Storskaligt väder - ryggraden i det meteorologiska språket

NAVIGATION OCH METEOROLOGI
för kappseglare med Roger och Lage


Navigation och Meteorologi med Roger Nilson och Lage Larsson är en serie artiklar som behandlar navigation och meteorologi ombord på en havskappseglingsbåt. Här (tredje delen) belyser Lage de storskaliga vindsystemen. Han beskriver vidare hur det storskaliga styr det småskaliga vädret genom att ta oss med till några av världens mest välkända seglarmetropoler.

Ryggraden i det meteorologiska språket - Storskaligt väder

En duktig navigatör lär sig läxan genom att göra det mesta väderjobbet före start. Ingen prognos kommer sedan att stämma till punkt och prickar. Med goda väderkunskaper och väl insatt i de olika vädersituationerna som kan tänkas dyka upp får du lättare att växla spår och strategi när, inte om, vädret börjar se annorlunda ut än prognosen visade före start. Den som först ser och förstår den nya värdeutvecklingen har verkligen ett ess i ärmen. Det är inte bara under en havskappsegling över en längre period som det är viktigt att känna till områdets speciella storskaliga vädertyper utan även under ett race som bara sträcker över några dagar. Det småskaliga vädret är synnerligen avgörande, framför allt då man seglar kustnära. För att klara ut det småskaliga gäller det också att känna till det storskaliga eftersom de nästan alltid hänger ihop. I den här artikeln skall vi belysa de riktigt storskaliga vindsystemen genom en allmän beskrivning av oceanernas viktigaste vädertyper som kan påverka kappseglaren. Vi dyker avslutningsvis ner i några välkända seglarmetropoler för att illustrera hur det storskaliga styr det småskaliga vädret. När det gäller typiska vindmönster i våra egna hemmavatten som Bottniska viken, Östersjön och Västerhavet blir det en artikel för sig.

De storskaliga vädersystemen

På våra breddgrader är det lågtrycken och högtrycken som styr det storskaliga vädret och vindarna. På norra halvklotet roterar vinden moturs kring lågtrycken som huvudsakligen drar fram mellan 30°–70°N. Lågtrycken bildas oftast i gränsen mellan de olika luftmassorna; tropikluft längst i söder, polarluft över de mellersta breddgraderna och arktikluft längst i norr. På södra halvklotet roterar luften medurs kring lågtrycken och här finner man dem företrädesvis mellan motsvarande breddgrader som på norra halvklotet. Mellan lågtrycken rör sig högtrycksryggar och mindre högtryck på ungefär samma bana som lågtrycken med luften roterande medurs på norra halvklotet och moturs på södra. I högtrycken har man stora områden med svaga vindar medan man ofta ser en snabb och markant vindökning i högtryckets direkta ytterkanter. Det vindsvaga området i lågtryckets centrum är däremot betydligt mindre. Här handlar det snarar taktiskt om att komma på rätt sida om lågtrycken eftersom vinden snabbt slår om till kontrariktning på ena eller andra sidan av lågtryckens centrum. En duktig navigatör vet hur man vågar gena tight förbi ett högtryck och hur man seglar genom ett lågtryck på bästa sett.

I de tropiska luftmassorna både på södra och norra halvklotet bildas tropiska cykloner (cyklon är synonymt med lågtryck) över hav. För att få tillräckligt med energi till den kraftfulla virveln måste det vara minst 27° i vattnet. Mellan 10°N och 10°S bildas heller inge virvlar i luftmassan på grund av obefintlig eller allt för svag corioliseffekt. Förutsättningar för att tropiska cykloner skall kunna bildas förekommer alltså bara i begränsade områden; på norra halvklotet under sommar och höst och över hav, och på södra halvklotet under dess sommar och höst då haven där är varma nog. Tropisk cyklon är det svenska samlade namnet för dessa virvlar som är förödande till sjöss och i synnerhet då de når kusterna. Med extrema vågor och vindar upp mot 60 m/s planerar man bara inte några seglingar i dessa områden. De tropiska cykloner som från Nordatlanten drabbar Mexikanska golfen, Karibien och den Amerikanska sydostkusten kallas för orkaner (engelskans hurricanes). De som drabbar länderna i västra Stilla havet kallas tyfoner. På Indiska oceanen och runt Australien benämns de tropiska lågtrycken för cykloner. Samtliga tropiska cykloner rör sig väster ut. När de börjar försvagas svänger de av mot NW på norra halvklotet och SW på södra för att därefter följa med de vandrande lågtrycken öster ut.

Alla samlade tropiska cykloner till och med 2006 (bild från NASA).

Alla samlade tropiska cykloner till och med 2006 (bild från NASA). TD = tropiska lågtryck, TS = tropiska lågtryck som nått stormstyrka, 1-5 tropiska cykloners kategorier. Av färgen framgår att NV Stilla havet är mest drabbat, därefter SV Nordatlanten, Mexikanska golfen och NO Stillahavet.

Söder om de vandrande lågtrycken på norra halvklotet, respektive norr om på södra halvklotets mellanbreddgrader, ligger stora omfattande högtryck över de olika haven. Själva centrum på högtrycken ligger ofta, beroende på årstiderna, kring 30°N och 30°S. På norra Indiska oceanen suddas de ofta ut helt av vinter- respektive sommarmonsunerna som där tar överhand. Över både södra och norra Stilla havet ligger de oftast över de östra delarna. På Nordatlanten är det uppdelat i två delar; ett mindre, Bermudahögtrycket, utanför Florida som ibland nästan helt kan försvinna, och det Azeriska högtrycket som är stabilare. Det sistnämnda förskjuts dock något norr och öster ut på sommaren medan det på vintern rör sig något väster och norr över. Trots namnet ligger centrum sällan över just Azorerna. Under segelfartygens tid kallades dessa högtrycksgördlar för ”hästlatituderna”. Hästar som skulle transporteras över till Amerika fick svårt att klara sig om man stannade upp i dessa torra, vindsvaga områden. Säkrare väg seglande söderöver är utmed Portugals kust. Skall man norr över på Nordatlanten seglar man nära den Amerikanska ostkusten. En något osäkrare resa som kan utnyttjas är mellan Bermudahögtrycket och det Azeriska. Högtrycket på södra Atlanten består nästan alltid av två stycken. Ett mindre utanför Uruguay och ett mer omfattande väster om Sydafrika upp mot NV. De här högtrycken svänger mest hela tiden fram och tillbaka och kan ibland gå ihop. Säkraste vägen söder över på Sydatlanten är på västra sidan av högtrycket utanför Uruguay. Skall du norr över gäller den östra sidan av det Sydafrikanska högtrycket. En rätt säker chansning om man har bra väderuppföljning är att ta sig ner i spåret likt ett dike mellan de båda högtrycken.

De storskaliga vädersystemen.

De storskaliga vädersystemen. Områdena grundar sig på rätt gammal information över vissa havsdelar. Under de senaste 10 åren har man märkt en något förändrad bild. Notera området utanför Brasilien där man fram till 2000-talets början ansåg att det inte där kunde bildas någon tropisk cyklon. Vattentemperaturen skulle inte hinna nå upp till den kritiska temperaturen 27° under södra halvklotets sommarmånader. Nu gör den det emellanåt. Fler cykloner än förut når kategori 4 och 5. Cyklonsäsongerna utökas och blir osäkrare. Idag kan man knappast finna några ”säkra” rutter runt jorden för seglare. Även beroende på att vädermönstren förändas en del. Det moderna sjöröveriet gör inte valet lättare.

 

Ungefärliga säsonger för olika havsområden:

• Nordatlanten i juni-november

• NO Stillahavet i maj-september

• NV Stillahavet 26 ”tyfoner” per år och året om. Minimum februari-mars och ett maximum i september

• Indiska oceanen i maj-november

• SV Indiska oceanen i

november-april

• Australiens farvatten i

november-april

• SV Stilla havet i november-april

Passadvindar

Passadvindar förknippar man ofta med fin segling och ljumma vindar. Så är det oftast men inte alltid. Låt oss börja med att koncentrera oss på de två passadvindarna som förekommer på norra respektive södra Atlanten. Vädersystemen som vi hitintills behandlat håller sig på respektive halva av jorden. De kan inte passera ekvatorn för att fortsätta upp över nästa ocean. Det kan däremot passadvindarna och de liknande monsunvindarna. En enkel förklaring är att när den varma luften vid ekvatorn stiger strömmar det till luft från de södra och norra havsområdena.

Corioliskraften vrider vindarna så de blir sydostliga på Sydatlanten och nordostliga på Nordatlanten. Passadvinden på Sydatlanten börjar redan utanför Sydafrikas nordvästkust. Den fortsätter upp mot ekvatorn vilken den passerar lite grand under vintern. Under vår och sommar kan den nå ända upp mot 7, 8°N där den snällt och fint går samman med Nordatlantens nordost till ostpassad utanför Surinam och Venezuelas kust. Nordostpassaden börjar oftast i höjd med Gibraltar. Under sommarhalvåret börjar den oftast utanför Portugals kust. ”Portugisen” är en mycket hård och byig NO-vind som i vissa väderlägen kommer från inre Biscayabukten. Den drar runt Eberiska halvöns nordvästspets (Kap Finisterre) för att, förödande för vissa seglare, fortsätta ner utmed Portugals kust och så småningom försvagas in i passadvinden. Nordostpassaden som fört många seglare över Atlanten från Kanarieöarna till Västindien är inte helt homogen. ”Vandrande ostliga vågor” startar utanför Västafrikas kust och drar likt en kallfront med regnskurar genom hel passadvindsbältet väster ut med ökande byig vind som tillfälligt får nordostpassaden att vrida upp mot nord. Medelvinden kan kortvarigt öka till 15 m/s.

Hastighetsfördelningen i en havsström (Golfströmmen utanför Floridas ostkust).

Grafen med X-axel som strömmens hastighet i knop och Y-axeln som del av just Golfströmmens bredd utanför Fort Lauderdale på Floridas ostkust. Ca 1M utanför hamnpiren ökar strömmen alltså snabbt till maximum i ett smalt band på bara knappa distansminuten. Vidare längre öster ut avtar hastigheten långsamt. Om det är fördel för dig att ligga i den kraftigaste strömmen ligger du samtidigt farligt nära ett markant avtagande. Om du går 6,7 M öster ut har du dock bara halva strömhastigheten. Inte lika tydligt för andra havsströmmar men fenomenet finns. Hör dig för bland de lokala seglarna i området om teorin stämmer med verkligheten. Stå med näsan pekande med strömriktningen så har du på de norra haven den kraftigaste strömmen i strömmens vänstra område. På södra haven har du kraftigare ström i den högra delen. Detta kan förstärkas eller försvagas av landkonturer och vattendjup; djupt vatten mer ström.

På Stilla havet ser passadvindarna något annorlunda ut. De är inte lika stadiga som på Atlanten och är huvudsakligen mer ostliga både norr om, och söder om, ekvatorn. De är svagare över själva ekvatorn men kan även här skjuta över ekvatorn något till den södra eller norra sidan beroende på årstid. Med El Nino och La Ninja förstärks och försvagas passaden återkommande mellan årstiderna och mer påtagligt i ett intervall av flera års mellanrum. På indiska oceanen störs passadvindarna mestadels av vinter- och sommarmonsunen som mer liknar en omfattande sjöbris som sträcker sig från breddgraden 10°S ända upp till Arabiska halvön och hela Indiens västkust. Vintermonusen är kall luft från hela Ryssland och Kina som drar långt ner över Indiska oceanen. När denna omfattande landmassa genomgår en kraftig uppvärmning under sommarhalvåret tar den fuktiga luften över Indiska oceanen över och drar långt upp över Ryssland. Det är i gränsen och i övergången mellan de olika monsunvindarna som kraftigt monsunregn passerar dessa områden två gånger per år.

Doldrums

Där de olika passadvindarna möts uppstår konflikt. Låt oss studera processen där detta sker tydligt och det mer i våra ”hemmavatten” mellan nordost- och sydostpassaden på Atlanten. Att passera Doldrums inger alltid en viss respekt. Vindarna är mest svaga och nyckfulla. Nordost- och sydostpassadvindarna tar ut varandra helt. Det blir varmt, fuktig och vindstilla. De två olika luftmassorna pressas upp i höjden, det bildas kraftiga åskskurar och i samband med dessa kraftiga variabla vindar under några timmar om man har tur. På väg från Nordatlanten till Sydatlanten brukar man få dras med betingelserna under vinterhalvåret från 4°N ner till den geografiska ekvatorn. Under sommarhalvåret ligger området några grader längre norr över. Med hjälp av satellitbilder och dagens modelldata för vindar har erfarna seglare fått rätt bra grepp om Doldrums i det här området. Ett av de mest krångliga områdena att segla igenom rent vädermässigt är nog från Kina ner öster om Filipinerna och Nya Guinea till Nya Zealand. Här kan du få kämpa med minst två Doldrums, därutöver monsunvindar, passadvindar, lågtryck och tropiska cykloner.

Då har vi summariskt gått igenom huvuddelen av jordens storskaliga väderfenomen. Lågtryck, högtryck och fronters speciella vindmönster kommer jag att belysa i detalj i kommande artiklar. I våra hemmavatten är det nämligen alltid något av dessa väderfenomen som mer eller mindre samverkar med lokala effekter som sjöbris, andra termiska vindar och landsmassors geografiska styrningar av vindarna.

Havsströmmar – havens cirkulation

På en världskarta kan havsströmmarna synas stabila utritade med pilar likt en orm som slingrar sig genom oceanerna. I den skala du seglar som egentligen alltid är lokal genomgår våra strömmar däremot stora och snabba förändringar. Kustnära och i gränsen mellan en kall och en varm havsström sker snabba förändringa i hastighet och riktning. I ett område där en varm och en kall havsström möts sker även stora förändringa i vinden. Om Gradientvinden (den ostörda vinden på cirka 1000 meters höjd) är den samma över de olika strömmarna sker en markant förändring av vinden över bara någon distansminut just i gränsen mellan strömmarna. Över den varma strömmen når mycket av gradientvinden ner till segelplanet och med påtaglig byighet. Över den kalla strömmen bromsas gradientvinden upp markant och kan vrida i lägsta nivå upp mot 90°. Med den markanta vindskjuvning som uppstår och mindre vind kan du tappa trycket från vinden nästan helt. I bukten utanför San Diego Bay, där många stora kappseglingar förekommer och havskappseglingar startar, är det väl känt att ”stor segelyta i toppen och markant twist ger fart i båten då man seglar nära kusten”. Den kalla Kalifornienströmmen som drar ner utmed kusten drar upp det kallaste bottenvattnet just utanför kusten för att sedan långsamt bli varmare längre ut. När den heta luften från ökenområdena in över land strömmar ut över det kalla vattnet bildas en låg skarp inversion över vattnet. Gradientvinden genomgår därmed en markan vridning moturs och det blåser knappast någonting över däck.

Havsströmmar – havens cirkulation.

Om det är havsströmmarna som styr vädret eller tvärt om får oceanografer och meteorologer tjafsa om. Klart är att hade vi i Europa inte Golfströmmen och Nordatlantiska driften skulle seglarsäsongen varit mycket kortare. För seglare har strömmarna också stor betydelse då det kan förkorta överfarter mellan kontinenter med upp mot en vecka om man kommer rätt i den kraftigaste strömmen. Platser där kalla kraftiga vindar kan blåsa mot en varm havsströms riktning blir vågorna förödande. Som exempel utanför Amerikanska ostkusten, söder om Sydafrika och mellan Tasmanien och Australien. I områden där strömmar möts bildas markanta virvlar som förändras snabbt. Några kända områden har ritats in där det gäller att ha den dagliga kollen.

Låt oss gå över till den Amerikanska ostkusten. Alldeles utanför Key Wests landtunga upp mot Miami, direkt utanför piren i Fort Lauderdale ända upp mot North Carolina, är Golfströmmen som kraftigast nästan direkt där den börjar utanför kusten. Strömmen ligger på 2-5 knop i ett band som inte är bredare än någon km för att cirka 300 km öster ut från kusten försvinna helt. Den förhärskande vinden här är mellan S och SO. Även om det blåser rätt bra blir ofta sjön relativt snäll eftersom strömmen går åt samma håll, alltså nordgående. Bakom kallfronter som främst från november till april kan komma farande ut över hav inifrån den amerikanska kontinenten blir sjöhävningen då med nordliga kalla vindar extremt hög och krabb. Vinden går då mot strömmen och i det begränsade området där Golfströmmen är kraftigast är den också som varmast.

Vinden får därmed än mer energi från havet. Det finns alltså flera faktorer att tänka på om du skall angöra eller ta dig ut från kusten vilket inte går att utläsa ur en vanlig medelströmkarta. Liknande fenomen kan kappseglarna utsättas för under kappseglingen Sydney Hobart även om fenomenen inte är lika kraftiga. Där har du den östra australiska strömmen som går söderöver utmed kusten. Kalluften som kan komma svepande med sydvindar från Tasmanien och Bas Strait är inte så extremt kall och strömmen når sällan mer än 3 knop. Trots detta har just Sydney Hobarts havskappsegling 1998 gått till historien som den värsta någonsin. Luften var så kall att det hade snöat på Tasmanien. Annandag jul, när starten går, ligger mitt i den australiensiska sommaren. Ett sista exempel på att man har nytta av att kolla upp strömmarna där man tänker segla är utanför New Port. Här passerar Golfströmmen förbi med sin västra del 50-70 km utanför Long Island. Labradorströmmen som kommer från Polarhavet ner mellan Kanada och Grönland med mycket kallt vatten kröker av runt Nova Scotia och smyger utmed kusten förbi Long Island.

Havsströmmar – havens cirkulation.

Bilden ovan beskriver de storskaliga vindmönstren över våra oceaner under januari månad. Om jag valt juli månad hade mönstret sett ganska olika ut för de södra haven. För de norra haven hade det inte skiljt sig så mycket åt. Undantaget säsongerna för de tropiska cyklonerna. Lågtrycksbanan runt Antarktis på cirka 60°S är ganska statisk. Övriga lågtryckens lägen och riktning kan variera en hel del men har ritats in där de vanligast förekommer. Lågtycksbanan på S Stilla havet som kommer från NV ner mot Sydamerikas sydspets etableras bara påtagligt någon gång i månaden. Samma med lågtrycken som på Sydatlanten skär ner mot de Antarktiska lågtrycken och då delar det mäktiga högtrycket i två delar för någon vecka. Om man skulle rita in lågtrycken från amerikanska nordostkusten bort mot Europa för varje månad så skulle man ändå inte komma helt rätt. Passadvindarna på Atlanten är i den här skalan riktigt stabila över året. Doldrums, från Afrika över mot Brasilien, svänger lite norr över under sommaren, och söder över under vintern. På Indiska Oceanen kallas de med rätta för monsunvindar. Bilden visar vintermonsunen. På sommaren blåser sommarmonsunen i N-NO riktning över hela norra Indiska Oceanen. Från norra Australien upp över hela Asien är vindmönstren synnerligen komplicerade och förändliga. Området skulle kräva en helt egen artikel. Passadvindarna är flera med minst två TC (tropisk konvergenszon) och säsongen för tropiska cykloner verkar öka och är nu cirka sex månader.

I gränsen till den varma motgående Golfströmmen där ute uppstår små markanta virvlar. Vattentemperaturen kan bara inom några hundra meter gå från 8 till 18° i maj och ge 3, 4 knop i kontrariktning. Som kuriosa kan nämnas att söder om Nova Scotia där kalla Labradorströmmen möter varma Golfströmmen finner man mycket val under våren. Det kalla vattnet är rikt på fisk, krill och andra djurplankton vilket är mums för valen. När valarna är mätta lämnar de kylskåpet och drar åter till Golfströmmen som inte ligger långt borta, bara några 1000-tals meter.

Om du skall till en plats utan någon direkt erfarenhet, börja i god tid att söka information. Är det en begränsad regatta med några kortare havskör brukar det finnas en del vindstatistik i den allmänna informationen om tävlingen. Kom ihåg att vindstatistik bygger på en massa olika vindar. Den enkla i formen av ”den förhärskande vinden är xxxx°/xx knop” säger i stort sett ingenting om vilka vädersystem som förekommer. Det är först med en vindros som man kan börja ana vilka vindsystem som är de förhärskande. Det är inte alltid man får den bästa informationen av någon som har seglat i området och anser sig veta det mesta. Tacka inte nej men var kritisk. Har du några vindrosor så fråga dig vilka vädertyper det kan vara som ligger bakom de eventuellt tydliga maxima. Jaga någon meteorolog som kan vara intresserad av era speciella frågor och kan just det området. Det finns en handfull meteorologer i världen som jobbar just med kappseglare. Vissa är mer kunniga vad gäller deras världsdelar men det finns några som har ett brett kunnande inom det marina. På sidan ”public.wmo.int/en/about-us/members” finner du alla vädertjänster i världen som är medlemmar i WMO (världsmeteorologiska organisationen inom FN) och det är nästan alla stora statlig väderinstitut. Börja med att kontakta dem med dina frågor så brukar det ofta dyka upp någon meteorolog som intresserat sig för just dina väderfunderingar och kan hjälpa till. Du skall inte luras till att köpa högupplösta gribdata det första du gör. Det kan komma senare. Först skall du förstå de vanligaste förekommande vädertyperna.

Under tiden du läser den här artikeln om olika lågtryck, högtryck och passadvindar går du med fördel in på sidan www.windy.com där kan du följa rådande vindprognoser i kartform över samtliga oceaner. Snurra och vrid på jorden från olika håll. Karta över de stora havsströmmarna finner du på ”upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/67/Ocean_currents_1943_%28borderless%293.png”.

Text Lage Larsson

Top