VEJRET Nr. 2-25. årgang April 2003 (95)
VEJRET Medlemsblad for Dansk Meteorologisk Selskab c/o Michael Jørgensen Morbærhaven 8-50, 2620 Albertslund Tlf. 43 46 39 22, trimi@aub.dk Giro 7 352263 Hjemmeside: www.dams.dk Formand: Jens Hesselbjerg Christensen Tlf. 48 17 04 21, jhc@dmi.dk N¾stformand: Hans E. Jørgensen Tlf. 46 77 50 34, hans.e.joergensen@risoe.dk Sekret¾r/ekspedition: Michael Jørgensen Morbærhaven 8-50, 2620 Albertslund Tlf. 43 46 39 22, arb.tlf. 39 15 72 71, trimi@aub.dk, mij@dmi.dk Kasserer: Brian Riget Bro Sjælør Boulevard 10, st. th., 2450 København SV. Tlf. 36 45 71 90 brianbro@worldonline.dk, brobr@gfy.ku.dk Redaktion: John Cappelen, (Ansvarh.) Lyngbyvej 100, 2100 København Ø Tlf. 39 15 75 85, jc@dmi.dk Leif Rasmussen - Anders Gammelgaard - Bjarne Siewertsen - Hans Valeur Foreningskontingent: A-medlemmer: 220 kr. B-medlemmer: 160 kr. C-medlemmer (studerende): 120 kr. D-medlemmer (institutioner): 225 kr. Optagelse i foreningen sker ved henvendelse til Selskabet, att. kassereren. Korrespondance sekret¾ren, mens til korrespondance Selskabet stiles til til stiles til redaktionen. bladet Adresseændring meddeles til nærmeste postkontor. Ved fl ytning fra/til udlandet dog meddelelse til DaMS. Redaktionsstop for n¾ste nr. : 15. juli 2003 Dansk Meteorologisk Selskab. Det er tilladt at kopiere og uddrage fra VEJRET med korrekt kildeangivelse. Artikler og indlæg i VEJRET er udtryk for forfatternes mening og kan ikke betragtes som Selskabets mening, med mindre det udtrykkeligt fremgår. Tryk: Glumsø Bogtrykkeri A/S, 57 64 60 85 ISSN 0106-5025 Fra redaktøren En sommer står for døren - forhåbentlig lys og venlig og livgivende. Bladet vil i hvert fald gerne fremstå sådan og et nyt design på siderne er vores bud på dette. Farve på mange af siderne er det også blevet til og fremover vil der komme farver, hvor der er brug for det. Vi håber at vores tiltag vil få god vind, og vi modtager gerne ros og ris samt nye idéer.»vejret«denne gang er præget af vejr der har været både på kort skala og meget lang skala. Den første artikel handler således om vejret sidste år både lokal og globalt, mens en artikel senere handler om de redskaber geologer bruger for at afdække fortidens klima. Udover dette har vi startet en ny artikelserie som vi kalder - Vejrligt talt en artikelrække om grundbegreber inden for meteorologien. Vi starter ud med noget om luftfugtighed, der godt kan være en svær størrelse og næste gang handler det om vindens ændring med højden og det logaritmiske vindprofi l. God fornøjelse, John Cappelen Indhold Tilbageblik på vejret i 2002... 1 Noget om fugtighed... 18 Vintervejret 2002-2003... 23 Om inertial bevægelse... 26 Fra formanden... 34 Årsregnskab for DaMS... 35 Hvad ved vi om det forhistoriske klima?... 36 Forårståge... 46 Referat fra generalforsamlingen... 48 Forsidebilledet viser en forårsdag i Danmark, den 25. marts 2003, hvor solen i en højtrykssituation skinner varmt inde i landet, mens den kolde havtåge smyger sig tæt om kysterne. Billedet har, sammen med et antal fotos, optaget på et af Nordsøens gasfelter, inspireret til den artikel om forårståge, vi bringer på side 46 Kilde: den amerikanske satellit AQUA.
Et tilbageblik på vejret i 2002 lokalt og globalt Af John Cappelen, DMI Trods en kold afslutning blev 2002 et meget varmt år med en gennemsnitstemperatur på 9,2 C. Det blev samtidig meget solrigt og vådt. Kombinationen af usædvanlig varme og samtidig meget sol og nedbør er bemærkelsesværdig. Globalt blev året det næstvarmeste, der er registreret. I Danmark var 2002 varmt, vådt og solrigt Med en årsmiddel-temperatur på 9,2 C for landet som helhed blev år 2002 1,5 C varmere end normalgennemsnittet for 1961-1990. Ved udgangen af september lå årets gennemsnitstemperatur ikke mindre end 2,5 C over det normale, men da årets sidste 3 måneder blev kolde ved en del østenvind, hev det temperaturen ned. 2002 blev sammen med 1934, 1989 og 2000 det 2. varmeste år, der er registreret i Danmark siden målingerne startede i 1874. 1990 er derved stadig det varmeste med 9,3 C. Det er samtidig en kendsgerning, at blandt de seneste 15 år i Danmark har 13 været varmere end normalt. Nedbøren blev i gennemsnit for landet langt over det normale med 864 mm (normal 712 mm) for landet som helhed, og året blev dermed det 3. nedbørrigeste, der er registreret i Danmark. Det mest nedbørrige år er 1999 med 905 mm efterfulgt af 1994 med 881 mm. Det er påfaldende at 2002 også blev meget solrig med 1691 solskinstimer mod normalt 1496. Det blev det 5. solrigeste år siden landsdækkende målinger startede i 1920. Årene 1947, 1959, 1997 og 1975 var solrigere i nævnte rækkefølge. Mens vinteren og foråret vejrmæssigt var ret mildt og udramatisk (de fl este steder sprang bøgen ud før 1. maj), måske lige bortset fra en februar rekordnedbør, bød sommeren på et drama af varmt, vådt og solrigt vejr i en skøn blanding med indimellem voldsomme vejrbegivenheder. Således var sommeren frem til først i august præget af ret så mange voldsomme tordenuvejr, der skabte problemer med oversvømmelser og lynnedslag. Der blev registreret 2-3 gange fl ere lynnedslag end normalt, og ved fl ere lejligheder skabte voldsomme haglvejr ravage. I juni anrettede fl ere skypumpelignende uvejr betydelig skade. Helt usædvanligt kom minimumstemperaturen i juli aldrig under 7,5 C og i august endda ikke under 7,9 C. Så høje minimumstemperaturer er ikke registreret før. Som en kontrast til sommerens store nedbørsmængder ramte en ret lang og tør periode landet fra en uge ind august og gennem det Figur 1. Landstemperaturen i Danmark 1873-2002. Grafi k: John Cappelen. Vejret, 95, marts 2003 side 1
meste af september. Især i landets østlige dele var det knastørt så en ellers lovende svampesæson blev til ingenting. Varmen førte til fl ere usædvanlige begivenheder i naturen, bl.a. ekstra generationer af mange sommerfuglearter og forårsblomster i september. I Gothersgade i København blomstrede en hestekastanje midt i september. De store nedbørsmængder i vintermånederne skyllede mange næringsstoffer ud i havet omkring Danmark, og da sommeren blev varm, lang og stille, opstod de mest omfattende og alvorligt iltsvind nogensinde i de danske farvande. Bunddyr og fi sk døde over store arealer, og på et tidspunkt kvalte et opvæld af iltfrit bundvand mængder af fi sk der skyllede op på kysten i Østjylland. Efteråret startede lunt, men fra sidst i september og året ud blev det i gennemsnit køligere med en del nattefrost. Julemåneden var lun de første få dage, men derefter tør og kold med vind fra øst og der blev ikke hvid jul. Vejret henover året i Danmark I det følgende beskrives vejret måned for måned i Danmark mere indgående og det kan følges på fi gur 2, hvor udviklingen i temperatur, nedbør og solskinstimer (København) uge for uge samt normal er afbildet. I tabel 1 kan de vigtigste klimatal for landet desuden ses. Trods en kold og vinterlig begyndelse blev januar varm med en gennemsnitstemperatur for landet som helhed på 3,0 C. Det er 3 C over normalgennemsnittet for perioden side 2 Vejret, 95, marts 2003 1961-90. Månedens højeste temperatur på 10,3 C blev målt i Sønderjylland den 30., og månedens laveste temperatur på 13,5 C, blev registreret i Nordsjælland, om morgenen den 3. I gennemsnit ud over landet faldt der 89 mm nedbør. Det er 56% over normalen. Mest nedbør fi k Ringkøbing Amt med omkring 110 mm i gennemsnit, og mindst nedbør fi k Storstrøms Amt med omkring 58 mm i gennemsnit. Langt størstedelen af nedbøren faldt som regn i sidste halvdel af januar. Solen skinnede i 36 timer. Det er 7 timer eller 16% under normalen. Februar blev meget varm med en gennemsnitstemperatur for landet som helhed på 4,3 C. Det er 4,3 C over normalgennemsnittet for perioden 1961-90. Månedens højeste temperatur 13,3 C forekom i Sønderjylland allerede den 2. og fl ere andre steder nåede op på 13,2 C. Det blev dermed den varmeste kyndelmisse nogensinde. Den laveste temperatur på 11,7 C forekom om morgenen den 21. i Midt- og Sønderjylland. I gennemsnit ud over landet faldt der hele 109 mm nedbør. Det er rekord for februar og næsten 3 gange normalnedbøren. Den tidligere nedbørrekord for februar er 92 mm fra 1990. Mest nedbør fi k Ringkøbing Amt med omkring 132 mm i gennemsnit, mens Vestsjællands Amt fi k mindst med 78 mm. Den 21. blev det snestorm med trafi kproblemer mange steder, og en af årets få storme med vindstød af orkanstyrke ramte landet den 26. - 27. februar. Solen skinnede som et gennemsnit for landet i 83 timer. Det er 14 timer eller 20% over normalen. Marts 2002 blev ganske varm med en gennemsnitstemperatur for landet som helhed på 4,3 C. Det er 2,2 C over normalgennemsnittet over perioden 1961-90. Månedens højeste temperatur, 17,3 C blev registreret i Nordsjælland den 30. om eftermiddagen, mens månedens laveste temperatur, 7,7 C blev målt i Billund natten til den 3. I gennemsnit ud over landet faldt der 39 mm nedbør eller 15% under normalgennemsnittet. Mest nedbør fi k Nordjyllands Amt med omkring 47 mm i gennemsnit (normalen er 44 mm), mens der kun faldt knap 25 mm i gennemsnit over Storstrøms- og Vestsjællands Amter. Påsken blev solrig og stille med temmelig høje dagtemperaturer. Solen skinnede ud over landet hele 155 timer. Det er 41% over normalgennemsnittet. April blev ret varm med en gennemsnitstemperatur for landet som helhed på 7,3 C. Det er 1,6 C over normalgennemsnittet over perioden 1961-90. Månedens højeste temperatur, 19,7 C, blev registreret på Fanø allerede den 2. april, og månedens laveste temperatur, 4,9 C, blev målt fl ere steder ved fl ere lejligheder. I gennemsnit ud over landet faldt der 33 mm nedbør. Det er næsten 20% under normalen. Ribe Amt fi k mest nedbør, næsten 50 mm
Figur 2. Temperatur, nedbør og soltimer uge for uge 2002, samt normal 1961-1990. Grafi k: Bent Jørgensen. Vejret, 95, marts 2003 side 3
i gennemsnit (normalt 45 mm), mens Nordjyllands Amt og Nordøstsjælland kun fi k omkring 23 mm i gennemsnit (normalt 39 mm). Solen skinnede ud over landet i 149 timer. Det er 8% under normalgennemsnittet for perioden 1961-90. Maj blev varm med en gennemsnitstemperatur for landet som helhed på 12,8 C. Det er 2 C over normalgennemsnittet over perioden 1961-90. Månedens højeste temperatur, 25,7 C, blev registreret i sydligste Jylland ved grænsen den 22., og månedens laveste temperatur 0,4 C blev målt i Midtjylland tidligt om morgenen den 13. I gennemsnit ud over landet faldt der 47 mm nedbør. Det er næsten det normale. Mest nedbør fi k Vejle Amt med omkring 60 mm i gennemsnit, mens der kun faldt ca. 35 mm i gennemsnit på Fyn og i Ringkøbing Amt. Solen skinnede i gennemsnit i 212 timer. Det er blot 3 timer mere end normalt. Trods en kølig afslutning blev juni temmelig varm med en gennemsnitstemperatur for landet som helhed på 15,6 C. Det er 1,3 C over normalgennemsnittet over perioden 1961-90. Månedens og årets højeste temperatur på 32,4 C blev registreret i Sønderjylland den 18., og månedens laveste temperatur 1,4 C blev registreret den 2. i Midtjylland om morgenen. I gennemsnit ud over landet faldt der hele 102 mm nedbør (normal 55 mm), til trods for en tør og solrig første tredjedel af måneden. Mest nedbør fi k Ribe- og Ringkøbing Amter med omkring 115 mm, mindst fi k Bornholm og Storstrøms Amt; omkring 70 mm. Der var en kort hedebølge midt i måneden, og den 18. blev store dele af landet ramt af tordenuvejr, der lokalt gav intens regn og skypumpelignede uvejr. Sankthansaften var det køligt og blæsende fra vest med regn eller byger mange steder. Solen skinnede i gennemsnit hele 255 timer; 8,5 timer i gennemsnit hver dag. Trods en kølig start blev juli temmelig varm med en gennemsnitstemperatur for landet som helhed på 17,1 C. Det er 1,5 C over normalgennemsnittet for perioden 1961-90. Landets højeste temperatur 31,7 C blev målt på Bornholm den 31., og månedens laveste temperatur 7,5 C blev målt tidligt om morgenen den 5. i Midtjylland. En så høj laveste minimumtemperatur for en juli er ikke registreret før. I gennemsnit ud over landet faldt der hele 111 mm regn. Det er 68% over normalgennemsnittet. Sønderjyllands Amt, Vejle Amt og Nordjyllands Amt fi k mest nedbør, over 130 mm i Måned gennemsnit C maksimum C minimum C nedbør mm soltimer Januar 3,0 (0,0) 10,3 12,5 89 (57) 36 (43) Februar 4,3 (0,0) 13,3 11,7 109 (38) 83 (69) Marts 4,3 (2,1) 17,3 7,7 39 (46) 155 (110) April 7,3 (5,7) 19,7 4,9 33 (41) 149 (162) Maj 12,8 (10,8) 25,7 0,4 47 (48) 212 (209) Juni 15,6 (14,3) 32,4 1,4 102 (55) 255 (209) Juli 17,1 (15,6) 31,7 7,5 111 (66) 202 (196) August 19,7 (15,7) 32,1 7,9 75 (67) 238 (186) September 14,7 (12,7) 26,5 2,5 31 (73) 201 (128) Oktober 7,2 (9,1) 21,3 5,0 113 (76) 90 (87) November 4,3 (4,7) 11,7 6,1 87 (79) 38 (54) December 0,2 (1,6) 7,3 13,2 31 (66) 30 (43) Året 9,2 (7,7) 32,4 13,2 864 (712) 1.691 (1.495) Tabel 1. Vejret i år 2002 landsgennemsnit (tal i parentes er normalen for perioden 1961-1990). DMI observerer nu antallet af solskinstimer ved hjælp af globalstrålingsmåling i stedet for ved hjælp af solautograf. Den nye metode er mere præcis, men betyder samtidig at nye og gamle solskinstimemålinger ikke direkte kan sammenlignes: De nye værdier er typisk lavere om sommeren og højere om vinteren end de gamle. I tabellen er solskinstimetallet angivet svarende til den nye metode. Forskellen i solskinstimer målt med gammel og ny metode er f.eks. beskrevet i (Ellen Vaarby Laursen and Stig Rosenørn. New hours of bright sunshine normals for Denmark, 1961-1990. DMI Technical Report 02-25. 2002), der kan hentes på DMIs Internet hjemmeside: http://www.dmi.dk/f+u/publikation/tekrap/2002/tr02-25.pdf. side 4 Vejret, 95, marts 2003
gennemsnit, mens Bornholm fi k mindst, kun ca. 75 mm i gennemsnit. Den 22. faldt der heftig regn i Nordsjælland, hvor der opstod problemer pga. lokale oversvømmelser. Solen skinnede i 202 timer. Det er 6 timer mere end normalt. August blev usædvanlig varm med en gennemsnitstemperatur for landet som helhed på hele 19.7 C. Det er 4 C over normalen over perioden 1961-90 og den 2. varmeste august registreret. Månedens højeste temperatur, 32,1 C blev registreret ved Rønne den 1. august., mens månedens laveste temperatur 7,9 C blev målt natten til den 1. september i Sydjylland. Ellers havde temperaturen ikke været under 8,4 C på noget tidspunkt i måneden! En så høj absolut minimumtemperatur som 7,9 C for en august måned er ikke tidligere registreret. Ud over landet faldt der 75 mm regn (normal 67), fra ca. 95 mm i Vejle og Nordjyllands Amter til knap 40 mm på Bornholm og på Fyn. Regnen faldt som voldsomme byger først på måneden. Det var dog for intet at regne i forhold til i Centraleuropa, hvor store regnmængder sendte fl odbølger ned gennem Elben og Donau der gik over bredderne og forårsagede nogle af de værste oversvømmelser i Europas historie. Solen skinnede i 238 timer. Det er 28% over normalen. September blev varm med en gennemsnitstemperatur for landet som helhed på 14,7 C. Det er 2 C over normalen over perioden 1961-90. Månedens højeste temperatur på 26,5 C blev målt den 4. på Bornholm, og månedens laveste temperatur, 2,5 C, blev registreret tidligt om morgenen den 27. i Midtjylland. I gennemsnit ud over landet faldt der beskedne 31 mm regn. Det er kun 44% af det normale. Mest regn fi k Bornholm med ca. 55 mm i gennemsnit (normalen er 63 mm), mens Vejle Amt og Fyn fi k omkring 20 mm i gennemsnit som mindst (normalen er henh. 79 og 60 mm). Først i måneden drev røg fra store sibiriske skovbrande ind over det sydlige Danmark. Røgen kunne ses om en blålig dis. Solen skinnede i gennemsnit ud over landet i hele 201 timer. Det er 57% over det normale. Oktober blev kold med en gennemsnitstemperatur for landet som helhed på kun 7,2 C. Det er 1,9 C under normalen over perioden 1961-90. Oktober 2002 blev endvidere hele 4,8 C koldere end oktober 2001, der godt nok var rekordvarm. Månedens højeste temperatur på 21,3 C blev registreret den 2. på Møn, mens der om morgenen til den 20. blev registreret 5,0 C i Nordsjælland, som månedens laveste. I gennemsnit ud over landet faldt der 113 mm nedbør. Det er mere end 48% over det normale på landsbasis. Variationen på amtsbasis var temmelig stor, fra 97 mm i gennemsnit i Århus Amt (normalen er 67 mm) til næsten 190 mm på Bornholm (normalen er 60 mm) og til omkring 130 mm i gennemsnit i Ringkøbing og Ribe Amter (hvor normalen er ca. 98 mm). Den 27. var der kuling til storm med enkelte vindstød nær orkanstyrke i landets sydlig egne. Solen skinnede i 90 timer. Det er blot 3 timer over det normale. November blev forholdsvis kølig med en gennemsnitstemperatur for landet som helhed på 4,3 C. Det er 0,4 C under normalen over perioden 1961-90. Månedens højeste temperatur i november blev 11,7 C på Bornholm den 14., og månedens laveste temperatur 6,1 C blev målt den 20. ved Esbjerg og Kolding. I gennemsnit ud over landet faldt der 87 mm nedbør. Det er 10% over gennemsnittet over perioden 1961-90. Mest nedbør fi k Fyns Amt, Storstrøms Amt og Sønderjyllands Amt med hver omkring 100 mm i gennemsnit (normaler henh. 69, 62 og 91 mm), mens der som mindst på Bornholm kun faldt omkring 55 mm (normalen er 76 mm). Solen skinnede i beskedne 38 timer. Det er 16 timer eller næsten 30% under normalen. December blev kold med 0.2 C for landet som helhed. Det er 1.4 C under normalgennemsnittet over perioden 1961-90. Månedens højeste temperatur blev kun 7,3 C, målt den 28. i Sønderjylland, og månedens og årets laveste temperatur -13,2 C blev registreret Nytårsaften i Nordsjælland. Juleaften var det meget blæsende fra omkring sydøst med let frost, og der var sne og isslag i de sydvestligste egne af landet, altså ikke landsdækkende hvid jul i 2002. I gennemsnit ud over landet faldt der kun 31 mm nedbør. Det er under halvdelen af det normale Vejret, 95, marts 2003 side 5
Figur 3. Ca. 130 års middeltemperatur for forskellige lokaliteter indenfor rigsfællesskabet. Grafi k: John Cappelen. side 6 Vejret, 95, marts 2003
Vejret, 95, marts 2003 side 7
for december. Mest nedbør fi k Viborg og Sønderjyllands amter med hver ca. 37 mm i gennemsnit, mens der faldt ca. 22 mm i gennemsnit i Vestsjællands amt. Solen skinnede i 30 timer. Det er 13 timer under det normale. Vejret i Tórshavn, Færøerne 2002 I Tórshavn blev vejret i 2002 som helhed noget varmere (7,4 C) end normalt. Det er 0,9 C over gennemsnittet. Med næsten 120 mm under normalen, blev året samtidigt mere tørt og med 85 solskinstimer mere end normalt meget solrigt. Dette billede dækkede selvfølgelig over store forskelle henover året. Januar blev som helhed varm med meget nedbør omkring den 11.-12., men det blev koldt i sidste tredjedel. Februar og marts blev koldere end normalt med en del fl ere solskinstimer, end man er vant til og mindre nedbør selvom specielt den første tredjedel af februar var våd. Hen imod slutningen af marts steg temperaturen og den holdt sig derefter med få undtagelser gennemgående over normalen helt frem til midt i oktober. I denne periode kan det nævnes at juli som helhed blev meget tør med en del sol, selvom det regnede lidt af og til i forholdsvis mange dage. Sidst i juli var det dog både tørt og meget solrigt og det forsatte i august, der fi k et overskud af sol på 42 timer. I sidste halvdel af oktober blev det så gennemgående markant koldere, hvor den første frost også indtraf natten til den 22. Efter en meget våd start ved nogenlunde normal varme blev sidste halvdel af november side 8 Vejret, 95, marts 2003 derimod meget varm og det var også et gennemgående træk for december, der med få kolde indslag blev 2,4 C varmere end normalt, i øvrigt samme varmeoverskud som november som helhed viste. Altså en meget varm afslutning på året. På fi gur 3 kan Tórshavns årsmiddeltemperatur afl æses og sammenlignes med de sidste næsten 130 års udvikling også på andre lokaliteter i rigsfællesskabet. Vejret i Nuuk, Grønland 2002 I Nuuk blev vejret i 2002 som helhed lidt varmere end normalt (-1,1 C) dvs. 0,3 grader over gennemsnittet. Februar blev meget kold, maj og juni varme og specielt december usædvanlig varm med få kolde indslag. Det lille overskud af varme i Nuuk var ikke enestående, idet vejret i 2002 som helhed var varmere end normalt de fl este steder i Grønland. Det blev - med et underskud på næsten 100 mm - noget mere tørt end normalt. Juli, september og december var våde, juli endog meget våd ellers var det rimeligt tørt. I alle årets måneder undtagen april og maj var skydækket større end normalt, dvs. man med rimelighed kan antage at året har haft et gennemgående mindre antal soltimer end normalt bortset fra netop perioden april til maj. I Nuuk startede året varmt og først halvt inde i februar blev det meget koldt (3,7 C koldere end gennemsnittet). Den 21. feb. blev der også målt rekordlave -63,3 C midt inde på Grønlands Indlandsis. I maj derimod lå temperaturen næsten hele måneden over normalen ved næsten ingen nedbør. Juli blev våd i sidste halvdel, specielt den 18.. I september oplevede Vestgrønland fra den 13. og nogle dage frem rekordhøje temperaturer. I Nuuk blev det med næsten 19 C dog ikke rekord, da den ligger på 20 C. Okt. nov. blev med 106 mm i underskud utrolig tørre. November blev præget af nogle meget varme indslag, specielt et stort føhn-baseret temperaturhop på op mod 30 C på få timer omkring den 8. Sidst i november steg temperaturen også voldsomt, helt op til 11,7 C og holdt sig derefter for det meste på et højt niveau frem mod årsskiftet på nær få korte perioder med kulde. December blev hele 4,3 C varmere end normalt. På fi gur 3 kan fem vestgrønlandske og to østgrønlandske lokaliteters årsmiddeltemperaturer afl æses og sammenlignes med de sidste næsten 130 års udvikling også på andre lokaliteter i rigsfællesskabet. Ozonlaget 2002 I gennemsnit var ozonlagets tykkelse i 2001 over Danmark ca. 7 % lavere end gennemsnittet for årene 1979-1988 (se fi gur 5). Figur 4 viser ozonlagets tykkelse dag for dag over København for 2002. På grund af Danmarks ringe geografi ske udstrækning kan ozonlaget over København tages som mål for ozonlaget over Danmark som helhed. Værdierne var gennemgående normale i februar, oktober og november ellers lavere specielt i maj og december. På grund af ozonlagets naturlige variationer kræves på
Figur 4. Ozonlaget over København 2002. Ozonlagets tykkelse over Danmark svinger mellem 200 og 450 DU med en middelværdi på 350 DU svarende til en tykkelse af ozonlaget på 3,5 mm, hvis det kunne»fl yttes«ned til jordoverfl aden. Tykkelsen har en naturlig årlig gang, med de største ozonværdier i foråret og de laveste i efteråret. Der kan optræde store dag-til-dag variationer, der skyldes vejrets indfl ydelse. For eksempel er ozonlaget forholdsvis»tyndt«i højtryksvejr, og forholdsvis»tykt«i lavtryksvejr. Der er også en langtidsvariation efter solplet-aktiviteten med en cyklus på ca. 11 år. Sort Kurve = DMI ozonmålinger i København i 2002. Grøn kurve = middelværdi af satellitmålinger i 10-års perioden 1979-1988. Blå og rød kurve = hhv. middelværdi plus og minus én standardafvigelse fra middelværdien. Grafi k: Paul Eriksen, DMI. vore breddegrader en længere årrække med måleværdier før det giver mening at tale om en (lineær) tendens for ozonlaget, altså om ozonlaget i gennemsnit bliver tykkere eller tyndere. Satellitmålinger fra perioden 1979-1992 (NASA) samt DMI s målinger siden 1992 viser nu en måleserie på næsten 23 år (fi gur 5). Måleserien viser, at ozonlaget over Danmark i gennemsnit er blevet tyndere i perioden. En lineær tilpasning, der i fi guren er vist ved en fuldt optrukken linie, viser i gennemsnit en udtynding på 0,37 % pr. år siden 1979. Middelværdien for 10-års perioden 1979-1988, der anvendes som»normal«er vist ved den vandrette stiplede line. Figur 6 viser den sæsonmæssige udvikling. Udtyndingen af ozonlaget over Danmark er mest udtalt i foråret, hvor middeltykkelsen for tiden er ca. 360 DU mens den for godt 20 år siden var ca. 400 DU. Det svarer i gennemsnit til en udtynding af forårets ozonlag på ca. 0,58 % pr. år gennem de seneste 20 år. Men også i sommermånederne er ozonlaget blevet markant tyndere gennem den seneste 20 år, i gennemsnit 0,35 % tyndere pr. år, eller 7 % tyndere på 20 år. Figurerne viser også, at de naturlige variationer er størst i vinter- og forårsmånederne og mindst i efteråret. Ozonlaget påvirkes i særdeleshed af temperaturen i stratosfæren. For eksempel påvirkede de forholdsvis høje temperaturer i stratosfæren i vinter/forår 1998, 1999 og 2001 ozonlaget således, at udtyndingen blev meget lille i de år. Ozonlaget påvirkes også af Vejret, 95, marts 2003 side 9
vulkanudbrud. Det ses i vintrene 1983 (El Chichon, 1982) og 1992 og 1993 (Mt. Pinatubo, 1991), hvor ozonindholdet var særligt lavt. Såfremt man isoleret betragter målingerne de seneste 10 år, ses ingen klar tendens til hverken en reduktion eller en forøgelse af ozonlagets tykkelse. Udtyndingen af ozonlaget forventes at fortsætte de næste 10-20 år som en konsekvens af den nedbrydning der forårsages af menneskeskabte CFC-gasser. Herefter forventes det, at ozonlagets tykkelse langsomt tiltager indtil midten af næste århundrede. DMI måler også ozonlagets tykkelse over Grønland, i Thule, Søndre Strømfjord og Scoresbysund. Målingerne af ozonlaget over Danmark kan ses på DMI Internetsider og tekst-tv, side 408. Ny rapport Danmarks Klima 2002 I»Danmarks Klima 2002«med tillæg af Færøerne og Grønland kan der læses om vejrets udvikling henover året forskellige steder i Danmark, i Tórshavn på Færøerne og i Nuuk/Godthåb på Grønland. Årsmiddeltemperaturen for forskellige lokaliteter er endvidere sat i relief til de sidste næsten 130 års udvikling. Det er tilstræbt, at bogens opbygning med landstal for Danmark 2002 og en gennemgang af årets vejr i tabeller, tekst og fi gurer vil give en overskuelig fremstilling. For første gang har rapporten nu også en engelsk del. Rapporten er på 88 sider, og den kan hentes på DMI s internetsider. Rapporten hentes fra publikationsdelen af web-siderne. Den direkte adresse er: http://www.dmi.dk/ f+u/publikation/tr03-02.pdf. Yderligere oplysninger kan fås hos sektion for Vejrog Klimainformation, tlf. 39157500. Globalt blev 2002 det næstvarmeste registreret Jordens gennemsnitstemperatur i 2002 lå lige omkring 0,5 C over gennemsnitstemperaturen på ca. 14 C i perioden 1961-1990. Dermed blev 2002 det næstvarmeste år, der er registreret på Jorden siden globale målinger begyndte for over 140 år siden. Kun 1998 var varmere med 0,59 C over gennemsnittet, mens det hidtil næstvarmeste år, 2001, lå 0,44 C over.. Figur 5. Udtyndingen af ozonlaget over Danmark 1979-2002. Grafi k: Paul Eriksen, DMI. side 10 Vejret, 95, marts 2003
Figur 6. Ozonlagets middeltykkelse over København vist for henholdsvis vinter 2001-2002 samt forår, sommer og efterår 2002. Grafi k: Paul Eriksen, DMI. gennemsnittet. De 5 varmeste år i perioden er i rækkefølge: 1998, 2002, 2001,1995 og 1997. Der har med år 2002 været 24 år i træk med temperaturer over gennemsnittet for 1961-1990. De 10 varmeste år er alle optrådt efter 1990. Jordens gennemsnitstemperatur er nu oppe på omkring 14,3 C (gennemsnit for perioden 1991-2002) mod 13,7 C i sidste halvdel af det 19. århundrede (1856-1900), altså en stigning på 0,6 C. Til sammenligning er middeltemperaturen i Danmark siden 1900 steget med ca. 0,5 C, mens de ti varmeste år optræder spredt fra 30 erne til 90 erne. Flere oplysninger om den globale temperaturudvikling kan hentes på f.eks. http://www.cru.uea.ac.uk/ cru/data/temperature/. Globalt var varmen i 2002 ulige fordelt som det ses af fi gur 6, der viser temperatur-anomalier globalt (a), på den nordlige halvkugle (b), i troperne (c) og på den sydlige halvkugle (d). Temperaturen på den nordlige halvkugle var rekordhøj (+ 0.76ºC), mens troperne blev + 0.44ºC over gennemsnittet, hvilket er det 2. varmeste nogensinde her. Temperaturen på den sydlige halvkugle var den 8. højeste målt (+0.22ºC). Anomalier angiver afvigelse fra middel; i dette tilfælde midlet for perioden 1961-90. I 2002 modnedes en ny El Niño i det tropiske Stillehav (læs mere om El Niño og La Niña i boxen på s. 13 og på DMI s hjemmeside www.dmi.dk under Forskning og Klima). Selvom styrken af denne er signifi kant mindre end 1997/1998 episoden er det sikkert at denne nye El Niño har bidraget til den høje globale temperatur i 2002. Regionale temperaturanomalier På fi gur 7 kan de mest signifi kante klima-afvigelser og episoder i 2002 - set med globale briller - afl æses. Overordnet set var det meste af Asien og Europa varmere end normalt, men kolde tilstande blev observeret i Østeuropa og det nordlige Asien i December (se fi gur 8). I Skandinavien var det varmere end normalt fra januar til september med rekordsomre både i Norge og Sverige, hvorefter resten af året blev koldt. I Norge blev oktober- Vejret, 95, marts 2003 side 11
december den koldeste periode siden 1981. Vinteren 2002/2003 blev den koldeste i 20 år i Moskva og i Polen blev der målt ned til minus 30 grader. I Indien blev der rapporteret om meget høje temperaturer igennem april og fra midt april og langt ind i maj var der hedebølge i Pakistan/Indien. Temperaturerne steg til omkring 50ºC og over tusind mennesker døde. Der var også hedebølge i juni og juli i Sahara-regionen, hvis man kan snakke om hedebølge der. Temperaturen steg næsten til 51ºC. I Algeriet var temperaturen over normalen praktisk taget hele året. I Nigeria var temperaturen i juni over 40ºC i mange dage i træk. Det centrale og sydøstlige Brasilien oplevede højere end normalt temperaturer i 2002 specielt om vinteren på den sydlige halvkugle. Den varme og tørre situation i den centrale og nordøstlige del af Brasilien gav mange steppe- og skovbrande. Efter en mild vinter 2001/2002 (rekord mild nogle steder i øst) blev det et koldt forår i Canada, nogle steder i det vestlige Canada endda det koldeste nogensinde registreret. Det blev dog efterfulgt af en rekordvarm sommer i nogle af de østlige byer. I Alaska blev det det varmeste kalenderår nogensinde og også det varmeste efterår. En hedebølge ramte det vestlige USA 10-14. juli og i Salt Lake City nåede temperaturen op på næsten 42ºC. I Australien blev den gennemsnitlige maksimumtemperatur henover året det højeste nogensinde registreret, mens minimumtemperaturerne var tæt på det normale. Det blev Figur 7. Kombinerede årlige landoverfl ade- og havtemperaturer for perioden 1861-2002 afsat som temperatur-anomalier relativt til 1961-90: (a) globalt, (b) den nordlige halvkugle nord for 30ºN, (c) troperne fra 30ºN til 30ºS og (d) den sydlige halvkugle syd for 30ºS. De fede kurver repræsenterer et binomialt fi lter, der udjævner variationer på en kort tidsskala. Kilde: IPCC, 2001 og Climatic Research Unit, University of East Anglia and Hadley Center, The Met Offi ce, UK. side 12 Vejret, 95, marts 2003
Box. El Niño og La Niña. I det tropiske Stillehav udspilles med jævne mellemrum et specielt klimafænomen kaldet El Niño. El Niño forekom senest i 1997/98 i en usædvanlig kraftig udgave, men tegn på en ny El Niño har vist sig i slutningen af 2001. El Niño har stor indfl ydelse på vejr og klima på store dele af jorden; f.eks. forårsagede 1997/98 El Niño en at store dele af den normale nedbør i Sydøstasien udeblev, hvilket gav forhold, der muliggjorde usædvanligt kraftige skovbrande. Fra oprindeligt at have været den lokale betegnelse for en svag, varm havstrøm, der løber langs Ecuadors og Perus kyster hvert år ved juletid, er El Niño (som er spansk og betyder drengebarn, i dette tilfælde Jesusbarnet) nu blevet synonymt med en udbredt opvarmning af den centrale og østlige del af det tropiske Stillehav. El Niño fænomenet har været kendt i århundreder af lokale fi skere, men det er først inden for de seneste årtier, at man er blevet klar over, at El Niño påvirker vejret over store dele af Jorden. El Niño forekommer normalt med intervaller mellem to og syv år. For en typisk El Niño vil opvarmningen af havet ud for og Ecuadors og Perus kyster starte allerede sidst på foråret eller først på sommeren (dvs. den nordlige halvkugles forår og sommer) og toppe omkring jul. I løbet af det følgende forår og sommer vil havtemperaturerne almindeligvis vende tilbage til det normale. Ofte - men ikke altid - fortsætter afkølingen, og man får så en tilstand, som er modsat El Niño med havtemperaturer under det normale i den østlige del af det tropiske Stillehav. Denne tilstand betegnes ofte La Niña (pigebarnet). derved det 5. varmeste år siden 1910. Tørke blev et gennemgående træk Nedbøren verden over blev under 1961-90 normalen ligesom 2001 (fi gur 9 viser globale nedbøranomalier). Sommermonsunen (juni til september) i Indien gav 19% mindre regn end normalt, hvilket gav den første landsdækkende tørke siden 1987. Juliregnen var den mest bemærkelsesværdige, da den blev historisk lav med 49% under normalen. I august blev det dog rettet lidt op på det, hvilket forhindrede den store katastrofe. I Afghanistan har der længe været tørkelignede tilstande, men forårsregn i 2002 rettede lidt op på det. I dele af det nordlige og nordøstlige Kina førte vedvarende tørke igennem sommeren og efteråret til problemer med Figur 8. Geografi sk fordeling af de mest signifi kante klima-anomalier i 2002. Kilde: Climate Prediction Center, NOAA). Vejret, 95, marts 2003 side 13
Figur 9. Globale overfl adetemperatur-anomalier (ºC) for årstiderne. (a) Vinter: december 2001-februar 2002. (b) Forår: marts 2002-maj 2002. (c) Sommer: juni 2002-august 2002. (d) Efterår: september 2002- november 2002. Kilde: Climatic Research Unit, University of East Anglia and Hadley Center, The Met Offi ce, UK. vandforsyningen. I Vestafrika var regnen under normalen gennem hele den våde sæson i Sahel området og i regionen omkring Guinea Bugten. Specielt Mauritanien, Senegal og Zambia helt i vest oplevede meget tørre tilstande. I det østlige Afrika fortsatte de tørkelignende tilstande der har hersket siden midten af 1998, specielt i det centrale og sydlige Ethiopien. I det sydlige Afrika var det også tørt i regntiden fra september til november. Det gjaldt Swaziland, Lesotho, det meste af Sydafrika, det sydøstlige Botswana, det sydvestlige Zimbabwe, det centrale Tanzania og det sydlige Malawi. I det centrale europæiske Rusland var der udpræget tørke fra april til august. Der faldt kun en tredjedel af det normale, og det var rekordtørt for denne 5 måneders periode siden side 14 Vejret, 95, marts 2003 målingerne startede sidst i det 19. århundrede. I Norge, Sverige og Finland var der problemer for vandkraften i sidste halvdel af 2002 grundet ringe nedbør. Ligesom sommeren 2001 blev sommeren 2002 i Mellemamerika og Mexico meget tør og tørken blev streng. Landbruget i Honduras, Nicaragua, El Salvador og Guatemala blev specielt hårdt ramt. I det vestlige Canada og USA var der mindre end normalt nedbør igennem vinteren og foråret 2002 og tørke påvirkede store områder, der også blev ramt af nogle af de værste skov-og præriebrande nogensinde. I det østlige USA var der mere normale tilstande. I Australien var det også meget tørt fra marts til december. Op mod 98% af landet fi k under middelnedbør og over 60% af landet fi k nedbør der lå i gruppen af de 10% laveste nedbørsæsoner. 2002 blev således et af de værste tørkeår i Australien. Der var dog også heftig regn og oversvømmelser I januar var der oversvømmelser i det nordvestlige Kaukasus efter en hurtig snesmeltning. I samme region var der ligeledes oversvømmelser i juni efter heftige regn og en usædvanlig stor gletcher afsmeltning. Ødelagte dæmninger, bygningsbeskadigelser og tab af menneskeliv blev resultatet. I de første 2 uger af august førte specielt kraftige regnsituationer til nogle af de værste oversvømmelser i mands minde i Tyskland, Østrig, Rumænien og Slovakiet. Det var specielt langs med Elben og Danube fl oden, hvor vandstanden nåede rekordhøjder. Flere end 450.000 mennesker måtte evakueres og fl ere end 100 mennesker døde.
I det sydlige Frankrig var den gal i september, hvor kraftige oversvømmelser førte til store ødelæggelser og tab af næsten 25 menneskeliv. I regionen blev der rapporteret om næsten 700 mm regn på et døgn (i Danmark falder der normalt 712 mm på et år!). I Bulgarien førte hyppige og intense regn og tordenvejr til oversvømmelser igennem næsten hele sommeren og det tidlige efterår. På Island fi k man en ny 24 timers nedbørrekord den 10. januar 2002, da hele 293,3 mm blev målt ved Kvisker. I den nordøstlige del af Spanien var der heftige regnskyl igennem sommeren og efteråret. I det østlige Afrika var der oversvømmelser i det sydlige Tanzania i januar efterfulgt af vådere end normalt tilstande i februar og marts. I Kenya og Uganda var der oversvømmelser indimellem fra marts til maj. Nogle steder blev der rapporteret om den vådeste periode siden 1961. Uganda blev ramt igen i oktober og november. Efter en tør start på 2002 bragte den asiatiske sommermonsun samt fl ere tyfoner heftig regn til regioner i det sydlige Kina og Indokina, hvilket resulterede i kraftige oversvømmelser og tab af hundrede af menneskeliv langs med fl oderne Mekong og Changjiang. Monsunen var også meget aktiv i det østlige Indien, Nepal og Bangladesh. Her forårsagede kraftige oversvømmelser omkring 1000 dødsfald. I Jakarta, Indonesien resulterede heftige regnskyl i februar i 2 store oversvømmelser, der gjorde mere end 330.000 hjemløse og var skyldig i næsten 70 dødsfald. Den sidste uge af året faldt der meget kraftig regn i de bjergrige egne af Java og Sumatra i Indonesien og omkring 365.000 måtte evakueres, mens ca. 3 mennesker døde. I Chile var den sydvestlige kyst ramt af kraftige regnskyl i det sydlige forår og sommer. I det sydlige centrale Chile var regnmængden rekordstor, hvilket resulterede i alvorlige oversvømmelser. Hurricanes, tyfoner og tropiske orkaner Igennem den atlantiske hurricane sæson blev der rapporteret om 12 navngivne tropiske storme mod normalt 10, selvom»kun«fi re af dem udviklede sig til Figur 10. Globale nedbøranomalier for 2002 (afvigelser fra perioden 1979-1995). Grønt område viser regioner der var vådere end normalt, mens brune viser regioner der var mere tørre end normalt. Hvidt repræsenterer områder hvor afvigelsen ligger mellem +/-50 mm. Tallene er opgjort fra regnmålerdata kombineret med satellitbaserede estimater. Kilde: Climate Prediction Center, NOAA). Vejret, 95, marts 2003 side 15
orkanstyrke (normalt 5-6); se også tabel 3.»Lili«, en kategori 4 hurricane ramte USA og det var ikke sket siden 1999.»Isadore«der optrådte 2 uger før»lili«ramte ligesom»lili«også Cuba. Orkaner bliver navngivet ud fra et forudbestemt skema (se tabel 2). I det nordøstlige Stillehav var der 12 navngivne orkaner mod normalt 16. Nummer 11»Kenna«blev den 3. stærkeste hurricane der ramte Mexico fra Stillehavet. I det nordvestlige Stillehav blev der observeret 26 navngivne tyfoner, det var normalt. Tyfonen»Rusa«der ramte den koreanske halvø i slutningen af august, resulterende i oversvømmelser og op mod 250 dødsfald. Det var den værste tyfon siden 1959 og den dyreste nogensinde. Der blev samtidig registreret rekordstor døgnnedbør på ca. 870 mm regn. I det sydvestlige Indiske ocean var der 13 tropiske cykloner mod normalt 10.»Dina«var meget intens og over Mauritius medførte denne nedbør på 745 mm på et døgn og vinde der nåede op på 230 km i timen. I december optrådte den sydlige halvkugles stærkeste cyklon dette år.»zoe«, der blev en kategori 5 orkan (se tabel 3), ramte de sydøstlige Solomonøer. Vindene nåede op mod 290 Atlantiske navne for Hurricanes 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Arthur Bertha Cristobal Dolly Edouard Fay Gustav Hanna Isidore Josephine Kyle Lili Marco Nana Omar Paloma Rene Sally Teddy Vicky Wilfred Ana Bill Claudette Danny Erika Fabian Grace Henri Isabel Juan Kate Larry Mindy Nicholas Odette Peter Rose Sam Teresa Victor Wanda Alex Bonnie Charley Danielle Earl Frances Gaston Hermine Ivan Jeanne Karl Lisa Matthew Nicole Otto Paula Richard Shary Tomas Virginie Walter Arlene Bret Cindy Dennis Emily Franklin Gert Harvey Irene Jose Katrina Lee Maria Nate Ophelia Philippe Rita Stan Tammy Vince Wilma Alberto Beryl Chris Debby Ernesto Florence Gordon Helene Isaac Joyce Kirk Leslie Michael Nadine Oscar Patty Rafael Sandy Tony Valerie William Andrea Barry Chantal Dean Erin Felix Gabrielle Humberto Ingrid Jerry Karen Lorenzo Melissa Noel Olga Pablo Rebekah Sebastien Tanya Van Wendy Tabel 2. Atlantiske hurricanes bliver navngivet når de bliver stærke nok og navngivningen er forudbestemt helt til 2007 med skiftevis drenge og pigenavne. Faktisk er de forudbestemt i al evighed for efter 2007 starter man så forefra igen med Arthur, Bertha osv. Se også http://www.nhc.noaa.gov/aboutnames.shtml og http://www.dmi.dk/nyt/orkaner/index_nyhed.html, hvor der også er navngivning af tropiske orkaner andre steder på kloden. side 16 Vejret, 95, marts 2003
km i timen og der var store ødelæggelser. Lille Antarktisk ozonhul i 2002 Igennem 2002 var det antarktiske ozonhul det mindste og svageste der er observeret siden 1988. Det var samtidig det mest kortlivede. Størrelsen, dybden og persistensen af ozonhullet variererer fra år til år i takt med ændringer i naturlige meteorolgiske forhold i stratosfæren. Saffir-Simpson skala Type Kategori Centertryk Vindhast. [m/s] [hpa] Tropisk lavtryk TD - <17,5 Tropisk Storm TS - 17,5-32,4 Tropisk orkan 1 >980 32,5-42,4 Tropisk orkan 2 965-980 42,5-48,9 Tropisk orkan 3 945-965 50,0-57,9 Tropisk orkan 4 920-945 58,0-68,9 Tropisk orkan 5 <920 >69,0 Tabel 3. Tropiske storme og orkaner bliver kategoriseret efter barometertrykket i stormens centrum og vindhastigheden i den roterende bevægelse. Den tropiske orkan»mitch«26. oktober 1998 var en kategori 5 orkan, med vinde der nærmede sig 300 km i timen. Artiklens materiale om vejr og klima i Danmark, Grønland og på Færøerne bygger på rapporten: Danmarks Klima 2002. Direkte adresse: http:// www.dmi.dk/f+u/publikation/ Tr03-02.pdf. Materialet om det globale vejr og klima kommer fra en nylig udsendt rapport fra WMO: WMO statement on the status of the global climate in 2002. WMO-No. 949. http://www.wmo.ch/web/ wcp/wcdmp/statement/pdf/ wmo949e.pdf. Vejret, 95, marts 2003 side 17
Vejrligt talt: Noget om luftfugtighed -en artikelserie om basale emner indenfor meteorologi Af Morten Nielsen, Risø Indledning Hvis man skulle vurdere chancen for liv på en anden klode, ville man sikkert starte med at undersøge, om der var vand i atmosfæren. Dette er jo en grundlæggende livsbetingelse på vores planet, hvor vand indgår i fotosyntese og respiration. Mange biologiske aktiviteter styres af luftfugtigheden; fx sætter svampe gerne sporer ved høj luftfugtighed, hvilket har betydning for allergikere. Luftfugtigheden har også betydning for vores kropstemperatur, som vi regulerer ved fordampning. Derfor vil kombinationen af varmt vejr og høj luftfugtighed føles ubehageligt. Luftfugtigheden kan altså være interessant i sig selv, men i denne artikel vil vi fokusere på luftfugtighedens fysik. Vi kommer også ind på en række målemetoder og den meteorologiske betydning. Damptrykskurven Indholdet af vanddamp kan beskrives på fl ere måder. Man kan således både tale om absolut luftfugtighed, der er vægten af dampindholdet pr. rumfang, eller relativ luftfugtighed, der er procentforholdet mellem det faktiske dampindhold og side 18 Vejret, 95, marts 2003 det maksimalt opnåelige ved den aktuelle temperatur. Begge begreber kan være nyttige i forskellige sammenhænge, fx vil en kemiker nok foretrække at tale om absolut fugtighed, der er tæt knyttet til koncentrationen af vanddamp, mens en biolog vil være interesseret i relativ fugtighed, der styrer fordampningen. For at forklare målinger af luftfugtighed får vi brug for begge fugtighedsbegreber. Kurven på fi gur 1 på næste side viser mættede dampes tryk og hjælper os med at beregne luftfugtigheden. De mættede dampes tryk er det tryk, hvor der er ligevægt mellem vand på væske- og dampform. Hvis damptrykket er lavere vil væsken efterhånden fordampe, og omvendt vil dampen kondensere hvis luften er overmættet. Mættede dampes tryk afhænger af temperaturen, og alle kender formentlig et punkt på kurven, nemlig vands kogepunkt, der jo er 100 C ved normalt tryk. Hvis man har prøvet at lave mad på trykkoger, vil man sikkert også vide, at et øget tryk betyder, at vandet koger ved en højere temperatur end normalt. Omvendt vil kogepunktet falde når trykket sænkes, og i laboratoriet kan man fastlægge hele forløbet ved gradvis at pumpe luft ud af en beholder med vand i væske- og dampform, mens man observerer kogepunktet. Når man taler om gastryk, er det nyttigt at vide, at trykket i en gas er resultatet af mange molekylers tilfældige sammenstød, hvilket praktisk taget er proportionalt med deres tæthed i rummet. Man tilskriver derfor hver gas i blandingen et partialtryk, der defi neres som det tryk gassen ville udøve, hvis den var alene. Heraf følger at summen af de enkelte gassers partialtryk er lig med det samlede tryk (Daltons lov), og forholdet mellem vanddampstrykket og det samlede tryk er det samme som koncentrationen af vanddamp målt i volumenforhold. Ved hjælp af tilstandsligningen for ideale gasser samt molekylvægten af vanddamp og tør luft, kan man beregne den fugtige lufts densitet og dermed den absolutte luftfugtighed, der jo skal angives som vægten af vanddamp pr. volumen. Det er nyttigt at tænke på damptrykskurven når man taler om luftfugtighed. Fx er den relative luftfugtighed ofte høj om vinteren. Når luften trænger ind i bygninger vil den absolutte luftfugtighed i første omgang være omtrent den samme som udendørs, hvilket betyder, at den indendørs relative luftfugtighed bliver forholdsvis lav. Når vi tilfører damp, specielt fra badeværelser og køkkener, vil den absolutte fugtighed stige en smule. Derfor ville der være risiko for kondensation i murene, hvis der ikke sad en dampspærre på
den varme side af isoleringen. Fugtighedsmålinger Vi vil nu gennemgå principperne bag forskellige typer hygrometre, dvs. instrumenter til måling af luftfugtighed. Som de fl este gaskoncentrationer kan fugtighed måles på mange måder. Psycrometer Psycrometret består af et tørt og et vådt termometer, som begge skærmes for sollys og ventileres, så de er i varmebalance med luften. Det våde termometer er omviklet med en væge, der føres ned i en beholder med rent vand. På grund af varmetabet ved fordampning bliver det våde termometer hurtigt lidt koldere end det tørre et princip der også kan bruges til køling af fl asker på skovturen. Grænselaget omkring det våde termometer vil have samme temperatur som instrumentet, og den uhindrede forsyningen af vand sikrer at grænselaget holdes mættet med vanddamp. Da vi kender det våde termometers temperatur, kan vi altså afl æse damptrykket omkring det våde termometers som punkt A i fi guren. Damptrykket omkring det tørre termometer vil være lavere, da dette grænselag ikke modtager noget bidrag fra fordampning. Forskellene mellem de to termometres temperatur og damptryk kan beskrives ved en varmebalance, idet den nødvendige fordampningsvarme kun kan stamme fra køling af den ventilerende luft. Denne sammenhæng er vist som kurven mellem A til B i fi guren. Damptrykket i den omgivne luft kan nu afl æses som punkt B på kurven, og den relative luftfugtighed bestemmes som forholdet mellem dette tryk og mættede dampes tryk ved luftens temperatur (punkt C på fi guren). Psycrometret er et udmærket instrument, men man må sørge for, at termometrene er helt rene, især for saltpartikler som er vandsugende (hygroskopiske) og vil forstyrre fordampningsforholdene. Dugpunktshygrometer Damptrykskurven kan også illustrere princippet bag et dugpunktshygrometer. Her måles den temperatur, der netop får luftens vanddamp Figur1. Mættede dampes tryk som funktion af temperaturen. De indtegnede punkter bruges i forklaringen af principperne for et psycrometer og dugpunktshygrometer, se teksten. Vejret, 95, marts 2003 side 19
til at kondensere, svarende til punkt D på fi guren. Kondensationen foregår på et spejl, hvis temperatur hele tiden reguleres lidt op og ned, for at undersøge hvornår der kommer dug. Disse operationer kan enten foretages af en observatør eller med et automatisk instrument. Hvis spejlet holdes helt rent for partikler, lover fabrikanterne en smule bedre nøjagtigheden end med et psycrometer, især ved lav temperatur. Hygroskopiske hygrometre Porøse materialer optager og afgiver vanddamp ved diffusion, indtil de er i balance med luftens fugtighed. Den optagne fugt kan sommetider påvirke materialets egenskaber, og man kan være heldig at fi nde en egenskab, der både er let at måle og næsten kun afhænger af fugtigheden. Et klassisk eksempel er hårhygrometeret, hvor et antal hår holdes udspændt med et fjederophæng, så længden kan måles mekanisk. Hvis luften ikke er knastør eller tæt på mætning, er dette signal praktisk taget proportionalt med luftens relative luftfugtighed. Et andet eksempel er de prisbillige elektroniske hygrometre, der bygges ind i moderne radiosonder eller instrumenter til hjemmebrug. Her er sensoren ofte en kondensator af en polymer, der ændrer elektrisk kapacitet når fugten trænger ind i den. Der fi ndes også sensorer der ændrer ledningsevne, evne til at trække en elektrolysestrøm eller noget helt tredje. Endelig kan man lægge et hygroskopisk lag på en piezoelektrisk krystal og side 20 Vejret, 95, marts 2003 måle ændringen af krystallens svingningstid, når vægten øges, ved at det hygroskopiske lag optager vanddamp. Optiske hygrometre Lys trænger forholdsvis let igennem atmosfæren, men der sker dog en lille dæmpning (absorption) og tilbagekastning (refl eksion). Undersøger man hele spektret af lys, vil man opdage, at absorptionen varierer med bølgelængden og luftens sammensætning. Det skyldes en vekselvirkning mellem lyskvanterne og luftens molekyler. Hver gas har sit eget fi ngeraftryk, og ved at måle hele absorptionsspektret eller udvalgte bølgelængder kan man bestemme luftens sammensætningen. Dette er hovedprincippet for en række optiske instrumenter, der bruges til måling af luftkemi. Til nogle formål er det oplagt at lave en kombineret måling af fl ere gasser inklusive vanddamp, og med lidt god vilje kan de omtales som hygrometre af den kostbare slags. En type instrumenter bruges til overvågning af luftkvalitet i byer, hvor de ved hjælp af spejle sender stråler frem og tilbage henover gader og tage. Spektrene af det udsendte og tilbagekomne lys sammenlignes, og koncentrationerne af en række forventelige gasser beregnes ved at løse et større ligningssystem. I andre instrumenttyper suges luften ind i et målekammer, hvor der typisk måles ved en bestemt eller få bølgelængder. Her vil man ofte vælge at sende en del af lyset gennem en kolbe med referencegas, idet man ved at sammenligne absorptionen i målekammeret og referencen ikke behøves at kende den nøjagtige lysstyrke. Samtidig kan man vælge at sætte partikelfi ltre på indsugningen og opvarme prøveluften for at fordampe fi ne dråber, så man undgår en spredning af lyset, der kunne fejltolkes som absorption. Som alternativ kan man måle absorptionen ved en kendt absorptionslinie i spektre og lige ved siden af, idet tab på begge frekvenser tolkes som spredning fra eventuelle partikler, mens tab specifi kt for absorptionslinien tolkes som tilstedeværelsen af den søgte gas. Med sidstnævnte metoden kan strålegangen lægges i det fri, hvilket har den fordel, at instrumentets reaktionstid bliver hurtigere, end hvis prøveluften skulle ledes gennem et system af slanger, hvor turbulente fl uktuationer ville udviskes ved diffusion. Hurtige optiske instrumenter kan monteres sammen med hurtige hastighedsmålere, så man ved statistisk korrelation kan vurdere den turbulente transport. En typisk anvendelse er studier af stofomsætning i vegetationen, og instrumenter til dette formål tilbyder ofte en kombineret måling af CO 2 og vanddamp, der begge har tydelige absorptionslinier i det infrarøde område. En afsluttende bemærkning om optiske instrumenter skal være, at de måler absolut koncentration, dvs. dampindhold pr. volumen, så hvis man ønsker at bestemme den relative fugtighed, bør man samtidig måle temperatur og tryk så man kan beregne luftens