Vart är luften på väg? - Trajektorier

Atmosfären ovanför vårt huvud rör sig hela tiden. För några dygn sedan befann sig luften kanske över Atlanten och nu är den på väg till nya platser. Vet vi vart? 

Om vi betraktar luften ovanför oss en solig dag är det lätt att tro att den kommit dit från en viss plats och att den är på väg i vindens riktning till en ny plats.

Detta stämmer givetvis, men luften rakt ovanför vårt huvud befann sig ett dygn tídigare inte exakt över samma plats utan över olika platser. På samma sätt kommer den att färdas till olika platser under de kommande dygnen.  

Trajektorier framåt i tiden
Trajektorier framåt i tiden. Beräknade med start den 15 april 2014 över Norrköping för höjderna 500, 1000, 5000 och 8000 m. Med punkter markeras läget för var sjätte timme.
Förstora Bild

Ett sätt att studera detta är att beräkna så kallade trajektorier. Detta är gjort i figuren ovan. Med hjälp av en meteorologisk modell har beräkningar gjorts hur fyra stycken luftpaket förflyttar sig under ett antal dygn framåt i tiden.

Vid starten kl 14 (12 UTC) den 15 april 2014 befinner luftpaketen sig rakt ovanför Norrköping. Beräkningarna är gjorda för höjderna 500 (svart linje), 1000 (röd), 5000 (klarblå) och 8000 m (mattblå). För var sjätte timme markeras en prick på respektive linje.

I Japan och Sibirien

Eftersom vinden vi tillfället i huvudsak blåste från väster flyttade sig luftpaketen snabbt österut. I de två lägre nivåerna passerade paketen nästan över Sankt Petersburg medan de två på högre höjd gick lite nordligare.

Efter fyra dygn ligger de lägre luftpaketen över de norra delarna av Kazakstan medan de två högre luftpaketen har hamnat långt bort i Sibirien respektive Japan.

Hade beräkningar utförts för fler höjder skulle luften från atmosfären över Norrköping några dygn senare vara utspridd över en stor del av norra Asien.

Poängen med detta exempel är att visa att luften över våra huvuden inte alltid har samma geografiska ursprung. Under några dygn kan detta gälla men efter någon vecka är det snarare ett undantag.

Vertikalrörelser

Luften rör sig inte bara i horisontell riktning utan även vertikalt. Denna rörelse är dock i allmänhet inte så stor, men kan med tiden bli betydande. Exempelvis hamnar luften som startade på 5000 m vid beräkningens slut på 7267 m höjd (klarblå) och luftpaketet med start på 8000 m slutar på 9370 m (matt blå).

Bakåttrajektorier - Tjernobyl

Beräkningen i exemplet gjordes för så kallade framåttrajektorier men skulle lika gärna kunna göras bakåt i tiden. Ett intressant exempel när detta gjordes var när vi i Sverige vid kärnkraftverket i Forsmark uppmätte hög strålning den 28 april 1986. 

SMHI som då gjorde beräkningar åt FOA kunde snabbt konstatera att luften över Forsmark något dygn tidigare hade befunnit sig över Lettland, Litauen och tidigare Ukraina. Efter ett tag ringades kärnkraftverket i Tjenobyl in som en tänkbar källa.