Det svänger om luften

Vore det inte för jordens rotation skulle luften röra sig direkt från högt till lågt lufttryck. I stället strömmar den ungefärligen parallellt med isobarerna. Men denna så kallade geostrofiska jämvikt rubbas ständigt mer eller mindre.

En luftvolym i vila accelereras från högt till lågt lufttryck, men avlänkas samtidigt, rakt åt höger, av en corioliskraft som ökar i takt med att vinden når högre hastigheter.

Den yttersta orsaken till vindarna är de horisontella tryckskillnader som uppstår av en mängd olika skäl (geografiskt oregelbunden uppvärmning, bergeffekter mm). Men det är viktigt att understryka att vinden och tryckfältet växelverkar och betingar varandra.

I artikeln om den geostrofiska vindlagen beskrivs hur en strömmande vätska i en kanal erhåller en lutande yta, där lutningen är en följd av jordens rotation, corioliseffekten. På samma sätt bidrar luftens rörelser till horisontella tryckskillnader, likaväl som de också är en följd av dessa.

Denna så kallade "geostrofiska balans", som gör att luften ofta strömmar ungefärligen parallellt med isobarerna, är en fundamental mekanism för strömningen i världshaven och i atmosfären. Det kan därför vara skäl att ägna lite uppmärksamhet åt den process där luften från vila accelererar på grund av horisontella tryckskillnader.

Vinden - en trafikgalning

En populär, men vilseledande bild av samspelet mellan vind och ett stationärt tryckfält. Vinden blir geostrofisk (Vg) under en lugn och odramatisk acceleration.

En vanlig bild i populärmeteorologiska böcker visar en luftpartikel som accelererar från högt till lågt lufttryck i ett konstant tryckfält. Som en boll som rullar i nerförsbacke ökar den sin hastighet. Samtidigt påverkas den av corioliskraften som sakta vrider den åt höger tills den rör sig parallellt med isobarerna.

Läsaren får intrycket att vinden når geostrofisk balans på ett lugnt och "väluppfostrat" sätt som en laglydig bilist som kör ut på en motorväg. Men i verkligheten sker något ganska annorlunda, något som mera liknar en trafikgalnings framfart!

När luften blåser parallellt med isobarerna har den nämligen undergått en ansenlig acceleration och nått den dubbla geostrofiska hastigheten. Eftersom corioliskraften nu är dubbelt så stark som tryckgradientkraften fortsätter luften att böja av åt höger, och strömmar därvid mot högre tryck samtidigt som hastigheten, liksom hos en boll i uppförsbacke, börjar avta.

När den nått ungefär samma isobar som den startade från har dess hastighet gått ner till noll, och processen kan börja om från början. På våra breddgrader tar hela förloppet cirka 14 timmar, detsamma som för att fullborda rörelsen i en så kallad tröghetscirkel.

Inte alltid så vildsint

För det mesta beter sig luften dock inte så vildsint. Tryckfältet är inte konstant utan söker anpassa sig till vindströmningen som i sin tur söker anpassa sig till tryckfältet osv.

Men tröghetssvängningarna försvinner inte alltid. Luften kommer ofta att ha en liten oscillation kring det geostrofiska jämviktstillståndet och bara under begränsade perioder vara rent geostrofisk. Men ibland, ofta på kvällen, kan vinden bete sig så vildsint som angivet ovan, de så kallade nattliga jetströmmarna.
 

Denna artikel är en del i serien Atmosfärens allmänna cirkulation.