Krafter i motverkan och samverkan

Låg- och högtryck är inte varandras exakta motsatser eftersom de styrs av krafter som inte verkar symmetriskt. Detta förklarar bland annat varför det oftare är blåsigast i södra och västra delen av ett vandrande lågtryck.

Det kan vara intressant att utreda varför lågtryck och högtryck inte är varandras exakta motsatser. Ett högtryck innehåller oftast färre isobarer än ett lågtryck och har svagare vindar.

Medan kraftiga stormar utgörs av intensiva motursvirvlar (på norra halvklotet) ser man aldrig några lika intensiva medurs högtrycksvirvlar.

Geostrofiska vindlagen

Vinden (v) blåser ungefär parallellt med isobarerna och det finns ett ganska enkelt samband, ”geostrofiska vindlagen”, mellan avståndet mellan isobarerna, latituder och vindhastigheten (se även Det svänger om luften).

Detta bestäms av balansen mellan tryckgradientkraften (P) och corioliskraften (Co) vilka alltid är motriktade. P är riktad inåt för lågtryckscirkulation, utåt för högtryckscirkulation och verkar utjämnande på tryckkontrasterna (”färre isobarer”), medan den motsatt riktade Co verkar för att skärpa dem (”fler isobarer”).

En restriktion gäller effekten av friktionen. En annan är att strömningen och isobarerna är raka. Är de krökta som i högtryck och lågtryck, kommer en annan, lite svagare men ändå viktig kraft in i bilden, nämligen centrifugalkraften (Ce).

Denna är som bekant alltid riktad utåt från en krökt bana oberoende om det är en lågtrycks- eller en högtryckscirkulation. Medan P och Co som sagt alltid motverkar varandra, kommer Ce att stödja ömsom den ena ömsom den andra. När Ce, vid lågtryckscirkulation, motverkar P, dämpas luftens acceleration och därmed vindstyrkan (Fig. 1a).

Samverkan mellan krafter

När Ce däremot vid högtryckscirkulation samverkar med P får luften ett extra accelerationsbidrag och vinden blir kraftigare (Fig. 1b). Detta kan man ofta se på vintrarna när ett omfattande högtryck täcker Skandinavien.

Då kan det blåsa nordostlig kuling på Östersjön trots att avståndet mellan isobarerna på sin höjd motiverar frisk bris. Ett lågtryck med samma isobarmönster skulle kanske bara ge måttliga vindar.

Det måste understrykas att det är luftbanornas krökning som påverkar vinden, inte isobarernas. För vandrande trycksystem kan det ofta innebära stora skillnader.

Att de kraftigaste vindarna förekommer i de södra och västra kvadranterna på ett östgående lågtryck beror på att vindbanorna där ofta har svagare moturs krökning än isobarerna medan vindbanorna i östra och norra kvadranterna har starkare krökning (Fig. 2).

Krökningseffekten gäller också för strömning utan distinkta låg- eller högtryckscentra (Fig. 3a och b nedan) och kan påverka skillnaden mellan mängden inkommande och utgående luft i ett område. Detta blir av betydelse när vi kommer in på frågan varför lågtryck och stormar bildas.

Illustration vindens krökning

Fig3a. Pga. centrifugaleffekten förstärks vinden vid medurs krökta vindbanor, försvagas vid moturs (vid samma horisontella tryckskillnad).

Fig3b. Om krökningen hos vindbanorna ökar, försvagas vindar med moturs cirkulation, medan vindar med medurs cirkulation förstärks.


Denna artikel är en del i serien Atmosfärens allmänna cirkulation