Der været kommer fra - Energi og Klima Stormbaner

Der været kommer fra

Når lavtrykkene slår inn over Norge, kommer de som regel fra vest, og har beveget seg gjennom en stormbane. Camille Li fra Bjerknessenteret og UiB forklarer hva det egentlig innebærer.

Fra Shetlandsøyene: En storm brygger i vest og slår snart inn over land, og vil snart passere videre mot Norge. Foto: Ronnie Robertson/Flickr.com cba

Innsikt: Stormbaner

Mange gamle værtegn i Norge går rett og slett ut på å se vestover: Er himmelen blå bortsett fra noen skyer i vest, kan du regne med dårlig vær fremover. Er det gråvær, men klart og blå himmel i vest, er godværet på vei. Værsystemene som kommer inn over landet vårt følger nemlig som regel i den samme korridoren. Slike korridorer kalles stormbaner.

Men hvorfor finnes slike stormbaner, hvilken funksjon har de, og hvordan påvirkes de av klimaendringene? Professor Camille Li fra Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret forklarer.

– Hva er stormbaner og hvordan påvirker de været vårt i dag?

– Det er lettest å forklare hvis jeg kan begynne med været: Når vi bor på våre breddegrader, det vi gjerne kaller midlere breddegrader, kommer det titt og ofte skyet vær med regn. Dette er lavtrykkssystemer, som i snitt kommer hver tredje eller fjerde dag. Ser vi på værkartet, ser vi at disse lavtrykkssystemene kommer fra vest og feier inn over Nord-Europa og Skandinavia. Det er disse som er «stormene» i begrepet stormbaner.

Stormbaner er rett og slett en slags korridor der disse lavtrykkene beveger seg, alltid fra vest mot øst. Som regel finner vi høytrykk innimellom disse lavtrykkssystemene, som kan gi oss kaldere, klarere vær om vinteren. Om sommeren gir høytrykkene klart og gjerne varmt vær.

Vi har tre hovedstormbaner globalt. Stormbanen «vår» i Norge går fra østkysten av USA over Atlanterhavet før den ender her i Europa. Tilsvarende har du en i Nord-Stillehavet, riktignok ikke like sterk, som oppstår vest i Stillehavet og treffer vestkysten av Nord-Amerika. Og til slutt har du en på Den sørlige halvkule. Der er det litt mindre landmasser i det subtropiske beltet, så den har en tendens til å runde jordkloden i sør. Den legger seg nærmest som en smultring nord for Antarktis.

Ad
Vi støtter Tograder-prosjektet:

Virvler i jetstrømmene

– Men hvordan fungerer slike stormbaner, hva er det som gjør at de dytter lavtrykk østover?

Vi snakker med:

Foto: UiB

Camille Li er professor ved Institutt for Geofysikk, Universitetet i Bergen, og forskningsleder ved Bjerknessenteret for Klimaforskning.

– Her må vi ta opp det som kalles jetstrømmer. Dette er luftstrømmer som beveger seg fra vest mot øst. Du kan tenke deg jetstrømmene som et slags belte som utgjør grensen mellom kald, tørr luft fra polene som synker, og varm, fuktig luft fra tropene som stiger. Jetstrømmen er grensesjiktet mellom slike varme og kalde luftmasser. Og den beveger seg alltid fra vest mot øst.

Luften er kaldere og tørrere nær polene, varmere og våtere nærmere tropene. Det finnes som hovedregel to typer jetstrømmer: Den subtropiske, nær ekvator, polarfront-jetstrømmen, nærmere polen. Stormer – eller lavtrykkssystemer – er ustabiliteter i disse jetstrømmene, og stormbaner finner vi derfor typisk i tilknytning til disse jetstrømmene.

– Hvorfor oppstår slike ustabiliteter?

– Når jorden roterer og vi får disse jetstrømmene, øker hastigheten på dem etter hvert. På ett tidspunkt får du ustabiliteter. Du ville faktisk fått noen slike ustabiliteter selv om jorden hadde vært helt flat, uten hav eller fjell. Vi kaller dem bølger eller virvler, eddies på engelsk.

Nå er ikke jorden helt flat, vi har hav og fjell og andre landformasjoner, og alle disse skaper forstyrrelser i jetstrømmen. Spesielt store, permanente fenomen, som Rocky Mountains eller Himalaya – de forårsaker permanente uregelmessigheter i jetstrømmene. Derfor ser ikke jetstrømmen ut som en smultring som går jevnt rundt planeten – den bølger opp og ned mellom nord og sør, og forandrer seg hele tiden. Dette henger først og fremst sammen med fjellformasjoner og kontrasten mellom hav og land.

Når to jetstrømmer blir én

Bare for å komplisere dette litt: Selv om det finnes to typer jetstrømmer, er det ikke alltid mulig å skille dem fra hverandre i praksis.

Om vinteren finner vi for eksempel både den subtropiske afrikanske jetstrømmen og den nordatlantiske jetstrømmen i vår del av verden. Men i det nordlige Stillehavet er de tilsvarende jetstrømmene «slått sammen» til én jetstrøm.

Med unntak av den rundt Antarktis, runder typiske stormbaner ikke planeten. Som nevnt tidligere dannes lavtrykkssystemene som treffer norskekysten utenfor kysten av USA, i det varme vannet der. De beveger seg så øst- og litt nordover, krysser havet og treffer til slutt land, der de svekkes raskt. Det er typisk skjebnen til lavtrykkssystemene og dermed også stormbanene – de bygges opp ett sted, beveger seg og blir sterkere over havet. Siden treffer de land, svekkes og forsvinner etter hvert helt.

Sterkere over havet, svakere over land

– Men hva er det som gjør at lavtrykkene blir sterkere over vann og svakere over land?

– Det er først og fremst kontrasten mellom hav og land. Når kald, tørr luft kommer ut over varmere sjøvann, blir det ustabile luftmasser. Jo sterkere kontrast, jo sterkere blir ustabiliteten. Når luftmassene kommer inn over land igjen, blir kontrasten og dermed ustabiliteten etter hvert mindre, og lavtrykkssystemet svekkes. I tillegg er det mer friksjon over land.

Du kan få tilsvarende ustabiliteter og lavtrykksdannelser over land, men de har en tendens til å ikke bli like sterke. Først og fremst fordi du mangler dette varmere vannet som fyrer oppunder ustabiliteten.

Animasjonen viser hvordan fuktighet beveger seg gjennom atmosfæren. Det hvite er fuktige luftmasser i atmosfæren, det rosa er fordampning fra havoverflaten, og det blå er nedbør. Her er det lett å se stormbanen over Nord-Atlanterhavet – følg med på stormene som dannes utenfor østkysten av Nord-Amerika, og feier inn over Norge i kommaform.

– Tropiske sykloner, er det noe helt annet?

– De er på sett og vis samme type fenomen, men de ender opp som helt andre strukturer og viser helt annen adferd – og det henger sammen med hvor de dannes, og hvor de beveger seg. Det ligger litt i navnet – de dannes i tropene, og ikke på høyere breddegrader som lavtrykkene «våre».

Når de dannes i tropene, danner lavtrykkene mer sirkulære mønstre, fordi de beveger seg over relativt varmere vann. På midlere breddegrader får lavtrykkene «kommaform», de er mindre sirkulære. De roterer samme vei, men de har form som en spiral. Det er fordi det dannes kald- og varmfronter, og du får ikke slike fronter med tropiske sykloner.

Hvorfor går jetstrømmene fra vest mot øst?

Jetstrømmene oppstår av samme grunn som all vind oppstår: Luft forsøker å strømme fra et område der trykket er høyere til et område der trykket er lavere. Siden luften rundt ekvator er varmere enn luften rundt polene, blir det trykkforskjeller, og luften vil strømme fra der trykket er høyt til der det er lavt. Men på grunn av jordrotasjonen – eller den såkalte corioliseffekten – beveger luften seg sidelengs mens jorden roterer. Fra vest mot øst på midlere breddegrader.

– Hvis jorden hadde rotert i motsatt retning, ville jetstrømmene gått motsatt vei også, forklarer Camille Li.

– Jeg har faktisk testet det ved en feil en gang – da jeg jobbet med doktorgraden brukte jeg en klimamodell, men jeg la inn jordrotasjonen i feil retning i modellen – og da gikk plutselig jetstrømmene feil vei også, sier Li lattermildt.

Slik kommer tropiske sykloner til oss

– Gjør den frontdannelsen – kommaformen – at de svekkes?

– Ja og nei. Du kan få kraftige, ødeleggende stormer på våre breddegrader også. Noen av dem vil for øvrig være tropiske sykloner som har transformert til en subtropisk storm.

I Atlanterhavet dannes tropiske sykloner typisk i havet utenfor Vest-Afrika. De beveger seg vestover mot Karibia mens de bygger seg opp, og så snur de ofte og vender kursen nordover, langs kysten av USA. Noen av dem treffer land og dør ut, noen av dem transformeres og blir ekstratropiske sykloner som går østover i stormbanen «vår». Altså et lavtrykkssystem som før eller siden treffer oss. Men i motsetning til dem som dannes utenfor kysten av USA, kan disse tidligere tropiske stormene ha en god del varme og fuktighet i seg allerede, som gjør dem sterke i utgangspunktet.

Samtidig kan du altså få helt vanlige lavtrykkssystemer som vokser eksplosivt og blir svært kraftige, også uten at de starter som en tropisk syklon.

Global oppvarming og stormbaner

– Det var situasjonen nå. Hva skjer når klimaet blir varmere?

– Det er et stort spørsmål som jeg blir stilt ofte. Og jeg er redd for at jeg må åpne med å si at det er vanskelig å si noe sikkert.

Vi vet nemlig mye om hva som styrer stormbaner, som temperatur, fuktighet, topografi og jordrotasjonen. Men vi vet ikke nok om hvor viktige de ulike faktorene er relativt til hverandre.

Det vi også vet, er at jorden blir varmere. Og at varm luft kan holde på mer fuktighet. Dette er det ingen tvil om. Fuktigere, varmere luftmasser og varmere hav, betyr gunstige forhold for at lavtrykkssystemer kan vokse. Med andre ord kan vi slå fast at individuelle lavtrykkssystemer vil jevnt over bli kraftigere enn de vi ser i dag.

Noe vi også vet sikkert, siden varm luft holder på mer fuktighet, er at vi vil se mer nedbør i tilknytning til disse lavtrykkssystemene. Også mer ekstremnedbør.

– Men vil lavtrykkssystemene komme oftere også?

– Ikke nødvendigvis. I teorien kan det godt være mer sannsynlig at alle disse endringene vil svekke tendensen til å danne lavtrykkssystemer i utgangspunktet. Så det kan hende vi vil se færre av dem, men at de som kommer vil være kraftigere. Dette ser vi også antydninger til i klimamodellene.

Derfor er den foreløpige konklusjonen: Du kan være trygg på at lavtrykkene blir sterkere og våtere i fremtiden. Om de kommer hyppigere eller sjeldnere, er mer usikkert, men jeg holder en knapp på det siste.

Kan flytte seg nordover

– Vil stormbanene flytte på seg? Vil de for eksempel gå lenger nordover eller sørover?

– Det vi ser i modellene, er at «halen» i vår nord-atlantiske stormbane, den som gjør det vått på Vestlandet i dag, kan bevege seg bittelitt nordover dersom oppvarmingen blir kraftig. Men det som er viktig å merke seg, er at den naturlige variasjonen her er stor. Hvor langt nord eller sør lavtrykkene går, varierer med andre ord mye i dag. Lavtrykkene i dag kan komme inn over Nord-Norge, eller de kan gå inn i Middelhavsområdet.

De vil nok variere mye også i fremtiden. Og det signalet som skaper denne bevegelsen nordover ved varmere klima, er relativt svakt. Hvis vi sier at det i dag varierer med 25 breddegrader hvor lavtrykkene kommer inn over land, og varmere klima betyr at det i snitt flyttes en halv til to grader nordover, har det lite å si for oss her i Skandinavia. Vi er i enden av brannslangen, om du vil, og får dusjen midt i fjeset året rundt. Og vi kan altså bli dusjet kraftigere, om ikke hyppigere.

Det kan være verre for forholdene i Sør-Europa. De får nesten alt sitt regn om vinteren. Om de får én dårlig vinter med lite regn, kan hele regionen bli tørkerammet. Selv om det bare er snakk om en halv grads bevegelse nordover, er det noe de vil merke.

Flytter seg tydeligere i sør

– Hva skjer når havisen forsvinner i Arktis, vil det påvirke stormbanene? For ikke å snakke om dersom Grønlandsisen kollapser?

– Det vil absolutt bety noe. Sterkere jetstrømmer kommer altså av sterke kontraster mellom varmt og kaldt. Hvis all havis i Arktis forsvinner, vil temperaturkontrasten endres. Sjøis gjør temperaturkontrasten sterkere, og gjør den polare jetstrømmen sterkere. Dersom oppvarmingen gjør at havisen forsvinner, kan den polare jetstrømmen svekkes. Samtidig gjør global oppvarming at den subtropiske jetstrømmen blir sterkere.

Det interessante er jo da at disse utlikner hverandre litt. Smelting av sjøis svekker den polare jetstrømmen, som kan flytte stormbanen «vår» sørover. Men samtidig har oppvarmingen motsatt effekt på den subtropiske jetstrømmen, som kan flytte stormbanen nordover.

Så der tapet av sjøis er stort, ser vi ikke noen særlig bevegelse i stormbanene, fordi disse to tendensene utlikner hverandre. På Den sørlige halvkulen, der sjøistapet av flere grunner er mindre dramatisk, ser vi en mye tydeligere bevegelse av stormbanen i sørlig retning – altså mot polen, fordi den polare jetstrømmen der fortsatt er sterk.

Men igjen – vi må understreke at disse bevegelsene er små, fordi den naturlige variabiliteten i stormbaner er så stor. Dette er endringer som får mye oppmerksomhet, naturlig nok, men de er ikke blant de mest uttalte.

Kraftige kuldebølger

– En teori mange sikkert har hørt om, er at om den polare jetstrømmen svekkes kan det få alvorlige konsekvenser i form av voldsomme kuldebølger fra rask stratosfærisk oppvarming, og generelt rart vintervær. Er det noen sammenheng her?

– Det er verre å si noe om. Rask stratosfærisk oppvarming vet vi kan gi intense kuldeperioder i noen områder. Men vi vet ikke nok om hva som henger sammen med hva, og det ser ut til å være stor naturlig variabilitet.

Problemet er først og fremst at vi har lite data. De siste 40 årene har vi observert rundt 20 slike fenomener. Men det var altså omtrent en tiårsperiode på 90-tallet der vi ikke så noen. Samtidig har vi i hele denne perioden sett en jevnt stigende global snittemperatur.

Når vi får rask stratosfærisk oppvarming, og bestemte endringer etterpå – svakere jetstrøm, kaldere forhold i Nord-Europa – er det klart en sammenheng. Da snakker vi om en tidsskala på en til flere uker.

Det vi er mer usikre på, er hva som vil skje over lengre tid fremover. Vil vi se en generell svekkelse av jetstrømmen, og derfor flere episoder med brå stratosfærisk oppvarming? Eller vil tvert om jetstrømmen styrkes, og vi får færre av dem? Skal vi svare på det spørsmålet, trenger vi nok mer enn 40 år med data. Spør meg heller om 50 år!

Bli abonnent!

<2°C eies av

I samarbeid med