och hur bildas lävågsmoln? I samband med stationära vågor. Bildandet beror enbart på luftfuktigheten och vågornas amplitud. Där fuktigheten är tillräcklig bildas molnen på grund av luftens hävning i vågens”uppförsbacke”. De upplöses när luften sjunker i ”nedförsbacken”. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 3(24) Förklara den s k ”Föhn-gluggen” Relativt fuktig luft tvingas uppför en sluttning. Temperaturen avtar, vattenångan kondenserar o ch en del av fuktigheten fälls ut som regn på lovartsidan. När luften sjunker på läsidan blir då luften torrare och varmare med mindre molnighet (Föhnglugg). (Luften blir varmare på läsidan eftersom temperaturen ökar torradiabatiskt i ett djupare skikt när luften sjunker än när den stiger. Typisk föhneffekt förutsätter stabil skiktning.) Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 4(23) Vad är en rotor? I samband med lävågor bildas nästan alltid kraftiga rotorer. Även i andra situationer med stark vind och stabil skiktning kan rotorerer bildas i lä av branta sluttningar. Rotorer, för vilka man bör ha stor respekt som segelflygare, är rullar parallella med hindret och med horisontella axlar. I rotorer finner man uppvindar i den del som vetter mot vinden och de är alltid förknippade med kraftig turbulens. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 5(24) Vad menas med en luftmassa? Med luftmassa menar man luft med relativt enhetliga egenskaper i fråga om temperatur, fuktighet och skiktning och som har stor geografisk utbredning. Kalluftmassan kännetecknas av god sikt, konvektiva moln med påtaglig dygnsvariation. Nederbörd kan förekomma i form av byar eller skurar. I en varmluftmassa avkyls luften underifrån och skiktningen blir stabil i låg nivå. Det typiska varmmassevädret kännetecknas av nedsatt sikt och ofta låga molnbaser, ibland dimma eller duggregn. Det typiska varmmassevädret förekommer mest under vintern. I varmluftsituationer på sommaren börjar termiken sent och slutar tidigt. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 6(24) Vad menas med en front? Där två luftmassor gränsar mot varandra bildas ett mer eller mindre markerat lutande skikt ( Front ) från marken och uppåt i atmosfären, inom vilket en övergång sker från den ena luftmassans egenskaper till den andra. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 7(24) Vilka huvudtyper av fronter finns? • Varmfront • Kallfront ( Passiv – Aktiv ) • Ocklusionsfront Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 8(24) Beskriv varmfronten Då en varm luftmassa tränger undan en kallare bildas en varmfront. Frontytans lutning är mycket flack ( cirka 1:150 ). Den varma luften glider upp på den kallare och ett vidsträckt och skiktat molnsystem bildas ända upp till 100 mil framför . Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 9(24) Beskriv en passiv kallfront Molnsystemet vid en passiv kallfront liknar molnsystemet vid en varmfront. Skillnaden är den att molnen kommer i omvänd ordning och att de huvudsakligen ligger bakom fronten samt att hela molnsystemet är smalare är varmfronten. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 10(24) Beskriv en aktiv kallfront En aktiv kallfront rör sig snabbt. Hastigheter på 70-80 km/h är inte ovanliga. Den varma luften tvingas till kraftig hävning framför fronten. I molnsystemet bildas vanligen kraftiga Cb-moln som ligger i en lång rad längs fronten. Molnen och nederbörden ligger vanligen på båda sidor om fronten. Fronten passerar snabbt och kan ge intensiv nederbörd, skurar och åska. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 11(24) Vad är polarfronten? Gränsen mellan polarluft i norr och tropikluft i söder benämns polarfront. Polarfronten är mest markerad vintertid. Dess läge varierar avsevärt, ofta från dag till dag, men i allmänhet är den orienterad i väst-ostlig rikting. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 12(24) Beskriv ocklusionsfronten Varmfronter och kallfronter utvecklas i samband med vågbildning på frontzonen mellan luftmassor. Oftast bildas ett frontsystem med en varmfront följt av en kallfront. Kallfronten rör sig snabbare än varmfronten och hinner så småningom upp denna. Där kallfronten hunnit upp varmfronten bildas en kombinerad kall- och varmfront –en ocklusionsfront – Vädret vid en ocklusinsfront kan vara en kombination av vädret vid kallfronter och varmfronter. Som regel innebär detta väder ihållande nederbörd. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 13(24) Beskriv hur ett lågtryck uppstår och utvecklas längs polarfronten Lågtrycken kan uppfattas som virvlar i det stora lufthavet. På våra breddgrader är lågtrycken vanligen förknippade med frontsystem. Om en störning uppträder på polarfronten (förändrad temperatur, vindhastighet eller riktning) kan polarfronten börja svikta och den kallare luften börjar strömma söderut. Samtidigt har längre österut den varma luften börjat glida upp över kalluften. Varmluften glider upp på den kalla i en avsmalnande platt tub. Strömmen i tuben accelererar (venturieffekt ) och corioliskraften tilltar och böjer strömmen åt höger. Detta resulterar i att lufttrycket faller och ett lågtryck bildas vid vågspetsen. Framför varmfronten faller lufttrycket på grund av att den varma luften som ersätter den kallare är lättare. På motsvarande sätt stiger luftrycket i kalluften bakom det begynnande lågtrycket. Luftens hävning vid fronterna och i lågtrycket ger molnbildning och så småningom nederbörd. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 14(24) Vad är och hur fungerar en radiosond? Vädret är tredimensionellt varför det inte räcker med observationer från marken. Därför sänder man från vissa platser regelbundet (oftast två gånger/dygn) upp gasfyllda ballonger med radiosonder. Dessa ballonger stiger till 20-30 km höjd. En radiosond är ett meteorologiskt mätinstrument som via radiosändare ger kontinuerliga uppgifter om temperatur, tryck och fuktighet när den med hjälp av en gasfylld ballong får stiga upp genom atmosfären. Oftast används radiosonden även för vindmätning. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 15(24) Vilka två huvudtyper av vädersatelliter finns det? • Polära satelliter som kretsar runt över jorden i solsynkrona omloppsbanor • Geostationära satelliter som ligger stilla över ekvatorn med samma omloppshastighet som jordens rotation Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 16(24) Vilka symboler har på en väderkarta (färg resp svart/vit): a) kallfronten? b) varmfronten? c) ocklusionsfronten? a) Blå linje (linje med ”taggar”) b) Röd linje (linje med ”bullar”) c) Blå-röd linje (linje med både ”taggar ” och ”bullar”) (Lila) Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 17(24) Vad har sjöbrisen för betydelse för termikutvecklingen? Sjöbrisen för in kall luft från havet eller större insjöar. Den luften är också stabil i låg nivå och det tar lång tid (= lång sträcka) över land innan den blir så pass uppvärmd att den ger någon användbar termik. När en sjöbrisfront bildas (vind från land innan sjöbrisen sätter in) utgör denna en markant gräns med den bästa termiken utefter själva fronten (konvergenslinjen). När sjöbrisen bara är en förstärkning av den rådande vinden från havet blir det en långsam och gradvis övergång till flygbar termik. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 18(24) Varför upplevs termiken normalt svagare på låg höjd än på hög höjd? På låg höjd är termikblåsorna ofta små och mer turbulenta. Det kan vara svårt att centrera vid kurvning och utnyttja den lilla kärnan där det stiger som mest och detta upplevs som att man har sämre stig på låg höjd. På högre höjd är temikblåsorna oftast större och mer regelbundna vilket gör det lättare att utnyttja det bättre stiget i centrum. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 19(24) Vad menas med inversion och på vilket sätt kan du se den? Med inversion menas att lufttemperaturen i ett skikt ökar med höjden istället för att som normalt avta med stigande höjd. Inversionen fungerar som ett tak för termiken under vilket föroreningarna från marken breder ut sig. Vid kraftig termik kan termikblåsorna ibland slå igenom inversionen så pass mycket att man ser den bruna disöversidan. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 20(24) Ange molnslag som kan förekomma i samband med en varmfront. 1. 2. 3. 4. 5. Cirrus Cirrostratus Altostraus Nimbostratus Stratus Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 21(24) Ange molnslag som kan förekomma i samband med att en kallfront passerar När en aktiv kallfront passerar tvingar den upp varmluften snabbt vilket ger upphov till konvektionsmoln av typ cumulus och cumulonimbusmoln insprängda i skiktmoln av typen altostratus/nimbostratus. En passiv kallfront har moln som en varmfront fast de kommer i omvänd ordning och är hoptryckta till ett smalare molnsystem (Ac, As, Ns, ev. St, Ci) Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 22(24) Vilket slags väder kan du förvänta dig vid en passage av en aktiv kallfront? Vädret i samband med en aktiv kallfront kännetecknas av kraftiga skurar som passerar tämligen snabbt. Vinden kan vara mycket byig och riktningen vrider efter frontpassagen mot högre gradtal. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 23(24) Hur kan en fuktig inversion påverka termikförhållandena? När cumulusmoln bildats och når upp till den fuktiga inversionen kan det mycket snabbt bildas ett nästan helslutet molntäcke av stratocumulustyp. Dessa moln avskärmar solinstrålningen och omöjliggör segelflygning. Segelflygteori - Meteorologi Instuderingsfrågor 24(24) Beskriv en vädersituation i Sverige som är idealisk för segelflygning. Ett bra exempel är framkanten på en högtrycksrygg med måttlig vind från nord eller nordväst och kalluftsadvektion. Luften är torr så att det bara bildas ett par åttondelar cumulus med höga molnbaser och det finns inga andra moln som hindrar solinstrålningen. Kalluftadvektionen gör att det blir kraftiga stig, termiken lägger sig i gator, börjar tidigt och slutar sent. Segelflygteori - Meteorologi