En herlig tur på Midtsjælland, selv om vejret var lidt
Nr. 1 - 34. årgang Februar 2012 (130) - tidsskrift for vejr og klima VEJRET -tidsskrift for vejr og klima Medlemsblad for Dansk Meteorologisk Selskab c/o Lise Lotte Sørensen [email protected] Giro 7 352263, SWIFT-BIC: DABADKKK IBAN: DK45 3000 0007 3522 63 Hjemmeside: www.dams.dk Formand: Eigil Kaas, Tlf. 46 73 10 43, [email protected] Næstformand: Sven-Erik Gryning [email protected] Sekretær/ekspedition: Lise Lotte Sørensen, [email protected] Kasserer: Ayoe Buus Hansen Sofus Francks Vænge 22 st.tv., 2000 Frederiksberg Tlf. 25 85 39 42, [email protected] Redaktion: John Cappelen, (Ansvarh.) Lyngbyvej 100, 2100 København Ø Tlf. 39 15 75 85, [email protected] Leif Rasmussen - Anders Gammelgaard - Jesper Eriksen Thomas Mørk Madsen. Korrespondance til bladet stiles til redaktionen evt. på email: [email protected] Foreningskontingent: A-medlem: 250 kr. B-medlem*: 230 kr. C-medlem (studerende): 150 kr. D-medlem (institutioner): 255 kr. *ikke en mulighed for nyt medlemskab. Optagelse i foreningen sker ved henvendelse til Selskabet, att. kassereren. Korrespondance til Selskabet stiles til sekretæren, mens korrespondance til bladet stiles til redaktionen. Adresseændring meddeles til enten sekretær eller kasserer. Redaktionsstop for næste nr. : 15. april 2012 ©Dansk Meteorologisk Selskab. Det er tilladt at kopiere og uddrage fra VEJRET med korrekt kildeangivelse. Artikler og indlæg i VEJRET er udtryk for forfatternes mening og kan ikke betragtes som Selskabets mening, med mindre det udtrykkeligt fremgår. Tryk: Glumsø Bogtrykkeri A/S, 57 64 60 85 ISSN 0106-5025 Fra redaktøren Anafront, Smart Grid, COP 17, vinterlige byger, lyn, solaktivitet og klima, Gran Canaria, 100 år gammel succes og fiasko, Peters varme sten og en afmystificering er de meget forskellige ingredienser dette blad består af. Vi har mens dette skrives været igennem næsten to tredjedele af en vinter, der modsat de sidste års vintre ikke ligefrem har været præget af kulde og sne, men mere af lavtrykspassager og hyppige luftmasseskift. Noget af dette vejr er beskrevet i en artikel om vinterlige byger. Koldfrontspassager er også emnet i artiklen om anafronter. Andre flygtede fra vejret og beretter fra Gran Canaria. Indimellem lykkes det desværre ikke at flygte hurtigt nok fra vejret i meget ekstreme egne, hvilket Scott måtte sande for 100 år siden. Læs mere i ”Det historiske hjørne”. Spørgsmålet om en eventuel sammenhæng mellem solens aktivitet og klima er også et emne og ligeledes lyn i Danmark. Hvad Peters varme sten er for noget og hvad afmystificeringen og Smart Grid går ud på kan I læse inde i bladet. John Cappelen Indhold Efterårsvejret 2011 ........................................... 1 Vinterlige byger ............................................... 4 Boganmeldelse: Moltke og Nordlys................... 7 Boganmeldelse: Vildt vejr over Danmark ........... 8 Succes og Fiasko på Sydpolen .......................... 9 Solaktivitet og Klima ..................................... 11 TV 2 Vejrcenter ............................................. 21 COP 17 ......................................................... 27 Gran Canaria ................................................. 30 Smart Grid..................................................... 32 Lyn i Danmark ............................................... 35 Anafront ....................................................... 42 NMM 2012 ................................................... 49 Forsidebilledet Den lave eftermiddagssol gemmer sig bag en vinterlig byge, set fra Risskov og foreviget af Liselotte Kahns den 4. dec. 2011. Det var den dato, DMI registrerede som tidspunktet for vinterens første sne. Læs mere om vinterlige byger på side 4. Bagsidebilledet Nordlys ved Silkeborg sept. 2011. Læs anmeldelsen af "Harald Moltke - Nordlysets maler" side 7. Fotograf: Jesper Grønne. Kvartalsvejret: Efterårsvejret 2011 Af Stig Rosenørn Som helhed var efterårsvejret 2011 i Danmark varmere end normalt, og oktober bød på en absolut højeste registreret temperatur i landet siden 1874. Efteråret 2011 var endvidere forholdsvis solrigt, og nedbøren var meget under det normale. Især i november var der underskud af nedbør. I perioden fra sidst i oktober og 30 dage frem faldt der stor set ingen nedbør. Det var tørt, og det på den tid af året, hvor det regner mest og hyppigst. Hyppigheden af blæst var under det normale, trods stormfuldt vejr sidst i november. Septembervejret bød på overskud af varme, sol og regn og vinde fra SW var de mest fremherskende. Oktobervejret var forholdsvis varmt og meget solrigt ligesom sydvestlige vinde var de mest fremherskende. Novembervejret var varmt for årstiden, usædvanligt tørt og tillige solfattigt. Vinde omkring SE var de mest hyppige i november, hvilket er sjældent. Pr. definition indgår vejret i månederne september, oktober og november i efterårets vejr og for månederne i 2011 blev de vigtigste klimabeskrivende værdier de i tabellen viste, idet standardnormalerne for 1961-90 er angivet i parentes. Vejrforløbet i september I de første par dage af september er vejret tørt med langsomt stigende temperaturer i en overvejende svag sydøstlig luftstrøm. I løbet af den 4. trænger fronter KLIMATAL FOR EFTERÅRET 2011 Døgnmiddeltemperatur Døgnmiddelmax.temp. Døgnmiddelmin.temp. Abs. højeste temp. Abs. Laveste temp. Soltimer Nedbørmængde (mm) Antal nedbørdøgn Frostdøgn min.temp. < 0°C Hyppighed i % af blæst ( ≥ 6 Bf) Fremherskende vindretning i % Fremhævede tal : Understregede tal : september oktober november efteråret 14.1(12.7) 17.5(16.4) 10.8(9.1) 25.9(24.5) 3.8(-1.2) 135(128) 92 (73) 17.9(15) 0.0(0.2) 7(9) SW:32(15) 9.8(9.1) 13.0(12.1) 6.2(6.1) 26.9(20.0) -2.6(-3.7) 130(87) 61(76) 16.6(16) 0.7(1.8) 7(12) SW:24(17) 6.7(4.7) 8.5(7.0) 4.6(2.3) 14.6(13.8) -3.9 (-9.2) 37(55) 18(79) 9.1(18) 2.5(7.3) 7(15) SE:24(8) 10.2(8.8) 13.0(11.8) 7.2(5.8) 26.9(24.5) -3.9(-9.4) 301(270) 172(228) 43.6(49) 3.2(9.3) 7(12) helt usædvanlige klimatal sjældne klimatal Vejret, 130, februar 2012 • side 1 Figur 1. Efterårets termogrammer fra region Syd- og Sønderjylland. En ny absolut højeste maximumtemperatur for oktober måltes ved St. Jyndevad i Sønderjylland den 1., hele 26,9 grader. Den røde kurve er den daglige maksimumtemperatur, den blå minimumtemperaturen og den grå normalen. Kurverne er baseret på interpolation af stationsdata i et finmasket gridnet over regionen. Grafik: dmi.dk/Vejrarkiv. med regn ind over landet fra SW, og vejret er for det meste ustadigt med til tider regn og byger helt frem til omkring den 23. i en overvejende, til tider blæsende, sydvestlig luftstrøm. Temperaturerne ligger samtidigt mest over det normale for årstiden. I den sidste uge af september er vejret højtrykspræget tørt og temmelig lunt for årstiden, næsten sommerligt, ligesom der er rolige vindforhold. September måneds vejr var således tørt i starten og i den sidste uge, ellers nok så ustadigt med regn og nu og da med blæst. Temperaturerne lå overvejende over det normale, og der var ingen rigtig kolde nætter overhovedet. Vejrforløbet i oktober I de første 2-3 dage af oktober er vejret tørt og solrigt og sommerligt varmt ved højt lufttryk over Sydskandinavien og Centraleuropa. Der registreres egentlige sommerdage, maksimumtemperatur over 25 grader, flere steder. En ny absolut højeste maximumtemperatur for oktober måles ved St. Jyndevad i Sønderjylland den 1., hele 26,9 grader. Den gamle rekord var fra 1978, men registreret så sent som den 12. dengang. Højtrykket svækkes langsomt over Sydskandinavien, og i løbet den 5. trænger fronter ind over landet fra W med nogen regn og betydelig lavere temperaturer, og en overvejende ustadig vestlig luftstrøm består frem til den 11-12. ved østgående lavtryksaktivitet over Mellemskandinavien. Derefter forstærkes et side 2 • Vejret, 130, februar 2012 østgående højtryk over Nordsøegnene, og vejret er tørt og solrigt med stedvis nattefrost i indlandet frem til omkring den 17. Fronter med regn passerer fra W den 18., og vejret er forbigående ustadigt i et par dage, inden højtryksforstærkning påny, denne gang over Østeuropa, giver tørt vejr i en Figur 2. Middellufttryk ved havniveau og højden af 500hPa flade for september, oktober og november 2011 beregnet på basis af fire daglige DMIHIRLAM analyser. Figurerne er produceret af Niels Woetmann Nielsen, DMI. østlig luftstrøm frem til den 26. Svage fronter fra SW giver derefter lidt regn den 26-27., og den 30-31., men vejret er stort set tørt i de sidste dage af oktober. Oktober måneds vejr var således rigtig sommerligt i starten, og i resten af oktober var vejret fortsat for det meste højtrykspræget tørt med kun få dage med ustadigt vejr. Nattefrost i indlandet forekom midt i måneden. Vejrforløbet i november I en overvejende sydøstlig og østlig luftstrøm ved højt lufttryk over Østeuropa og Skandinavien er vejret stor set tørt i de første 22-23 dage af november. Vejret er samtidigt for det meste roligt med en del tågedannelser, og der registreres lokalt i indlandet nattefrost omkring den 13. og den 22. I den sidste uge af måneden er vejret forholdsvis ustadigt og blæsende, især i de vestlige egne, ved østgående lavtryksaktivitet over Mellemskandinavien og Norskehavet. Vejret er samtidigt mildt i en vestlig luftstrøm. November måneds vejr var således højtrykspræget tørt helt frem til den 22. og siden noget ustadigt i resten af måneden. Vejret, 130, februar 2012 • side 3 Omkring et billede: Vinterlige byger Af Leif Rasmussen I den nys overståede december oplevede vi i Danmark et lufttryk, som en stor del af tiden var under det normale, navnlig i perioden fra den 4. til den 20., hvor afvigelsen var på hele 20 hPa, svarende til et middeltryk på ca. 990 hPa. Samtidigt svingede trykket meget, et udtryk for hyppige lavtrykspassager og dermed forbundne luftmasseskift. Lavtrykkene var af atlantisk oprindelse, og flere af dem var meget dybe, ned til 945 hPa. Alle passerede norden om landet med undtagelse af et enkelt den 16. december, som fulgte en bane lige søndenom – ret usædvanligt for et lavtryk under kraftig uddybning. Bortset fra denne hændelse kom vinden fra retninger mellem syd og vest og var til tider kraftig. Søndenvinden tilførte de varme luftmasser, vestenvinden de kolde. Koldluft fra vest om vinteren er nu aldrig særlig kold, men indeholder til gengæld underholdende momenter. Den bærer præg af at have tilbagelagt en lang vej over havet og er udpræget maritim, dvs. kraftigt opvarmet ved overfladen, men med kulden nogenlunde bevaret i højden. Luftmassen er dermed særdeles instabil med udvikling af store bygeskyer, som fra Billede 1. Udsigt mod sydvest fra Risskov den 4. december 2011 kl. 14:57. En cumulonimbus er gået for solen. Skyens amboltstruktur er synlig, og når dens centrale del synes at rage højere op er det formentlig en perspektivisk effekt. Billedet på bladets forside er optaget 4 minutter tidligere. Foto: Liselotte Kahns. side 4 • Vejret, 130, februar 2012 vestlige retninger driver ind over Danmark. Bygerne opleves bedst i Vestjylland, idet de typisk svækkes i takt med, at de når ind over land og får ’kolde fødder’. Det var således ikke nogen tilfældighed, at det var på Rømø man tidligt om morgenen den 14. december kom ud for et vindfænomen, som blev udlagt som en destruktiv skypumpe. Samme døgn registrerede DMI 534 lynnedslag i sit dækningområde – mange for årstiden, men for intet at regne mod de mange tusinde lyn, et sommerdøgn kan byde på. Fra den 2. til den 15. december var antallet af registrerede lyn 1634 - i stærk kontrast til den meget kolde december 2010, hvor luftmassen var kontinental og kun kunne opvise 11 lyn. Vejrsituationen gav i flere omgange meteorologerne lejlighed til at lufte en sjældent anvendt Billede 2 er fra samme dag og viser egnen omkring Ejer Bavnehøj og Yding Skovhøj, set fra seks km’s afstand. Byger har efterladt et tyndt lag sne på højdedragets marker og hustage, mens der ikke ses sne i ’lavlandet’. Det er et mønster, de lokale er fortrolige med. Foto: Gerda Gjødvad Jensen. Kilde: TV2-vejret. formulering: vinterlige byger, nok inspireret af de engelske meteorologers wintry showers. Bekvemt nok, når man tænker på, at udtrykket tilsigter at beskrive det, som man ellers kalder byger, til dels med slud eller sne og lokalt med hagl og torden. Et smukt eksempel på en sådan vinterlig byge over Aarhusegnen blev foreviget af Liselotte Kahns den 4. december (billede 1). Billedet er taget fra Risskov mod sydvest i retning af havnen med Marselisborgskovene og Holme Bjerge ude i horisonten. Lokalkendte vil kunne øjne den 325 høje TV-antennemast på Søsterhøj bag kran nr. to fra venstre. En lavtstående eftermiddagssol gemmer sig bag en veludviklet cumulonimbus, hvis vandrette underside tydeligt ses. Skybasen ligger iflg. tilgængelige vejrobservationer i ca. 800 meters Figur 1. Infrarødt billede fra NOAAsatellitten. Vestenvinden er kraftig, og bygerne er ikke meget påvirkede af fordelingen af land og hav. Vejret, 130, februar 2012 • side 5 Figur 2. Eksempel på et radarbillede fra DMI, hvor nedbørtypen er beregnet med støtte i vejrmodellens beskrivelse af atmosfæren og af topografien. Den blå signatur over havet og kyster med pålandsvind betyder regn, den gule signatur slud og den røde sne. Eksemplet er fra natten til den 21. december 2011. Enhver kommune, som er den lykkelige ejer af et himmelbjerg, vil nok have forøgede udgifter til bekæmpelse af visse typer glatføre… højde. Med antennemasten som målestok kan man slutte sig til, at afstanden til skyen er noget større end afstanden til masten, dvs. større end 10 km. Interessant i billedet er faldstriberne under skyen. Den forblæste struktur af disse fortæller, at der optræder en væsentlig vertikal hastighedsgradient – vestenvinden tiltager med højden. Men også, at nedbørens faldhastighed er relativt beskeden – den ’falder mere vandret end lodret’, hvilket antyder, at der er tale om sne. Faldstribernes tæthed peger i samme retning. Nedbøren nåede på tidspunktet knap nok jorden, fordi den enten fordampede eller smeltede forinden. Det var der andre steder, den gjorde, og selvom vi lever i et fladt Figur 3. Fordelingen af lyn den 4. december 2011 fortæller, hvor bygernes intensitet har været størst. side 6 • Vejret, 130, februar 2012 land og hos vore naboer finder langt højere bjerge, er topografien kraftig nok til, at snegrænsen lejlighedsvis aftegner sig i landskabet. Det gjorde den den dag bl.a. i højlandet omkring Ejer Bavnehøj, som det ses på billede 2. DMI havde fingeren på pulsen: den 4. december blev noteret som datoen for vinterens første sne. Det var senere end normalt. I 2010 var datoen 26. oktober, hvilket var tidligere end normalt. Vinterens første sne – der er noget forjættende ved det begreb. Noget med bjældeklang og brune kager. Hvert år. Og for nogle af os… Boganmeldelse: Harald Moltke - Nordlysets maler Af Jesper Grønne Harald Moltke - Nordlysets maler af Peter Stauning, seniorforsker emeritus, DMI. Forlaget Epsilon 2011. ISBN 978-87-993384-3-6 216 sider, Vejl. pris DKK 295,Det første indtryk jeg fik, da jeg stod med Peter Staunings nye bog ”Harald Moltke – Nordlysets Maler” i hånden var, at bogen ”føltes” gedigen og fremstillet i en god trykkvalitet på noget godt papir. En lækker bog som man umiddelbart får lyst til at studere nærmere. Efter at have læst forord og forfatterens indledning, kunne jeg glæde mig over den smukt reproducerede oversigt over Moltkes malerier. Senere i bogen kan man se malerierne i stor størrelse, hvilket afslører kunstnerens store talent og fine teknik – det er virkelig nogle flotte og helt unikke malerier. Således opmuntret, satte jeg det medfølgende bogmærke ind ved starten af kapitel 1, jeg skulle lige ha´ lavet en kop kaffe inden jeg fortsatte læsningen. Bogmærket er i øvrigt flot udformet med udvalgte illustrationer fra bogen. Bogen indeholder en fin fortælling om den danske nordlysforskning gennem tiderne. Kapitel 1 starter med Tycho Brahes første observationer af nordlys, helt tilbage i år 1582, og bogen slutter med et, i mine øjne meget vigtigt appendiks, der detaljeret forklarer de naturvidenskabelige sammenhænge, som forskere i dag har afkodet omkring nordlys. Der imellem er der kapitler med de forskningsmæssige landvindinger omkring nordlys op igennem 1700- 1800- og 1900-tallet, beskrivelse af personen Harald Moltke, samt ikke mindst de 4 ekspeditioner som Moltke deltog i, for lidt over 100 år siden. Bogens tekst er både på dansk og på engelsk. Den danske tekst er placeret i den venstre spalte på siden, den engelske tekst i den højre spalte, illustrationerne er forsynet med både dansk og engelsk billedtekst. Det er jo egentlig meget smart, at bogen kan læses både på dansk og engelsk, men man kommer meget let til at fortsætte læsningen i den højre spalte, inden man opdager at man er i gang med at læse det samme én gang til, nu bare på engelsk. Kapitlerne om ekspeditionerne er ganske omfattende – ja det gælder stort set alle kapitlerne. Der er mængder af information, detaljerede ekspeditionsbeskrivelser og data, henvisninger, brevcitater, fotos, skitser, og ikke mindst de smukke malerier. Man får et ret godt indtryk af, hvordan deltagerne oplevede ekspeditionerne dengang, hvilke strabadser og udfordringer de kæmpede med, og hvilke oplevelser og sejre de havde. Et eksempel er dette citat af Dan la Cour, fra en rekognoseringstur i 1899 til bjerget Sulur (de havde arbejdet i 5 timer med store sten, for at lave et hul): ”Da Solen imidlertid ved denne tid skulle til at gå ned, rejste vi teltet i hullet og bandt det så forsvarligt vi kunne, til nogle store sten. Da vi var færdige, spiste vi til aften: medbragt smørrebrød, en dåse kold forloren skildpadde og en snaps med ægte islandsk ”Jubelbitter”. Det var nu hurtigt mørkt, og der kom prægtige nordlys. Vi trak soveposerne ud af teltet, kravlede i dem og lagde os på ryggen med næsen lige i vejret for at se nordlysene. Det var et storartet fænomen. De kom farende lige hen over os, så vi blev helt forskrækkede, men omsider blev vi vant dertil og trætte af dagens besvær faldt vi alle i søvn. Da vi vågnede og opdagede vor farlige stilling, lagde vi os ind i teltet og sov til den lyse morgen.” Fortsættes side 29.... Vejret, 130, februar 2012 • side 7 Boganmeldelse: Vores vejr er vildt nok allerede, tak Af Niels Hansen, DMI Ny bog fra erfaren videnskabsjournalist går tæt på det i virkeligheden meget lidt kedelige danske vejr. ”Temperaturer omkring 12°C, svag til jævn vind og nogen eller en del sol”. Sig mig - sker der aldrig noget i det her land? Jo - det gør der! Og journalist ved Berlingske, Lars-Henrik Aagaard (LHA), fortæller historierne i sin nyeste bog: Vildt Vejr over Danmark. På 200 sider udbreder LHA sig om stormfloder, isvintre, hedebølger og som en særlig lækkerbisken - om det københavnske skybrud den 2. juli 2011. Det er dejligt, når det lykkes at få en fornuftig turn-around-tid på den slags begivenheder på dansk og i bogform (bogen udkom blot 131 dage efter ’den ultimative nedbørkatastrofe’). Den hurtige udgivelse er formentlig årsagen til den svage antydning af hastværk, man fornemmer i Vildt Vejr over Danmark; dog uden, at det rigtigt generer. Men når en dagbladsjournalist har ’Det bliver varmere’ som overskrift på et af i alt syv kapitler, så ved man, at den sætning har han ikke skænket mange tanker. Ud over den rent historiske gennemgang af Danmarks sene- ste vejrulykker, så formår LHA i netop ’Det bliver varmere’ at knytte fremtidsperspektivet til sin fortælling. Og her stiger pulsen, for han sammenholder vores skrøbelige infrastruktur med klimafremskrivningerne og opridser den helt nødvendige hvad-nu-hvis risikovurdering, som alt for ofte drukner i gennemsnit, usikkerheder og usandsynliggjorte 1.000-årshændelser. Et klimatisk wake-up-call, for dem, der læser og forstår. Netop i den form for analyser kommer LHA’s kompetencer til deres fulde ret. Han har stor viden og forståelse for naturvidenskab, han skriver intenst og engageret og han er ikke bundet på hænder og fødder af forskningens forbehold. Det er naturligvis en knivsæg, han balancerer på, men jeg synes personligt, at projektet holder hjem. I bogen har der desværre indsneget sig en lidt trist fejl, idet LHA formidler forløbet af DMI’s varsling den 2. juli forkert. Ikke at DMI imponerede ved den lejlighed - men det var ikke helt så ringe, som LHA udlægger det. Fred være med, at fejl sker - og selvfølgelig bliver den rettet, skulle bogen komme i andet oplag. Problemet med den type unøjagtigheder er, at møder man én, så stiller man sig langt mere mistroisk overfor de øvrige oplysninger. Og det er trist! For der er så meget viden at hente - hvis den altså er korrekt. Facit er, at side 8 • Vejret, 130, februar 2012 man læser bogen med paraderne oppe og derfor hverken nyder eller ’optager’ teksten i så høj grad, som den ganske givet har fortjent. Alt i alt er Vildt Vejr over Danmark en rigtig fin og nødvendig udgivelse, der lukker et hul i enhver samling af vejrbøger. Nemlig der hvor vores egne, nationale vejrkatastrofer ekstrapoleres ind i fremtiden med kun én mulig konklusion - at klimaændringer er en temmelig stor mundfuld også for Danmark. For som LHA understreger: Vores vejr er vildt nok allerede, tak. Bibliografiske oplysninger Udgivelse: 10. november 2011 ISBN-13: 978-87-9941-016-3 Forlag: Berlingske Forlag Indbinding: Hardcover Sprog: Dansk Sidetal: 205, Vejl. pris DKK 249 Det historiske hjørne: Succes og Fiasko på Sydpolen Af Leif Rasmussen Den korte sommer går på hæld i Antarktis. Dermed bliver det igen sæson for katabatiske vinde – de kolde faldvinde, som strømmer ud fra den enorme iskappe, der dækker kontinentet, og som er drevet af den stærke strålingsafkøling af overfladen. Som i Grønland kanaliseres vindene til ’overflade-jetstrømme’, når de strømmer mod havet, blot i meget større omfang. Selvom jet’erne er kolde, er de varmere end den stillestående luft i omgivelserne. Derfor træder de tydeligt frem på infrarøde satellitbilleder, frem for alt i den store havbugt, der hedder Ross Is Shelf, fordi den er dækket af et hundredtal meter tykt og urgammelt lag af is. Det viste billede giver et fint indtryk af udstrømningen, som den sker via de store gletschere i den Transantarktiske Bjergkæde. For præcis 100 år siden var området skueplads for et kapløb om at nå først til Sydpolen. Deltagerne var nordmanden Roald Amundsen og englænderen Robert Falcon Scott, begge særdeles ærgerrige. Fra hver sit udgangspunkt startede Amundsen først af de to. Han rejste hurtigt og nåede målet den 17. december 1911. Scott’s hold kom sent af sted, rejste langsomt og nåede polpunktet en måned senere, fortsættes på side 48... Han vandt.. Han tabte.. Satellitbillede, som viser en del af Antarktis. Den Transantarktiske Bjergkæde adskiller indlandsisen nederst i billedet fra Ross is-shelfen. Den skarpe grænse mellem denne og det pakis-dækkede Ross Havet øverst i billedet er 'Den Store Isbarriere'. Hele shelfen er i langsom bevægelse mod nord (som er til venstre), og med års mellemrum brækker fragmenter på mere end 100 km af og driver bort. Dermed har barrieren næsten samme forløb som i 1912. Det samme gælder Drygalski Istungen længst til venstre, som er den flydende forlængelse af en gletscher. Amundsens rute udgik fra Hvalbugten ved den lille ø øverst til højre. Scott rejste indenfor synsvidde af bjergkæden og brugte den store Beardmore Gletscher til højre som adgangsvej til indlandsisen. Udstrømningszonerne ses tydeligt. De er meget persistente i den kolde årstid. Der, hvor de forenes midt i billedet, er stedet, hvor Scott og hans ledsagere bukkede under for 100 år siden. En fremragende skildring af de to polarfareres fremfærd er givet af Roland Huntford i bogen 'Scott & Amundsen', Forlaget Centrum, 1981. Det infrarøde satellitbillede er optaget 27. maj 2008 af den europæiske satellit MetOp. (ESA / SMHI). Vejret, 130, februar 2012 • side 9 Sankt Peters varme sten Peters stol står der i Universitetskalenderen ud for datoen 22. februar. Dagen er en af årets tre mindedage for apostelen Peter. Stolen er ifølge katolikkerne den første pavestol, som han er blevet tildelt æren for at beklæde. Men tiden omkring 22. februar repræsenterer derudover nogle ændringer i naturen, som Sankt Peter i folketroen også har fået æren for. Foruden at varetage sit faste job som himmeriges portner får han nemlig tid til at kaste en varm sten i de tilfrosne søer for at bryde vinterens herredømme. Af den grund talte almanakken tidligere om Peders Steen og ikke Peters Stol. De ydre tegn skal være, at isen begynder at tø nedefra. Men der er flere forårstegn: stenbideren slipper sit tag i stenene og kan spises, og viben vender tilbage. Forårstegn har noget med solens voksende magt at gøre. Den skruer sig højere på himlen fra dag til dag, og den 22. februar er højden på den 56. breddegrad midt på dagen 24 grader – lidt over det dobbelte af, hvad den var ved midvinter. Dermed rammer solstrålerne overfladen mere stejlt og formår at trænge længere ned gennem isen, hvor denne ikke er snedækket. Når de bunden, absorberes de af denne og opvarmer den. Sådan kan en lidt mere prosaisk forklaring på den smeltende is lyde. Det er ikke kun i søer, der sker ændringer. Midt på dagen bliver jordoverfladen, til forskel fra midvinteren, varmere end luften. Det bevirker, at et tyndt snelag kan begynde at smelte i frostvejr. Som i en sø sker det nedefra. Et tykt snelag reflekterer en så stor del af solstrålingen, at intet af denne når jordoverfladen, men opragende genstande under sneen forkorter sollysets vej og opvarmes. Derfor ser man f.eks. sten – og eranthis – smelte sig vej gennem sneen. ’Det er jordvarmen’ sagde min bedstefar, som var gartner, og det havde han jo på en måde ret i. Kattepoter i sneen på græsplænen har samme virkning. I januar efterlader de blot fordybninger - i marts vokser fordybningerne til bjørnestørrelse. Effekten af Sankt Peters sten sætter ind gradvist. Den bliver mærkbar i februar og udpræget i marts. I april vil faldende sne i dagtimerne smelte på vejene som smør på en varm stegepande. Den vil først ’lægge sig’ hen mod aften. Den tiltagende solopvarmning af jordoverfladen smitter af på atmosfæren. Der opstår termik med dannelse af cumulusskyer, og mågerne søger ind over land, hvor de flyver i cirkler. Er lufttemperaturen over frysepunktet, vil vejene om vinteren ofte være våde. Fra februar bliver de tørre i løbet af dagen, og i marts er glatføre-risikoen meget reduceret. Det, der glitrer i solen i påsken, er som regel vejmyndighedernes salt. Balancen mellem ind- og udstråling påvirkes stærkt af skydække. Er vejret skyfrit, opvarmes en sol-eksponeret, mørk overflade vinteren igennem, især side 10 • Vejret, 130, februar 2012 hvis den er sydvendt. Steder, der ligger i skygge, vil derimod miste varme. I overskyet vejr bliver indstrålingen svækket og diffus. Til gengæld gør den sig gældende også i ’skyggen’, hvor man i marts vil kunne se sneen smelte i dagtimerne selv i frostvejr. Generelt varer vinteren længst i den nordlige udkant af en skov, hvor den direkte solindstråling er minimal og udstrålingen maksimal. Om efteråret har Sankt Peter afsat tid til at hente sin varme sten hjem igen. Det står der godt nok ikke noget om i vores kalender, men med henvisning til solhøjden må det ske omkring den 19. oktober. I skyfrit vejr bliver jordoverfladen igen koldere end luften, og de våde veje vender tilbage. Efter nattefrost kan rimen overleve i skyggen. Ofte er græsplænen dugvåd, og skal den slås en sidste gang, sker det lettest en blæsende gråvejrsdag… Flere vejrtyper er i folketroen blevet forbundet med kalenderen, nogle med god grund, andre uden. Hundedagene tilhører den første kategori. Det er perioden fra 23. juli til 23. august, hvor solindstrålingen har kulmineret, mens havenes bidrag til luftens indhold af vanddamp når sit maksimum. Det skaber forudsætningen for megen regn. Her kan vi lige notere os, at det typisk er umiddelbart før hundedagene, at den almindelige havemyre starter sin korte, men hektiske tilværelse som luftbåren – på samme dag og samme klokkeslæt over store arealer. Men kun i tørvejr. Leif Rasmussen Solaktivitet og Klima: Er der nogen sammenhæng? Af Peter Stauning, emeritus, DMI Indledning Spørgsmålet om en eventuel sammenhæng mellem Solens aktivitet og klima har i lang tid optaget sindene rigtigt meget. Forståeligt nok, da klimaet for tiden synes at være ude af kontrol med de betydelige globale temperaturstigninger, som allerede er indtruffet, og endnu voldsommere temperaturstigninger i vente indenfor en overskuelig fremtid ifølge prognoserne. Formålet med denne artikel er at søge at sætte konkrete tal på temperaturændringer, som direkte kan tilskrives Solens aktivitet. Resultatet af analysen er, at der statistisk er en sammenhæng, som kan udtrykkes ved: ΔTA = 0.009 (±.002) · SSNA hvor SSNA er middel-solplettallet over en solpletperiode (ca.11 år), mens ΔTA er det globale gennemsnit af temperaturanomalien (i forhold til et reference niveau) midlet over samme periode, som dog er forskudt 3 år. Da den højeste værdi af middel-solplettallet gennem de seneste 400 år, hvor det kendes med nogen nøjagtighed, er SSNA =90 (i perioden, der toppede i 1959), mens det lavest mulige er 0, så fremgår det, at temperaturudsvingene knyttet til Solens aktivitet højst kan være 0.4 grader op eller ned i forhold til et middelniveau. Så er det sat på plads i forhold til den løbende diskussion om menneskeskabte temperaturændringer. Solaktivitet I analysen (Stauning, 2011) antages, at Solens aktivitet kan udtrykkes ved solplettallet SSN = k ( s + 10 g), hvor s er antallet af solpletter og g antallet af solpletgrupper, mens k er en kalibreringskonstant, der skal sikre, at forskellige observatorier kommer frem til samme solplettal. Hvorfor nu benytte solplettallet, der jo er en ret svævende størrelse i forhold til mere direkte målinger fra satellitter af Solens udstråling og af solvinden, udstrømningen af ioniseret gas fra Solen? Den væsentligste grund er længden af det tidsinterval, hvor man har pålidelige målinger af de forskellige mulige indikatorer af solaktivitet. Solplettallet kan rekonstrueres tilbage til omkring 1850 med rigtig god nøjagtighed, da astronomer da begyndte rutinemæssigt at optegne billeder af pletterne på Solens uregelmæssige overflade, som med kikkert blev projiceret på halvgennemsigtigt papir. Et berømt eksempel er Robert C. Carringtons optegnelser af en ”solar flare” (lysende soludbrud) i en kompleks solpletgruppe den 1. september 1859. Dette udbrud resulterede i den hidtil kraftigste registrerede magnetiske storm (Carrington-stormen), der blokerede telegraflinier og ødelagde telegrafudstyr over store dele af Europa og Nordamerika. Carringtons optegnelser er vist i Figur 1. I skitsen startede de lysende udbrud i positionerne A og B, mens de sluttede i positionerne C og D. Med endnu tidligere, men ikke så præcise optegnelser kan solplettallet føres tilbage til omkring år 1600 dog med nogen usikkerhed. Figur 1. Carringtons skitse af solpletter og soludbrud den 1. september 1859. (fra Carrington 1860) Vejret, 130, februar 2012 • side 11 Figur 2. Sammenstilling af forskellige målinger af Solens aktivitet. (fra Fröhlich, 2009) Men hvor dækkende er solplettallet nu for solens udstråling? I godt 50 år er Solens udstråling målt ved bølgelængden 10.7 cm i radio (radar) området, der også repræsenterer Solens aktivitet. I de senere år er der udført målinger fra satellitter ved UV og EUV bølgelængder, der ligeledes repræsenterer solaktivitet. Senest er variationer i Solens totale udstråling (Total Solar Irradiance, TSI) målt fra forskellige satellitter, hvor der dog er nogen usikkerhed omkring basis niveauer. En sammenligning af de forskellige målinger er vist i Figur 2. De forskellige farver i diagrammet for TSI viser måleserier fra forskellige satellitter. Som det fremgår af Fig. 2 er der god overensstemmelse mellem solplettallet (øverst) og de mere moderne og formentlig også mere repræsentative UV, EUV og TSI målinger af solaktivitet. Og så er den lange dataperiode for solplettallet jo afgørende for en pålidelig statistik. I analysen her anvendes solplettallet udgivet af Solar Influences Data Centre (SIDC) i Belgien i samarbejde med National Oceanic and Atmospheric Adm. NOAA i Boulder, USA. side 12 • Vejret, 130, februar 2012 Globale temperaturer Pålidelige globale temperaturserier forudsætter, at to forhold er på plads. For det første gode termometre. Men for det andet skal der være en rimelig global dækningsgrad, så lokale temperatursvingninger, som f.eks. den Nordatlantiske Oscillation, NAO, eller El Niño/La Niña, ikke influerer resultatet i for høj grad. Med disse begrænsninger kan man næppe gå længere tilbage end til 1850, som er starttidspunktet for temperaturserierne publiceret af Hadley UK Meteorologiske Center i samarbejde med East Anglia Universitetet i England (Brohan et al., 2006). Serierne omfatter målinger fra den nordlige (nh) og sydlige (sh) halvklode eller globalt dækkende (gl) og forskellige typer temperaturdata, der opdeles i overfladetemperaturer over land (”land-surface”) som CruTem3-gl/nh/sh, havoverflade (”sea-surface”) temperaturer som HadSST2-gl/nh/sh samt de kombinerede (land-surface/ sea-surface) temperaturserier HadCruT3-gl/nh/sh. Den globale kombinerede temperatur dataserie HadCruT3gl benyttes her som den primære reference. Figur 3 viser en sammenstilling af temperaturer og solpletdata fra 1850 til 2010. I figuren er der med tynd blå linie indtegnet årlige værdier af temperaturer og solplettal. Med kraftig rød linie er der indtegnet kurver mellem punkter markeret ved firkanter eller krydser, som markerer middelværdier over solpletperioder fra henholdsvis minimum til næste minimum og fra maksimum til næste maksimum. I figuren er tillige med lange lige streger indtegnet indikationer af variationerne over længere intervaller. Når man betragter figuren er der en slående lighed mellem variationerne i temperatur og solpletter i perioden fra 1850 indtil ca. 1980. Derefter skyder de globale temperaturer i vejret, mens solaktiviteten er aftagende. Hvorvidt de stigende temperaturer efter 1980 skyldes menneskeskabte forhold (f.eks. øget CO2 i atmosfæren) skal ikke diskuteres her. I det følgende skal temperaturer og solpletter sammenholdes over intervallet fra 1850 til 1980. Reid polynomial smoothing Der er imidlertid et stort problem for teorier om sammenhængen mellem globale temperaturer og solpletter. Det ses tydeligt i Fig. 3, at ændringer i de globale temperaturer kommer 20-25 år før tilsvarende ændringer i solplettallene. Det er naturligvis absurd at forestille sig, at stigende temperaturer på Jorden Figur 3. HadCruT3gl globale temperaturer og SIDC solplettal 1850-2010. (fra Stauning, 2011) Vejret, 130, februar 2012 • side 13 skulle fremkalde flere solpletter. Forskellige forskere har søgt at imødegå problemet. Således har George Reid i sin artikel fra 1999 (Reid, 1999) foretaget en polynomium-udglatning af variationerne, så de karakteristiske minima og maxima flyttes noget. Man kan nu med lidt god vilje få en rimelig årsag-virkning sammenhæng (solaktivitet ændrer sig før globale temperaturer). Reids grafiske fremstilling er vist i Figur 4. Solar cycle length Et andet forsøg på at klare den problematiske tidsforskydning blev publiceret af Eigil Friis-Christensen og Knud Lassen i 1991, hvor begge i øvrigt var ansat ved DMI. De to forskere benyttede solpletperiodens længde som parameter for Solens aktivitet i stedet for solplettallet. Solplettallet og solpletperioden har i hvert fald statistisk en vis sammenhæng, idet perioder med høje solplettal generelt er kortere end perioder med lave solplettal. Den statistiske sammenhæng er illustreret i Figur 5. Hver søjle måler korrelationen mellem solplettallet (solar sunspot number, SSN) midlet over en periode og periodelængden (solar cycle length, SCL), hvor længden er beregnet for en periode forskudt et antal solpletperioder (solar cycles). Det ses, at korrelationen (negativ) er maximum ved forskydninger mellem 1.5 og 2.5 perioder bagud, og det er netop, hvad der er brug for, når man skal sammenholde solaktivitet og globale temperaturer. Således blev periodelængden gjort til en repræsentativ parameter for solaktivitet i Friis-Christen- Figur 4. Solplettal og globale sea-surface temperaturer (venstre) samt temperaturer i adskilte oceaner (højre felt). (fra Reid, 1999) sen og Lassens artikel fra 1991 (FCL91). Nu er periodelængden en meget variabel størrelse, så serien af periodelængder blev midlet med den såkaldte Gleissberg (1944) løbende vægtning, hvor længden af hver enkelt periode blev beregnet med vægtningen ”1-2-2-2-1” over foregående to og efterfølgende to perioder foruden den aktuelle periode. Midlingerne blev udført separat over minimum-til-minimum (rund) og maximum-til-maximum (firkantet mærke) perioder for at skaffe den størst mulige forskydning. For længderne af de næstsidste perioder benyttedes ved Gleissberg-midlingen et skøn over fremtidige solpletperioder, mens længden af den seneste periode blev indsat sidst. Temperaturerne er blot midlet over hver enkelt solplet periode. Og miraklet skete. Der viste sig en slående sammenhæng, som er gengivet i Figur 6a. Bemærk at periodelængden ved venstre akse aftager opad. side 14 • Vejret, 130, februar 2012 Selv den seneste stigning i temperaturer efter 1970 følger smukt en stigning i periodelængde-kurven. Ved en senere opdatering (Lassen og FriisChristensen, 2000), hvor nyeste data er benyttet i stedet for skønnede, er den afsluttende stigning i længde-kurven fastholdt. Det beror dog nu på trivielle regnefejl, som påpeget af Laut (2003) og Damon and Laut (2004). Figur 6b viser en gentagelse af beregningerne med nyeste data men efter helt samme metode med anvendelse af Gleissberg midling af alle periodelængder, dog med skønnede fremtidige værdier ved midlingen af tredjesidste og næstsidste datapunkter (med usikkerhedsangivelse) og seneste periodelængde for sidste punkt. Nu ses det klart, at den nedadgående periodelængdekurve efter 1975 afviger stærkt fra temperaturkurven, som stiger stejlt i vejret. Det har været kritiseret, at der endnu ikke, selv nu 20 år senere, Figur 5. Korrelation mellem solplettal og periodelængde ved forskellige skift af perioden for længden i forhold til perioden for solplettallet. (fra Stauning, 2011) er fundet en fysisk parameter, der kan knyttes til længden af solpletperioden. Men det alvorligste kritikpunkt er dog selve midlingsprocessen. Hvis solpletperiodens længde repræsenterer Solens aktivitet, må man vente, at Jordens temperatur alene følger foregående perioder og ikke afhænger af to fremtidige perioder, som jo inddrages i Gleissberg midlingen. Samme kritik kan i øvrigt rettes mod metoden, som blev benyttet af Reid (1999) ved midlingen vist i Figur 4. Kosmisk stråling og skyer Sammenhængen mellem solaktivitet og jordiske temperaturer vist i Figur 6a blev i øvrigt forklaret af Svensmark og Friis-Christensen (1997) som resultat af skydannelse ved den galaktiske kosmiske stråling (Galactic Cosmic Radiation, GCR). Den kosmiske stråling bremses af Solens mag- Figur 6a. Sammenligning mellem temperaturer (blå) og solplet-periode længde (rød kurve). (fra FCL91) netfelt ført ud i det interplanetare rum med solvinden, udstrømningen af ioniseret gas fra Solen. Og da solvindens intensitet følger solplettallet, vil den kosmiske strålings styrke følge solplettallet som vist i Figur 7 for forskellige målestationer. Ved nedbremsningen i atmosfæren danner den energirige kosmiske stråling positive og negative ioner, der igen virker som kondensationskerner for skydannelse. Den varierende skymængde vil i varierende grad tilbagekaste Solens varmestråling, så perioder med høj kosmisk stråling (ved solpletminima) giver øget skydannelse og lavere temperaturer, mens perioder med lavere kosmisk stråling (ved solpletmaxima) giver reduceret skydannelse, mere solindstråling og højere temperaturer. I figur 2 i den oprindelige publikation fra 1997 varierer det totale skydække ca. 3% over en solpletperiode i takt med den kosmiske stråling med en korrelation vist i figur 5 på nær 100% ved høje bredder og ned til 50% nær ækvator. I en senere publikation Figur 6b. Temperaturer og periode længder med seneste data men ellers samme behandling som i Fig. 6a. (Stauning, 2011) Vejret, 130, februar 2012 • side 15 (Marsh og Svensmark, 2000) er skydækket inddelt i høje, mellemhøje og lave skyer. Positiv korrelation findes kun ved lave skyer og kun op til 50-60% i enkelte områder, mellemhøje skyer er neutrale, mens de høje skyer giver negativ korrelation. For de lave skyer, som angiveligt udgør 46% af det samlede skydække, anfører forfatterne en variation på 2-3% over solpletperioden ud fra deres figur 1. En mere nøgtern vurdering af figuren giver ca. 1.5% variation i de lave skyer, dvs. 0.7% variation i det totale skydække. Med anvendelse af forfatternes egne tal fra 1997 svarer denne variation i skydækket til en variation på 0.2 til 0.4 W/m2 i indstrålingen og en klimaeffekt svarende til 0.02 til 0.04 °C variation i globale temperatur over en solpletperiode. Altså en ret ubetydelig effekt. Statistisk behandling af solpletter og globale temperaturer I artiklen fra 2011 (Stauning, 2011) er solplettallet midlet over hver enkelt solpletperiode, enten fra minimum til næste minimum eller fra maximum til maximum. Globale temperaturer er midlet over nøjagtigt samme intervallængde, men intervallet er forskudt 3 år frem i tiden. Forskydningen er fundet ved korrelationsanalyse at give den bedste sammenhæng og giver god mening for årsag-virkning sammenhængen. Resultatet er vist i Figur 8, hvor de runde (røde) symboler viser max-til-max middelværdier, mens de firkantede (blå) symboler viser min-til-min værdier. Den indtegnede linie viser sammenhængen ΔTA = 0.009 · SSNA Figur 7. Galaktisk kosmisk stråling (midterste felt), globale temperaturer (øverst), solpletter (nederst) fra 1955 til 2010. (Stauning, 2011) - 0.70 °C, hvor ΔTA er afvigelsen fra gennemsnitstemperaturen for perioden 1961-1990. Ud fra denne sammenhæng kan man nu bestemme udsvingene mellem det højeste middel solplettal på SSNA=90, der nogensinde er registreret (perioden 1954-1965), og som giver en temperatur anomali på +0.11 °C og så f.eks. det absolut mindste solplettal på 0, som giver en anomali på -0.70 °C. Altså et totalt sving på kun 0.81 °C. Indenfor de seneste 160 år siden 1850 er den totale variation indenfor 0.5 °C. Et sving på en halv grad ved varierende solaktivitet (se Fig.8) er naturligvis ikke helt forsvindende, men i sammenligning med forventede globale temperaturstigninger på mellem 2 og 5 (eller flere) grader forekommer det at være for ubetydeligt til at Figur 8. Middel temperatur anomali (afvigelse fra niveau 1961-1990) vs. middel solplettal gennem alle solpletperioder fra 1850 til 1980. Linien har hældningen 0.009°C. (Stauning 2011) side 16 • Vejret, 130, februar 2012 Figur 9. Gennemsnitlige variationer i forskellige temperaturserier gennem solpletperioden med opdeling i perioder med høje og lave solplettal. (Stauning, 2011) blive inddraget som et væsentligt element i diskussionerne om mulige menneskeskabte temperaturændringer. Denne konklusion kan betragtes som det væsentligste resultat af ovennævnte publikation. Variationer gennem 11-års perioden Når man skal finde variationer gennem solpletperioden, som har en varierende længde mellem ca. 9 og 14 år, kan man ikke anvende klassisk harmonisk ana- lyse. I stedet kan man anvende en superpositionsmetode, hvor temperaturforløb indenfor solpletperioden centreres om middeltidspunkterne for hver enkelt periode og overlejres, hvorefter middelværdierne beregnes. Herved danner man middelværdier f.eks. kun af de temperaturer, der forekommer ved solpletmaksimum eller kun af de temperaturer, der forekommer ved solpletminimum. Resultaterne fra anvendelsen af denne metode er vist i Figur 9. Foruden den generelle stigning i temperaturer, der svarer til stigningen fra 1850 til 1980, er et fællestræk for alle temperaturserier en forøgelse af middeltemperaturen mellem 2 og 3 år efter midten (0.0 år i diagrammet) af solpletperioden. Tidsmæssigt svarer det til de 3 års forsinkelse mellem solaktivitet og globale temperaturer, der blev fundet ved korrelationsanalysen, og udsvinget kan nemt forklares ved variationen i total udstråling (TSI) fra Solen (se Figur 2). Et andet træk er stigningen ca. et halvt år før midten af perioden, som dog kun forekommer i temperaturserierne for de intense solpletperioder (SSNA>50). Da solaktiviteten (f.eks. soludbrud) generelt topper et halvt til et helt år før midten af perioden, kan denne forøgelse kobles til de umiddelbare virkninger af soludbrud. Det er formentlig også signifikant, at udslaget er størst for de landbaserede temperaturer i midterste diagram og mindst for de oceanbaserede temperaturer i nederste diagram, hvor den større træghed i temperaturvariationer dæmper udsvingene. Det er dog karakteristisk, at de gennemsnitlige variationer indenfor solpletperioden kun udgør nogle få hundrededele af en grad. Disse resultater er det andet vigtige resultat af analysen i Stauning (2011). Tidsforskydning mellem solpletter og temperaturer Med den trods alt positive tilgang til sammenhængen mellem solaktivitet og jordiske temperaturer mangler endnu svar på problemet med den ”forkerte” tidsforskydning mellem solpletVejret, 130, februar 2012 • side 17 Figur 10. Temperaturafvigelse fra linien i Fig. 8 i tidsrummet fra 1854 til 1984. (Stauning, 2011) tallet og globale temperaturer. I et forsøg på at forstå tidsforskydningen er temperaturafvigelserne fra linien i Figur 8 optegnet i Figur 10 som funktion af tiden mellem ca. 1856 og 1984. Solpletperiodens nummer er angivet ved hvert enkelt punkt. Det ses, at der er et næsten sinusformet udsving med et positivt sving fra 1920 til 1933 og et negativt sving mellem 1934 og 1957. Begge udsving kan naturligvis være resultat af en indtil videre ukendt periodicitet i klimaforhold på Jorden. Men det er bemærkelsesværdigt, at begge udsving har en varighed på to solpletperioder. Nu er det sådan, at Solens magnetfelt skifter retning i hver ny solpletperiode, så en komplet solpletperiode (en såkaldt ”Hale cycle”) er i virkeligheden på to 11-års solpletperioder, altså netop med en længde, der svarer til hvert temperatursving. Man kunne se lidt nærmere på Solens struktur. Figur 11 vi- ser et (tænkt) indsnit i Solen. Inderst er der en kerne, hvor de energigivende fusionsprocesser finder sted. Energien forplanter sig i begyndelsen ved stråling gennem den såkaldte ”strålingszone”, der går fra 0.2 ud til 0.7 Figur 11. Indsnit i Solen. (mfsc-nasa) side 18 • Vejret, 130, februar 2012 solradier. Længere ude forplanter energien sig ved konvektion gennem ”konvektionszonen” op til overfladen, ”fotosfæren”, hvorfra den i hovedsagen udsendes ved lys- og varmestråling, mens en mindre del af energien udsendes som energirig ioniseret gas, ”solvinden”. Solens generelle magnetfelt menes at blive skabt ved strømsystemer, der forløber i det såkaldte ”interface lag” mellem strålingszonen og konvektionszonen. Solens generelle magnetfelt er ligesom Jordens et dipolfelt og har magnetiske poler nogenlunde sammenfaldende med de heliografiske (rotationsakse) poler. Men feltet skifter polaritet for hver ny 11-års solpletperiode. Solpletter er områder i fotosfæren med stærke lokale magnetfelter, der menes at blive dannet Figur 12. Skematisk illustration af udbredelsen af termisk energi og magnetfelter i Solens indre. ved ”fortætning” af det generelle magnetfelt. Da forplantningen af den termiske energi forsinkes af kraftige magnetfelter har solpletterne lavere temperaturer end den omgivende fotosfære og er derfor mørkere. De starter i begyndelsen af hver ny periode med at komme til syne ved høje nordlige og sydlige bredder på Solen for så i løbet af 11-års perioden at dukke op nærmere mod ækvator. De optræder ofte i par med modsat polaritet, hvor den ledende solplet (forrest i rotationsretningen) systematisk skifter polaritet fra periode til periode. Både intensiteten af den termiske energi, der bobler op gennem konvektionszonen, og af dynamoprocesserne ved interface laget, der bestemmer magnetfeltets styrke, afhænger af den totale energi, der tilføres fra kernen. Denne energi kunne tænkes at have variationer, der bl.a. afspejles i langtids-variationerne i middel-solplettallet. Ved langsomme variationer vil magnetfelter, og dermed solpletterne, og udstrålingen fra fotosfæren følges ad. Nu er spekulationen, at magnetfeltets styrke ved interface laget kan påvirke transmissionen af energi gennem denne region ligesom ved solpletter i fotosfæren, så et svagt magnetfelt lader energien slippe lettere igennem, mens et kraftigere magnetfelt forsinker energiens forplantning. Tillige forplanter magnetfeltet sig ud til overfladen ved mekanismer (”conveyor belt”), der er forskellige fra udbredelsen af termisk energi og tager længere tid. Forholdene er vist skematisk i diagrammet i Figur 12. Hvis vi nu igen betragter forløbene i Figur 3, så ser der ud til at ske en kraftig stigning i solplettallet i første halvdel af 1900-tallet. Det kunne tages som tegn på ud- vikling af et stærkere magnetfelt i Solens indre. I den første tid er magnetfeltet svagt og den termiske energi slipper lettere igennem og resulterer i øget udstråling fra Solen. Jordens temperatur stiger hurtigt. Senere, når magnetfeltet er vokset op og solpletterne er på vej til at toppe, forsinkes energien og udstrålingen reduceres. Jordens temperatur falder noget, inden forholdene jævnes ud, da den termiske energi blot forsinkes, men naturligvis ikke forsvinder. Denne mekanisme kunne forklare temperaturudsvingene i Figur 10 og dermed den ”forkerte” tidsforskydning på 20-25 år mellem solplettal og temperaturer vist i Figur 3. Konklusioner I artiklen (Stauning, 2011) konkluderes, at den globale temperatur afhænger af Solens aktivitet, som kan angives ved solplettalVejret, 130, februar 2012 • side 19 let. Virkningen antages at bero på (små) ændringer i Solens totale energiudstråling. På Jordens position og udenfor atmosfæren er styrken af den modtagne stråling, TSI = ca. 1366 W/m2. Globale temperaturændringer er knyttet til mulige variationer i strålingen gennem: ΔT [°C] ~ 0.11 ΔTSI [W/m2] (Dougrass and Clader, 2002). - Ved statistisk undersøgelse af sammenhængen mellem solplettal og global temperaturanomali midlet over solpletperioder og for tidsrummet fra 1850 til 1980 er der fundet en relation, som kan udtrykkes ved ΔTA [°C] ~ 0.009 (±.002) · SSNA. Det samlede udsving fra middel-solplettal=0 til det maksimale midddelsolplettal=90 er 0.8 °C svarende til en total variation i TSI på ca. 7 W/m2. - Indenfor solpletperioden forekommer systematiske variationer med maxima på ca 0.10 °C forskudt 2-3 år efter midten af solpletperioden. Denne variation passer sammen med målte variationer i TSI over de seneste solpletperioder. For de kraftigste solpletperioder (SSNA > 50) forekommer et maximum på 0.10 til 0.15 °C i landbaserede temperaturer et halvt til et helt år før midten af perioden. En del af denne variation kunne svare til de direkte virkninger af soludbrud (UV-stråling, øget solvind, GCR effekt). - Der er fundet en mulig forklaring på den ”forkerte” tidsforskydning på ca. 20 år mellem globale tem- peraturer og solplettal (temperaturer ændres først). Forskellen forklares ved en intern ”solpleteffekt”, der medfører forsinkelse af udbredelsen af termisk energi ved stærke magnetfelter i Solens indre. - De siden 1980 kraftigt stigende globale temperaturer kan ikke forklares ved solaktiviteten, der i samme periode var aftagende. Referencer Brohan, P., J.J. Kennedy, I. Harris, S.F.B. Tett and P.D. Jones (2006): Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: a new dataset from 1850. J. Geophys. Res, 111, D12106, doi:10.1029/2005JD006548. Carrington, R. C. (1860): Description of a singular appearance seen in the Sun on September 1, 1859, Mon. Not. Roy, Astron. Soc. 20, 13-14. Damon, P. E. and P. Laut (2004): Pattern of strange errors plagues solar activity and terrestrial climate data, EOS 85 (39), 370, 374. evidence of a long-term trend in total solar irradiance, Astronomy and Astrophysics 501, L27. Gleissberg, W. (1944): A table of secular variations of the solar cycle, Terr. Magn. Atm. Electr. 49, 243-244. Lassen, K. and E. Friis-Christensen (2000): Reply to “Solar cycle lengths and Climate: A reference revisited” by P. Laut and J Gundermann, J. Geophys,. Res. 105, 27,493-27,495. Laut, P. (2003): Solar activity and terrestrial climate: an analysis of some purported correlations, J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 65, 801812, doi:10.1016/S1364-6826(03)00041-5. Marsh, N. D. and H. Svensmark (2000): Low cloud properties influenced by cosmic rays, Phys. Rev. Lett. 85, no. 23, p. 50045007. Reid, C. R. (1999): Solar variability and its implication for the human environment, J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 61, 3-14. Douglass, D. H. and B. D. Clader (2002): Climate sensitivity of the Earth to solar irradiance, Geophys. Res. Lett., 29, 1786-1789, doi:10.1019/2002GL015345). Stauning, P. (2011): Solar activityclimate relations: A different approach, J. Atm. Solar-Terr. Phys. 73, p. 1999-2012. doi:10.1016/j. jastp.2011.06.011. Friis-Christensen, E. and K. Lassen (1991): Length of the Solar Cycle: An Indicator of Solar Activity Closely Associated with Climate, Science 254, 698-700. Svensmark, H. and E. FriisChristensen (1997): Variation of cosmis ray flux and global cloud coverage – a missing link in solar-climate relationships, J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 59, 1225-1232. Frölich, C. (2009): Observational side 20 • Vejret, 130, februar 2012 Vi går bag om: TV 2 Vejrcenter - demystified Af Andreas Brusgaard Nyholm, TV 2 Vejrcenter Efter en opfordring, mange spørgsmål og flere misforståelser, kommer her en forklaring på hvad TV 2 Vejrcenter er for en størrelse? Forfatteren er meteorolog ved TV 2 Vejrcenter. TV 2 Vejret, som danskerne har kendt gennem 17 år, har udviklet sig markant siden begyndelsen på Sprogø. Det startede dengang med en helt ny formidling af vejrudsigter på TV. Der blev nemlig tilføjet små, sjove og aktuelle vejrhistorier fra hele landet. Nu er der så kommet et ekstra lag på. TV 2 Vejret har fået sit helt eget Vejrcenter med egne vejrmodeller og operative meteorologer. Læs om, hvad TV 2 Vejrcenter er, og hvordan vi arbejder og angriber vejret i artiklen herunder. Historien om TV 2 Vejret For at starte fortællingen rigtigt, er det måske en ide at få det formelle på plads. Vi møder nemlig stadig mange mennesker, der tror at værter/meteorologer er ansat af TV 2. TV 2 Vejret bliver ikke produceret af TV 2, men af et produktionsselskab, STV. STV har produceret Vejret på TV 2 siden den spæde start i 1994, og har fået fornyet kontrakten løbende og senest i forbindelse med lanceringen af TV 2 Vejrcen- ter. STV startede på Fyn, men har i dag en afdeling i Jylland og en København, hvor TV 2 Vejrcenter i dag hører hjemme. Inden vi når helt frem til åbningen af TV 2 Vejrcenter, tager vi lige en kort historisk flyvetur. Det hele startede på Sprogø, da Storebælt forbindelsen var under opførelse. Her blev der sendt fra en unik position, med vejret lige uden for døren. Når man hører historier fra dengang og ser studiet, kan man kun være misundelig. Men intet varer evigt, for broen skulle jo åbne. Fra midt i Storebælt flyttede TV 2 Vejret til Vejrhuset på Fyn, hvor det befandt sig til 2010. De fleste husker nok udendørs sendinger fra Vejrhuset og Vejrhaven. Der blev eksperimenteret med vinplantager, bistader og honning, fisk i havedammen, vindmøller og fuglekasser med live webcam. TV 2 Vejret handlede selvfølgelig om vejret, men var ofte præget af hyggelige afstikkere og en skæv vinkel på vejret. TV 2 Vejret var derudover ude hos de almindelige danskere, på tur rundt i landet på jagt efter en sjov vejrhistorie. Vejret var på mange måder utroligt folkeligt, da man så TV meteorologerne i mange andre sammenhænge end blot foran vejrkortet. Det var faktisk ikke kun danskerne, der tog TV2 Vejret til sig. Ude i den store verden kunne man også godt lide den skæve vinkel, der blev lagt på vejret, og TV2 vejret har derfor i tidens løb både hevet et Europamesterskab og et verdensmesterskab hjem. Den ene titel gjaldt en vejrud- Sprogø 1994-1998. Foto: TV 2 Vejret. Vejret, 130, februar 2012 • side 21 sigt, som på pædagogisk vis viste vindhastigheder, og VM titlen var for vejrprogrammet Vejrstudiet. Vejret er utroligt populært ude i verden, men særligt blandt danskere, og der er derfor kommet flere og flere vejrudsigter, især selvfølgelig, efter at TV 2 News blev lanceret 1. december 2006. Der er brug for forandringer i alle virksomheder, men specielt i TV programmer er der ofte behov for fornyelse. Nogle gange sker det løbende og i små skridt, andre gange i et stort skridt. Det gigantiske skridt, for TV 2 Vejret, blev taget med etableringen af TV 2 Vejrcenter i København. Nu skulle TV 2 Vejret endelig stå på sine helt egne ben. Forandringen kom ikke kun på grund af TV mediets ønske om konstant fornyelse - flere af de gamle i gårde havde altid drømt om at gøre TV2 Vejret til mere end blot en TV vejrudsigt, og i foråret 2010 kom muligheden efter flere års tilløb. TV 2 Vejrcenter blev lanceret 17. maj 2010, med et nyt studie og redaktionslokale i København, samt en række nye ansatte, deriblandt undertegnede. Det nye vejrcenter er hurtigt blevet en summende arbejdsplads. På Sprogø og Fyn kom folk langvejs fra. Nu bor de fleste i nærheden af arbejdspladsen, og samtidig er vi rykket tættere på universitetet og studerende Vejrhuset på Fyn frem til 2010. Foto: TV 2 Vejret. side 22 • Vejret, 130, februar 2012 indenfor meteorologi. Det giver en masse liv, når vejret f.eks. er vildt ved storm, snestorm, skybrud osv. På TV fronten blev fornyelsen selvfølgelig meget synlig - nyt studie og nye ansigter. Men der laves faktisk fortsat mange af de samme produkter som tidligere, nu måske bare med en lidt anden vinkel end dengang i Vejrhuset. Hver aften sender vi i den lange Vejrudsigt 18.50 et indslag fra Vejrbilen et sted i Danmark. Indslagene spænder vidt og kan handle om alt, fra den milde vinters indflydelse på naturen til de ekstra lange flyvetider og det ekstra brændstofforbrug over Atlanten pga. en styrket Vest-Øst jetstrøm i december. Fællesnævneren er, at indslagene skal have en vejrvinkel. Nogle gange er den helt klar, andre gange er den mere afledt. Vejrhistorierne bliver stadig sendt med et glimt i øjet, men fokus er i dag nok skarpere på den videnskabelige historie, end den har været tidligere. Vi er dog klare over, at de meget hardcore vejrinteresserede ikke altid synes, at alle indslag er lige interessante. Men Vejret er et program, som mange danskere ser, og derfor skal det appellere til en noget større målgruppe end f.eks. læsere af dette blad. Der er dog rig mulighed for at fange en videnskabelig forklaring i en vejrudsigt, for vi sender utroligt mange udsendelser. TV 2 Vejret sender 81:28 minutter i døgnet på hverdage og 67:18 minutter i døgnet i weekenderne. Vi leverer vejrudsigten til TV 2 fra tidlig morgen til sen aften, vi ses i Go’morgen Danmark, TV 2 Nyhederne, TV 2 Regionerne og selvfølgelig på TV 2 NEWS. Der er nok at se til, og det er faktisk ganske utroligt, hvad en enkelt meteorolog/vært når at levere. På en ganske almindelig morgenvagt, 05-13, i TV 2 Vejrcenter laver meteorologen 25 forskellige vejrudsigter, hvoraf 7 er Direkte. Derudover så skal meteorologen lave alle vejrkort, løbende opdatere dem samt sørge for at servicere forskellige eksterne kunder og andre medier. Vejrkortene bruges også i Go’morgen Danmark, hvor det ikke altid er en uddannet meteorolog, der præsenterer vejret. De får selvfølgelig en briefing på vejret, så der formidles det samme på alle platforme. Det leder os frem til næste afsnit. Bag kameraerne i TV 2 Vejrcenter Det er nok bag TV kameraerne, der er sket den største ændring på TV 2 Vejret. Før fik TV 2 Vejret, ligesom DR Vejret, et bud på dagens vejr fra DMI. Her havde en meteorolog lavet et forslag til dagens vejr og 5 døgns-skemaet, som dagens vært så kunne redigere i, hvis han havde en anden mening. Men grundlæggende lignede prognoserne selvfølgelig DR Vejret’s og DMI’s egne produkter, hvor udsigterne er baseret på HIRLAM og ECMWF. Gennem årene skete der så en udvikling fra at vi brugte DMI´s vejrudsigt 100 %, til at man fik data fra DMI, som de enkelte værter selv analyserede og lagde til grund for deres bud på vejret. Med etableringen af TV 2 Vejrcenter blev aftalen med DMI opsagt, og TV 2 Vejret skulle få vejret fra et andet sted. Det blev fra os selv, da TV 2 Vejret ansatte ekstra meteorologer og fik sin egen vejrmodel. Samtidig gjorde man op med vejrværter, som ikke havde en meteorologisk baggrund. Det betyder, at de fleste er uddannede meteorologer og har flere års erfaring fra DMI, mens et par stykker har taget en anden vej igennem universitetet. Fælles for alle er, at de er på et højt fagligt niveau og har interesseret sig fra vejret i utallige år og dermed har tilegnet sig rigelig viden og erfaring til med rette at kunne kalde sig meteorologer. De mestrer forudsigelsen af vejret, selvom nogle få måske ikke kan leve op til WMO klassificeringen. TV 2 Vejrcenters vejrmodel er en højopløselig(<10 km) WRF- model (se http://www.wrf-model.org for yderligere info) over dansk område, dækkende Sydnorge, Sydsverige og Nordtyskland, og en lidt grovere version over Europa. De kører på vores egne store servere, med dobbelt backup. De to vejrmodeller har været data-fundamentet for meteorologerne i Vejrcenteret samt for Byvejret på vejret.tv2. dk. Så grundlaget for TV vejrudsigterne ændrede sig på sin vis over natten, med fødslen af vores egne tilpassede WRF model og ansættelsen af nye meteorologer. Her skal dog indskydes, at der også før fødslen af TV 2 Vejrcenter blev kigget på andre modeller end dem, DMI leverer. Flere prognosemodeller ligger frit tilgængeligt på nettet, se f.eks. wetterzentrale.de/topkarten, og disse har også førhen ført til, at TV 2 Vejret i nogle situationer har tolket vejret anderledes end det, der kom fra DMI. Derudover skal man huske, at meteorologer tolker lidt forskelligt på vejrkort, så det er sjældent, at to meteorologer vil lave præcis den samme udsigt, selvom datagrundlaget er det samme. Kursen, der blev afstukket ved kun at bruge meteorologer, var en forudsætning for, at vejrudsigterne fortsat kunne have en høj kvalitet. Selvom modellerne bliver bedre og bedre, så er der i høj grad fortsat brug for tolkning og justering af prognoserne. Specielt når der snakkes nowcasting, som en stor del af vejrudsigterne på TV jo egentligt er. På en morgenvagt er det f.eks. ofte for- og eftermiddagskortene, der fylder mest, og her kan en meteorolog virkelig forbedre og fortolke prognoserne markant, især når det Vejret, 130, februar 2012 • side 23 TV 2 Vejrcenter blev lanceret 17. maj 2010 med et nyt studie og redaktionslokale i København. Foto: TV 2 Vejret. gælder skydække, snefald, tåge, max.temperatur og risiko for skybrud. Nu sidder der, fra morgen til aften, en meteorolog på vagt i TV 2 Vejrcenter. Meteorologerne bruges også som værter, så det er med en vis stolthed, at vi siden Vejrcenterets åbning har præsenteret vejrudsigten fra TV 2 Vejrcenter, direkte fra meteorologens mund. Vi mener, det styrker troværdigheden for TV 2 Vejret, når meteorologen, der har lavet vejrkortene, også præsenterer dem. Lidt ligesom man hellere vil rådgives af en maler i en malerbutik, end af en butiksuddannet, der aldrig selv har malet. Skal vi se lidt nærmere på TV 2 Vejrcenters værktøjer, så er vores WRF prognosemodeller LAM’er og kører derfor kun 72 timer frem. Til de mellemlange udsigter er der brug for globale modeller. Her bruger TV 2 Vejrcenter primært den amerikanske model GFS, som køres 4 gange i døgnet og har den fordel, at den er meget hurtigt til rådighed efter analysen, og at den rækker hele 16 dage frem. Der kigges dog i høj grad fortsat på ECMWF, UKMO og andre globale modeller, og disse er det også muligt at præsentere i vores grafikprogram på TV. Vores vejrkort (frontanalyser, nedbør, vind etc.) kan altså være baseret på en række modeller. Det er meteorologen på dagen, der vurderer, hvilken prognose han/hun finder mest troværdig. Beslutningen træffes bl.a. på baggrund af konsistensen i prognoserne og ud fra en analyse af ensemble prognoser fra GFS og ECMWF. På den måde side 24 • Vejret, 130, februar 2012 undgås det, at udsigterne svinger for meget fra udsigt til udsigt, og det sikres, at der ikke råbes ’ulven kommer’, selvom der måske er en meget fristende og spændende vejrudvikling på dag 5 i hovedkørslen. Der skal være en ret stor enighed/sandsynlighed, før TV 2 Vejret går ud med en nyhed om, at en storm eller den første sommerdag er på vej. Så det rygte, der nogle gange påduttes TV 2 Vejret mht. overdramatisering af begivenhederne og sensations-journalistik forsøger vi ihærdigt at mane til jorden med høj faglighed, meteorologer som formidlere samt omtale af usikkerheden. Det skal virkelig understreges, at valget af det meteorologiske indhold og fokus i en vejrudsigt er helt og holdent op til meteo- rologen/værten. Der er intet pres fra chefer eller TV 2 om at vi skal gøre vejret bedre eller mere spændende end det er. Heldigvis for det. Alligevel er der måske stadig folk, der føler, at de får serveret en anden ret i TV 2 Vejret, end hvad man f.eks. får på DR eller DMI’s Web TV. Det føler vi bestemt også de gør, men vi mener udelukkende, at det skyldes vores valg af vinkel på vejret. Et eksempel på TV 2 Vejrets formidling Et forklarende eksempel kunne være en fastlåst vinterlig højtrykssituation med svag vind og en ”stratussuppe” over Danmark. Ingen udsigt til forandringer de næste 3-4 dage, men udsigt til markant kuldefrembrud og sne fra nordøst på dag 5. I en sådan situation (hvis modellerne, inkl. ensemblerne, er enige om udviklingen) vil vi sandsynligvis starte 18.50 udsendelsen med "Go’aften, vinteren ser ud til at være på vej til Danmark frem mod weekenden, og det ser ud til at blive med udbredt snefald". Der vil måske blive startet med et vejrkort med fronter, der forklarer den synoptiske ændring. Indledningen af udsendelsen vil blive sluttet med noget som "Lige om lidt skal vi se om kulden forbliver over Danmark". Herefter vil man, efter måske 30 sek., gå til morgendagens vejr og tage det i detaljer. Hvis der ikke er ændringer på dag 2-3, så vil der måske bare blive vist en Europa front-animation, med højtryk/ lavtryk og prognose med skyer og isobarer. Herefter vil man så nå frem til dagene, hvor vejret ændrer sig og, set fra vores vinkel, bliver interessant. Så vil resten af udsendelsen gå med fokus på kuldefrembruddet, hvad man skal forvente, hvor langvarig den bliver, og ikke mindst den meteorologiske analyse, forklaret og vist på Hr. og Fru Danmark- præmisser. Endelig en afsluttende bemærkning om usikkerheden, som vi altid søger at formidle, men det er ikke altid, at man kan nå at sige alt. Med en nedtælling i øret, der skal rammes på sekundet, må der nogle gange males med en lidt bredere pensel og uden så mange forbehold, som man selv kunne ønske. Til sidst i udsendelsen vises næsten altid 5-døgns-skemaet, hvor man kort ridser de 5 dage op og kommer med en konklusion. Sammenligner man vores udsendelse med konkurrenternes, så er den store forskel, set fra mit synspunkt, at vores udsendelser er bygget mere op som nyhederne. Vi flytter det interessante op som overskrift, og sætter ekstra fokus på vejr, der påvirker danskerne. Vores opbygning af udsendelsen ændres fra dag til dag, og der køres i et rimeligt højt tempo. Uden at skulle gå i dybden med, hvordan vores konkurrenter beskriver og formidler vejret, så generer jeg nok ikke nogen ved at sige, at de – heldigvis - ikke gør det på helt samme måde. Og når jeg siger heldigvis, er det fordi jeg tror, at der er seere til begge typer udsendelser. Hvilket format og tempo man foretrækker, er nok meget forskelligt. Mange vil måske forsøge at forklare forskellen med, at TV 2 er en kommerciel kanal og lever af høje seertal. Men det tror jeg faktisk ikke spil- ler den store rolle. Jeg tror snarere forskellen skal søges hos de ansatte meteorologer/værter og deres chefer. vejret.tv2.dk På nettet har lanceringen af TV 2 Vejrcenter også medført store ændringer. Der er blevet lanceret et nyt site, hvor man nu kan finde detaljerede byvejrsudsigter for hele Danmark og resten af Verden. I Danmark og Europa er prognoserne(til 72 timer) fra vores egne modeller, mens de i resten af verden er baseret på GFS. Det er ikke alt ved den nye side, som fungerer lige godt, og som vi meteorologer er helt stolte ved, eksempelvis de automatisk formulerede tekstudsigter. Til gengæld er vi fortsat meget stolte af de spændende og videnskabelige artikler, der dagligt produceres af vores faste net stab. Vi er ofte først med vejrnyheder fra Danmark og resten af verden. Udover vores egen indsats foregår der fortsat en livlig vejrdebat på debat siden, hvor vejrinteresserede og meteorologer fra TV 2 Vejrcenter, DMI og andre diskuterer udviklingen hver eneste dag. Jeg kan kun komme med en opfordring til alle, der ønsker mere viden omkring vejret, til at kigge forbi. Vi ses derinde. TV 2 Vejrcenter - mere end TV Utroligt mange ting skal på plads, før man kan kalde sig et Vejrcenter og kan lave sine egne kvalitets prognoser. Nogle af tingene var der fra starten, andre er blevet udviklet siden hen, og mange udvikles der stadig ihærdigt på. Et af de områder, ethvert Vejrcenter må have, er verifikation. På TV 2 Vejrcenter overvåger vi Vejret, 130, februar 2012 • side 25 Et eksempel på TV 2 Vejrcenters løbende verificering til brug for forecasting. Worfy er TV 2 slang for WFR. Kilde: TV 2 Vejrcenter. vores operative modeller med en løbende verificering. Det giver den vagthavende meteorolog et vigtigt værktøj til forudsigelse af vejret. Et helt simpelt eksempel kunne være forudsigelsen af Tmax eller Tmin. Her er det afgørende at kunne se, hvordan modellen klarede sig dagen før (hvis dagene er meteorologisk sammenlignelige). Var bias dagen før på -2,4 grader, så er man klar over at der skal korrigeres lidt op. Det er klart, at det også er givtigt at have et overblik over, hvordan vores modeller klarer sig i middel. Til dette formål kører vi verifikation på måneds-, sæson- og årsbasis. Til verifikation af overflade-parametre bruger vi 43 officielle DMI målestationer. Verifikationen er med til at synliggøre svagheder og styrker, og bruges også til udvikling af vores modeller. For at få et indblik i, hvor gode TV 2 Vejrcenters egne modeller er, sammenligner vi med andre frit tilgængelige modeller, heriblandt den norske Hirlam(danner baggrund for byvejr på yr.no). Overraskende nok for et lille Vejrcenter med forholdsvis begrænsede udviklings- og computer kræfter, så er der mange parametre, hvor vi scorer lige så godt, og endda nogle, hvor vi scorer bedre (målt på danske målestationer). Det skal dog siges, at det ligger meget lige og varierer fra måned til måned. Verifikation er også nødvendig, hvis man ønsker at begå sig som spiller i den øvrige vejrbranche (udover TV). Potentielle kunder ønsker simpelthen dokumentation for, hvor godt et side 26 • Vejret, 130, februar 2012 produkt man leverer. Netop eksterne kunder, udover TV, er blevet et decideret forretningsområde efter åbningen af TV 2 Vejrcenter. Allerede her efter 1½ års eksistens har vi indgået aftaler med flere store danske virksomheder. Det er et område, som vi forventer at vokse på i fremtiden, og vi håber, at det medfører ansættelse af flere meteorologer. Allerede nu har vi ansat meteorologi-studerende, som hjælper med specielle udsigter og andre projekter. Der er dog nok ingen tvivl om, at den største fokus også fremadrettet bliver på TV og net. Ønsker du yderligere info om TV 2 Vejret eller TV 2 Vejrcenter, så skriv endelig til [email protected] eller direkte til mig på [email protected]. Vi modtager også gerne forslag om relevante vejrhistorier. Klimakonference: Hvad skete der på COP17? Af Gorm Raabo Larsen COP17 afholdtes i Durban i Sydafrika fra 28. november til 9. december 2011. Konsekvenserne af beslutningerne fra klimakonferensen er, at den globale temperaturstigning ved slutningen af dette århundrede ser ud til at blive på mere end 2°C. Indlægget er en opfølgning på artiklen ”Klimakonference: Frem mod COP17” i augustnummeret (128) af VEJRET 2011. Deri er også forklaret betegnelser så som FN’s Klimakonvention (UNFCCC), COP, Copenhagen Accord m.m. Skete der overhovedet nogle fremskridt? Ja, men man skal nok have de optimistiske briller på for rigtigt at se dem. Der fokuseres navnlig på: 1. ”En diplomatisk sejr”. Den diplomatiske proces gik ikke helt i stå – for man nåede trods alt til enighed om en køreplan, der skal munde ud i en juridisk bindende klimaaftale i 2015. Den nye aftale skal derefter gælde fra 2020, og den har tilslutning fra alle 193 af verdens lande. Det er første gang, at USA, Indien og Kina erklærer, at de er villige til at være med i en juridisk bindende aftale, som skal reducere anvendelsen af fossile, kulstofbaserede brændstoffer (kul, olie, naturgas). I stedet skal energiproduktionen baseres på såkaldt ’vedvarende energi’, så som sol, vind, vandkraft, bølger, jordvarme og biobrændsel, som på sigt minimerer udledningen af drivhusgassen CO2. Såvel EU’s klimakommissær, Connie Hedegaard, som Danmarks klima- og energiminister, Martin Lidegaard, fik i øvrigt stor ros for deres diplomatiske initiativer, snilde og ihærdighed under COP17-forhandlingerne. 2. ”Delvis forlængelse af Kyotoaftalen”. For EU og Danmark betyder forlængelsen af Kyotoaftalen, at man stræber videre mod at nå de CO2-udslipsreduktionsmål, som man har sat sig. For udviklingslandene - deriblandt Kina - indebærer en aftale ikke så meget, eftersom de ikke er forpligtet af Kyoto-aftalen. Heller ikke USA har ratificeret aftalen. Rusland, Japan og Ca- nada fornyer ikke deres forpligtelser, de henviser til, at det er meningsløst, så længe de store udslipslande som Kina og USA står udenfor. 3. ”Den grønne fond”. Der opnåedes enighed om at oprette en grøn fond på 100 milliarder dollar om året fra 2020, som øremærkes til at støtte ulandene i forhold til vedvarende energi og klimatilpasning. Fonden mangler dog endnu hovedparten af sin finansiering. Hvorfor er resultatet af COP17 så problematisk? 1. ”Maks. 2°C temperaturstigning og 450 ppm CO2”. Det er videnskabeligt og politisk anerkendt, at for at undgå fuldstændigt uoverskuelige problemer for Jordklodens natur og mere end 7 milliarder mennesker, så må verdenstemperaturen ved slutningen af dette århundrede højst stige med 2°C i forhold til det præindustrielle temperaturniveau i sidste halvdel af det 19. Figur 1. COP17 foregik i Durban i Sydafrika fra 28. november til 9. december 2011. Foto: UNFCCC.inc Vejret, 130, februar 2012 • side 27 århundrede. Dette svarer ifølge klimamodellerne til en stigning i atmosfærens indhold af drivhusgassen CO2 fra ca. 280 ppm til 450 ppm. (Resulterende globale vandstandsstigninger i intervallet ½ - 1½ meter bliver ofte anført som sandsynlige på sigt, men beregningerne er dybt komplicerede, og der er stadig stor usikkerhed omkring disse tal). Imidlertid viser klimamodellerne, at konsekvenserne af beslutningerne fra COP17 sandsynligvis vil blive en global temperaturstigning på mere end 2°C, med mindre der tages alvorligt fat på en hel række regionale og lokale initiativer. 2. ”Det globale CO2-udslip bør toppe senest i 2017”. For at undgå at atmosfærens CO2-indhold skal overstige de 450 ppm ved slutningen af dette århundrede, så skal det globale CO2-udslip ifølge klimavidenskaben toppe senest i 2017 – ellers må der forudses uhåndterlige politiske og klimatiske problemer. Som det anføres i International Energy Agency’s ”World Energy Outlook 2011”: Uden yderligere indsats, så vil fra 2017 alle CO2udslip tilladt i 450 ppm scenariet være ’fastlåst’ af eksisterende infrastrukturer så som kraftværker, fabrikker og bygninger etc. (jf. figur 2). Som det fremgår af figur 3, så ekspanderer imidlertid verdensøkonomien med det hidtil svarende fossile energiforbrug kraftigt. Populært sagt, så dominerer Kinas og Indiens store økonomiske vækst verdensøkonomien, på trods af aktuel recession eller stagnation i flere store ’vestlige økonomier’. Ud- Figur 2. Det globale CO2-udslip skal toppe senest i 2017. Ref. International Energy Agency’s ”World Energy Outlook 2011”. viklingslandene vil jo også gerne have almen adgang til forbrug af biler, køleskabe, fladskærme med meget mere. Energi- og miljørevolution på trapperne Hvis ellers COP17 planerne holder, så må det forventes, at der i løbet af de kommende 10 år igangsættes en regulær energiog miljømæssig ’revolution’, og det på verdensplan. Begreber som ’clean-tech’, ’CO2-neutral’ og ’smart-grid’ vil blive hverdagskost. Hjemlige organisationer som Dansk Industri, Dansk Energi, Landbrug & Fødevarer, Figur 3. Fossilt brændsel relateret CO2–udslip sammenholdt med fem af IPCC’s emissions scenarier. Ref. Wikipedia - “Global warming”. side 28 • Vejret, 130, februar 2012 Teknologisk Institut, Ingeniørforeningen samt selvfølgelig Vedvarende Energi og NOAH med mange, mange flere står klar til at komme i gang med ’revolutionen’. Samtidig øjnes et stort eksportpotentiale for Danmark i de kommende år. ”COP18” vil finde sted i Qatar fra 26. november til 7. december, 2012. Inden da afholdes FN’s konference om bæredygtig udvikling, ”Rio+20”, i Rio de Janeiro, Brasilien, 20 - 22 juni 2012. Begge steder vil der i årets løb foregå fortsatte intense internationale forhandlinger omkring en ’bæredygtig udvikling for Jordkloden’. WORK CONVENTION ON CLIMATE CHANGE: http://unfccc.int/2860.php Citat I en verden fyldt med usikkerhed er én ting sikkert: Stigende indtægter og befolkningstal vil øge behovene for energi... Trods skridt i den rigtige retning er døren til 2°C ved at lukkes. (IEA World Energy Outlook 2011) COP17 hjemmeside: http:// www.cop17-cmp7durban.com/ Links til referencer samt supplerende oplysninger UNITED NATIONS FRAME- Kyoto Protocol: http://unfccc. int/kyoto_protocol/items/2830. php COP15 hjemmeside: http:// www.kemin.dk/da-DK/KlimaogEnergipolitik_old/klimakonvention/cop15/Sider/Forside.aspx Copenhagen Accord: http://unfccc.int/meetings/copenhagen_ dec_2009/meeting/6295.php COP16 hjemmeside: cc2010.mx/en/ http:// COP18 hjemmeside: ’under construction’ ved redaktionens afslutning Rio+20 hjemmeside: http:// www.uncsd2012.org/rio20/ KE-min hjemmeside: www.kemin.dk http:// DMI - ”Klima”: http://www.dmi. dk/dmi/index/klima/ Det Internationale Energiagentur (IEA) - årsrapport World Energy Outlook 2011, november 2011: http://www.worldenergyoutlook.org/ Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation (SRREN) - IPCC, maj 2011: http://srren.ipcc-wg3.de/ Emission Gap Report (UNEP), november 2010: http://www. unep.org/publications/ebooks/ emissionsgapreport/ Bridging the emission gap (UNEP), november 2011: http:// www.unep.org/pdf/UNEP_ bridging_gap.pdf IPCC reports: http://www.ipcc. ch/publications_and_data/publications_and_data.shtml Wikipedia - “Global warming”: http://en.wikipedia.org/wiki/ Global_warming "Harald Moltke - Nordlysets maler" fortsat fra side 7... Der er i bogen mange citater fra bøger og breve, blandt andet indeholdende mange mere eller mindre rigtige teorier og konklusioner på nordlysets oprindelse og sammenhænge. Jeg synes derfor at det afsluttende appendiks, med den moderne naturvidenskabelige forklaring på nordlysets væsen, er ganske relevant, og en god afslutning på bogen. Har man interesse i alt det spændende der foregår i atmosfæren, i lysfænomener, eller i de historiske og kunstneriske aspekter af dansk nordlysforskning, så er man nødt til at se nærmere på denne bog. Jeg har set en del nordlys i Danmark, jeg er meget fascineret, men jeg vil lade Harald Moltke få det sidste ord: ”Nordlys ligner ikke noget andet på vor klode. De er gådefulde! De overgår i den grad den menneskelige fantasi, at man uvilkårligt tyer til sådanne udtryk som ”overnaturligt”, ”guddommeligt”, ”mirakuløst” !” Vejret, 130, februar 2012 • side 29 14 dage på Gran Canaria: Fra det ene højtryk til det andet Af Henrik Voldborg, pens. meteorolog De fleste husker jo nok, at den våde sommer i 2011 blev afløst af et sommerligt efterår i september og begyndelsen af oktober, hvor vi endda fik eftertrykkeligt slået en gammel varmerekord fra oktober med næsten 3 grader. Pudsigt nok kunne netop denne varmerekord meget nemt ikke være indtruffet, for den blev sat den 1. oktober, og hvis det nu havde været skudår ville denne dag have heddet den 30. september, og så havde det ikke været en rekord... Der var rigtigt meget højtryksvejr i det forgangne efterår, og det varede næsten hele november med, men så betød det jo ikke mere solskin. Opvarmningen af luften ved nedsynkning i højtrykket giver jo en meget stabil atmosfære, og da de korte dage og lange nætter forårsager en kraftig afkøling af de nederste luftlag dannes der en skarp grænse til et varmt og tørt lag i nogle hundrede meters højde – det man kalder en subsidensinversion. Da det nederste kolde lag også er meget fugtigt, vil nattetågen og lave skyer ikke kunne ”brændes af” om dagen af den lavtstående sol. Med andre ord bliver det ”evigt” gråvejr uden synderlig regn. Jeg målte selv beskedne 9 mm regn i november frem til den 28. De Kanariske Øer den 2. december 2011. Gran Canaria er den runde (vulkanske) ø i midten. Playa del Ingles og Puerto Rico ligger hhv. øst og vest for øens sydlige tip. Disen over havet er støv fra Sahara mod øst. Modis-billede fra Aqua satellitten (NASA/GSFC, Rapid Response). For en meteorolog – og sikkert mange andre – er en sådan vejrtype deprimerende – nu kunne det være nok! Vi ville se solen igen. Derfor bestilte vi med kort side 30 • Vejret, 130, februar 2012 varsel en rejse til Gran Canaria med afrejse netop den 28/11 – og det for to uger. Men aftenen før vi skulle af sted slog vejret herhjemme om til lavtryksvejr, marAnne Marie Voldborg Henrik Voldborg keret ved en pæn kraftig storm – noget helt nyt – og vi var bange for, at der om morgenen ville ligge væltede træer på vejen, og at Kystbanen ville være afbrudt. Heldigvis gik alt glat med at nå frem til lufthavnen i tide. Dernede var der også højtryk, men som forventet med solskin – herligt! Den skinnede lystigt i 12 ud af de 14 dage, vi var der. Om dagen var det 20 til 23 grader og om natten mellem 17 og 19 – helt ideelt. Nordøstpassaten blæste dog ofte nok så kraftigt netop dér hvor vi havde slået os ned, Playa del Ingles, men vi boede pragtfuldt i en bungalow med en sydvest-vendt terrasse lige ud til Anne Marie Voldborg poolen, og vi lå derfor pænt i læ mens vi hørte vinden ruske arrigt i palmetræerne. Vi kunne derfor indtage alle måltider udendørs uden at fryse, i hvert fald hvis man morgen og aften lige havde en træningsjakke inden for rækkevidde. Der var dog trods alt nogle variationer i vejret. To gange havde vi sandstorm fra Sahara som nedsatte sigtbarheden til omkring eller under 1 km og slørede solen gevaldigt, og de to sidste dage var det overskyet med ret så tætte altostratus – et tydeligt tegn på en kvasistationær frontalzone. Her i Danmark ville man være ret sikker på at det ville føre til nedbør, men den nåede aldrig jorden, og undertiden kunne man lige skimte solen gennem det strukturløse ensartede skydække. Som sagt må man i Playa del Ingles indstille sig på at det ofte blæser hård vind med vindstød af kulingstyrke, og et par af dagene tog vi derfor bussen til Puerto Rico længere nede ad sydkysten – et sted hvor vi flere gange tidligere har boet. Her føltes det som et helt andet blidt klima – det var næsten vindstille og dagtemperaturen var også et par grader højere – men strand var der ikke så meget af som i Playa del Ingles, hvor den er kilometerlang med et stort ørkenområde indenfor. Vi var på ”ørkenvandring” et par gange, hvor vinden ikke var så kraftig, men ikke sjældent var der en betydelig sandflugt som nærmest gjorde det umuligt at opholde sig dér. Vi vendte næsen hjem den 12. december, og det var noget af en overgang med nattefrost – men således rustet til vinteren kunne vi alle glæde os til jul, hvor hele familien var samlet (22 i tallet juleaften) og i en periode havde vi otte personer ekstra boende her i huset – ganske muntert! Og siden jul – tjae, vinteren har jo ikke gjort meget væsen af sig indtil nu (medio januar), så mon ikke vi nu er tilbage i en gænge med mange milde vintre i træk. Og et lunt forår fortjener vi vist også – det er der faktisk meget, der tyder på efter de langtidsprognoser, som jeg tror mest på. De havde i hvert fald ret de to foregående vintre i modsætning til dem, der kom fra DMI. Ja, vi får se… Vejret, 130, februar 2012 • side 31 Smart Grid: Fremtidens smarte elforsyningsnetværk Af Gorm Raabo Larsen, DMI Overgangen fra fossile brændstoffer til alternative, bæredygtige energikilder skaber helt nye perspektiver og muligheder. For at modvirke den globale opvarmning forårsaget af menneskets gigantiske forbrug af fossile brændstoffer nu og i det sidste par hundrede år, så skal der i de kommende år handles hurtigt for at bremse den store udledning af drivhusgassen CO2 til atmosfæren. Det planlægges således (ref. f.eks. KE-min, ’Smart Grid Netværkets Arbejde’), at halvdelen af Danmarks traditionelle elforbrug skal komme fra vind i 2020. Dertil kommer andre alternative, bæredygtige energiformer så som f.eks. solenergi og jordvarme. Det betyder en stadig større de- centralisering af energiproduktionen, og samtidig udviskes i stadig højere grad det traditionelle skel mellem energi-producent og energi-forbruger. Dvs. private bliver i fremtiden i stadig højere grad energi-producenter. Hele det konventionelle elforsyningsnetværk skal nytænkes og tilpasses de nye energiformer. Det sker bl.a. gennem teknologien ’Smart Grid’, der kan beskrives som et nærmest selvtænkende elnet. Ikke alene skal ’det smarte Figur 1. Det smarte decentrale elnet. (Ref. Energinet.dk, Smart Grid puslespilsgrafik - Franck Wagnersen) side 32 • Vejret, 130, februar 2012 elnet’ tage sig af de mange nye typer decentraliserede producenter, ofte med stærkt varierende produktion - men det er også hensigten at nettet, afhængigt af f.eks. priser og behov, endog lokalt skal kunne styre forbruget og produktionen fra sekund til sekund i løbet af døgnet (ref. figur 1). Er man i øvrigt interesseret i at få et overblik over, hvorledes Danmarks overordnede elforsyningsnetværk fungerer ’lige nu’, så kan man benytte sig af linket http://energinet.dk/Flash/Forside/index.html. Her kan man så også glæde sig over, at selv i relativt roligt vejr, så bliver en ganske stor del af Danmarks elforbrug leveret af vindmøller. Døgnrytmen - flytning af elforbrug mindsker fremtidige investeringer Det traditionelle elforbrug varierer kraftigt i løbet af døgnet, men der er trods alt en veldefineret statistisk døgnrytme, idet der bruges allermest strøm i aftentimerne, bl.a. i forbindelse med madlavning. En forudsætning for at ’Smart Grid’ kan fungere er, at elkunderne tilbydes en elpris, der reflekterer den aktuelle produktions- og distributionskapacitet, sådan at prisen er højere, når der er begrænset kapacitet, og lavere når der er rigelig kapacitet. Der skal med andre ord etableres mulighed for at tilbyde timeafregning af forbruget og tariffer for eldistribution, der varierer over døgnet svarende til om der er kapacitetsknaphed i distributionsnettet. Samtidig skal kunderne gøres mere bevidste om værdien af at Figur 2. Flytning af forbrug i tid optimerer kapaciteten i elsystemet. (Ref. KE-min, Smart Grid Netværkets Arbejde, side 7) flytte deres elforbrug over døgnet, sådan at forbruget i fremtiden i højere grad tilpasses kapaciteten. Når elforbrug på den måde kan flyttes til tidspunkter med rigelig kapacitet og stor produktion af vedvarende energi, vil det bidrage til en mere effektiv samlet udnyttelse af elsystemets ressourcer. Gevinsten ved at tilskynde til at flytte elforbruget til tidspunkter med fri kapacitet i elnettet og derved mindske investeringer til kapacitetsudbygning er vist i figur 2. Det Intelligente Elnet I de kommende år vil vi se en markant omstilling af vores elproduktion og elforbrug. De store centrale kraftværker, der i dag primært anvender kul, vil lukke og elproduktionen vil primært komme fra vind, sol og biomasse. På forbrugssiden vil man se en omlægning til elbaseret transport og opvarmning via varmepumper. Vores elnet skal kunne klare denne ekstra belastning med samme høje leveringssikkerhed som hidtil. Dette skal samtidigt ske i en situation, hvor elproduktionen i stigende grad kommer fra fluktuerende vedvarende energikilder såsom vind og sol. Beregninger fra Energinet.dk og Dansk Energi viser, at der er en samfundsmæssig gevinst på 6,1 mia. kr. ved at udføre en intelligent ’Smart Grid’ omstilling frem for som traditionelt at forstærke elnettet med tykkere og flere kabler (ref. f.eks. 'Teknologisk Institut, Smart Grid'). I øvrigt kan man kraftigt anbefale Energinet.dk filmen ’Smart Grid Danmark’(ref. linket i sidste afsnit). Elbiler Fremtidens elbiler forventes at komme til at indtage en særlig stilling i ’Smart Grid’ elsystemet, f.eks. vil man formentlig kunne tjene penge på at have sin elbil opkoblet til netværket: ’Du sætter din bil til opladning om natten, hvor el er billigt. Du lader den sidde i stikket om dagen, hvor el er dyrt, fordi der er ekstra stor efterspørgsel og spidsbelastning. Om dagen fungerer din el-bil som lager for resten af elnettet. Den el - du har købt billigt om Vejret, 130, februar 2012 • side 33 natten - kan du sælge tilbage til el-selskabet om dagen for fire gange prisen. Du tjener altså penge på ikke at bruge din bil.’ (Ref. ’Harddisken’, P1, DR). Smart Grid Applied in Denmark 2011 ’Invest in Denmark’, ’Udenrigsministeriet’, ’Transportens Innovationsnetværk’ og ’Innovationsnetværket VE-Net’ inviterede i dagene 24.-27. oktober 2011 til en international konference omkring ’Smart Grid Applied In Denmark’. Konferencen var velbesøgt, ca. 150 inden- og udenlandske deltagere, med deltagelse af 20-25 udenlandske virksomheder fra USA, Europa og Asien. Konferencen foregik på Teknologisk Institut og på Eigtveds Pakhus. Konferencen var i øvrigt en forlængelse af et lignende arrangement, der blev afholdt i USA i juni måned 2011. Her var Innovationscentret i San Francisco initiativtager (ref. ’Innovation Center Denmark, Smart Grid Applied’). Danmark er interessant for u-denlandske virksomheder, fordi vi har næsten dobbelt så meget VE (Vedvarende Energi) i ’grid’ som noget andet land, og vi er langt fremme med et elektrisk system, hvor fleksibel efterspørgsel vil muliggøre større udnyttelse af VE. Programmet var bredspektret; mandagen var med mange spændende indlæg, som foldede sig ud i en konference om tirsdagen i transportens tegn og om onsdagen i VE-Net regi, hvor man gik tæt på fremtidsmulighederne og det danske eksempel. Onsdag eftermiddag og torsdag var helliget udenlandske gæsters besøg til danske demonstrationsanlæg. Konferencens program og foredragsholdernes udmærkede præsentationer kan findes på nettet (ref. ’Smart Grid Applied Denmark, October 24-27 2011’). Links til referencer samt supplerende oplysninger Der er i ovenstående anvendt uddrag fra nedenstående alment tilgængelige hjemmesider og dokumenter: Dansk Energi, Smart Grid oversigt: http://www.danskenergi. dk/AndreSider/Smart_Grid_ Oversigt.aspx Energinet.dk og Dansk Energi, SmartGridiDanmark:http://www. energinet.dk/SiteCollectionDocuments/Danske%20dokumenter/El/Det%20intelligente%20elsystem%20-%20SmartGrid%20 i%20Danmark%20rapport.pdf Energinet.dk, El: http://www. energinet.dk/DA/EL/Sider/default.aspx Energinet.dk, Elsystemet lige nu: http://energinet.dk/Flash/ Forside/index.html Energinet.dk, Filmen ’Smart Grid Danmark’: http://energinet.dk/ DA/FORSKNING/Energinetdks-forskning-og-udvikling/ Smart-Grid/Sider/Film-SmartGrid-Danmark.aspx Energinet.dk, Smart Grid puslespilsgrafik: http://www.energinet.dk/DA/FORSKNING/ EcoGrid-EU/Nyheder-og-begivenheder/Sider/Pressemateriale. side 34 • Vejret, 130, februar 2012 aspx Harddisken, P1, DR: http:// w w w. d r. d k / h a r d d i s k e n / blog/2011/09/28/tjen-pengemed-din-el-bil/ Innovation Center Denmark, Smart Grid Applied: http://www. siliconvalley.um.dk/en/menu/ Innovation+Projects/SmartGridApplied/ Invest in Denmark: http://um.dk/ da/eksportraadet/om/investindk/ KE-min, Smart Grid Netværkets Arbejde: http://www.epages.dk/kemin/4/fullpdf/full4f14a089cd951.pdf KE-min, Smart Grid - fremtidens intelligente elsystem: http:// www.kemin.dk/da-DK/Klimaog Energipolitik/danmark/energiforsyning_og_effektivitet/smartgrid/Sider/Forside.aspx Smart Grid Applied Denmark, October 24-27 2011: http:// www.smartgridapplied.com/ presentations/ Teknologisk Institut, Smart Grid: http://www.teknologisk.dk/ ydelser/smart-grid Transportens Innovationsnetværk: http://www.tinv.dk/konferencerogarrangementer/afholdtearrangementer/infoomafholdt earrangementer/36846.html VE-Net, Konference: Smart Grid Applied Denmark: http://www. ve-net.eu/31110 En statistisk analyse af danske lyndata 2002–2010 Af Sandra Andersson og Nadine Damsberg I vores dagligdag hører torden til blandt de mest spektakulære og farlige vejrfænomener. Interessen for at observere torden har altid eksisteret hos mennesket, men i det moderne samfund er det et vejrfænomen, som måske påvirker os mere end nogensinde. Torden har været - og er endnu i dag - omgivet af myter. Selv om vi er på vej til at forstå den fysiske baggrund, er der stadig mange huller i vores viden. Torden er et fænomen på lille skala med relativt kort levetid, hvilket gør det svært ikke bare at forudsige, men også at opdage. For blot et par årtier siden skete observationerne stadig manuelt, men siden år 2000, da lynlokaliseringssystemet IMPACT (IMProved Accuracy from Combined Technology) installeredes i Danmark, er det blevet muligt at registrere lynudladninger i realtid og med stor præcision. Systemet bygger på en kombination af to metoder, som beregner retning (direction finding) og ankomsttid (time of arrival) med GPS. Der anvendes ialt seks sensorer. Hver af disse består af to antenner, som er placeret vinkelret på hverandre. Omkring hver antenne sidder en spole, og når et lyns elektromagnetiske felt når spolen, induceres en spænding. Ved at måle, hvor lang tid det tager for lynets elektriske felt at vokse fra nul til sin maksimumværdi kan man afgøre, om der er tale om et lyn eller om støj. Producenten anfører, at sensorerne kan registrere ca. 90 procent af alle lynudladninger, som sker mellem sky og jord, og som har en strømstyrke på mindst 5 kA. Sensorerne bestemmer desuden nedslagspunkterne med en sikkerhed på 600 meter. At sensorerne tidssynkroniseres med GPS-signaler fra satellitter indebærer, at hver lynudladning kan måles med en opløsning i nanosekunder. Ud over lynnedslag kan dette nye system også registrere udladninger, som sker mellem skyer og mellem skyer og luft, en stor fordel for flytrafik. Lynudladninger mellem skyerne giver sjældent anledning til de store problemer på jorden, men da tordenvejr som regel indledes med skyudladninger nogle ti’ere af minutter forud for det første nedslag, kan man nå at tage sine forholdsregler. Desværre er systemet dårligere til at lokalisere de lyn, som sker fra jorden til skyen end dem, der sker til jorden. Projektet Denne artikel bygger på et bachelorprojekt: En statistisk analys av blixtdata för Danmark 20022010, publiceret ved Lunds Universitet 2011. For den nævnte periode er data fra IMPACT blevet behandlet og præsenteret i grafer og histogrammer med henblik på at vise, hvornår og hvor man kan forvente, at forekomsten af lynaktivitet er størst. I studiet undersøgtets også parametre som strømstyrke og polaritet. Af statistikken fremgår, at flest udladninger sker i månederne juni, juli og august. Antallet af lyn i vintermånederne er betydeligt lavere, men de få udladninger, som trods alt registreredes, udviste exceptionelt høje strømstyrker. Torden forekommer på alle tider af døgnet, men om sommeren er den almindeligst om eftermiddagen. Resultaterne af studiet viste desuden, at en tydelig geografisk fordeling i antallet af udladninger ikke foreligger. Andre undersøgelser har vist, at andelen af positive lyn falder i sommermånederne, men en sådan sammenhæng har ikke kunnet påvises i dette studie. Lyn i Søborg. Foto:Troels Sørensen. Vejret, 130, februar 2012 • side 35 Selv om torden først og fremmest optræder i troperne, hvor forudsætningen for dannelse af tordenskyer er gunstigst, kan den udvikles næsten overalt i verden og året rundt. Dog er torden et fænomen med lav forudsigelighed. Typisk kan man tale om sandsynligheden for udvikling af skyer, som skulle kunne danne lyn, men om en udladning faktisk indtræffer er en subtil balance. Det kræver skyer med stor vertikal udstrækning, som indeholder både vanddråber og iskrystaller. Sådanne skyer kaldes cumulonimbus – bygeskyer – og kan kun dannes under visse forudsætninger. Meteorologiske betingelser I troposfæren kan vertikale bevægelser forekomme i alle niveauer. Luften kan stige til vejrs i ét niveau, mens den samtidig kan synke i et andet. Desuden kan der optræde luftlag, der hæmmer vertikale bevægelser. Skytypen, der udvikles, afhænger i høj grad af, i hvilken del af troposfæren luften stiger. Kraftig konvektion i en atmosfære, som er instabil eller betinget instabil, skaber gode forudsætninger for dannelse af skyer, som skulle kunne udløse torden. Atmosfærens stabilitet er et mål for luftens evne til at bevæge sig vertikalt. En instabil lagdeling indebærer, at temperaturfaldet med højden er sådan, at vertikale bevægelser fremmes. Temperaturen i luften, som omgiver en opstigende ’luftpakke’, aftager da hurtigere, end temperaturen i luftpakken gør. En opadrettet kraft vil derfor påvirke luftpakken og give den en accelereret bevægelse, som er større jo mere instabil atmosfæren er. I en betinget instabil atmosfære er den omgivende luft enten varmere eller koldere end den luftpakke, som løftes. Kold, tør luft i den øvre troposfære og varm, fugtig luft i bunden er et eksempel på en situation, som giver gode forudsætninger for kraftig konvektion. I sommertiden, hvor solen har stort indflydelse, kan opvarmning af jordoverfladen bidrage til forøget instabilitet. Advektion af kold luft over en relativt varm overflade begunstiger ligeledes dannelse af en instabil lagdeling. Herudover spiller lufttemperatur og fugtighed en nøglerolle i sammenhængen. Varm luft er i stand til at rumme mere vanddamp end koldere luft. Hævning af luft med højere absolut fugtighed resulterer således i frigørelse af en større mængde latent varme, end hvad der tilfældet ved hævning af mindre fugtig luft. Latent varme er den energi, som findes bundet i vanddamp, og som frigøres i atmosfæren, når vanddampen kondenserer til skyer og regndråber og dermed holder luften varmere end omgivelserne, så at den fortsætter med at stige. Latent varme er ’brændslet’ i tordenskyen. En stor vertikal temperaturgradient sætter gang i processer i atmosfæren, som forsøger at genetablere en balance. Er fugtindholdet i det planetare grænselag højt, vil frigørelse af latent varme føre til, at temperaturgradienten kan opretholdes i længere tid, hvilket på sin side fører til kraftigere skydannelse. Frigørelse af latent varme bidrager således til instabilitet, der fremmer konvektion og på den måde skytilvækst i højden. Høj fugtighed i det planetare side 36 • Vejret, 130, februar 2012 grænselag i kombination med atmosfærisk instabilitet udgør altså hovedingredienserne for torden. Men for at en cumulonimbus skal kunne udvikles, kræves desuden mekanismer, som sætter gang i en opadgående bevægelse af luften nærmest jordoverfladen. Dette kan forårsages af termiske opvinde, som initieres over en solopvarmet overflade, eller ved luftens strømning op ad en bakke, men også i tilknytning til en frontzone. Andre processer, som tvinger luft til at stige, er konvergens i den nedre troposfære og divergens i den øvre troposfære. PDVA (positive differential vorticity advection) optræder i regioner nedstrøms for trug i højden, som kan resultere i, at luften ved overfladen begynder at stige. Der findes således en hel række af mekanismer, som tvinger luft til at stige, og jo flere, som samvirker, jo bedre bliver forudsætningerne for udvikling af en cumulonimbus. Cumulonimbus forekommer året rundt. Det faktum, at temperaturen er lavere i vintermånederne gør dog torden til et mere sjældent vejrfænomen på denne årstid, eftersom luftens evne til at indeholde fugt falder med temperaturen. Luftens absolutte fugtighed er lavere, og i tørrere og koldere luft er der ikke lige så megen energi at hente. Den negative strålingsbalance fører ydermere til, at luften nærmest jordoverfladen afkøles og temperaturfaldet med højden dermed mindskes. Havets store varmekapacitet gør, at det om vinteren er relativt varmt sammenlignet med den overliggende luft. Denne lagdeling fremmer konvektionen, som derfor er mere aktiv over hav end over land i denne del af året. Som helhed er det dog om vinteren sværere at få en gunstig kombination af de tre nødvendige vilkår for torden. Forskellige typer af torden Generelt skelner man mellem to typer af tordenvejr, luftmassetorden og fronttorden. Luftmassetorden er en følge af opvinde forårsaget af kraftig solopvarmning af jordoverfladen, eller af orografiens indflydelse. Opvarmningen af jordoverfladen er uensartet og betyder, at varmetordenvejr er meget lokalt og hurtigt overstået. Desuden udvikles den som regel sent på eftermiddagen, hvor solen har haft hele dagen til at opvarme jorden. Den anden type tordenvejr er den, som er tilknyttet fronter, oftest koldfronter. Fronttorden udvikles, når en koldfront trænger frem og skubber den varme luft af vejen. Denne proces tvinger varmluften til vejrs, og er løftningen tilstrækkeligt stærk og luften tilstrækkelig fugtig, er der potentiale for torden. Karakteristisk för fronttordenvejr er, at det har stor horisontal udbredelse og kan være langvarigt. Jo større forskel, der er på temperatur og fugtighed i de to luftmasser, jo højere er instabiliteten i atmosfæren, og jo større er chancen for mere intensiv torden. Intensiteten manifesterer sig i form af en forøget mængde lynudladninger. Livscyklus En cumulonimbus indeholder opvinde og faldvinde, som optræder parvis. Hvert par udgør en celle. En celle har som regel en horisontal udbredelse på 10 km og en levetid af størrelses- ordenen en time. Under forhold med kraftigt vindshear i den horisontale vind er der potentiale for, at kraftige og længerelevende tordenskyer som eksempelvis multiceller eller superceller kan udvikles. Fælles for alle typer tordenskyer er dog, at cellerne gennemlever en cyklus, som består af tre stadier: cumulus-, mætnings- og opløsningsstadiet. Kendetegnende for det sidste er sameksistensen af opvinde og faldvinde inden i skyen. I takt med, at nedbøren intensiveres, tiltager faldvindene, som gradvis afløser opvindene. Energien, der har drevet udviklingen af skyen, er ikke mere til stede, og skyen dør efterhånden ud. Elektrisk opladning Man kender de forudsætninger, som begunstiger fremkomsten af torden. Derimod er der fortsat diskussion omkring den måde, på hvilken den elektriske ladningsfordeling i skyen opstår. I forbindelse med, at en cumulonimbus dannes, sker der en separation af elektriske ladninger, således at den nedre del af skyen får et overskud af elektroner, mens den øvre del får et underskud af elektroner. En populær teori, som forklarer, hvorledes dette sker, går ud på, at de elektriske ladninger fremkommer, når såkaldte graupelpartiklar (dvs. snehagl) kolliderer med iskrystaller, når der er underafkølede vanddråber til stede. Laboratorie-eksperimenter har vist, at tilstedeværelsen af disse vanddråber er nødvendig for, at en signifikant ladningsoverførsel skal kunne ske. Ved kollisionerne bliver graupelpartiklerne negativt ladede og iskrystallerne positivt ladede. Iskrystallerne, som er lettere, transporteres med opvindene til skyens top, mens de større graupelpartikler falder nedad i skyen. I takt med, at områderne med positiv og negativ ladning vokser sig tydeligere, opstår et elektrisk felt mellem skyens base og dens top. Idet ladningen i skyen øges, vil elektroner i jordoverfladen under skyen blive frastødt. Træer og bygninger bliver positivt ladede, hvorved et elektrisk felt mellem skyens base og jorden opstår. Dette elektriske felt er ikke lige så stærkt som feltet inde i skyen, hvorfor lyn mellem sky og jord ikke er lige så hyppige som skylyn. Luft-atomer, som kolliderer med de positivt ladede genstande ved jordoverfladen, bliver til postive ioner. Disse ioner transporteres med opvinde til skybasen, hvor de bindes til vand- og ispartikler. Der opstår derved i denne en lille, positivt ladet lomme. Lynet Generelt skelner man mellem to typer af lyn: sky-jord lyn og lyn, som springer mellem skyer eller mellem skyer og luft. Jordlynene kan have positiv eller negativ polaritet, beroende på den retning, ladningerne bevæger sig i, og kan desuden være både opadgående eller nedadgående. Cirka 90 procent af alle jordlyn er nedadgående negative, dvs. de fører negativ ladning med sig fra skyen til jorden. De resterende 10 procent udgøres især af nedadgående positive lyn. Selv om vi med det blotte øje ikke kan adskille et positivt lyn fra et negativt, ved vi idag, at de har forskellige egenskaber. En egenskab som adskiller positive lyn fra negative er multipliciteten. Negative lyn Vejret, 130, februar 2012 • side 37 har ofte to eller flere udladninger til forskel fra positive lyn, der som regel består af én udladning. Desuden er det almindeligt, at et positivt lyn efterfølges af et negativt lyn. Endelig har studier vist, at positive lyn tenderer mod at optræde i tordenskyens opløsningsstadium. Årsagen til dette kender man endnu ikke. Udladningsprocessen Det nedadgående negative lyn er den hyppigst forekommende type af lyn og også den mest undersøgte. For at beskrive lynets egenskaber fokuseres således ofte på denne lyntype. Indledningsvis sker det forberedende sammenbrud (preliminary breakdown). Dette sammenbrud betyder, at den negative ladning i skyen skaber en kanal gennem skyen til den nederste positive lomme, som neutraliseres. Til sidst er så megen negativ ladning strømmet ned i lommen, at den nu i stedet bliver negativt ladet. Samtidigt tiltrækker den positivt ladede jordoverflade elektronerne i skyen, men da luft er en god isolator, kan der ikke umiddelbart skabes en kontakt mellem jord og sky. Når elektronerne har nået en vis koncentration, begynder de at påvirke elektroner, som findes frit i luften, såkaldte slaveelektroner. Elektronerne i skyen får slaveelektronerne til at etablere en ledende kanal ned mod jorden. Så snart slaveelektronerne har skabt en lille stump kanal, begynder elektroner at strømme til enden af kanalen, hvor de tvinger slaveelektronerne til at fortsætte opbygningen af kanalsegmenter. Processen forløber i trin og kaldes derfor en trin-udladning (stepped leader). Hvert trin tager omkring 1 µs og er omkring 50 m langt. Intervallet mellem trinene er mellem 20 og 50 µs. Trinudladningerne ligger ofte ikke på linje, hvilket resulterer i en kroget lynkanal. Det sker, at mere end én gruppe af slaveelektroner påvirkes af elektronerne i skyen. Dette kan medføre, at to kanaler dannes, og at elektronerne, som fordeles mellem de to kanaler, giver anledning til en forgrenet lynkanal. Når trinudladningen er nede omkring 100-200 m over jordoverfladen, genereres fra denne en eller ofte flere opadgående udladninger (streamers), fortrinsvis fra alle opragende objekter. Eftersom høje objekter er nærmere trinudladningen, er sandsynligheden for, at den opadgående udladning fra et sådant objekt opnår sammenkobling med trinudladningen større, hvorfor høje objekter oftere bliver målet for nedslag. Når det er afgjort, hvilken opadgående udladning, der skal sammenkobles med trinudladningen, accelereres de mod hinanden og forårsager en kobling mellem skyen og jorden. I samme øjeblik strømmer elektroner gennem kanalen ned mod jorden. Den stærke strøm opvarmer kanalen, der begynder at lyse. Temperaturen i kanalen når op omkring 30.000 °C. Denne proces betegnes hovedudladningen (return stroke). På grund af den hurtige opvarmning genereres en trykbølge, som vi opfatter som buldren. Efter hovedudladningen kan processen være afsluttet. Dog er det mere almindeligt, at flere udladninger følger efter. Den første udladning tømte blot et lille område af skyen for negativ ladning. Dette område har nu et overskud af positiv ladning, Figur 1. Antallet af udladninger i 2004 og middelstrømstyrken af disse, fordelt på måneder. side 38 • Vejret, 130, februar 2012 og en udladning mellem denne del og et negativt ladet område i skyen kan ske. En sådan udladning kaldes en K-puls eller J-puls, og den resulterer i, at negativ ladning begynder at strømme i lynkanalen igen. Processen kaldes en pil-udladning (dart lea- der). Kanalen er afkølet til omkring 3.000 °C, hvilket tillader, at pil-udladningen kan bevæge sig kontinuerligt i kanalen i stedet for trinvist. Ind imellem sker det dog, at kanalens ledningsevne aftager, så piludladningen overgår til en trinudladning, benævnt en pil- Figur 2(a). Antallet af udladninger i 2010 og middelstrømstyrken af disse, fordelt på måneder. Figur 2(b). En forstørret detalje af figur 2(a) for at vise, at antallet af udladninger afviger fra nul i vintermånederne. trin-udladning. Piludladningen sammenkobles med en opadgående udladning på samme måde som ved trinudladningen, og når dette sker fås en ny hovedudladning. Processen med en piludladning kan finde sted mere end en gang, og et lyn kan derfor bestå af mange flere udladninger end bare en. Generelt består et lyn af tre til fire hovedudladninger. Fordeling over året af antallet af lyn og middelstrømstyrken I Danmark kulminerer lynaktiviteten i sommermånederne juni, juli og august, som står for 76 procent af de registrerede lynudladninger. Flest udladninger finder vi oftest i juni eller i august, hvor luftens fugtighedsindhold normalt er størst. Visse år kan et maksimum endda spores i maj, et tegn på, at solen har fået større indflydelse. Er atmosfærens lagdeling instabil i større omfang og luften i den nederste del af troposfæren tilstrækkelig fugtig, kan solens opvarmning af jordoverfladen initiere konvektion. I figur 1 og 2(a) vises, hvordan antallet af lynudladninger og middelstrømstyrken af disse har varieret gennem årene 2004 og 2010. Blot 0,55 procent af udladningerne blev registreret i vintermånederne december, januar og februar. Interessant er det, at de få udladninger, som trods alt registreredes, udviste høje strømstyrker, noget som figur 2(a) og figur 2(b) tydeligt viser. Forklaringen kan ligge i luftens isolerende evne. En lynudladning sker så snart spændingsforskellen i en sky eller mellem sky og jord overskrider en kritisk værdi. Hvor stor en spændingsforskel, der kan opbygges, afhænger blandt andet Vejret, 130, februar 2012 • side 39 Figur 3. Den omtrentlige inddeling af Danmark i ruder. I bachelor-projektet er der tillige en 5. rude, der dækker Østsjælland. Resultater fra denne meget mindre rude er ikke medtaget i denne artikels figur 4. af luftens evne til at lede strøm. Luftens isoleringsevne kan sammenlignes med en modstand. Denne modstand er større i tør luft, end den er i fugtig luft, som bedre er i stand til kontinuerligt at bortlede statisk ladning. Med lavere lufttemperatur bliver den absolutte fugtighed nødvendigvis lavere, hvorved en større potentialeforskel kan opbygges. Geografisk fordeling Til analysen af den geografiske fordeling af lynudladninger opdeltes Danmark i fire ’ruder’ af omtrent samme størrelse. I figur 3 vises de omtrentlige inddelinger, som anvendtes i studiet. Inddelingen valgtes under hensyntagen til, at vejret i Danmark påvirkes af kampen mellem store luftmasser. Danmarks beliggenhed med Atlanterhavet i vest og en stor landmasse i øst in- debærer nærhed til både varme og kulde. Potentialet for kraftige tordenvejr er som regel stor, når varm og fugtig luft tvinges til vejrs i forbindelse passagen af en koldfront. Eftersom lavtryk og tilhørende fronter normalt kommer ind vestfra, burde man kunne forvente sig, at antallet af udladninger er større i den vestlige del af Danmark end i den østlige del. I rapporten ”Forekomst af lyn og torden” af Troels Sørensen (DEFU 2001, første udgave) kunne man udfra lyndata for perioden 1991-2000 vise, at den sydvestlige del af landet i gennemsnit havde den højeste årlige lyn-densitet. Resultatet i nærværende studie peger dog ikke på, at der skulle eksistere nogen geografisk forskel i lynaktiviteten. Snarere indikerer figur 4, at lynaktiviteten i samtlige dele af landet i store træk synes at følge samme trend, om end det varierer noget fra år til år. Forklaringen kan ligge i det forhold, at frontsystemerne, som når Danmark, i reglen er så udstrakte, at de dækker størsteparten af landet. Lavtryk, som om sommeren dannes over kontinentet på grænsen mellem varmere luft i øst og koldere luft i vest, kan give kraftige tordenvejr i Danmark. Lavtrykkene, der som regel er relativt små og bevæger sig ad en nordlig bane, skulle Figur 4. Antallet af udladninger i de forskellige ruder i perioden 2003-2010. side 40 • Vejret, 130, februar 2012 kunne forklare, hvorfor der trods alt forekommer større eller mindre variationer i den geografiske fordeling af lynudladninger. Positive lyn I tidligere undersøgelser har man fundet, at andelen af positive lyn mindskes i sommermånederne. Fordelingen af andelen af positive lynnedslag i 2004 og 2010 vises i figur 5 og 6. Det fremgår tydeligt, at der ikke forekom nogen reduktion i antallet af positive udladninger i sommeren 2010. 2004 havde generelt en lavere andel af positive udladninger. I løbet af den undersøgte periode har der ikke kunnet skelnes nogen trend. En årsag er antagelig, at der sker for få udladninger over Danmark om vinteren. Dog fandt Troels Sørensen i den tidligere omtalte rapport, at andelen af positive udladninger aftager i sommermånederne. De data, som Sørensen anvendte, kom fra det tidligere lynlokaliseringssystem, som anvendtes i Danmark, men som ikke var lige så egnet til at Figur 5. Fordeling af andelen af positive udladninger i 2004. bestemme polariteten. Ved en sammenligning fandt Sørensen, at IMPACT er tilbøjelig til at overvurdere andelen af positive udladninger. En konklusion om, hvorvidt andelen af positive lyn falder i sommermånederne er det således ikke muligt at drage udfra resultaterne af nærværende undersøgelse. Sammenfatning Torden er et relativt sjældent fænomen i Danmark, hvorfor enkeltstående hændelser med intensivt tordenvejr kan gøre det svært at se tendenser i statistikken. Ifølge figur 4 udviste 2008 således en lavere lynaktivitet, mens de resterende år havde en relativt høj aktivitet. Tilmed registreredes den 18. juni 2002 dobbelt så mange lynudladningar som i hele 2008. Med bare et par hændelser som grundlag kan man desværre ikke drage nogle videre konklusioner ud over, at tilfældigheder spiller en stor rolle. Den følsomme statistik i kombination med, at studiet bygger på kun otte års lyndata, gør, at konklusionen bør tages med et gran salt. For en klimatisk analyse af lyndata vil man være nødsaget til at inkludere betydeligt flere år. En opdeling af landet i mindre ruder havde været formålstjenlig. Eftersom Danmark har små orografiske forskelle sammenlignet med eksempelvis Sverige, kan den valgte opløsning have bevirket, at orografiens indflydelse ikke blev synlig i resultatet. Med mindre ruder havde man kunnet studere virkningen af den højderyg, som findes i Jylland. Figur 6. Fordeling af andelen af positive udladninger i 2010. Vejret, 130, februar 2012 • side 41 Ana-koldfront passagen over Danmark den 6. oktober 2011 Af Niels Woetmann Nielsen, DMI Indledning I løbet af et år passerer ganske mange koldfronter Danmark, de fleste fra en vestlig retning. Vindog vejrforhold kan variere meget fra passage til passage. For eksempel er nogle koldfronter ledsaget af kraftig bygenedbør, mens andre ledsages af ingen eller kun lidt nedbør. Luftstrømningen relativt til koldfronten spiller en vigtig rolle for dens sky- og nedbørsmønster. Fronterne inddeles i to hovedgrupper, hhv. ana- og kata-koldfronter. En ana-front har en frontrelativ strømning op ad frontzonens varmluftsside, mens en kata-front har en frontrelativ strømning ned ad frontzonens varmluftsside. Denne artikel beskriver en af de mange koldfrontpassager over Danmark i 2011. Passagen var af ana-fronttypen og fandt sted den 6. oktober. Under passagen af det østlige Danmark blev der langs forkanten af overflade-fronten skabt et langstrakt og meget smalt bånd med relativ kraftig nedbørintensitet. Artiklen indledes med en kort beskrivelse af en typisk kataog ana-koldfront. Figur 1: Skematisk fremstilling af luftstrømningen i en extratropisk cyklon. Det varme transportbånd (the warm conveyor belt, WCB) foran kata-koldfronten (vist med savtak-symboler) foretager en fremadhældende opstigning før den drejer anticyklonalt op over det kolde transportbånd (the cold conveyor belt, CCB), som er en strømning af kold luft foran varmfronten (vist med halvcirkel-symboler). WCB og CCB er vist med hhv. en fuldt optrukket og en punkteret pil. Den stiplede pil viser den tørre intrusion (the dry intrusion), en midt-troposfærisk strømning af tør luft (lav værdi af den potentielle vådtemperatur θw ), som overløber koldfronten og skaber potentiel instabilitet i den øvre del af WCB. I (a) vises et horisontalt snit; i (b) et vertikalt snit langs A – B i (a). I (b) er LLJ (low level jet) en jet strøm i den nedre troposfære foran og på langs ad koldfronten. side 42 • Vejret, 130, februar 2012 Kata-koldfronten I en kata-koldfront er der en frontrelativ strømning ned langs den varme side af frontzonen. Denne strømning af relativ tør luft stiger langsomt opad mens den overløber det varme transportbånd (the warm conveyor belt, WCB), hvorved der, som vist i Figur 1, dannes et potentiel instabilt luftlag over WCB. I dette område kan der ved udløsning af den potentielle instabilitet dannes byger i varmsektoren. Bygenedbøren falder foran overfladekoldfronten gennem det tynde fugtige bundlag (the shallow moist zone, SMZ) nedenunder det potentielt instabile lag. Man taler om en splitfront, hvor den øvre del af fronten er forskudt nedstrøms i forhold til overfladefronten. Tværs over den nedre frontzone kan der være en betydelig temperaturforskel, mens dette ofte ikke gælder for den øvre del af frontzonen. Sidstnævnte adskiller først og fremmest tør og fugtig luft. Luftstrømningen relativt til kata-koldfronten sammenholdt med fugtighedsforholdene i frontområdet forklarer, hvorfor koldfrontskyerne befinder sig på varmluftssiden af overfladefronten. Lavtliggende stratus eller stratocumulus skyer vil ofte, men ikke altid, være til stede ved toppen af SMZ, og hvis de dynamiske forhold er sådan, at den potentielle instabilitet udløses, opstår der som følge heraf dyb konvektion med skybase i toppen af SMZ. Disse bygeskyer Figur 2: Skematisk visning af luftstrømningen i en klassisk ana-koldfront (fed pil). Strømningen foretager en opstigning bagud over koldfront-zonen med nedsynkning af kold luft (stiplede kurver) nedenunder: (a) horisontalt snit, (b) vertikalt snit langs A-B i (a). Strømningerne er vist relativt til frontsystemet, som har sin egen bevægelse. Efter Browning (1990)[2]. er på Figur 1 vist over og lidt til højre for en lavtliggende jet (low level jet, LLJ), der blæser foran og på langs af overfladekoldfronten. Konturerne i Figur 1b viser fordelingen af potentiel vådtemperatur θw. Denne er lav i koldluften (nederst til venstre), relativ høj i WCB og igen lav i det kolde transportbånd (the cold conveyor belt, CCB) nederst til højre. Figur 1 viser også, at WCB bevæger sig skråt opad og drejer anticyklonalt (med uret) hen over CCB. Bemærk at dette betyder, at WCB mister kontakten med overfladen langs overflade-varmfronten. Ana-koldfronten I en ana-koldfront er der en frontrelativ strømning op over den varme side af koldfont-zonen, hvilket medfører at frontskyerne, i modsætning til skyerne ved en kata-koldfront, befinder sig omkring og bagved overfladefronten. Dette er vist skematisk i Figur 2. Figuren viser, at den frontrelative strømning opstår, fordi WCB har en svag strømningskomponent ind mod koldfronten. Denne komponent er vist med en bred Figur 3: Skematisk afbildning af nedbørsfordelingen i en skarp anakoldfront. (a) horisontalt snit og (b) lodret tværsnit vinkelret på fronten. I (a) viser pilen de enkelte linieelementers bevægelsesretning. Strømningerne er vist relativt til frontsystemet, som har sin egen bevægelse. Efter Browning (1990) [2]. Vejret, 130, februar 2012 • side 43 Figur 4: Idealiseret lodret tværsnit af skyer og nedbør i en ana-koldfront. Lodret skravering under skybasen viser nedbør og tætheden af skraveringen er et mål for nedbørsintensiteten. Røde pile viser luftstrømningen relativt til fronten (markeret med savtak-symboler). Systemets bevægelsesretning er fra vest mod øst. Efter Matejka et al. (1980) [1]. gråtonet pil. I frontzonen og i koldluften under frontzonen er der en strømning af koldluft med lav θw parallelt med fronten og nedad mod overfladen. Denne strømning er vist med stiplede pile. Den nederste del af koldfront-zonen er næsten lodret og på dens varme side optræder den frontrelative strømning som en smal lodret jet. Den tvungne konvektion i jetten kan udløse kraftig nedbør i et smalt bånd. Båndets længde kan blive mere end 100 km og dets horisontale tværsnit er som regel mindre end 3 km (Browning 1990). Fænomenet omtales som linie-konvektion. Undertiden splittes båndet op, således at nedbøren optræder i linie-elementer, som illustreret skematisk i Figur 3. I det skrånende opstigningsområde kan der, som vist i Figur 4, opstå såkaldte regnbånd, dvs. bånd med højere nedbørsintensitet end i de umiddelbare omgivelser. Regnbåndene er bredere end liniekonvektionen og har sædvanligvis lavere nedbørsintensitet. Shapiro og Keyser (1990) [3] har ved hjælp af målinger fra fly analyseret en koldfront over det østlige Stillehav, som minder om Figur 4, men med den forskel at den lodrette jet langs frontens stejle forkant genererede et reblignende bånd af cumulusskyer (rope clouds), som ikke gav nedbør. Deres analyse viste, at det stejle stykke af frontzonen var særdeles skarp, med en bredde på ca. 1 km. Det er sandsynligt at denne variant af ana-koldfronten kan forekomme i situationer, hvor luften i WCB er relativ tør, samtidig med at luften over atmosfærens grænselag har høj statisk stabilitet. Sidstnævnte forhindrer, at cumulusskyerne i det smalle bånd med tvungen konvektion tårner sig op og genererer nedbør. Atmosfærens grænselag er i modsætning til den frie atmosfære under direkte påvirkning af Jordens overflade, og tykkelsen af laget varierer meget i tid og rum fra mindre end 100m til mere end 2 km. Browning (1990) [2] har op- side 44 • Vejret, 130, februar 2012 summeret følgende egenskaber ved en veludviklet ana-koldfront: ● Et WCB med en hovedstrømning parallelt med koldfronten og en svagere ageostrofisk strømning, der skråner bagud over koldfront-zonen. ● En lavtliggende jet (LLJ) i WCB umiddelbart foran overfladekoldfronten. ● Linie-konvektion med et smalt regnbånd ved overfladekoldfronten, på den cykloniske shear side af LLJ (t.v. for LLJ’s strømretning) i området, hvor WCB luft stiger næsten lodret til vejrs langs det stejle stykke af koldfronten. ● Et bredt bånd med skrånende opstigning ledsaget af let regn, der hvor WCB har en opad skrånende strømningskomponent bagud over koldfronten. Inde i dette område kan der, måske på grund af betinget symmetrisk instabilitet, være et eller flere steder med forøget skrå opstigning, som udløser konvektionsceller med moderat nedbør. ● Bag overflade-koldfronten er der indstrømning af kold og tør luft, der synker ned i og under koldfront-zonen. Fordampning fra nedbør, der falder gennem dette lag afkøler og fugter koldluften. Ana-koldfront passagen den 6. oktober Den 6. oktober 2011 passerede en koldfront Danmark fra vestnordvest. Satellitbillederne i Figur 5 viser, at der er et langstrakt og relativ bredt skybånd knyttet til fronten. Frontskyerne strækker sig fra det nordvestlige Frankrig til Nordskandinavien. Det sorte bånd i Figur 5b langs bagkanten af frontzonen viser tilstedeværelsen af tør luft i den øvre troposfære og indikerer, at der er en tropopausefoldning knyttet til frontzonen. Det mørke bånd er den øvre del af tropopausefolden. Folden dykker skråt nedad under det brede bånd af frontskyer og dens nedre del er derfor usynlig på satellitbilledet. Skybåndet dækker 12 UTC den sydøstlige del af Danmark med undtagelse af Bornholm, som på dette tidspunkt er dækket af et smalt skybånd foran det bredere skybånd i forbindelse med koldfronten. Overfladeobservationer viser, at koldfronten ved overfladen befinder sig nær forkanten på det brede skybånd. Ifølge overfladeobservationerne i Figur 6a passerer koldfronten Gedser i tidsrummet 11.30 UTC til 11.40 UTC. I denne periode aftager temperaturen fra 16.3 til 13.8 °C samtidig med at lufttrykket stiger fra 996.4 hPa til 997.6 hPa. I Rønne passerer koldfronten ca. 2 timer og 20 minutter senere. Passagen sker i perioden fra 13.50 UTC til 14.00 UTC (Figur 6b). En beregning på grundlag af Figur 6 viser, at overfladefronten bevæger sig mod øst med en gennemsnitshastighed på strækningen fra Gedser til Rønne på ca. 8.5 km/10min eller 14.2 ms-1. Vindhastigheden i 10 meters højde ved den kolde side af frontzonen er i både Gedser og Rønne mellem 11 og 12 ms-1 fra retning vest-sydvest. Når der tages hensyn til at vinden vokser i styrke og drejer anticyklonalt med højden op gennem de nederste 30 til 100 meter af atmosfæren ses der at være god overensstemmelse mellem den estimerede fronthastighed og de observerede vinde. Figur 5a: Meteosat Second Generation (MSG) infrarødt billede fra 12UTC den 6. oktober 2011. Figur 5b: MSG vanddamp-billede (kanal 5) fra 13:15UTC den 6. oktober 2011. Observationerne viser også, at bredden på frontzonen ved overfladen højst kan være ca. 8 km. Observationernes 10 minutters tidsopløsning muliggør ikke en nøjagtigere bestemmelse af frontzonens bredde. Radarstråling reflekteres af nedbørspartikler på en sådan måde, at mængden af den reflekterede stråling (målt i enheden dBZ) vokser ikke-lineært med nedbørintensiteten (se f.eks. Vejen 2011 [4]). Figur 7 viser målinger af nedbørsintensitet fra DMI’s net af vejrradarer. I løbet af formiddagen dannes et smalt og langstrakt bånd med forøget nedbørintensitet (rød på dBZ farveskalaen, vist t.h. på figuren). Sammenholdt med observationerne er det tydeligt, at dette bånd befinder sig langs overfladekoldfronten i god overensstemmelse med ana-koldfront modellen i Figur 4. Observationerne fra Rønne viser f.eks. moderat regn under frontpassagen efterfulgt af Vejret, 130, februar 2012 • side 45 Figur 6a: Synopobservationer fra Gedser Odde hvert 10. minut fra 10:10 til 14:00 UTC. Rød kurve: temperatur i 2 meters højde, blå kurve: lufttryk ved havniveau og stiplet kurve: relativ fugtighed i 2 meters højde. Figur 6b: Synop observationer fra Rønne, ellers som Figur 6a. en periode med let regn. På radarbillederne kan nedbørbåndet følges i flere timer frem til ca. 17 UTC, hvor båndet bevæger sig ud af Bornholm-radarens synsfelt. Radarbillederne i Figur 7 viser tydeligt at det smalle nedbørbånd har en finstruktur med tegn på tilstedeværelse af linieelementer i lighed med dem, der er vist på den skematiske Figur 3. Tilstedeværelse af linie-elementer ses tydeligst på Figur 7b. I den periode, hvor nedbørbåndet passerer Bornholm opstår der et brud på båndet lidt nord for øen (Figur 7d). På basis af radarbillederne er der i Figur 8 vist nedbørbåndets bevægelse time for time fra den side 46 • Vejret, 130, februar 2012 Vestlige Østersø til farvandet øst for Bornholm. Det ses, at båndet har bevæget sig med næsten konstant hastighed fra Gedser til farvandet øst for Bornholm. Beregnet på grundlag af radarbillederne er nedbørbåndets hastighed 14.3 ms-1 på den nævnte strækning og således identisk med overfladekoldfrontens hastighed (ovenfor beregnet til 14.2 ms-1). Satellitbilledet i Figur 5a viser meget tydeligt, at der er et mere end 100 km bredt bælte af skyer opstrøms for overflade-koldfronten. Observationer viser, at der falder regn fra disse skyerne, for det meste med lav intensitet, men til tider og forholdsvis lokalt bliver nedbørsintensiteten moderat. Det samme indtryk efterlader radarbillederne – opstrøms for det smalle bånd med relativ kraftig nedbørintensitet er nedbørintensiteten for det meste lav, men med indlejrede mindre områder med forhøjet nedbørintensitet. Disse områder danner til tider et mønster, som ligner brede regnbånd. Mønsteret ændrer sig imidlertid hurtigt i tid, hvilket gør det usikkert, om der er tale om egentlige regnbånd. Nedbørmønsteret, som radarmålingerne viser, minder som helhed meget om figur 4. Det brede bælte af skyer opstrøms for overflade-koldfronten er hovedsagelig skabt af den opadskrånende strømning over koldfront-zonen. Den lave nedbørintensitet, som måles af radarerne, er let regn, som falder fra disse skyer. De indlejrede områder med kraftigere nedbørintensitet stammer formentlig fra konvektionsceller med base i den ageostrofiske gren af WCB, der stiger op over koldfront-zonen. Figur 7: Sammensat radarnedbør (dBZ) fra Danmarks Meteorologiske Instituts radarnet. Øverst: 11:00 UTC (t.v.) og 12:00 UTC (t.h.); nederst: 13:00 UTC (t.v.) og 14:00 UTC (t.h.) den 6. oktober 2011. Liniekonvektionen ses som et smalt og langstrakt bånd med høj nedbørsintensitet. I den viste periode bevæger linien sig fra lidt vest for Gedser til det østlige Bornholm. Afslutning Denne artikel analyserer en anakoldfront passage over Danmark den 6. oktober 2011. Analysen viser at fronten har alle de væsentlige egenskaber, som er typisk for en veludviklet ana-koldfront. Disse egenskaber er: ● En smal koldfront-zone ved overfladen. ● Linie-konvektion, dvs. et smalt og langstrakt bånd med relativ høj nedbørintensitet langs det stejle stykke af koldfronten tæt ved overfladen. ● Et bredt og langstrakt skybånd parallelt med overflade-fronten. Skybåndets forkant falder næsten sammen med overfladekoldfronten. ● I det brede skybånd er nedbørintensiteten for det meste lav, men der er indlejret mindre områder med højere nedbørintensitet. Disse områder ligner ikke regnbånd, men er formentlig nedbør fra konvektionsceller med skybase i WCB over den opad skrånende koldfront-zone. Både linie-konvektionen og overflade-koldfronten havde en bredde på maksimalt 8 km. Det langstrakte bånd af koldfrontskyer havde en bredde på mere end 100km. Liniekonvektionen Vejret, 130, februar 2012 • side 47 bevægede sig med samme hastighed som overfladekoldfronten og var hele tiden fastlåst til denne. Til slut en tak til Thomas Bøvith for levering af radarbillederne i Figur 7. Litteratur [1] Matjeka, T.J., R.A. Houze, Jr., and P.V. Hobbs, 1980. Microphysics and dynamics of clouds associated with mesoscale rainbands in extratropical cyclones. Quat. J. Roy. Met. Soc., 106, 29-56. [2] Browning, K.A., 1990. Organization of Clouds and Precipitation in Extratropical Cyclones, Chapter 8 in Extratropical Cyclones: The Eric Palmén Memorial Volume. [3] Shapiro, M.A., and D. Keyser, 1990. Fronts, Jet Streams and the Tropopause, Chapter 10 in Extratropical Cyclones: The Eric Palmén Memorial Volume. Figur 8: Liniekonvektionens bevægelse hen over den Vestlige Østersø til farvandet ved Bornholm den 6. oktober 2011. Stiplede kurver viser konvektionsbåndets placering til de anførte tidspunkter (UTC). [4] Vejen, F., 2011. Tropisk styrtregn over København den 2, juli 2011: Alle danske monsterregns moder….!. Vejret, 128, 1-11. "Succes og Fiasko på Sydpolen" fortsat fra side 9... den 17. januar 1912, kun for at finde et vajende norsk flag. Skuffelsen var enorm, og fiaskoen har sikkert bidraget til at gøre tilbagerejsen ekstra langsom - hjemkomsten virkede ikke tillokkende. I hvert fald blev han overhalet af vinteren. Sammen med to overlevende ledsagere slog han lejr den 19. marts 1912, kun 18 km fra et frelsende depot, men netop i en af udstrømningszonerne. I den isnende blæst og vedvarende fygning formåede de, i deres udsultede tilstand med tiltagende forfrysninger, ikke at genoptage rejsen. Scott skrev sit sidste dagbogsnotat ca. 10 dage senere. side 48 • Vejret, 130, februar 2012 På det tidspunkt var Amundsen allerede på foredragsturné i Australien. En måneds forsinkelse gjorde forskellen. Læs mere om de meteorologiske aspekter i VEJRET nr. 46, februar 1991, side 8-14: http://dams.risoe.dk/blad/pdf/Vejret46.pdf. Nordisk Meteorolog Møde 2012 Det første Nordiske Meteorolog Møde (NMM) blev afholdt helt tilbage i 1960 på Stockholms Universitet. Siden da har det været afholdt hvert anden år på skift mellem de forskellige nordiske lande. NMM har således stærke rødder og har en tradition for at tiltrække nogen af tidens største navne inden for meteorologi. I år er det Danmarks tur til arrangere NMM, og denne opgave har DaMS påtaget sig. Selvom vor tid vrimler med konference- og mødetilbud, skiller NMM sig ud, ved både at henvende sig til forskere, meteorologer, og generelt alle der måtte have en interesse indenfor meteorologi, oceanografi og klima/klimaforandringer. Detaljerne for NMM 2012 er endnu ikke fastlagt, men en foreløbig invitation er sendt ud til alle de nordiske landes universiteter, meteorologiske instituttet og selskaber, samt den private vejrindustri. Det er vores ambition at bibeholde de stolte NMM traditioner. En endelig invitation vil snart blive lagt ud på dams.dk, men indtil videre kan vi afsløre, at emnerne til NMM 2012 bliver (der kan dog også komme foredrag udenfor emnerne): Solens rolle i klimasystemet, vulkanudbrud, arktisk meteorologi og oceanografi (inkl.havis), vejrformidling og meteorologens rolle i fremtiden, luftkvalitet og modellering, meteorologiske indeks (med særlig fokus på flyvemeteorologi), bølgeprognoser og prognoser for vandstand. NMM 2012 afholdes fra om eftermiddagen mandag d. 4. juni til og med fredag d. 8. juni 2012 ved middagstid. Det er også vedtaget, at det meste af NMM 2012 kommer til at foregå på Risø, lidt uden for Roskilde, men med minimum 1 dag i København. Her kan det blandt andet oplyses, at Carlsbergs Akademi har sponseret mødelokaler og mødefaciliteter til om torsdagen, hvor der efterfølgende vil blive konference middag om aftenen (se billede). Vi har vedtaget, at deadline for tilmelding bliver d. 15. april 2012 og det er også her der er sidste frist, hvis man ønsker at søge om at holde et foredrag indenfor et af emnerne til NMM 2012. Da budgetter ikke er endeligt fastlagt, kan vi endnu ikke sige noget om prisen for at deltage i NMM 2012, men der vil både være mulighed for at tilmelde sig hele arrangementet, eller kun melde sig til 1 dag. Det er meget vigtigt, at du følger med på dams.dk, fordi det er her den endelige information om NMM 2012 vil blive annonceret. Jesper Eriksen, bestyrelsesmedlem i DaMS NMM 2012 kommer til at foregå i smukke omgivelser. Billedet er fra Carlsbergs Akademi, som danner rammerne for NMM 2012 om torsdagen. Dansk Meteorologisk Selskab c/o Ayoe Buus Hansen Sofus Francks Vænge 22, st.tv. 2000 Frederiksberg Returneres ved varig adresseændring Dansk Meteorologisk Selskab Generalforsamling 2012 Torsdag den 29. marts 2012 kl. 17:00 Auditoriet DMI, Lyngbyvej 100, DK-2100 København Ø (Jesper Eriksen henter folk ved glasburet lidt i 17:00) Kristian Pagh Nielsen (DMI) holder først foredraget: ”Skyers fysiske egenskaber” ”Skyer og deres fysiske egenskaber er afgørende i det atmosfæriske system; skyer skygger for solen om dagen og holder på varmen om natten. Hvordan disse kan måles, og hvad sådanne målinger kan bruges til, vil blive præsenteret.” Herefter afvikles selve Generalforsamlingen. Dagsorden ifølge vedtægterne: 1) Valg af dirigent. 2) Formandens beretning. 3) Forelæggelse af det reviderede regnskab for det forløbne år samt budget for næste regnskabsår. 4) Indkomne forslag. 5) Valg af bestyrelse. Bestyrelsesmedlemmer og suppleanter vælges for en 2-årig periode, idet formand og 3 bestyrelsesmedlemmer og 1 suppleant vælges i ulige år. Hvem der er på valg i 2012 annonceres på dams.dk. 6) Nordisk Meteorolog Møde 2012 7) Eventuelt. Der er tradition for, at dem der har lyst går ud og spiser på restaurant sammen efter generalforsamlingen.
© Copyright 2024