A.1.9 Skyer og nedbør

Denne kunnskapen kan brukes til å vurdere ulike værsituasjoner med skyer og nedbør i skredvarslingen. Faseoverganger og termofysikk er ikke de enkleste fagene, men her prøver vi å gjøre det grunnleggende og enkelt.

Luftfuktighet og skyer

Gassformen av vann, vanndamp, finnes overalt i luften rundt oss. Den kan oppgis enten i absolutt luftfuktighet (gram vanndamp pr kg luft), eller i relativ luftfuktighet (%). Mengden vanndamp vil variere i atmosfæren, men ved bakkenivå er det ofte den relative luftfuktigheten på mellom 50 og 90 %.

Hvor mye vanndamp luften kan inneholde, varierer med temperaturen. Varmere luft kan “holde på” mer vanndamp enn kald luft. Når lufttemperaturen synker, vil mengden vanndamp luften kan holde på minske. Dermed vil luft som før et temperaturfall hadde f.eks 80% luftfuktighet, kunne få opp mot 100 % luftfuktighet.

Temperaturfall i luft kan skje på flere måter. Luft kan avkjøles ved kontakt med kjølig bakke, eller hvis luften stiger. Luft som stiger vil utvide seg ettersom trykket rundt blir lavere, og dermed får luften som stiger lavere temperatur. Stigende luft vil altså nedkjøles og den relative luftfuktigheten vil derfor øke i stigende luft.

I praksis vil aldri relativ luftfuktighet overstige 100 %, da vil i stedet vanndampen gå fra gassform til væskeform og vi får vanndråper. Temperaturen dette skjer på, kalles duggpunktstemperatur. Og selve prosessen fra gass til flytende vanndråper kalles kondensasjon. Får man flere vanndråper kan man etter hvert kalle det en sky, eller tåke.

Kondensasjon av vanndamp i luften skjer lettest der det finnes små overflater som vanndråpene kan feste seg på, såkalte aerosoler (støv, sot, havsalt, pollen, svovel, osv).

Skyer og tåke vil altså dannes der luften avkjøles ved hjelp av løft/heving (skyer) eller direkte nedkjøling fra bakken (tåke).

I meteorologi deler man gjerne inn skyer etter høydenivåer de befinner seg i. Vi snakker om lave skyer, midlere skyer og høye skyer. Hvor høyt disse ligger avhenger av hvor varm atmosfæren der du befinner deg er. Nær polare strøk (der vi er) er nivåene lavere enn trope.

Tabell A.1: Tabell over skyhøyder i ulike områder. Kilde: SNL

Lave og midlere skyer er ofte tette. Høye skyer kan ofte være tynne og slippe igjennom en god del sol. Lave skyer og tåke kan danne rim på snøoverflaten. Les seksjon A.1.6 om igjen for detaljer om hvordan skyer påvirker snøoverflaten via strålingsbalanse.

Skynavn og skytyper finnes det mange av. Mest nyttig å kunne er at lavt jevnt skydekke gjerne kalles stratus. Bygeskyer kalles Culumus eller cumulonimbus skyer, og at høye tynne skyer kalles cirrus. For mer detaljer se tekst-linker.

Nedbør

Der man har nok løft vil kondenseringen av vanndamp fortsette til dråpene er så store at de kolliderer, smelter/agglomerer sammen, og begynner å falle mot bakken. Da får vi nedbør.

Nedbørsmekanismer

I teorien snakker vi om tre hovedmekanismer som skaper nok løft til at det dannes nedbør. I virkeligheten ser man ofte at nedbør skapes av en kombinasjon av flere mekanismer.

Frontal nedbør

Frontal nedbør oppstår, som navnet tilsier, i sammenheng med fronter. Klassisk frontal nedbør som kjennetegnes ved vedvarende jevn (stratiform) nedbør opptrer i sammenheng med varmfronter eller okkluderte fronter. I kaldfronter er det ofte mer bygepreg på nedbøren, selv om det også i disse tilfellene dels kan være vedvarende nedbør. Stratiform frontnedbør pågår ofte lenge i tid, og kan i enkelte tilfeller vedvare opp mot et døgn.

Orografisk nedbør

Orografisk nedbør dannes ved at luft løftes over fjell/terreng. Den orografiske nedbøren opptrer gjerne når luften som løftes over fjellene er fuktig og varm, men den orografiske effekten kan også være med på å forsterke bygenedbør. Atmosfæriske elver er også en form for orografisk nedbør, men dette kommer vi nærmere tilbake til i neste bolk “Norsk vær”. Hvor den orografisk induserte nedbøren faller i forhold til terrenget som skaper det ekstra løftet, kommer an på vindstyrken i høyden der nedbørsdråpene/partiklene dannes. Ofte skjer det litt i forkant eller over selve fjellet, men f.eks ved snøbygevær fra nordvest i Troms finner man ofte et snømaksima litt innenfor kysten ettersom bygene får ekstra “futt” når de løftes over de ytterste fjellene, for deretter å dras innover i landet, såkalt “spillover” effekt.

Konvektiv nedbør

Konvektiv nedbør kjenner man kanskje bedre under navnet bygenedbør. Løftet som skaper nedbøren i disse tilfellene kommer enkelt forklart av oppdriftsprinsippet. Relativt varm og “lett” luft befinner seg under “tung” og kald luft, og lite skal til før denne luften stiger fritt, og skaper kraftig løft. Les kapittelet om “temperaturendring med høyden og stabilitet” om igjen, for mer detaljer. Ettersom dette løftet ofte er kraftigere og skaper raskere oppadgående bevegelser i luften enn ved frontal og ren orografisk nedbør, blir nedbøren tilsvarende mer intens. Det er i byger vi ser de høyeste nedbørsverdiene, både for snø og regn. Den enkelte bygen pleier som regel å vare i mindre enn en time, men selve bygehendelsen kan i værste/beste fall vare i flere dager.

Nedbørsformer

Nedbør kommer i mange former. Meteorologisk opererer man med hovedformene regn, snø, sludd og hagl. I tillegg kommer mange andre underkategorier av nedbør som sprøhaggel (graupel), yr og underkjølt regn osv. Hver for seg kan disse undertypene fortelle en god del om atmosfæriske forhold, men i et snøskredvarslingsøyemed blir dette litt for langt ned på detaljnivå. For spesielt interesserte, se linker for videre lesning.

Dersom man har minusgrader der kondenseringen av vanndamp foregår, noe man ofte har i høyden her på nordlige breddegrader, kan skyer og nedbør dannes ved at vanndamp går rett over til iskrystallform. Om disse krystallene overlever til bakken, får man snø.

Snø kan altså overleve i luften til tross for plussgrader. Dette kan skje av flere grunner.

Den vanligste mekanismen som gjør dette er at det tar litt tid for snøkrystallene å smelte når de faller gjennom luften med plussgrader. Ofte blir nedbøren da sludd før den blir regn.

En annen mekanisme er at kraftige snøbyger er så kraftige at snøkrystallene lokalt drar med seg ned kald luft fra skyen og dermed får man snøfiller selv i et par plussgrader. Men i realiteten vil det jo da være minusgrader i luften i det bygen passerer.

En siste måte snø kan overleve på er dersom energien som kreves for å sublimere (gå rett fra iskrystall til vanndamp) er lavere enn den som kreves for å smelte (gå fra iskrystall til regndråpe). Da vil snøkrystallene sublimere heller enn å smelte til regndråper. Dette skjer særlig dersom luften med plussgrader er tørr.

Det er for å ta høyde for dette snøskredmeteorologene ofte bruker å henvise til den såkalte wetbulb-temperaturen, eller våttemperaturen når de snakker om snøgrense/regngrense. Erfaringsmessig kan det snø “ned” til ca +2 grader celcius.

Skyer: snl.no/skyer (6 min)
Frontal nedbør: snl.no/frontnedbør (2 min)
Konvektiv nedbør: snl.no/orografisk nedbør (2 min)
Luftpakketeori/instabilitet: noaa.gov/jetstream/upperair/parcel-theory (5 min)
Nedbørsformer: snl.no/nedbør (5 min)
Våttemperatur: snl.no/våttemperatur (4 min)

Hva er nedbør? (6:11 min)

Våttemperatur (1:26 min)

Quiz - skyer og nedbør (10 min)