Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:22 • sest 21:31 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 23:11 • Sest 05:11 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 06:38 • Síðdegis: 18:56 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 00:39 • Síðdegis: 12:46 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Veðurfræði

Hvað eru vindstrókar og hvernig myndast þeir?

Trausti Jónsson

Flestir vindsveipir myndast þar sem vindhraði eða vindátt taka snöggum breytingum. Á það bæði við á örsmáum mælikvarða, til dæmis við húshorn, jafnt sem í stórum veðurkerfum, jafnt lóðrétt og lárétt. Þeir staðir sem valda rofi í straumi, til dæmis skarpar brúnir í landslagi, eru sérlega líklegir myndunarstaðir. Sömuleiðis svæði þar sem mjög stutt er á milli vinda af gagnstæðum áttum.

Flötur þar sem ólíkir vindstraumar mætast er kallaður iðulak (e. vortex sheet). Vindurinn blæs ekki í gegnum flötinn heldur aflagar hann og myndar í honum brot og sveipi, sem myndast helst þar sem iðulakið rofnar.

Hvirflar myndast þegar iðulak hlémegin við hrygg eða ás í landslagi rifnar (brúna línan I-I'). (Úr Scorer, 1997, lítillega breytt).

Rykhvirflar, sem oft sjást yfir heitum sandi, verða til vegna mishitunar yfirborðs. Iðulak liggur þá að mestu lárétt yfir sandinum og myndast af samspili vinds og yfirborðsnúnings. Iðan liggur þá lárétt í lakinu. Staðbundið uppstreymi teygir á því, lyftir iðunni í lóðrétta stöðu og myndar þá hvirfla sem geta rofið lakið og eignast sjálfstætt líf. Enginn strokkur niður úr skýjum fylgir slíkum hvirflum og þeir eru reyndar algengastir í léttskýjuðu eða heiðskíru veðri. Snúningurinn getur verið á hvorn veginn sem er, ýmist sólar- eða andsólarsinnis, en ýmislegt bendir þó til þess að landslag á hverjum stað geti haft áhrif á snúningsstefnuna þannig að önnur stefnan sé þar mun tíðari en hin.

Sennilegt er að hvirflar myndist oft þar sem köld jöklagola streymir út yfir hlýjan sand og mætir vindi af annarri átt. Iðulakið getur þá bæði myndast á mörkum vindstraumanna, en einnig við neðra borð jöklagolunnar sem þá aflagast af misheitu sandyfirborði.

Stórir skýstrokkar verða til við aflögun iðulaka í ofsafengnum óstöðugleika inni í þrumuveðrakerfum, langt ofan við jörð. Veikari strokkar geta myndast í einstökum klökkum og virðist samfellt róf vera á stærð og styrk þeirra. Þeir minni eru stundum kallaðir kaldloftsstrokkar (e. cold air funnel) í fræðigreinum (sjá til dæmis Wakimoto og Wilson, 1989 og Davies 2006).

Vindsveipir sem við þekkjum við fjöll myndast þegar iðulök rofna í straumi fram hjá fjöllunum eða yfir þau, ýmist vegna núnings í fjallshlíðum eða við skörp horn eða brúnir í landslaginu. Reglulegir strokkar niður úr skýjum fylgja að jafnaði ekki slíkum sveipum.

Einfölduð mynd af sandstróki/skýstrokki. Loft streymir upp í jöðrum sveipsins en niðurstreymi er í miðjunni. Strókurinn þyrlar upp ryki og sandi (eða einhverju) áleiðis upp sveipinn eftir efnisframboði og styrk stróksins. Léttasta efnið berst langt upp á við, jafnvel upp í skýið. Strokkur úr vatnsdropum hangir neðan í skýinu, venjulega sést ekki í miðju hringrásarinnar í strokkhlutanum (þó hún sé sýnd hér). Í flestum minni strokkum stafar skýjamyndunin af kólnun raks lofts í uppstreyminu, nægt framboð af rykþéttikjörnum auðveldar dropamyndunina. Í stórum skýstrokkum nær dropamyndunin oftast alveg til jarðar, þrýstifall í ógnaröflugu innstreymi í strokkinn veldur þá skýjamynduninni ásamt uppstreymi. Í minni sveipum af þessari gerð er oft bil á milli sandstróks og skýstrokks þar sem sveipurinn er ósýnilegur. Sömuleiðis getur efri hlutinn verið alveg ósýnilegur vegna ónógs framboðs á raka.

Í íslensku eru nokkur orð um vind í þröngum snúningi og auðvelt er að búa til gegnsæ orð sem lýsa honum, til dæmis hvirfilvindur, hvirfilbylur, skýstrokkur, skýstrókur, sandstrókur, vatnsstrókur, ryksveipur og svo framvegis. Sennilega er vonlaust að ætla sér að greina á milli stróka og strokka með einhverri fastri, tæknilegri skilgreiningu, en þó má mælast til þess að endingin strokkur sé fremur notuð um stærstu fyrirbrigðin en þau minni eða þá aðeins um dropahluta stróksins (sjá að neðan).

Lausleg skilgreining eftir stærð og styrk mætti þá vera einhvern veginn svona:
  • Ryksveipur - þvermál 1 m - vindhraði 10m/s
  • Sand- eða vatnsstrókur - þvermál 10 m - vindhraði allt að 50 m/s
  • Skýstrokkur - þvermál 100 m eða meira vindhraði allt að 100 m/s

Strókur á Skeiðarársandi 27. júlí 2007. Við sjáum aðeins sand- og rykhluta sveipsins, enginn skýstrokkur sést, en gæti verið til staðar hærra á lofti, ofan eyðunnar. Ljós sem skín í gegnum sveipinn fer í gegnum þykkara ryklag í jaðri stróksins en í miðju hans frá okkur séð (teikning til vinstri á myndinni).

Ítarefni og myndir:

  • Davies, J.M. (2006): Tornadoes with Cold Core 500-mb Lows. Weather and Forecasting 21,1051-1062.
  • Golden, J.H. (1974): The Life Cycle of Florida Keys' Waterspouts. I. Journal of Applied Meteorology 13, 676-692.
  • Roger M. Wakimoto, R.M. og J.W. Wilson (1989): Non-supercell Tornadoes. Monthly Weather Review 117, 1113-1140.
  • Scorer, R.S. (1997): Dynamics of Meteorology and Climate, Wigley-Praxis, 686 s.
  • Fyrsta mynd: Úr Scorer, 1997, lítillega breytt.
  • Önnur mynd: Trausti Jónsson.
  • Þriðja mynd: Ljósmynd: Michael Schollert. Teikning og texti: Trausti Jónsson.

Þetta svar er hluti af lengri umfjöllun um Sveipi á Skeiðarársandi á vef Veðurstofu Íslands og birt með góðfúslegu leyfi.

Höfundur

Trausti Jónsson

Trausti Jónsson

veðurfræðingur

Útgáfudagur

29.4.2013

Spyrjandi

Ritstjórn

Efnisorð

Tilvísun

Trausti Jónsson. „Hvað eru vindstrókar og hvernig myndast þeir?“ Vísindavefurinn, 29. apríl 2013. Sótt 24. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=64692.

Trausti Jónsson. (2013, 29. apríl). Hvað eru vindstrókar og hvernig myndast þeir? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=64692

Trausti Jónsson. „Hvað eru vindstrókar og hvernig myndast þeir?“ Vísindavefurinn. 29. apr. 2013. Vefsíða. 24. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=64692>.

Chicago | APA | MLA

Tengd svör

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvað eru vindstrókar og hvernig myndast þeir?
Flestir vindsveipir myndast þar sem vindhraði eða vindátt taka snöggum breytingum. Á það bæði við á örsmáum mælikvarða, til dæmis við húshorn, jafnt sem í stórum veðurkerfum, jafnt lóðrétt og lárétt. Þeir staðir sem valda rofi í straumi, til dæmis skarpar brúnir í landslagi, eru sérlega líklegir myndunarstaðir. Sömuleiðis svæði þar sem mjög stutt er á milli vinda af gagnstæðum áttum.

Flötur þar sem ólíkir vindstraumar mætast er kallaður iðulak (e. vortex sheet). Vindurinn blæs ekki í gegnum flötinn heldur aflagar hann og myndar í honum brot og sveipi, sem myndast helst þar sem iðulakið rofnar.

Hvirflar myndast þegar iðulak hlémegin við hrygg eða ás í landslagi rifnar (brúna línan I-I'). (Úr Scorer, 1997, lítillega breytt).

Rykhvirflar, sem oft sjást yfir heitum sandi, verða til vegna mishitunar yfirborðs. Iðulak liggur þá að mestu lárétt yfir sandinum og myndast af samspili vinds og yfirborðsnúnings. Iðan liggur þá lárétt í lakinu. Staðbundið uppstreymi teygir á því, lyftir iðunni í lóðrétta stöðu og myndar þá hvirfla sem geta rofið lakið og eignast sjálfstætt líf. Enginn strokkur niður úr skýjum fylgir slíkum hvirflum og þeir eru reyndar algengastir í léttskýjuðu eða heiðskíru veðri. Snúningurinn getur verið á hvorn veginn sem er, ýmist sólar- eða andsólarsinnis, en ýmislegt bendir þó til þess að landslag á hverjum stað geti haft áhrif á snúningsstefnuna þannig að önnur stefnan sé þar mun tíðari en hin.

Sennilegt er að hvirflar myndist oft þar sem köld jöklagola streymir út yfir hlýjan sand og mætir vindi af annarri átt. Iðulakið getur þá bæði myndast á mörkum vindstraumanna, en einnig við neðra borð jöklagolunnar sem þá aflagast af misheitu sandyfirborði.

Stórir skýstrokkar verða til við aflögun iðulaka í ofsafengnum óstöðugleika inni í þrumuveðrakerfum, langt ofan við jörð. Veikari strokkar geta myndast í einstökum klökkum og virðist samfellt róf vera á stærð og styrk þeirra. Þeir minni eru stundum kallaðir kaldloftsstrokkar (e. cold air funnel) í fræðigreinum (sjá til dæmis Wakimoto og Wilson, 1989 og Davies 2006).

Vindsveipir sem við þekkjum við fjöll myndast þegar iðulök rofna í straumi fram hjá fjöllunum eða yfir þau, ýmist vegna núnings í fjallshlíðum eða við skörp horn eða brúnir í landslaginu. Reglulegir strokkar niður úr skýjum fylgja að jafnaði ekki slíkum sveipum.

Einfölduð mynd af sandstróki/skýstrokki. Loft streymir upp í jöðrum sveipsins en niðurstreymi er í miðjunni. Strókurinn þyrlar upp ryki og sandi (eða einhverju) áleiðis upp sveipinn eftir efnisframboði og styrk stróksins. Léttasta efnið berst langt upp á við, jafnvel upp í skýið. Strokkur úr vatnsdropum hangir neðan í skýinu, venjulega sést ekki í miðju hringrásarinnar í strokkhlutanum (þó hún sé sýnd hér). Í flestum minni strokkum stafar skýjamyndunin af kólnun raks lofts í uppstreyminu, nægt framboð af rykþéttikjörnum auðveldar dropamyndunina. Í stórum skýstrokkum nær dropamyndunin oftast alveg til jarðar, þrýstifall í ógnaröflugu innstreymi í strokkinn veldur þá skýjamynduninni ásamt uppstreymi. Í minni sveipum af þessari gerð er oft bil á milli sandstróks og skýstrokks þar sem sveipurinn er ósýnilegur. Sömuleiðis getur efri hlutinn verið alveg ósýnilegur vegna ónógs framboðs á raka.

Í íslensku eru nokkur orð um vind í þröngum snúningi og auðvelt er að búa til gegnsæ orð sem lýsa honum, til dæmis hvirfilvindur, hvirfilbylur, skýstrokkur, skýstrókur, sandstrókur, vatnsstrókur, ryksveipur og svo framvegis. Sennilega er vonlaust að ætla sér að greina á milli stróka og strokka með einhverri fastri, tæknilegri skilgreiningu, en þó má mælast til þess að endingin strokkur sé fremur notuð um stærstu fyrirbrigðin en þau minni eða þá aðeins um dropahluta stróksins (sjá að neðan).

Lausleg skilgreining eftir stærð og styrk mætti þá vera einhvern veginn svona:
  • Ryksveipur - þvermál 1 m - vindhraði 10m/s
  • Sand- eða vatnsstrókur - þvermál 10 m - vindhraði allt að 50 m/s
  • Skýstrokkur - þvermál 100 m eða meira vindhraði allt að 100 m/s

Strókur á Skeiðarársandi 27. júlí 2007. Við sjáum aðeins sand- og rykhluta sveipsins, enginn skýstrokkur sést, en gæti verið til staðar hærra á lofti, ofan eyðunnar. Ljós sem skín í gegnum sveipinn fer í gegnum þykkara ryklag í jaðri stróksins en í miðju hans frá okkur séð (teikning til vinstri á myndinni).

Ítarefni og myndir:

  • Davies, J.M. (2006): Tornadoes with Cold Core 500-mb Lows. Weather and Forecasting 21,1051-1062.
  • Golden, J.H. (1974): The Life Cycle of Florida Keys' Waterspouts. I. Journal of Applied Meteorology 13, 676-692.
  • Roger M. Wakimoto, R.M. og J.W. Wilson (1989): Non-supercell Tornadoes. Monthly Weather Review 117, 1113-1140.
  • Scorer, R.S. (1997): Dynamics of Meteorology and Climate, Wigley-Praxis, 686 s.
  • Fyrsta mynd: Úr Scorer, 1997, lítillega breytt.
  • Önnur mynd: Trausti Jónsson.
  • Þriðja mynd: Ljósmynd: Michael Schollert. Teikning og texti: Trausti Jónsson.

Þetta svar er hluti af lengri umfjöllun um Sveipi á Skeiðarársandi á vef Veðurstofu Íslands og birt með góðfúslegu leyfi.

...