Navigation och Meteorologi med Roger Nilson och Lage Larsson är en serie artiklar som behandlar navigation och meteorologi ombord på en havskappseglingsbåt. Här (sjätte delen) vänder Lage ut och in på väderfenomenet sjöbris. Roger möter vi igen i #1 2018. Artikeln publicerades i #6 2017.

Navigation och meteorologi för kappseglare med Roger och Lage

”Sjöbris ” klingar gott i de flestas seglaröron. En härlig vind som ger god fart då man kan hissa upp det mesta man har i en jämn och fin vind. Hos en känslig meteorolog skorrar det dock en del när man märker att det rätt ofta enbart används för en härlig segling i brisvindar oberoende från vilket håll vinden kommit eller hur den uppstått. Inom meteorologin innebär ”sjöbris” nämligen ett speciellt väderfenomen. En cirkulation likt ett hjul där luften strömmar in från hav, stiger över land och strömmar tillbaka på höjd ut över havet igen, där den sjunker för att åter dra in i skärgården på nytt. Den återströmmande luften i höjden kallas även för ”antisjöbris”. Hårklyveri kan en del tycka. Det är ju vinden utmed vattnet jag seglar i! Vad har det med antisjöbrisen att göra? Okej - men om du vill dra nytta av sjöbrisens finesser så gäller det att känna till hela luftens cykel och förstå sjöbrisens uppkomst och teorier. Som, vad får hjulet att snurra igång och hur påverkas det av andra vindar och mycket annat? Tanken med den här artikeln är att den skall hjälpa dig att kunna svara på följande viktiga frågor för din taktik.

• Får jag någon sjöbris idag och hur kraftig blir den?
• Vilket håll kommer den ifrån? Hur mycket kommer den att vrida under dagen?
• Var i skärgården börjar den och hur långt ut från kusten sträcker den sig?
• Är den jämn eller blir det ständig vindträta mellan den och den ursprungliga morgonvinden?

Landbris och i viss mån termisk vind och om man inte är för noga även katabatisk vind är besläktad med sjöbrisen. Roger beskrev dessa något och hur man taktiskt kan utnyttja dem i föregående nummer. Dessa kommer jag att belysa mer ingående i ett kommande nummer då vi kommer till riktigt lokala vindfenomen. Nu räcker det med att försöka förstå sjöbrisens egen värld som är väl så klurig och inte helt utforskad. Du kan finna sjöbrisen i olika skepnader utmed nästan alla havens kuster och stora och små insjöars stränder. Vid stora älv- och fjordmynningar kan sjöbrisen gå samman med och förstärkas påtagligt av en ”dalvind”. Dalvind är den luft som på dagarna strömmar upp över älvar och in i fjordar för att kompensera för den stigande uppvärmda luften som bildas över flodbädden och fjordsidorna en solig dag. Väderfenomenet berg- och dalvind är orsaken till att norra Gardasjön är ett välkänt eldorado för segling i säkert hårda vindar. ”Ora” är deras dalvind. En på eftermiddagen hård sydvind som strömmar över sjön och vidare upp i den bergiga dalgången mot de uppvärmda alpsidorna. Bergvinden kallad ”Pelèr” är en frisk nordvind som på natten kommer med kalluft farande ut över sjön och står kvar någon timma på morgonen.

Figur 1. Sjöbris i Stockholms skärgård på förmiddagen. Pilarna anger den första, trevande sjöbrisens riktning då den börjar komma igång. Vid goda sjöbrisförhållanden sätter den igång omkring klockan 9-10. Egentligen är det flera separata sjöbrisar som börjar här och var och blåser in mot de stora öarna och mot fastlandet. Efter 1-2 timmar går de samman till en sjöbris som drar in genom hela skärgården.

Sjöbrisen kan omfatta större delen av Uruguays kust och sträcka sig 20-70 M ut från kusten medan den en eftermiddag bara utvecklas i delar av södra Stockholms skärgård och slutar vid yttersta kobben. Figur 1-2 visar en studie över hur sjöbrisen i Stockholms skärgård börjar treva sig fram för att utvecklas helt till eftermiddagen.

Figur 2. Sjöbris i Stockholms skärgård på eftermiddagen. Pilarna anger sjöbrisens riktning då den nått sitt maximum omkring klockan 15-16. Några timmar efter att de första sjöbrisarna gått samman till en sjöbris börjar denna vrida medsols. Då vindstyrkan kulminerar hejdar sig vridningen ett tag innan vinden börjar avta och vrida ytterligare. Under kvällningen upphör sjöbrisen med en sista pust som blåser mer eller mindre parallellt med kusten.

På vår västkust är sjöbrisen ofta ren och fin från Göteborg upp till Strömstad och sträcker sig 1-3 M utanför Vinga och Kosteröarna. Den startar upp från 240°-270° och slutar under kvällen parallellt med kusten eller lite in från land från 350°-010°. En solig och varm dag med stackmoln in över land når den här närmar 10 m/s. Riktigt komplicerad blir den i farvattnen mellan Sverige och Danmark där vi stjäl nästan all luft av Själland och över Öresund, se Figur 3.

Figur 3. Sjöbrisen för Öresund och i synnerhet på den danska sidan är komplicerad och svag farmförallt från Köpenhamn och norr över upp mot Helsingör. Inför ORC VM i Köpenhamn sommaren 2016 gjorde jag en sammanställning av erfarenheter, teorier och en gammal studie över sjöbrisen i Öresund i samband med nästan inga ledande vindar. Man kan verkligen påstå att Sverige knycker vinden för danskarna. Det svenska fastlandet är betydligt större än framför allt Själland. Den uppvärmda luften som stiger upp över Skåne kräver så mycket luft som strömmar till in mot kusten att den även tar den från vattnet på den danska sidan. Därför blir område 1 nästan vindstilla. Det påstås att det dock kan stå en dansk sjöbris i område 5 utanför de södra delarna av Köpenhamn. Förstärkningen av den svenska sjöbrisen i område 4 kan bero på en förträngning mellan Ven och vår kust. Större delen av område 3 ligger ju en bit från Skåne så där tar Själland överhand och ger en bra sjöbris.

Det är samma teorier och i stort sett samma krafter som får sjöbrishjulet att snurra igång utmed stora kontinentala kuststräckor som inom små lokala geografiska områden. Den viktigaste drivkraften är den positiva temperaturskillnaden, som uppstår under dagen mellan det relativt kalla vattnet och den varmare landmassan. För att det skall bli en utvecklad sjöbris så måste hjulet kunna snurra igång. In över land måste luften få möjlighet att stiga. En gynnsam dag ser man detta genom att det börjar bildas stackmoln (se Figur 4) in över land. Konvektionen (luftens hävning) har startat genom uppvärmning.

Figur 4. På flygfotot ser man hur stackmoln som bildas över land driver i band lite snett ut över kusten. Du har en ledande frånlandsvind som alltså driver den viktiga antisjöbrisen. En gynnsam vädersituation för sjöbris. Konvektionen är alltså igång genom att det har bildats stackmoln. Molnen upplöses ganska snabbt då de kommer ut över det i förhållande till marken kyligare vattnet och luften börjar sjunka. Det upplöser molnen.

Är man på alerten kan man se hur molnen börjar röra sig ut mot havet (antisjöbrisen) för att så sakteliga upplösas. Att molnen upplöses beror på att luften över hav börjar sjunka. Snart strömmar den kyligare havsluften (sjöbrisen) in mot kusten och hjulet är fullbordat. Sjöbrisen börjar alltså inte utmed vattnet som det kan synas, utan på höjd in över land där hjulet börjar etableras, se Figur 5-7.

Figur 5-7. Översta bilden visar en stilla natt mitt i ett högtryck. Vi har ingen ledande vind. På morgonen är temperaturen den samma på lika nivåer såväl över land som hav (luften står stilla). Solen stiger allt högre och börjar värma upp marken. Värmen från marken leds upp i luften och vi får allt varmare över land jämfört med samma nivå över hav. Temperaturökningen över land leder här till ökat tryck i höjden. Luften från högtrycket i höjden strömmar ut över havet och den första luftrörelsen i cirkulationshjulet har startat. Luften från land transporteras alltså i höjden ut över hav. I marknivån bildas därmed ett lågtryck och vid havsytan ett högtryck. Luften strömmar nu i låg nivå från havet in mot land. Cirkulationshjulet är fullbordat. Luften sjunker över hav och stiger över land.

För att sjöbrishjulet skall kunna snurra igång måste förutsättningarna vara gynsamma utefter hela hjulet. Om vi har extremt varm luft i höjden och då ofta ett heltäckande molntäcke under morgonen kommer konvektionen inte igång. Molntäcket hejdar solinstrålningen från att värma upp markytan så luften ovan mark blir tillräckligt varm för att expandera och orka bryta igenom inversionen (spärrskiktet) där den riktigt varma luften ligger i höjden. Molntäcket ligger ofta i den nivå där det inom ett skikt blir allt varmare en bit upp. Även om molnen upplöses framåt dagen är det inte säkert att inversionen bryts igenom. Hjulet stoppas alltså upp inne över land. Det kan under eftermiddagen komma igång en lätt termisk vind, där vi får en lokal och puffande pålandsvind medan den riktiga sjöbrisen uteblir. En termisk vind är en svag vind som ytterst lokalt strömmar in över varma landmassor utan att det sker någon återströmning i höjden (antisjöbris). Om du kan komma över en sondering (temperaturmätning upp genom atmosfären) i din närhet så ser du inversionen tydligt. På sidan www.weatherpage.se hittar du dem under ”soundings”. Som du ser är det glest mellan sonderingarna (ballonger som skickas upp med mätinstrument). Genom egna iakttagelser kan du dock göra en hyfsad bedömning. Har natten varit ovanligt ljum, disig med låga moln eller molnfri? I Nordeuropa eller här i Skandinavien med en svag vind mellan ost och syd så finns förutsättningar för en riktig inversion. I dessa vädertyper brukar räckvidden vara onormalt lång på VHF.

Nu har vi synat sjöbrisen från ett högtrycksläge med knappast någon ledande vind. Naturligtvis har det stor betydelse hur det blåser från början på morgonen. Låt oss dela upp den ledande vinden från fyra huvudriktningar. Från land eller mot land, eller så blåser det parallellt med kusten från ena eller andra hållet. Om du redan har en pålandsvind kommer sjöbrisen få svårt att gå igång rent och fint. Med en pålandsvind får antisjöbrisen svårt att knuffa tillbaka luften i höjden ut över hav. Trots en fin dag med soligt och varmt väder in över land blir det bara ”vindträta” i skärgården då sjöbrishjulet försöker ta över. Har vi redan en svag till måttlig frånlandsvind på morgonen så kommer det att ta lite tid för sjöbrisen att bryta igenom utmed vattnet. Men när hjulet snurrar igång får vi bra tryck i sjöbrisen med hjälp av frånlandsvinden som står kvar i höjden och förstärker antisjöbrisen. Så har vi de två kustparallella vindarna som kräver att vi förklarar och för in två nya begrepp inom vindteorin, nämligen kustkonvergens och kustdivergens. Med vinden i ryggen och land till höger får du kustkonvergens, vilket innebär att luften hävs över hav, vilket i sin tur hejdar luften att vilja sjunka ner ute över hav. Söbrishjulet bromsas upp och du får ofta bara en begränsad sjöbris kustnära eller långt in i skärgården eller ingen sjöbris alls. Med vinden i ryggen och land till vänster får du divergens. Därmed sjunker luften ner över hav vilket hjälper sjöbrishjulet att sätta fart. Se beskrivande Figur 8-11.

Figur 8. En allmän pålandsvind motarbetar cirkulationshjulet i antisjöbrisens nivå.

Figur 9. En måttlig vind från land förstärker sjöbrisen genom att hjälpa antisjöbrisen att komma igång. Det får dock inte blåsa mer än ca 8 m/s i höjden vilket är likt den opåverkade gradientvinden. Har du en ostörd havsvindsobservation i närheten kan du jämföra med den. Om det blåser mer kommer oftas frånlandsvinden att stå under dagen. Du kan även få ett komplicerat vindmönster med en lokal sjöbris i ytterskärgården och en opåverkad byig frånlandsvind i innerskärgården då höjdvinden håller sig kring 8 m/s.

När sjöbrisen kommer igång och är fullt utvecklad så har den sina specialiteter som skiljer sig från en gradientvind (en allmän vind orsakad av lufttrycksförändringar). Sjöbrisen kallas i många länder för solgångsvind och med det menar man att den vrider och följer solens rörelse över himlen. Den vrider alltså medurs på norra halvklotet och moturs på södra, se Figur 12. Är du på södra halvklotet står ju solen som högst i norr. Den går dock som på norra halvklotet även upp i öster och ner i väster. Solen vandrar alltså moturs på södra halvklotet. Vad händer då mitt på ekvatorn? Det är ju corioliskraften som får hela sjöbrishjulet att vrida 90°-120° på högre latituder under främst efermiddagen. Den mest markanta vridningen sker på platser kring ca 60° latitud på både södra och norra halvklotet. På ekvatorn finns ju ingen corioliskraft och därmed vrider inte sjöbrisen vid kuster och stränder som befinner sig mitt på ekvatorn och knappast märkbart från 6°N-6°S.

Figur 10-11. Om det blåser parallellt med kusten med vinden i ryggen och kusten till vänster så vrider vinden över land moturs. Vindarna divergerar, går isär och därmed tas luften uppifrån. Detta hjälper hjulet att snurra eftersom luften sjunker över hav. Vid bild 11 blåser det uppifrån och ner över kusten. Vind över land vrider allmänt moturs viket gör att luften i kusten konvergerar. Det blir för mycket luft i skärgården så en del av luften stiger och bromsar hjulet.

Figur 12. Sjöbrishjulet startar upp vinkelrätt mot kusten men redan efter några timmar vrider hela systemet medurs (norra halvklotet). Under sena eftermiddagen snurrar hjulet nästan parallellt med kusten för att senare försvinna. Orsaken är Corioliskraften som vrider både sjöbris och antisjöbrisen medurs.

Sjöbrisvinden, luften som strömmar fram över vattnet in mot kusten eller in i en skärgård, sträcker sig inte nämvärt högt upp. Vid en större kontinents kust kan den sträcka sig 400-700 meter upp för att där ovan vara vindstilla och i 1000-2000 meters nivån pressar antisjöbrisen tillbaka luften ut över hav. Ett mäktigt hjul, men vid våra skandinaviska och de flesta europeiska kuster når sjöbrisen sällan högre än 100 meter. Det är alltså normalt ett tunt skikt med luft som letar sig in bland öar och sund. I våra svenska farvatten kan vi ofta ha maxvinden i 20 meters nivån. Det är alltså inte så mycket luft som strömmar in i skärgården. Öar och sund styr sjöbrisluften synnerligen markant. Med många höga öar i skärgårdens yttre delar och med större fjärdar innanför, släpps det inte in tillräckligt med luft för att det skall blåsa lika mycket över hela fjärdarna. I sjöbris är det betydligt svagare vindar i mitten av större öppna skärgårdsvatten och mer vind stax utanför öarnas pålandsvind. När sjöbrisen efter ca 2 timmar har etablerats och står ganska stadigt på mellan 4-8 m/s i en högtryckssituation börjar den att vrida. Ca 10-15° per timma men inte i en jämn följd. Den gör det ofta ryckvis samtidigt som den ökar och minskar något. Beroende på att den kyligare luften från havet kyler ner den närmaste landmassan den når in över. Hävningen minskar, hjulet snurrar något långsammare och sjöbrisen avtar. Mindre av den kyliga havsluften strömmar då in över land. Det blir åter något varmare, konvektionen ökar något och hjulet snurrar på nytt lite snabbare med ökad sjöbris. De här pumpningarna kommer och går och inte sällan i takt med knyckvisa vridningar medurs (norra halvklotet). Så är man riktigt på alerten kan man ana sig till när en vridning kommer.

Figur 13. Eftersom sjöbrisluften strömmar fram i ett tunt skikt och kyls av det kalla vattnet så styrs den markant av öar och sunds geografi likt trögflytande olja. Vindriktningen kan skilja sig markant från ena sidan av en ö till den andra.

Eftersom sjöbrisluften är ett tunt skikt av rätt kylig luft så kan du tänka dig den som en trögflytande olja som glider in i skärgården. Det innebär att den följer geografins utseende. I ett sund pressas den samman och följer sundets riktning vilket innebär att sjöbrisens riktning kan variera en hel del från plats till plats, se Figur13. Eftersom det är kuststräckan och öarnas geografiska utseende som styr sjöbrisen så är den påtagligt lika från gång till gång. Är du ny på platsen, ta gärna råd av dem som seglat i området under många år. Men det gäller att avgöra om det verkligen är den rena sjöbrisen du skall segla i. Vill du testa dina kunskaper och förkovra dig ytterligare så finns en fin artikel om sjöbrisen på The Solent innanför Isle of White i Engelska kanalen. Du finner den på www.yachtingworld.com/cowes-week/cowes-week-sea-breeze-65633. Det finns även en bra bok som du kan köpa på Bokus som heter Seabreeze Handbok av meteorolog Alan Watts. Det finns många bra artiklar som behandlar sjöbrisens specialiteter på vår jord. Den här behandlar några områden i England www.yachtingmonthly.com/sailing-skills/understand-sea-breeze-49027. Ytterligare en artikel om klurig sjöbris i New Port hittar du på www.sailingworld.com/winning-sea-breeze-game.

Text: Lage Larsson

Bilder och illustrationer: Lage Larssons Skärgårdsväder, kompendiet ”Väder med sikte på kappsegling”