VEJRET
Nr. 1 - 26. årgang Februar 2004 (98)
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
Næstformand:
Hans E. Jørgensen
Tlf. 46 77 50 34, hans.e.joergensen@risoe.dk
Sekretær/ekspedition:
Michael Jørgensen
Morbærhaven 8-50, 2620 Albertslund
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 - Bjarne Siewertsen - Lea Siewertsen
- Anders Gammelgaard - Hans Valeur
Korrespondance til bladet stiles til redaktionen evt. på
email: vejret@netscape.net (Ingen store fi ler)
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 til Selskabet stiles til
sekretæren.
Adresseændring meddeles til sekretæren eller kasseren.
Ved fl ytning fra/til udlandet dog meddelelse til DaMS.
Redaktionsstop for næste nr. : 15. marts 2004
©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
Der er i disse tider meget fokus på Mars og ”Vejret”
vil gerne bidrage til denne debat. 2 artikler; den
første om nogle spændende strukturer på Mars’s
overfl ade, der kan lede tankerne hen på ”pingoer”
og vand og den anden om støv og hvirvler i
Mars’s atmosfære, kan fi ndes i dette blad. De to
marsmænde, der har skrevet disse artikler er begge
gamle kendinge i DaMS, nemlig redaktør Leif
Rasmussen og næstformand Hans E. Jørgensen.
Jordens atmosfære er dog stadig lettere at
forholde sig til og resten af artiklerne svælger
så at sige i denne. Der er en om den globale
opvarmning – et altid varmt emne, dernæst noget
om en vejrmodels simulering af et kraftigt regnvejr,
selvfølgelig noget om efterårsvejret 2003 og endelig
den 3. artikel om meteorologiens historie.
Med udsigt til at regeringen ophæver portostøtten
til danske fagblade pr. 1. marts 2004, står vi måske
atter foran en ændring af ”Vejret’s” udseende.
Det tager vi selvfølgelig som en udfordring. Jeg
kan love at uanset bladets udseende i fremtiden
vender vi stærkt tilbage i næste nummer. Læs mere
i formandens beretning.
God fornøjelse, John Cappelen
Indhold
Den globale opvarmning.................................. 1
Efterårsvejret.................................................. 12
Meteorologiens historie III.............................. 16
Tanker om et Mars-billede .............................. 34
Fra formanden ............................................... 36
HIRLAM's simulering af et kraftigt regnvejr i Vestnorge
............................................................ 37
Fra læserne .................................................... 40
Støvhvirvler i Mars' atmosfære ....................... 42
Forsidebilledet
Intet i verden er så stille som et hobbydrivhus i
januar. Måske fi nder man lidt indtørrede rester af
sommerens frodighed. Og dog: årstiden har sin
egne blomster. De vokser på ruderne, når frosten
strammer grebet. Skønheden varer kort, men kan
lagres digitalt. Det er her gjort af Leif Rasmussen.
Den globale opvarmning
- et resultat af drivhuseffekten og variationer på Solen
Af Bennert Machenhauer
og Eigil Kaas, DMI
Artiklen har tidligere været bragt
i Almanak 2004 (Københavns
Universitet). Almanakkens
redaktion takkes for tilladelsen
til genoptrykning af artiklen.
1. Indledning
I mere end hundrede år er der
på basis af et verdensomspændt
net af meteorologiske målinger
konstateret en globale op-varmning
lige over jord-overfl aden
(omfattende både land- og
havområder) på i alt 0,6-0,7
grader C, som vist i Figur 1. En
ekstrapolation tilbage i tiden på
basis af »proxydata« antyder at
den globale temperatur ikke har
været højere de sidste 2000 år.
Samtidig er de atmosfæriske koncentrationer
af de vigtigste driv-
husgasser steget betydeligt. Fx er
koncentrationen af den vigtigste,
kuldioxid (CO2), tiltaget med 32
% (fra 280 ppmv til 370 ppmv)
siden førindustriel tid (Figur 2),
og det er på basis af geologiske
undersøgelser sandsynligt at den
nuværende koncentration er den
største i de sidste 20 millioner år.
Siden 1860 er de næstvigtigste
drivhusgasser, metan (CH4) og
lattergas (N2O), steget med
henholdsvis 151 % og 17 %.
Denne vækst af drivhusgasser
må ifølge basale fysiske love
have bidraget til den globale
opvarmning. Opvarmningen
er dog blevet reduceret en del
på grund af stigende udslip af
forureningspartikler (aerosoler)
i atmosfæren, der generelt
virker afkølende. Der har også i
samme periode været variationer
i Solens aktivitet. Figur 3 (stiplet
kurve) viser et eksempel på en
rekonstruktion af variationer i
solens energiudstråling fra 1870
til 2000.
Der er i de senere år kommet
stadig fl ere undersøgelser som
peger på, at i hvert fald 11-års
variationerne i solens aktivitet
svinger i takt med adskillige
parametre i Jordens nedre
atmosfære, som fx temperatur
og lavt skydække. Der er derfor
også en mulighed for, at de
mere langperiodiske variationer
i solaktivitetsniveauet (som vist
fx i Figur 3) i visse perioder kan
have bidraget til den globale
opvarmning. En kvantitativ
vurdering af årsagerne til den
globale opvarmning kan opnås
ved hjælp af eksperimenter
med klimamodeller, såfremt
de indgående fysisk/kemiske
processer kan simuleres realistisk
i modellerne. De seneste
modelsimuleringer tyder på, at
Figur 1. Den globale temperaturudvikling (i forhold til gennemsnittet 1961-1990) nær ved Jordens overfl ade beregnet ud fra
målinger af temperaturen over land og hav i perioden 1855-2002. Enhed: o C. Kilde: CRU, Univ. of East Anglia,UK.
Vejret, 98, februar 2004 • side 1
Figur 2. Udviklingen i atmosfærens indhold af kuldioxid siden førindustriel tid
x-aksen viser året og y-aksen koncentrationen i ppmv, dvs. molekyler CO2 per
million luftmolekyler. De grønne og blå punkter er målinger fra luftbobler i Antarktis’
indlandsis og den røde kurve er atmosfæriske målinger fra Mauna Loa
observatoriet på Hawaii. Kilde: IPCC (2001).
modellerne nu er kommet tæt
på et sådant stade.
Som det fremgår af Figur 1
er temperaturstigningen ved
jordoverfl adens foregået i to
perioder i det 20. århundrede.
Første stigning var fra
begyndelsen af århundredet til
1940'erne og den anden, stadig
igangværende, stigning fra
sent i 1960’erne til slutningen
af århundredet. Som vi,
ud fra eksperimenter med
klimamodeller skal argumentere
Figur 3. Rekonstruktioner af ændringen i forskellige klimapåvirkninger (forceringer)
i perioden 1870-2000. Enhed W/m 2 . Den fuldt optrukne tynde kurve viser
drivhusgasser og den direkte effekt fra menneskeskabte sulfataerosoler. Kilde:
Dai et al. (2001). Den stiplede kurve beskriver et estimat af variationer i solens
energiudstråling ved toppen af Jordens atmosfære. Kilde: Hoyt and Schatten
(1993) (opdateret). Den tykke fuldt optrukne kurve er summen af de to kurver.
Kilde: Meehl et al. (2003).
side 2 • Vejret, 98, februar 2004
for, kan den sidste kraftige
opvarmning hovedsagelig
tilskrives den samtidige kraftige
forøgelse af drivhusgasserne,
medens en betydelig del af
den første stigning i det 20.
århundrede kan tilskrives en
samtidig stigning i solstrålingens
intensitet. En forståelse af
den hidtidige udvikling er en
forudsætning for at kunne
fremskrive udviklingen. Vi kan
kun fæste lid til disse modellers
fremskrivninger for resten af
indeværende århundrede, såfremt
modellerne på basis af
fysiske/kemiske love er i stand til
realistisk at simulere i udviklingen
i det 20. århundrede. Dette
synes at være lykkedes i de nyeste
modelsimuleringer.
Der er således kun en meget
ringe mulighed for, at modellerne
simulerer den korrekte udvikling
»af den forkerte årsag«, om end
det stadig ikke fuldstændig kan
udelukkes.
2. Drivhuseffekten
Drivhuseffekten bygger på
velkendte fysiske love: Omkring
50% af den solstråling, der når
vores planet ender med at blive
absorberet i jordoverfl aden og i
oceanerne, der derved opvarmes.
Ca. 30% af solstrålingen
refl ekteres til verdensrummet
af især skyerne, og denne del
medvirker derfor ikke til at
opvarme Jorden. De resterende
knapt 20% af solstrålingen
bliver absorberet i atmosfæren
og medvirker således til at
opvarme denne. Jordoverfl aden
og oceanerne slipper af med
den modtagne solenergi ved
at udstråle infrarød stråling
opad og ved at der fordampes
vand (fordampningen afkøler
overfl aden kraftigt) samt ved
turbulent varmeledning fra
overfl aden.
Den infrarøde stråling kan kun
i meget begrænset omfang slippe
direkte igennem atmosfæren og
ud til verdensrummet, fordi
skyerne og drivhusgasserne,
absorberer langt det meste.
Atmosfæren opvarmes derved.
Den opvarmes dog også ved
at vanddamp fortættes til sne
og regn (når fortætning og
frysning foregår frigives der store
mængder latent varme).
Atmosfæren afgiver den
modtagne varme ved at drivhusgasserne
og skyerne udsender
infrarød stråling både opad
og nedad. Det betyder altså, at
man ved Jordoverfl aden ikke kun
modtager strålingen fra solen,
men også en betydelig opvarmende
infrarød (tilbage)stråling
ovenfra. Drivhuseffekten, dvs.
drivhusgassernes og skyernes
absorption og tilbagestråling
af infrarød stråling betyder at
temperaturen ved overfl aden og
i hele den nedre del af Jordens
atmosfære er markant højere
– faktisk ca. 30 grader C – end
den ellers ville være. Isoleret set
må den ovennævnte forøgelse af
drivhusgassernes koncentration
i atmosfæren således næsten
uundgåeligt have bidraget til en
global opvarmning.
Mængden af drivhusgasser
har i Jordens udviklingshistorie
formentlig altid været en
afgørende medspiller i forbindelse
med klimavariationer.
De tre vigtigste naturlige
drivhusgasser i det nuværende
klima er vanddamp, kuldioxid
og metan. Kuldioxid og metan
har en lang levetid i atmosfæren
og er derfor velblandede.
Vanddampkoncentrationen varierer
derimod kolossalt fra meget
høje koncentrationer nær ved
overfl aden i troperne til meget
små koncentrationer i de arktiske
egne samt i den øverste del af
troposfæren og i stratosfæren.
Dette er især fordi det maksimale
vanddampindhold, der kan
være i atmosfæren (inden
der dannes skyer og nedbør)
vokser eksponentielt med
temperaturen.
3. Samtidige ændringer i
aerosoler
Stigningen i drivhusgassernes
koncentration er imidlertid ikke
den eneste påvirkning af klimaet,
der har ændret sig i de sidste ca.
100 år. Først og fremmest er
der sket en samtidig forøgelse
af små menneskeskabte
forureningspartikler (såkaldte
aerosoler, navnlig bestående af
sulfater) i atmosfæren. Disse
partikler har en afkølende effekt,
i form af både en direkte effekt
og to såkaldte indirekte effekter
relateret til skyer.
Den direkte effekt er en delvis
refl eksion af solstrålingen fra
partiklerne til verdensrummet,
hvilket naturligvis har virket
reducerende på den globale
opvarmning.
Den første indirekte effekt
hænger sammen med, at især
lavtliggende skyer, der består
af meget små dråber er mere
hvide end skyer, der består af
lidt større dråber. Dannelse af
skydråber forudsætter nemlig
tilstedeværelse af såkaldte
kondensationskerner, dvs. små
partikler, fx i form af sulfat- eller
saltaerosoler. Da forureningen
medfører, at der kommer mange
fl ere kondensationskerner,
kommer skyerne således til at
bestå af fl ere mindre dråber i
stedet for færre større dråber.
De bliver hermed mere hvide,
så de refl ekterer mere solstråling
tilbage til verdensrummet.
Den anden indirekte effekt
af forureningen er, at levetiden
og vandindholdet i de lave
skyer forøges. Dette skyldes
at nedbørsudløsningen i
vandskyer er desto mere
effektiv jo større skydråber, der
er i en sky. Da forureningen
medfører at der dannes relativt
fl ere små og færre store dråber
reduceres nedbørseffektiviteten
hvormed de afkølende hvide
vandskyer lever længere og
skydækket generelt tiltager.
På. grund af en meget kort
levetid i atmosfæren, modsat
drivhusgasser, er aerosoler
ikke velblandede op igennem
atmosfæren. Koncentrationen
varierer derfor stærkt fra sted
til sted afhængig af placeringen
af forureningskilderne og
transporten i atmosfæren.
4. Samtidige ændringer i ozon
En yderligere ændring af betydning
er den menneskeskabte reduktion
af ozon (O3) oppe i stratosfæren.
Dette har samlet set virket som et
svagt afkølende bidrag.
I troposfæren, dvs. under ca.
10-15 km er der modsat sket
en menneskeskabt stigning i
koncentrationerne af ozon, og
det har bidraget noget til global
opvarmning. På. grund af en kort
levetid i atmosfæren, modsat
kuldioxid og metan, er ozon
ikke en velblandet drivhusgas
i atmosfæren. Koncentrationen
varierer fra sted til sted afhængig
af placeringen af dens kilder og
dens transport i atmosfæren.
Vejret, 98, februar 2004 • side 3
5. Samtidige vulkanudbrud
Modsat ændringerne i ozonlaget
har voldsomme vulkanudbrud,
som kaster store mængder af
vulkansk støv og gasser op i
stratosfæren, virket afkølende.
Her spredes især sulfataerosoler
efterhånden over det meste af
Jorden, og op til fl ere år efter
et sådant udbrud svækker dette
solindstålingen til troposfæren
og overfl aden på grund af
refl eksion til verdensrummet.
Vulkanudbrud virker således
dæmpende på den globale
opvarmning. De væsentlige
vulkanudbrud siden førindustriel
tid er kendt, og man har til brug
for modelsimuleringer estimeret
hver enkelts refl eksion til
verdensrummet.
6. Samtidige variationer på
Solen
Direkte målinger fra satellitter
har vist, at intensiteten af
solstrålingen udenfor Jordens
atmosfære har varieret med ca. 1
promille de seneste to årtier. Man
har forsøgt at ekstrapolere denne
variation tilbage til førindustriel
tid ved hjælp af fl ere forskellige
solparametre, fx solplettal, som
har været observeret i mange år.
Dette er dog forbundet med stor
usikkerhed. Den stiplede kurve i
Figur 3 er et eksempel på en sådan
rekonstruktion. Resultatet af en
anden ekstrapolation baseret
alene på den 11-årige solplet-
cyklus-længde, viser en voksende
intensitet af solstrålingen frem
til ca. 1940, derpå et fald til
omkring 1960-1970, hvorpå der
følger en yderligere stigning, som
imidlertid i 1990’erne er vendt til
et fald.
Frem til dette sidste fald kunne
man få denne rekonstruerede
variation af solstrålingen (eller
rettere solplet-cyklus- længden)
til at passe ganske godt med en
udglattet variation af temperaturen
ved jordoverfl aden over den
nordlige halvkugles kontinenter.
Denne sammenhæng, ført
frem til omkring ca. 1985, blev
beskrevet af to danske forskere
Friis-Christensen og Lassen
(1991), der tolkede dette som
en indikation af at solen havde
haft en afgørende indfl ydelse på
Figur 4. Den fuldt optrukne kurve viser den observerede temperatur nær
jordoverfl aden på den nordlige halvkugle. Den stiplede kurve med sorte prikker
viser forløbet af solpletcykellængden. Kilde: Thejll og Lassen (2000).
side 4 • Vejret, 98, februar 2004
variationer i Jordens temperatur.
Senere viste Thejll og Lassen
(2000), at når de nyeste data,
som da var til rådighed, blev
benyttet, sås en voksende
afvigelse mellem kurverne for
solplet-cyklus-længden og
temperaturen, som især blev
betydelig i løbet af 1980’erne
og 90’erne, hvor temperaturen
er steget kraftigt; se Figur 4.
Dette blev så tolket som, at
variationer på Solen måske nok
kunne forklare variationerne
i den nordlige halvkugles
middeltemperatur i begyndelsen
af det 20. århundrede, men næppe
alene kunne forklare stigningen
i slutningen af århundredet.
Andre forhold måtte altså have
været af betydning, ikke mindst
i 1990’erne.
En tilsyneladende vanskelighed
for Sol-Klima teorien var,
at estimater af solens energiudstråling
i det 20. århundrede
kun udviste variationer på omkring
2 promille af den totale
energiudstråling. Dette skønnedes
umiddelbart for småt til
at have en væsentlig effekt på
jordoverfl adens temperatur i
sammenligning med de kendte
energipåvirkninger, der er fra fx
den tiltagende drivhuseffekt.
7. Tilbagekoblinger
En opvarmning af jordoverfl aden,
hvad enten den skyldes den ene
eller anden påvirkning, medfører
også såkaldte »tilbagekoblinger«
(feed backs), positive (dvs.
forstærkende) og negative
(d.v.s. svækkende). Lad os
se på de vigtigste af disse
tilbagekoblinger.
1. Vanddamp-tilbagekobling:
En varmere jordoverfl ade
medfører en forøget
fordampning, som fører til
en større koncentration af
vanddamp i atmosfæren.
Vanddamp er som nævnt
en drivhusgas, så et forøget
vanddampindhold især højt
oppe i atmosfæren fører
generelt til en yderligere
opvarmning. Altså er dette en
positiv tilbagekobling.
2. Sne/is-tilbagekobling: En generel
opvarmning vil medføre
en reduktion (ved smeltning)
af snedækket over kontinenterne
og havisdækket over
oceanerne, først og fremmest
om vinteren. Da sne og is har
en høj refl eksionsevne medfører
dette en formindskelse
af refl eksionen til verdensrummet
af solstrålingen ved
jordoverfl aden. Altså også en
positiv tilbagekobling.
3. Dynamisk sky-tilbagekobling:
Et forøget skydække kan
have både en positiv og en
negativ effekt, afhængig af
skyernes højde over jordoverfl
aden. Højtliggende tynde
skyer (Cirrus) er generelt ret
gennemskinnelige, så de refl
ekterer kun lidt solstråling,
men de bidrager væsentligt
til drivhuseffekten. Derfor
fører en forøgelse af mængden
af høje skyer generelt
til en forøget opvarmning
af jordoverfl aden. Hvis dette
sker i forbindelse med global
opvarmning, er der tale om
en positiv tilbagekobling.
Lave, tætte (hvide) skyer refl
ekterer meget solstråling, og
svækkelsen af solstrålingen
dominerer over drivhuseffekten
fra disse skyer. Hvis
mængden af lave skyer øges
i forbindelse med global
opvarmning, er der derfor
generelt tale om en negativ
tilbagekobling.
Hvorvidt der dannes fl ere eller
færre skyer af forskellige typer
i et varmere klima, altså om de
repræsenterer en positiv eller
negativ tilbagekobling, er et af
de store usikkerhedsmomenter
i klimaforskningen. Der er ikke
generelt observationsgrundlag
til at afgøre om skytilbagekoblingen
har været
positiv eller negativ i forbindelse
med den hidtidige globale
opvarmning. Det kan dog
bemærkes, at nye satellitbaserede
undersøgelser peger på en
formindskelse skydækket i løbet
de sidste 10-15 år – altså måske
en positiv tilbagekobling.
Vi skal desuden se, at der
i nye modelsimuleringer af
den første globale opvarmning
i begyndelsen af det 20.
århundrede er konstateret
en positiv dynamisk skytilbagekobling
i forbindelse med
sol-påvirkninger klimaet. Der er
foreslået andre tilbagekoblinger,
heraf enkelte negative. Generelt
gælder det, at Jordens klima
er ganske stabilt, fordi en
opvarmning/afkøling fører til,
at planeten taber mere/mindre
energi i form af infrarød
stråling til verdensrummet.
Tilbagekoblingerne er blot med
til forstærke eller formindske
den nye ligevægtstilstand, fx en
større eller mindre opvarmning
som følge af en forøget udstråling
fra solen.
8. Teorier for forstærkende solmekanismer
Siden det har været skønnet,
at variationer i solstrålingens
intensitet er for små til direkte
at kunne påvirke jordoverfl adens
temperatur nævneværdigt, har
der været fremsat forskellige
teorier for, hvordan indvirkninger
af variationerne på solen skulle
kunne forstærkes i Jordens
atmosfære. Vi skal beskrive de
to mest seriøse teorier nedenfor.
Hertil kommer den ovenfor
nævnte positive dynamiske
sky-tilbagekobling, som har
vist sig at virke forstærkende
i et nyligt offentliggjort
klimamodeleksperiment. Dette
beskrives nærmere i afsnit 9.
Sto re variationer i UV-strålingen
Den første teori bygger
på den kendsgerning, at
intensiteten i de korteste
bølgelængder af solstrålingen,
den ultraviolette (UV)
stråling, varierer langt mere
end intensiteten af det synlige
lys. Over en 11-års solcyklus
skønsmæssigt 3,5 % -7
%, hvilket er langt mere end
de ca. 2 promille for samtlige
bølgelængder, som er nævnt
ovenfor. UV strålingen absorberes
i stratosfæren hvor
den resulterer i ozondannelse
og opvarmning. Det
er denne opvarmning, som
bl.a. medfører ændringer i
den vertikale stabilitet i stratosfæren,
der kan indvirke på
vejrsystemer længere nede i
atmosfæren. Modelforsøg,
hvor realistiske variationer i
UV strålingen blev indført i
en klimamodel (Haigh 1999)
med detaljeret vertikal opløsning
i den øvre atmosfære,
har faktisk vist, at disse
variationer kan have en ikke
ubetydelig indvirkning på
det simulerede klima. De simulerede
ændringer er størst
Vejret, 98, februar 2004 • side 5
i stratosfæren, men kan også
ses nede i troposfæren, hvor
bl.a. de subtropiske vind og
tryksystemer påvirkes – også
helt nede ved Jordens overfl
ade. De nyeste studier af
observerede atmosfæriske
variationer i forbindelse
med solens 11-års cyklus
(fx Gleisner og Thejll, 2003)
har visse fælles træk med
modeleksperimenterne,
hvilket kan tolkes således,
at variationerne i UV-strålingen
er en ganske stærk
kandidat til en mekanisme,
der kan forstærke signalet i
forbindelse med solens 11års
cyklus.
Skydækket, kosmisk stråling og
solstrålingens intensitet
En anden teori er fremført
af to danskere, Svensmark
og Friis-Christensen (1997)
(S&F-C). Deres teori går ud
på, at skymængden påvirkes
af atmosfærisk ionisering som
følge af varierende mængder
af energirig galaktisk kosmiske
stråling. Det er en kendsgerning,
at den kosmiske stråling
i høj grad er styret af aktiviteten
på solen, således at når
denne aktivitet er høj, er den
kosmiske stråling ringe. S&F-
C fandt, ved at benytte satellitbaserede
skydata fra perioden
mellem 1984 og 1991, at når
den kosmiske stråling aftog,
aftog også middelskydækket
over store dele af Jorden. De
så dengang kun på det totale
skydækket over oceanerne
mellem 60N og 60S, hvor de
fandt, at skydækket tiltog med
3-4 % fra sol(plet)maksimum
til sol(plet)minimum, og
de foreslog, at dette kunne
side 6 • Vejret, 98, februar 2004
skyldes den kosmiske stråling,
samt at det forøgede
skydække måtte medføre en
global afkøling. Den bagvedliggende
fysisk/kemiske
mekanisme som S&F-C foreslog
er analog til de indirekte
effekter af forureningspartikler
(aerosoler), refereret ovenfor i
afsnit 3. I dette tilfælde antoges
imidlertid, at en forøgelse
af antallet af kondensationskerner
kunne forårsages af
en forøget kosmisk stråling.
På basis af den opnåede korrelation
konkluderede Marsh
og Svensmark (2000a), at
den estimerede reduktion af
den kosmiske stråling i det
20. århundrede kunne have
været ansvarlig for en stor del
af den globale opvarmning.
Som vist af Kristjansson og
Kristiansen (2000) forsvandt
imidlertid korrelationen mellem
det totale skydække og
kosmisk stråling efter 1989, og
når analysen blev udstrakt til
1999 blev korrelationen ligefrem
negativ. Dette skyldes, at
den kosmiske stråling og det
totale skydække (skydækket af
skyer i alle højder) i den sidste
halvdel af den udvidede periode
varierer helt ude af takt
med hinanden. For nylig demonstrerede
Marsh & Svensmark
(2000b), ved anvendelse
af data fra perioden: juli 1983
til juni 1994, at mængden af
mellemhøje og høje skyer ikke
korrelerede med den kosmiske
stråling, men at en høj korrelation
fandtes mellem kosmisk
stråling og skydækket af lave
skyer (korrelationskoeffi cient:
0,92). Kristjansson et al.
(2002, 2003) viste imidlertid
ved anvendelse af data
gældende frem til år 2000 at
også denne korrelation formindskedes
med opdaterede
data (korrela-tionskoeffi cient:
0,456). De viste endvidere
(Kristjansson et al. 2003,
med data frem til september
2001), at en mere tydelig
sammenhæng (korrelationskoeffi
cient: - 0,563) blev
opnået mellem skydækket af
lave skyer og solens samlede
energiudstråling. Det skal
dog nævnes, at der potentielt
set kan være problemer
både med observationer af
solens energiudstråling og
med satellitobservationer af
skydækket af lave skyer. Dette
gør, at man ikke med sikkerhed
kan konkludere, at det
lave skydække varierer mere
i overensstemmelse med solens
energiudstråling, end det
gør med kosmisk stråling.
9. Simuleringer med
klimamodeller
For at undersøge hvorvidt den
observerede variation af den
globale middeltemperatur ved
jordoverfl aden kan forklares
kvantitativt ved de ovenfor
beskrevne naturlige og
menneskeskabte påvirkninger
af klimaet, er der verden
over foretaget en række
klimamodelforsøg. Formålet med
disse eksperimenter har også været
at estimere hvilke påvirkninger,
der har været hovedansvarlige
for de forskellige faser af den
globale opvarmning.
Det hidtil mest omfattende
eksperiment, bestående af en
serie af modelsimuleringer, som
inkluderer både naturlige og
menneskeskabte påvirkninger,
blev foretaget af »The Hadley
Centre for Climate Prediction«
ved det Britiske Meteorologiske
Institut, og dens resultater
blev offentliggjort i Stott et
al. (2000). Med en avanceret
koblet atmosfære-oceanlandoverfl
ademodel udførtes tre
sæt af simuleringer.
De startede alle i førindustriel
tid og kørtes frem til år 2000. I
det første sæt af simuleringer
medtoges kun de kendte naturlige
påvirkninger: rekonstruerede
variationer i solstrålingens
intensitet og i refl eksionen fra
vulkansk støv i stratosfæren. I
det næste sæt medtoges kun de
menneskeskabte påvirkninger:
Variationer i rekonstruerede
drivhusgas-, ozon- og aerosolkoncentrationer.
Endelig i det
tredje sæt medtoges alle de
nævnte påvirkninger, både de naturlige
og de menneskeskabte.
Hvert sæt af modelsimuleringer
består af fi re individuelle
simuleringer, som er
startet med lidt forskellig begyndelsesbetingelse
i det første år. I
alle tre sæt er der udsving i den
globale middeltemperatur ved
jordoverfl aden, Ts, som skyldes
uforudsigelige (kaotiske) tilfældige
interne svingninger i
modelklimasystemet.
Udsvingene i disse interne
svingninger er i reglen ude af fase
med hinanden og mindre end de
udsving som skyldes væsentlige
eksterne påvirkninger. Man laver
netop fl ere simuleringer for at
have mulighed for at skelne
betydelige udsving forårsaget
af eksterne påvirkninger fra de
mindre interne udsving.
I det første sæt af simuleringer
lod man som sagt solstrålingens
intensitet og indholdet af vul-
Figur 5. Den globale temperatur nær ved jordens overfl ade vist som afvigelse fra gennemsnittet i perioden 1961-90. De
grå kurver viser de observerede temperaturer. Hver af de sorte kurver viser fi re individuelle beregninger med en koblet
atmosfære-ocean klimamodel fra Hadley Centeret i England. I del a er modellen blevet påvirket med den estimerede direkte
effekt fra ændringer i solaktivitet samt med effekten fra vulkansk aktivitet. Tilsvarende viser del b simuleringer, hvor
modellen er påvirket med menneskeskabte stigninger i koncentrationer af drivhusgasser samt med den menneskeskabte
afkølende effekt af aerosoler. Del c viser simuleringer, hvor både menneskeskabte og naturlige påvirkninger er inkluderet.
Kilde: Stott et al. (2000)
Vejret, 98, februar 2004 • side 7
kansk støv i stratosfæren variere
som observeret – eller rettere,
som rekonstrueret. Alle andre
parametre, så som koncentrationer
af drivhusgasserne (undtagen
vanddamp), holdes konstant. Vi
skal kun se på Ts som funktion
af tiden. I de først ca. hundrede
år følger simuleringerne i dette
sæt i store træk de observerede
udsving i Ts , bortset fra de tilfældige
interne udsving (Figur
5a). Efter ca. 1970 begynder
den observerede Ts at stige, især
kraftigt i 1990’erne, udover de
mindre interne udsving, medens
modelsimuleringerne varierer
omkring en uændret Ts.
Dette viser, at de naturlige
eksterne påvirkninger, som
medtaget i denne klimamodel,
kan forklare de store udsving i
den observerede Ts op til ca.
1970, i særdeleshed det første
betydelige positive udsving (på
ca. 0,3-0,4 grader C) i det 20.
århundrede, med maksimum
omkring 1940. Det andet sæt
af simuleringer udviser kun de
små interne svingninger i Ts
de første ca. hundrede år (Figur
5b). Herefter stiger den simulerede
temperatur og fl uktuerer
pænt omkring den observerede
Ts. Dette viser, at de medtagne
menneskeskabte, eksterne
påvirkninger, kan forklare den
anden globale opvarmning i det
20. århundrede, det vil sige stigningerne
i den observerede Ts
efter ca. 1970, og især de store
stigninger i 1990’erne. I det tredje
sæt af Hadley Centrets simuleringer
fl uktuerer simuleringerne
som ventet pænt omkring den
observerede Ts over hele perioden
fra 1860 til 2000 (Figur 5c).
Vi kan konkludere, at simuleringer,
som er påbegyndt i før-
side 8 • Vejret, 98, februar 2004
industriel tid med en moderne
computermodel af Jordens klimasystem
viser, at når drivhusgassernes
og forureningspartiklernes
estimerede påvirkning inkluderes
fås simuleringer, som kvantitativt
stemmer fi nt overens med den
observerede stigning i Ts over
de seneste årtier. Det er således
yderst sandsynligt, at årsagen til
denne del af den globale opvarmning
er disse menneskeskabte
påvirkninger. Den første globale
opvarmning i det 20. århundrede
synes derimod i det væsentlige at
kunne forklares ved de medtagne
naturlige påvirkninger.
Det er vigtigt, at bemærke,
at de nævnte simuleringer
ikke er noget endegyldigt
bevis for årsagerne til global
opvarmning. Hvis modellen fx
har for stor følsomhed (dvs. for
store positive tilbagekoblinger)
i forhold til naturen, vil den
faktisk overdrive den globale
opvarmning som følge af de
medtagne påvirkninger.
Hvis dette er tilfældet, ville der
i en mere realistisk model være
behov for en yderligere positiv
påvirkning fra fx solen for at
forklare opvarmningen.
Modsat er det for nylig blevet
foreslået, at de beregnede afkølende
indirekte aerosolpåvirkninger
fra forurening er alt for
små i simuleringerne i forhold til
virkeligheden.
Hvis dette er rigtigt, har
modellen godt nok været i
stand til at beskrive den korrekte
globale opvarmning, men den
har gjort dette ved hjælp af
urealistisk stor positiv påvirkning
(den tiltagende drivhuseffekt
er ikke i tilstrækkelig grad
blevet mindsket af effekten fra
aerosoler); og dermed er det
virkelige klimasystem mere
følsomt end modellen.
Det er bemærkningsværdigt,
at der i Hadley Centerets
beregninger ikke er »behov « for
de forstærkende sol-mekanismer
som blev nævnt i Afsnit 6 for at
simulere den globale opvarmning
i de seneste årtier:
• For det første er det selve
solstrålingens intensitet, integreret
over alle bølgelængder,
som indgår i modeleksperimentet.
Der er
således ingen bølgelængdeafhængighed
af Solens
påvirkning og ozonkoncentrationer
er foreskrevet
uden variationer i takt med
UV-strålingen.
• For det andet påvirkes skydannelsen
ikke af den kosmiske
stråling, der slet ikke indgår i
modeleksperimentet.
Efter Hadley Centerets
eksperiment kræves dog stadig
svar på hvordan de relativt
svage naturlige påvirkninger kan
være den primære årsag til den
første store globale opvarmning
i det 20. århundrede. Som
vi skal se tyder analyser af
yderligere et modeleksperiment
(Meehl et al., 2003), foretaget af
forskere ved National Center for
Atmospheric Research (NCAR)
i USA på, at en hidtil ukendt
forstærkende mekanisme, en
dynamisk sky-tilbagekobling,
rent faktisk var virksom under
denne opvarmning.
Det pågældende NCAReksperiment
er, med nogle
få undtagelser, identisk med
Hadley Center eksperimentet.
Tre sæt simuleringer, hvert
sæt bestående af fem eller fi re
enkeltsimuleringer, blev foretaget
med en koblet atmosfære-oceanlandoverfl
ademodel.
Simuleringerne startedes alle i
1870 og kørtes frem til år 2000.
I det første sæt af simuleringer
medtoges kun rekonstruerede variationer
i solstrålingens intensitet,
men man undlod at medtage
vulkansk støv i Stratosfæren, som
man havde gjort i Hadley Center
simuleringerne. I det næste sæt
simuleringer medtoges kun de
menneskeskabte påvirkninger:
Variationer i rekonstruerede
drivhusgas- og ozon- og aerosolkoncentrationer
(modsat Hadley
Centerets simuleringer er kun den
direkte effekt medtaget og sod er
ikke inkluderet).
Endelig i det tredje sæt medtoges
alle de nævnte påvirkninger,
både de menneskeskabte og en
varierende solstrålingsintensitet.
I Figur 3 er vist tidsserier af
den samlede klimapåvirkning,
den såkaldte »forcing«, ved
atmosfærens top i de tre set af
simuleringer. Ved f.eks. solstrålingens
(»solar-only«) forcing
forstås ændringen siden 1870
i netto indstrålingen til Jorden.
Ved drivhusgas + aerosol (GHG +
sulfate) forcing forstå tilsvarende
ændringen i drivhusgassernes
udstråling og aerosolernes
refl eksion til verdensrummet. I
Figur 6 er vist den globale årlige
middeltemperatur simuleret i de
tre sæt eksperimenter. For at fokusere
på langtidsændringerne,
som vi her er interesseret i, er alle
indgående tidsserier midlet ved
anvendelse af et løbende 11-årsmiddel.
Spredningen omkring
midlet af hvert eksperimentset
er vist i Figur 6 ved skygger med
forskellig farve.
Hovedresultaterne af
modeleksperimentet svarer til
Hadley Centrets resultater.
For det første viser tidsserien
for »GHG + sulfate + solar« en
relativ god overensstemmelse
med den observerede temperaturudvikling.
Dog er den tidlige
i modsætning til den sene
opvarmning i århundredet ikke
simuleret kraftigt nok, hvilket
kan skyldes at vulkanske aerosoler
ikke er inkluderet og måske
også at de indirekte aerosoleffekter
er udeladt. Det har heller
ikke været formålet med NCAR
eksperimentet at opnå den
bedst mulige overensstemmelse
med observationer, men snarere
at fokusere på processen bag
solens indvirkning i den tidlige
globale opvarmningsperiode i
det 20. århundrede. Denne opvarmningsperiode
defi neres her
som 35 års perioden fra 1905
til 1940, og den sene opvarmningsperiode
defi neres som 30
års perioden fra 1965 til 1995.
Figur 6. Observeret (sort kurve) simulerede (farvede kurver) temperaturer nær ved jordoverfl aden. Hver farve repræsenterer
simuleringer med forskellige klimapåvirkninger i NCAR’s klimamodel (se tekst for fl ere detaljer). Kilde: Meehl et al.
(2003).
Vejret, 98, februar 2004 • side 9
For den første periode ses
solens indvirkning at være
hovedansvarlig for opvarmningen,
idet »GHG + sulfate« -
midlet kun viser en opvarmning
på 0.08 grader C medens tilføjelsen
af solens indvirkning i »GHG
+ sulfate + solar« producerer en
opvarmning på 0.24 grader C,
tættere på den opserverede.
Tilsvarende ses drivhusgas og
aerosolforceringen at dominere
i den sene opvarmningsperiode
idet »solar-only«-midlet kun viser
en opvarmning på 0,1 grad C medens
en simulering af den kraftige
observerede opvarmning kræver
at »GHG + sulfate«-forceringen
tilføjes (ca. 0,4 grader C).
Det er bemærkelsesværdigt at
det lykkedes NCAR forskerne, ved
en detaljeret analyse af ændringer
over den tidlige 35-års opvarmningsperiode
at vise, at Solens
direkte påvirkning forstærkes ved
følgende nyopdagede tilbagekoblingsløkke:
1. Aftagende skydække over
de subtropiske oceaniske
kildeområder for vanddamp
fører til forøget solindstråling
i disse områder (det er i høj
grad disse kildeområder, der
leverer vandamp til de tropiske
regnområder, især i de intertropiske
konvergenszoner over
oceanerne og monsunregnområderne
over land).
2. Den forøgede solopvarmning
i kildeområderne er blevet anvendt
til en forøget fordampning
fra havoverfl aden.
3. Den forøgede fordampning i
kildeområderne forklarer en
forøget nedbør i de tropiske
regnområder.
4. Forøgelsen af nedbøren i
regnområderne indebærer
en forøget frigivelse af latent
side 10 • Vejret, 98, februar 2004
varme, hvilket indebærer kraftigere
atmosfæriske cirkulationer
(såkaldte Hadley- og
Walker-cirkulationer) og dermed
kraftigere nedsynkning
over kildeområderne.
5. Den forøgede nedsynkning
over kildeområderne fører
til en relativ udtørring der
forklarer reduktionen af
skydækket, som vi startede
med i punkt 1.
NCAR forskernes analyse af
deres modeleksperiment viser
ikke en tilsvarende tilbagekobling
for den sene 30-års
opvarmningsperiode (fra 1965
til 1995), som er helt domineret
af påvirkningen (forcing) fra den
tiltagende drivhuseffekt, skønt
solpåvirkningen også er steget
i årene ca. 1960 til 1980 (se
Figur 1).
De begrunder forskellen i
tilbagekobling med, at der er
store geografi ske forskelle i
påvirkningen i forbindelse med
tiltagende solindstråling, mens
påvirkningen er mere jævnt
fordelt overalt i forbindelse med
den tiltagende drivhuseffekt. Det
er netop forskelle i påvirkning,
som er med til at igangsætte de
cirkulationer, som er en kernen
i den beskrevne tilbagekoblingsmekanisme.
10. Konkluderende
betragtninger
Flere nyere undersøgelser peger
på, at variationer i solens
aktivitet har haft en indfl ydelse
på de klimavariationer, der har
været i det 20. århundrede.
Det er således sandsynligt,
at den generelle globale
temperaturstigning i første
halvdel af århundredet tildels
skyldes tiltagende solaktivitet.
Dette resultat er blandt andet
opnået ved at sammenligne den
observerede klimatiske udvikling
med forskellige mål for solens
varierende aktivitet.
Forsøg på at rekonstruere
solens energiudstråling før man
kunne måle den fra satellitter, er
usikre, men de har dog peget på,
at energipåvirkningen af Jordens
klima herfra højst har varieret
med nogle få tiendedele af en
Watt per kvadratmeter, hvilket
umiddelbart er for småt til at
forklare opvarmningen.
Derfor må man spørge sig
selv, hvilken fysisk mekanisme,
der eventuelt har kunnet
forstærke solens indfl ydelse på
klimavariationerne.
Vi har her gennemgået tre
muligheder:
1. Den ultraviolette del af solstrålingen
varierer relativt set langt
mere end totalstrålingen. Dette
kan have haft en betydelig opvarmende
og afkølende effekt
i stratosfæren, som via atmosfærens
dynamik kan forplante
sig ned i troposfæren.
2. Variationer i solens aktivitet
medfører variationer i den
mængde galaktisk kosmisk
stråling, vi modtager. Det er
foreslået, at disse variationer
kan påvirke produktionen af
sky-kondensationskerner, og
dermed mængden af især
lave skyer. Dette vil på grund af
lave skyers store betydning for
Jordens energibalance kunne
forstærke solens betydning for
klimavariationer.
3. En såkaldt tilbagekoblingsmekanisme
i Jordens
klimasystem, der involverer
ændringer i fordampning,
nedbør og cirkulationer især
i de tropiske og subtropiske
områder.
Det er – også for os – stadig et
åbent spørgsmål, hvilken eller
hvilke af disse, der er af størst
betydning.
Den første har været
eftervist og analyseret i fl ere
klimamodeleksperimenter af
solens 11-års cykel, men det er
usikkert hvorvidt mekanismen
også er virksom over længere
perioder.
Den anden kunne potentielt
set være meget kraftig, men
den involverer en hel kæde af
processer, hvoraf nogle endnu
er genstand for betydelig faglig
kontrovers.
Den tredje er opdaget
ved at analysere klimamodeleksperimenter,
men det
er stadig åbent hvor vigtig, den
er i den virkelige verden. Dog er
det vores opfattelse, at de bagvedliggende
fysiske processer er
særdeles rimelige og godt kunne
være en hovedårsag til mange af
de variationer, man observerer.
Dette gælder i øvrigt også de
mere kortvarige variationer i
forbindelse med solens 11-års
cyklus som fx observerede
variationer i lavt skydække og i
troposfærens temperatur-, fugtigheds-
og trykforhold.
I anden halvdel af det 20.
århundrede – og specielt i
de sidste 2-3 årtier – har der
udover solens 11-års cyklus
tilsyneladende kun været små
variationer i solens aktivitet,
næsten uanset hvilket parameter
for solens aktivitet, man ser på.
Dette gælder også kosmisk
stråling og estimater af styrken
af solens magnetfelt m.m. Derfor
er det overvejende sandsynligt,
som modeleksperimenterne
viser, at opvarmningen i denne
periode er menneskeskabt og
primært skyldes tiltagende
drivhuseffekt.
Referencer.
Friss-Christensen, E. and K.
Lassen, 1991: »Length of the
Solar Cycle: An Indicator of
Solar Activity Closely Associated
with Climate«. Science, 254,
698-700.
Gleisner, H. and P. Thejjl,
2003: Patterns of tropospheric
response to solar variability.
Geoph. Res. Let., Vol 30, no.
13, 1711-1714.
Haigh, J. D., 1999: A GCM study
of climate change in response to
the 11-year solar cycle. Quart. J.
Roy. Meteor. Soc., 125, 871-
892
Kristjansson, J. E., and J.
Kristiansen, 2000: Is there a
cosmic ray signal in recent
variations in global cloudiness
and cloud radiative forcing?, J.
Geophys. Res., 105, 11,851–
11,863.
Kristjánsson, J.E., A. Staple,
J. Kristiansen and E. Kaas,
2002: A new look at possible
connections between solar
activity, clouds and climate,
Geophys. Res. Lett., Vol. 29,
No. 23, 2107.
Kristjánsson, J.E., J. Kristiansen,
and E. Kaas, 2003: “Solar activity,
cosmic rays, clouds and climate
- an update”. Accepted for
publication in Adv. Space Res.
Marsh, N.D. and H. Svensmark
(2000a): Cosmic Rays, Clouds,
and Climate. Space Science
Review, 94, 215-230.
Marsh, N.D. and H. Svensmark
(2000b): Low Cloud Properties
infl uenced by Cosmic Rays.
Physical Review Letters, bind
85(23), side 5004-5007.
Meehl, G. A., W. M.
Washington, T. M. L. Wigley,
J. M. Arblaster and A. Dai: Solar
and Greenhouse Gas Forcing
and Climate Response in the
Twentieth Century. J. Climate,
16, 426-444
Stott, P.A., SFB. Tett, G.S. Jones,
M.R. Allen, J.F.B.Mitchell and
G.J.Jenkins (2000) Science.bind
290, side 2133-2137.
Svensmark, H. and E. Friss-
Christensen (1997). Journal
of Atmospheric and Solar-
Terrestrial Physics, bind 59, side
1225-1232.
Thejll, P. and K. Lassen, 2000:
Solar forcing of the Northern
hemisphere land air temperature:
New data, J. Atmos. and
Solar-Terr. Phys., 62, pp. 1207-
1213, 2000.
Vejret, 98, februar 2004 • side 11
Efterårsvejret 2003
Af Stig Rosenørn, DMI
Som helhed var efterårsvejret
2003 temperaturmæssigt nær
normalgennemsnittet, men
med store udsving månederne
imellem. Efteråret 2003 var tillige
meget solrigt og temmelig tørt.
Hyppigheden af blæst var under
det normale.
Septembervejret 2003 var
til dels sommerligt varmt og
solrigt med et underskud af
regn, og vinde fra W var mest
fremherskende, dog mindre end
normalt.
Oktobervejret var især
meget koldt i sidste tredjedel,
endda med snebyger stedvis.
Soltimetallet for oktober var det
tredje-højeste, og det var fortsat
temmelig tørt, ligesom sydøstlige
vinde var de mest dominerende,
hvilket er unormalt.
Novembervejret var derimod
gennemgående lunt for årstiden
og med mindre nedbør end
normalt ved dominerende vinde
omkring SW.
For første gang i DMIs
historie blev november måneds
middeltemperatur lig med eller
varmere end den foregående
oktober.
Pr. defi nition indgår vejret i
månederne september, oktober
og november i efterårets vejr
og for månederne i 2002 blev
de vigtigste klimabeskrivende
værdier de i tabellen viste, idet
standardnormalerne for 1961-90
er angivet i parentes.
september oktober november efteråret
Døgnmiddeltemperatur 14.1(12.7) 6.7(9.1) 6.7(4.7) 9.1(8.8)
Døgnmiddelmax.temp. 18.0(16.4) 10.2(12.1) 8.6(7.0) 12.3(11.8)
Døgnmiddelmin.temp. 10.1(9.1) 2.6(6.1) 4.5(2.3) 5.7(5.8)
Abs. højeste temp. 28.0(24.5) 17.7(20.0) 12.8(13.8) 28.0(24.5)
Abs. Laveste temp. -1.2(-1.2) -7.7(-3.7) -3.2 (-9.2) -7.7(-9.4)
Soltimer 170(128) 145(87) 48(55) 363(270)
Nedbørmængde (mm) 40 (73) 57(76) 55(79) 152(228)
Antal nedbørdøgn 1215) 14(16) 17(18) 43(49)
Frostdøgn
min.temp. < 0°C
0.1(0.2) 9.2(1.8) 1.7(7.3) 11(9.3)
Hyppighed i % af blæst ( 3(9) 5(12) 3(15) 4(12)
6 Bf)
Fremherskende vindretning
i %
KLIMATAL FOR EFTERÅRET 2003
W:22(28) SE:19(9) SW:29(15)
Fremhævede tal : helt usædvanlige klimatal
Understregede tal : sjældne klimatal
side 12 • Vejret, 98, februar 2004
Figur 1. Øverst: Efterårets termogram fra Beldringe på Fyn. Nederst: Vindretningen målt på Hesselø i Kattegat. Figuren er
produceret af Leif Rasmussen.
Figur 2a. Middellufttryk ved havniveau for september 2003 beregnet på basis af fi re daglige DMI-HIRLAM analyse. Figurerne
er produceret af Niels Woetmann Nielsen.
Vejret, 98, februar 2004 • side 13
Vejret i september
I de første to dage af september
trænger tør men også kølig luft
ned over landet fra NE. Et højtryk
over de Britiske øer forskydes ud
over Nordsøen og videre mod
E, hvorved vejret i de næste 3-4
dage er overvejende solrigt med
dagtemperaturer omkring 20 o C.
En front fra W når ind over landet
d. 6-7. med nogen regn, især i
Jylland, og det forholdsvis varme
vejr med stedvis regn består
frem til omkring d. 11. Herefter
forstærkes igen et østgående
højtryk over Nordsøegnene, og
vejret er gennemgående tørt og
solrigt og forholdsvis varmt frem
Figur 2b. Som fi gur 2a, men for oktober 2003.
side 14 • Vejret, 98, februar 2004
til omkring d. 20.. En svag front
fra W d. 21. giver forbigående
regn stedvis. I de efterfølgende
to dage føres for årstiden
meget varm luft op over landet
fra S, op til over 25 o C, inden
en koldfront passerer d. 23.,
efterfulgt af køligere, men også
tørt og solrigt højtryksvejr i
nogle dage. I de sidste 3-4 dage
af september er vejret temmelig
køligt med stedvis byger efter
koldfrontpassage fra N d. 26.
September måneds vejr
var således overvejende tørt
og solrigt ved nok så hyppig
højtrykspræget vejr.
Vejret i oktober
I de første to dage af oktober
er vejret tørt med nogen sol.
I løbet af den næste uges tid
bliver vejret langsomt mere og
mere ustadigt med regn og
blæst fra W ved fl ere front- og
lavtrykspassager. Omkring d.11.
forstærkes et nordøstgående
højtryk over Nordsøegnene,
hvorved tør og kølig luft trænger
ned over landet fra NE. Frem
til d.18. er vejret solrigt og
tørt med udbredt nattefrost.
Et omfattende lavtryksområde
over Centraleuropa giver
regn fra omkring d. 19., og
tilstrømningen af for det meste
tør men usædvanlig kold luft fra
NE og N består i den næste uges
tid. I denne meget kolde luft fra
N falder der lokalt snebyger og
udbredt frost i indlandet i de
fl este af døgnets timer giver
negative døgnmidler, ca. minus
3 grader!. I løbet af d. 27.
trænger mild luft op over landet
fra SW ved nordøstgående
lavtryksaktivitet over Nordsøen.
Oktober måneds vejr var
således meget domineret af
usædvanlig kold luft fra N ved
fl ere lejligheder i sidste halvdel
af måneden. Snebyger lokalt og
Figur 2c. Som fi gur 2a, men for november 2003.
til dels streng nattefrost forekom.
De endnu grønne blade på
løvtræer krøllede totalt sammen
og faldt af træerne p.g.a. den for
årstiden tidlige stærke frost.
Vejret i november
Novembervejret starter ustadigt
med regn i de første 3-4 dage
ved lavtryksaktivitet over
Sydskandinavien. Derefter
forstærkes et omfattende højtryk
over Nord-og Østersøegnene.
Vejret er herved tørt, men
for det meste skyet og med
omkring normale temperaturer
for årstiden. I midten af måneden
bliver vejret igen ustadigt med
nu og da regn, idet fronter fra
W passerer landet med jævne
mellemrum. Samtidigt er vejret
overvejende temmelig mildt for
årstiden. En svag østgående
højtryksryg over landet giver
stor set tørt vejr i de sidste 2-3
dage af måneden.
November måneds vejr
var således både lav-og
højtrykspræget og langt
overvejende mildt med
luftmasser fra W og SW.
Vejret, 98, februar 2004 • side 15
Træk af Meteorologiens Historie (III)
Af Erik Rasmussen
Aristoteles og hans værk
Hvis man vil opstille en liste
over de mest betydningsfulde
meteorologer gennem alle tider
er Aristoteles (384-322 f.v.t.)
selvskreven. Dette desuagtet at
mange nulevende meteorologer
næppe har hørt om ham,
endsige kender til hans arbejder,
og desuagtet at ganske mange
af Aristoteles’ talrige teorier og
forklaringer på meteorologiske
fænomener i dag må forkastes
som forkerte eller, sagt mere
direkte, som det rene vrøvl (jfr.
f.eks. Aristoteles’ forklaring
på lyn og torden). Aristotelesforskeren
H.P.D. Lee skriver da
også herom i indledningen til sin
oversættelse af Meteorologica
(Lee H.P.D., 1952: Aristoteles,
METEOROLOGICA, The Loeb
Classical Library) ” at Aristoteles
tager så meget fejl som man
overhovedet kan i næsten alle
sine konklusioner, så at de, i
sandhedens interesse, ikke har
krav på mere end en forbigående
”antikvarisk” interesse.”
Lee forholder sig som det
fremgår af dette citat særdeles
skeptisk til det faglige indhold
af Meteorologica, men skønt
han har ret en langt stykke
hen ad vejen virker hans kritik
alligevel noget ubalanceret. Hans
meget negative bedømmelse af
Meteorologica kan muligvis
hænge sammen med at han
side 16 • Vejret, 98, februar 2004
ikke selv er meteorolog, og at
han derfor har overset nogle
af de efter vor opfattelse mere
fornuftige ting som også fi ndes
rundt omkring i det omfattende
værk. I hvert fald har den kendte
britiske meteorolog Sir Napier
Shaw en noget mere nuanceret
opfattelse af Meteorologica
som det fremgår af Manual of
Meteorology, Vol.I., Cambridge
1926. I denne bemærker Napier
Shaw nemlig, at endskønt det er
almindeligt at opfatte Aristoteles’
arbejde som rent spekulativt;
endog ”håbløst spekulative”, så
ville en fi losof (videnskabsmand)
med 1500 års mere erfaring end
Aristoteles ikke have behøvet
at skamme sig over Aristoteles’
forklaringer på dannelsen af
dug, regn, rimfrost, sne eller
regnbuer skønt disse var alvorligt
begrænset af at Aristoteles ikke
havde observationsinstrumenter
til rådighed.
Endelig står og falder
Meteorologica ikke med hvor-
Figur 1. Portræt af Aristoteles.
vidt Aristoteles havde ret eller
ej i sine forklaringer på diverse
vejrfænomener. Langt vigtigere
var det at han gennem dette
værk grundlagde meteorologien
som en videnskab og angav
en farbar vej for dens udvikling
videre frem.
Aristoteles blev født i 384
f.v.t. i byen Stageiros i det
nordlige Grækenland, hvor
faderen var hofl æge hos kongen
af Makedonien. Som syttenårig
blev han sendt til Athen,
datidens intellektuelle centrum,
hvor han studerede under
Platon ved dennes Akademi.
Skønt elev og ven af Platon
udviklede Aristoteles sine egne
fi losofi ske synspunkter der
på væsentlige punkter afveg
fra hans læremesters. Efter
Platons død i 347 forlod
Aristoteles Athen, og i året 343
accepterede han en opfordring
fra Filip af Makedonien til at
forestå opdragelsen af dennes
13-årige søn, den senere så
berømte Alexander den Store.
Da Filip døde og Alexander
overtog hans trone vendte
Aristoteles tilbage til Athen,
hvor Platons tanker dominerede
den fi losofi ske tænkning.
Aristoteles grundlagde derfor
sin egen skole, “Lykeion”,
hvorfra han i de kommende 13
år udforskede en lang række
vidt forskellige videnskabelige
områder såsom psykologi, etik,
metafysik, digtekunst, logik og
naturvidenskab.
Ved Alexanders pludselige
død i 323 blev den promakedonske
regering i Athen
styrtet og enhver der havde haft
noget at gøre med makedonierne
blev mistænkt for kollaboration.
Da der imidlertid ikke var
tilstrækkelig fyldestgørende
materiale til at anklage Aristoteles
herfor, blev han i stedet beskyldt
for gudsbespottelse. For at undgå
samme skæbne som Sokrates der
var blevet dødsdømt og henrettet
i 399 for samme forseelse,
fl ygtede han og døde året efter i
322, kun 62 år gammel, i Chalkis
på Euboia.
Aristoteles nåede utroligt
meget i sine 62 år og fi k enorm
indfl ydelse på sin eftertid som
det blandt andet fremgår af
følgende citat fra Bertrand
Russel’s bog “Vestens Filosofi ”:
“... Han dukkede op ved
slutningen af den skabende
periode i græsk tænkning, og
efter hans død varede det to
tusinde år, før verden frembragte
nogen fi losof, der tilnærmelsesvist
kunne betragtes
som hans lige. Hen imod
slutningen af denne lange
periode var hans autoritet
efterhånden blevet omtrent
ligeså uomtvistelig som kirkens,
og i videnskaben såvel
som i fi losofi en var han blevet
en alvorlig hindring for fremskridtet.
Lige siden begyndelsen
af det 17. århundrede
har næsten ethvert alvorligt
intellektuelt fremstød måttet
begynde med et angreb på
en eller anden af Aristoteles’
læresætninger ”.
Om samme emne skriver en
af vore hjemlige Aristoteles-
eksperter, Søren Porsborg, i
en kronik i dagbladet Politiken
mandag den 4. august 2003:
”Aristoteles er en af den
vesterlandske tænknings mest
indfl ydelsesrige skikkelser.
Og som grundlægger af
en lang række videnskaber
og som den, der først
klargør og diskuterer disse
videnskabers uomgængelige
teoretiske fundament, er han
uden sidestykke i historien.
Disse videnskaber bliver en
fundamental del af, hvad
vi forstår ved den vestlige
civilisation, og med fuld ret
er Aristoteles blevet kaldt
videnskabens fader. ”
Meteorologica
Aristoteles Meteorologica,
skrevet omkring 340 f.v.t., er
den ældste omfattende tekst om
meteorologi. Medens de tidligere
omtalte før-sokratiske fi losoffer
havde behandlet enkeltområder
indenfor meteorologien
som f.eks. vind eller skyer,
omfattede Aristoteles’ arbejder
samtlige kendte meteorologiske
fænomener.
Selve ordet “meteorologi”,
afl edt af ordet “meteora”, er
af ældre dato end Aristoteles
hvilket han da også selv nævner
i indledningen til Meteorologica
i hvilken han skriver:
” Vi har allerede diskuteret
naturens første årsager og
alle naturlige bevægelser,
samt stjernernes bevægelse
på himlen …
Vi mangler imidlertid i denne
undersøgelse et område
som vore forgængere kaldte
meteorologi. ”
Allerede på Homer’s tid i det
ottende århundrede f.v.t. blev
ordet “meteora” anvendt til at
betegne fænomener der foregik i
den “øvre del af verdenen”, d.v.s
ovenover jordens overfl ade, og
studiet af disse fænomener blev
kaldt “meteorologi”. Også Platon,
Aristoteles lærermester, synes at
have anvendt ordet ”meteora”
i betydningen ”ting i højden”.
For Aristoteles selv omfattede
meteorologien dog ikke alene
ting og foreteelser over Jordens
overfl ade, men som det fremgår
af indholdsfortegnelsen over
Meteorologica, tillige fænomener
på eller endog under jorden som
f.eks. jordskælv. Oprindelig
omfattede meteorologien også
astronomien indtil Aristoteles
adskilte de to fagområder.
Det med ”meteora” og
”meteorologi” nært beslægtede
ord “meteor” bruges nu
om dage stort set kun i
astronomisk sammenhæng
som betegnelse for et større
eller mindre himmellegeme
der trænger ind i jordens
atmosfære. I meteorologisk
betydning bruges ordet næsten
udelukkende i kombinationen
”hydrometeor” som en
betegnelse for alle fl ydende eller
faste kondensations-produkter
fra vanddamp i atmosfæren som
f.eks. regndråber eller hagl.
Brugen af ordet “meteor” i
dettes astronomiske betydning
går tilbage til den tid da kometer
blev opfattet som et fænomen
i den nedre atmosfære (under
månens sfære), men helt op
i renæssancen dækkede ordet
”meteor” i overensstemmelse
med sin oprindelige betydning
over alle atmosfæriske
fænomener så som skyer, dug,
Vejret, 98, februar 2004 • side 17
vinde, lyn og torden, kometer,
stjerneskud, regnbuer osv. Det
er i den forbindelse interessant
at bemærke at ”meteor” i
betydningen ”vejrfænomener” i
dansk sammenhæng anvendtes
helt op i det nittende århundrede
(se ”Veirpropheten” fra 1839 af
N.P. Schøler genoptrykt 1989
på forlaget AKKA-Hammel)
hvor f.eks. følgende passus
kan fi ndes: ”..heller ikke
har erfaringen lært mig, af
meteorerne om sommeren at
forudse den påfølgende vinters
beskaffenhed.”
Meteorologica består af
fi re bøger, af hvilke dog kun
de tre første, helt eller delvist,
omfatter det vi i dag forstår
ved meteorologi. Man får
en idé om spændvidden i
Aristoteles’ arbejde ved en
betragtning af nedenstående
indholdsfortegnelse af indholdet
i de tre første bøger:
Bog I
Kap. 1: Om meteorologien
generelt
Kap. 2-3: Almindelige principper
og de fi re elementer.
“Æteren” og de to typer
“uddunstninger”.
Kap. 4: Stjerneskud
Kap. 5: Nordlys og deres årsag.
Kap. 6-7: Kometer, deres natur
og deres indvirkning
på vejret
Kap. 8: Mælkevejens årsag,
dannelse og natur
Kap. 9: Om dannelsen af regn,
skyer og dis
Kap. 10: Om dug og rimfrost
Kap. 11: Om regn, sne, hagl
og deres relation til
rimfrost
Kap. 12: Om hagl
side 18 • Vejret, 98, februar 2004
Kap. 13: Om vinden og
dannelsen af fl oder
Kap. 14: Klimaændringer
Bog II
Kap. 1-3: Om havet, dets
oprindelse og årsagen
til at det er salt
Kap. 4-6: Vindende, deres årsag,
vindforholdende i
forskellige klimazoner,
de forskellige typer
vinde og deres
retninger
Kap. 7-8: Jordskælv og deres
årsag
Kap. 9: Lyn og torden
Bog III
Kap. 1: Om hvirvelstorme,
hvirvelvinde og
tordenkiler
Kap. 2-3: Haloer
Kap. 4-5: Regnbuer
Kap. 6: Om bisole samt
konkluderende bemærkninger.
Det ses fra denne
indholdsfortegnelse at Meteorologica,
udover det vi i dag
opfatter som meteorologi,
omfattede emner indenfor så
forskelligartede videnskaber
som astronomi, geografi ,
geologi og seismologi. Denne
brede beskrivelse var et typisk
træk for en tid hvor en bredt
favnende “naturfi losofi ”
endnu ikke var udkrystalliseret
i enkelte naturvidenskabelige
fagdiscipliner. Endelig var der
set med Aristoteles’ øjne en
god sammenhæng mellem de
tilsyneladende mangeartede
fænomener idet de alle
kunne forklares ud fra samme
grundlæggende principper
Meteorologica var ikke alene
et udtryk for Aristoteles’ egne
iagttagelser og overvejelser,
men delvis baseret på
tidligere naturfi losoffers
arbejder. Men, medens de
første naturfi losoffers metode
havde været i det væsentlige
“induktiv”, d.v.s. de sluttede
sig til generelle sammenhænge
ud fra en række enkelttilfælde,
så anvendte Aristoteles en mere
“deduktiv metode”. Aristoteles
brugte således ikke så meget
observationer af vejret til at
udvikle sine meteorologiske
teorier, men fortolkede i stedet
observationerne således at de
passede ind i hans spekulative
antagelser om naturens væsen.
Universet og de fi re elementer
Meteorologica er bygget op
omkring to grundlæggende
teorier. For det første antog
Aristoteles at universet havde
kugleform som tidligere
beskrevet af Eudoxos (408-
355 f.v.t.). Eudoxos var en af
antikkens største matematikere
og opstillede et genialt system
til forklaring af stjernernes og
planeternes bevægelse, idet
han forestillede sig, at disse
himmellegemer var anbragt på
en række roterende kugleskaller
eller ”sfærer” i en “naturlig”
evig og uforanderlig rotation om
et fælles centrum. I det fælles
centrum for de 27 roterende
kugleskaller, befandt den
hvilende jord sig. Den yderste
kugleskal bar og bevægede
fi ks-stjernerne medens de
øvrige kugleskaller bevægede
de syv planeter: Saturn, Jupiter,
Mars, Solen, Venus, Merkur og
Månen, idet Solen og Månen
betragtedes som planeter. I
Eudoxos system kunne hver
planets bevægelse beskrives
ved hjælp af fi re kugleskaller
der rullede på hinanden; én for
den daglige bevægelse, én for
bevægelsen langs dyrekredsen
og endelig to yderligere sfærer
for at redegøre for planeternes
retrograde bevægelser. Eudoxos'
system blev senere forbedret
af Callippus, hvis system
Aristoteles udbyggede yderligere
ved at tilføje endnu en række
kugleskaller hvorved han nåede
op på et kompliceret system på
ikke mindre end femoghalvtreds
roterende himmelske sfærer til
forklaring af himmellegemernes
daglige og årlige bevægelser.
Aristoteles inddelte det
kugleformede univers i to
hovedregioner: en yderste, den
himmelske materies område,
som han defi nerede som
området på den anden side af
månesfæren og i hvilken alt var
evigt og uforanderligt. Studiet
af dette område hørte ifølge
Aristoteles til astronomien.
Grænsen mellem den himmelske
sfære og den jordiske eller
sublunare region udgjordes af
månesfærens indre overfl ade.
Denne grænse dannede i det
aristoteliske univers et skarpt
skel mellem to områder indenfor
hvilke både materien og de
fysiske love var helt forskellige.
Medens alt som ovenfor nævnt
var evigt og uforgængeligt i den
himmelske region så var tingene
omskiftelige og forgængelige i
den jordiske.
Fænomenerne i den jordiske
sfære som beskrevet i Meteorologica
omfatter udover egentlige
meteorologiske fænomener som
f.eks. regn, hagl, vind, torden,
tillige en række fænomener, som
vi i dag regner som hørende til
astronomien, herunder stjerneskud,
meteorer, kometer og mæl-
kevejen; fænomener som alle,
ifølge Aristoteles, tilhørte den
jordiske sublunare region. Uden
for fi ksstjernehimlen, også kaldet
fi rmamentet, fandtes ifølge grækernes
opfattelse ingenting, ikke
engang tomt rum!
Aristoteles’ anden grundlæggende
teori var baseret på
Empedokles' lære om de fi re
elementer. Ifølge Aristoteles
bestod alle legemer i den
sublunare eller jordiske region
af de fi re grund-elementer jord,
vand, luft og ild. Hvert af disse
havde deres ”naturlige plads” og
var arrangeret i fi re koncentriske
kugleskaller med elementet jord
inderst som vist på Figur 3.
Placeringen af de fi re
elementer som vist på Figur 3
med den tunge jord inderst og
“ilden” yderst skal ikke opfattes
bogstaveligt, men skal illustrere
at de fi re elementer stræber mod
at fi nde deres rette plads med det
tungeste element ”jord” inderst,
derpå vand og luft, og endelig
ilden yderst. Tørt land er således,
uanset det er tungere end vand,
ikke altid beliggende under vand.
Ild som vi kender den her på
jorden er ligeledes langt fra sin
rette plads og befi nder sig ikke
i den rette sfære. Den er derfor
ikke ”ren” hvilket viser sig ved
at den er synlig medens den i
sin rette sfære ovenover luften
er usynlig.
Aristoteles antog, at hver
Figur 2. Det aristoteliske, geocentriske univers i en middelalderlig-kristelig ”folkeudgave”.
Figuren viser tre sfærer udenfor den sfære der bærer fi ksstjernerne. Kun
den ene af disse, Primum mobile, har en astronomisk betydning, de to andre er
rent religiøse. Figuren er en simplifi kation af Aristoteles' univers idet den ikke
viser alle de mange sfærer der var nødvendige for at reproducere planeternes
komplicerede bevægelser (fra ”Fra Kaos til Kosmos” af Olaf Pedersen og Helge
Kragh, Samlerens Bogklub, 2000).
Vejret, 98, februar 2004 • side 19
af de fi re elementer havde en
“naturlig bevægelse”. For jorden
og vandets vedkommende
var denne ind mod universets
centrum (Jordens midte) takket
være en egenskab kaldet
“tyngde”, og for luft og ild lodret
opad på grund af en modsat
tendens kaldet “lethed”. Som
følge af disse egenskaber ville
legemer sammensat af et eller
fl ere af disse elementer have en
tendens til at samle sig på deres
naturlige sted i universet afhængig
af det dominerende element
i deres sammensætning.
De fi re elementer kunne hver
især forvandles og dermed overgå
fra det ene til det andet; eller
med Aristoteles’ ord: “hvert af
dem eksisterer potentielt i de
andre”. Der foregik en konstant
blanding og vekselvirkning
imellem elementerne, hvilket
resulterede i verdenen, som
vi kender den. I den fysiske
verden var de fi re elementer
ikke altid i balance og mange
naturfænomener som dug,
frost og regnbuer blev anset
som fl ygtige på grund af en
ikke-hensigtsmæssig elementsammensætning.
Det vi kort kan
kalde ”elementlæren” kom til at
spille en væsentlig rolle helt op i
16-hundrede tallet, og spor heraf
fi ndes den dag i dag i udtrykket
”elementernes rasen” brugt om
voldsomme vejrforhold.
Elementernes ”skabelse” og
egenskaber blev på smukkeste
vis beskrevet på digterisk
form nogle hundrede år efter
Aristoteles af Ovid i et værk
hvori denne skildrede den græske
skabelseshistorie. Elementerne
skabelse beskrives heri på
følgende måde:
side 20 • Vejret, 98, februar 2004
” Før have og lande var til, og
himlen, der dækker det hele,
var alt i naturen ét og
ens overalt på kloden,
en blanding af alt imellem
hinanden, det såkaldte kaos,
en plump og uformelig masse,
og i den, hulter til bulter, splidagtige
kim til ting, der endnu
ikke hang sammen.
…
Selv om jorden og havet
og luften fandtes i kaos,
var jorden umulig at gå på,
og vandet manglede opdrift,
luften var uden klarhed
og lys. Og intet bestod i
blivende former, og alt var bestandigt
på tværs af hinanden,
da kulde i selv samme masse
sloges med hede, og væde
med tørhed, blødt med det
hårde og tungt med ting
uden tyngde.
En gud og naturens forbedring
fi k denne konfl ikt til at slutte
og afskar jorden fra himlen og
bølgen fra stranden og skilte
himlens krystalklare hvælv fra
de tættere luftlag derunder.
Da de elementer først var
redt ud af den rodede bunke,
Fik de hver deres plads,
harmonisk afbalanceret.
Den fl ammende, vægtløse
kraft i den hvælvede
himmel for opad
og fandt sit blivende sted på
den højeste tinde. Derunder
følger, i tyngde og lag,
det atmosfæriske lufthav;
de tungere grundstoffer samles
om jordens tættere masse,
der synker i kraft af sin tyngde;
og vandet samler sig om den
og får pladsen som bånd om
kontinenternes verden. ”
Senere i værket beskriver Ovid
noget mere detaljeret de fi re
elementer:
” Ej heller hvad vi betegner
som grundelementer, er
varigt.
Lyt omhyggelig til, hvad jeg
lærer jer om deres kredsløb!
Den evige verden består
af fi re skabende stoffer,
hvoraf to, det er jorden og
vandet, er tunge og tvinges
nedad af deres masse.
Og lige så mange er lette,
frie for tyngde, og søger,
da intet holder dem nede,
opad i højderne, luften, og
endnu renere, ilden.
Adskilt er de i rummet, men
alt er sammensat af dem,
henfalder til dem igen. Og
jorden bliver fortyndet,
opløser sig til det klareste
vand, og vandet forsvinder
i vind og bliver til luft. Og
luften, befriet for tyngde,
bliver så fi n, at den springer
i ild helt oppe i himlen.
Siden vender det atter, og
rækkefølgen er omvendt:
Ilden fortættes til luft, og
luften til tåge, og tågen
atter til vand, og vandet
Figur 3. Aristoteles’ model af det sublunare
univers
til jord ved at koagulere.
Ingen art er stabil, men
verdens fornyer, naturen,
lader dem alle stå frem i
bestandig skiftende former."
(Fra: OVIDS FORVANDLINGER,
Centrum 1989, oversat af Otto
Steen Due).
Udenfor den jordiske region
fandtes ifølge Aristoteles den
himmelske verden med måne og
planeter og yderst, fi rmamentet
med dets stjerner. For at forklare
himmellegemernes evige cirkelbevægelse
antog Aristoteles at
disse, såvel som de himmelsfærer
der førte dem rundt, bestod af et
på jorden ukendt femte element
kaldet “aither” (æter) og hvis
naturlige bevægelse, modsat de
fi re jordiske elementers retlinede
bevægelse, var cirkulær og evig.
Alternativt forklarede Aristoteles
himmellegemernes bevægelse
som styret af en række såkaldte
”ubevægelige bevægere”, i alt femoghalvtreds,
én for hver sfære.
Af disse blev den bevæger som
styrede fi ksstjernehimlen anset
for den vigtigste og senere delvis
identifi ceret med den kristne
Gud.
Ifølge den græske naturopfattelse
kunne de fi re
elementer føres tilbage til fi re
primære egenskaber: det tørre,
det våde, det varme og det
kolde. Ethvert stof indeholder
mindst 2 af disse kvaliteter som
kan kombineres til de 4 primære
elementer med deres tilhørende
egenskaber: jord (tør og kold),
vand (våd og kold), luft (våd og
varm) og ild (tør og varm).
Uddunstninger og dampe
Udover de fi re grund-elementer
arbejdede Aristoteles med
yderligere to grundlæggende
“substanser”. Disse benævnes
under ét på engelsk:
“exhalations”, som i det følgende
er oversat til “uddunstninger”
(undertiden anvendes også
det danske ord “ånde” for
disse “exhalations”). De to
substanser der dannes ved solens
indvirkning på havet eller på en
våd landoverfl ade, henholdsvis
på en tør jordoverfl ade minder
begge om elementet “luft”
og spillede en stor rolle ved
forklaringen af meteorologiske
fænomener. Når varmen
fra solens stråler påvirkede
havoverfl aden mente Aristoteles
at der dannedes en uddunstning
kaldet “damp” og som var fugtig
og kold. Når solstrålerne faldt på
jordoverfl aden var situationen
noget mere kompliceret.
Aristoteles skriver herom:
"Uddunstningerne som
stiger op fra jorden når den
opvarmes af solen er ikke,
som nogen tror, af samme
slags , men to; én der er
dampagtig i sin karakter, og
en anden mere “vindagtig”.
Dampen stammer fra vand
indeni og ovenpå jorden,
medens uddunstningen fra
selve jorden, som er tør, mere
ligner røg.”
De to uddunstninger, den kolde
fugtige damp fra havoverfl ader
eller vand på jorden samt den
tørre jorddunst, var, som allerede
nævnt, begge væsentlige for
forklaringen af en række vigtige
vejrfænomener. Så forskellige
fænomener som vind og torden
f.eks. forklaredes således begge
som forårsaget af den tørre
jord-dunst, medens de våde
“dampe” var den substans der
lå til grund for dannelse af “våde”
vejrfænomener som f.eks. skyer
og regn.
Forskellen mellem damp,
dunst og luft var fl ydende som
det fremgår af følgende citat fra
Meteorologica:
”...vi må forstå at den del
af luften som befi nder sig
nærmest jordoverfl aden
er fugtig og varm fordi
den er dampagtig og
indeholder uddunstninger
fra jordoverfl aden, men den
del der ligger højere oppe er
varm og tør.”
Dampe og tørre dunster blev som
ovenfor nævnt dannet samtidig,
og arten af det vejr som de
måtte give anledning til afhang
i væsentlig grad i hvilket forhold
de to substanser blev blandet.
For eksempel ville en blanding
der bestod af megen damp og
en lille mængde tør dunst give
anledning til regn uden lyn,
men med en smule torden. På
den anden side forklaredes det
fænomen at man specielt om
sommeren kunne observere
skyer fra hvilke det lynede uden
at der faldt nedbør med at disse
skyer i det væsentlige bestod af
varm og tør dunst.
Medens de før-sokratiske
naturfi losoffer hældede til den
antagelse at skyer var en slags
koncentreret luft fremgår det
af Meteorologica at Aristoteles
var klar over at skyer bestod af
vand. Dette fremgår af Kapitel 9
i den første bog hvor han direkte
skriver: ”luft der kondenseres til
vand er skyer”.
Efter at damp, henholdsvis
tør dunst var dannet kunne
Vejret, 98, februar 2004 • side 21
de udsættes for forskellige
påvirkninger af hvilke varme
og kulde var de vigtigste.
Varme og kulde blev opfattet
som “modsatte størrelser”
der frastødte hinanden og
bevirkede at modparten trak
sig sammen (koncentreres).
Varme og kulde blev på denne
måde afgørende for hvorvidt
der i en given situation dannes
nedbør, eller sagt på en anden
måde, temperaturændringer
afgjorde hvorvidt en given
meteor ville udvikles eller ej
(ordet “meteor” er her anvendt
i sin meteorologiske betydning).
Forskelle i temperatur kunne
opstå f.eks. ved en skys passage
gennem et koldt luftlag, fra
solstråling eller fra påvirkning af
ild-sfæren.
Som vist på Figur 3 var
Aristoteles’ atmosfære inddelt i
to lag; et indre lag der bestod
af elementet luft, og et ydre der
bestod af elementet “ild” der,
som beskrevet af Aristoteles,
”strakte sig omkring den jordiske
sfære som et slags antændeligt
stof der ofte ved blot en lille
bevægelse brød i fl ammer”.
Sådanne ”små bevægelser”
var der ingen mangel på, idet
sfærernes evige cirkelbevægelser
forårsagede uophørligt
forstyrrelser der antændte den
himmelske ild med det resultat
at der dannedes fænomener som
kometer, stjerneskud og, ikke
mindst, selveste mælkevejen.
Luftsfæren var yderligere
inddelt i tre sfærer eller lag
som vist på Figur 4 hvoraf den
nederste sfære blev opvarmet
af tilbagekastede solstråler. Den
mellemste sfære hvor der ikke
var nogen direkte varmekilde var
kold, og den øverste atter varm
side 22 • Vejret, 98, februar 2004
på grund af dens beliggenhed
som nabo til ild-sfæren.
En konsekvens af denne
tredeling var, at skyer ikke
kunne dannes højere oppe end
toppen af de højeste bjerge fordi
atmosfæren højere oppe bestod
af ild. Skyer kunne heller ikke
dannes i laget nærmest jorden
idet dette blev opvarmet af
refl ekteret sollys hvilket også
forhindrede skydannelse. Ud fra
sin generelle kosmologiske teori
kom Aristoteles således frem
til at skyer kun kunne dannes
i en nærmere afgrænset del af
atmosfæren som vist på Figur 5.
Aristoteles’ forklaring på hagl
Et glimrende eksempel på
hvorledes Aristoteles udleder
en meteorologisk teori udfra en
generel viden om et emne og ved
at tolke denne viden i lys af sine
a priori almene teorier fi nder vi
i hans forklaring på fænomenet
hagl. Hagl præsenterede for
Aristoteles som for mange andre
lige op til vor egen tid et særligt
problem, omfattende spørgsmål
som: hvorfor forekommer hagl,
der består af is, så sjældent
om vinteren, og hvordan
holdt de store dråber, som
Aristoteles forestillede sig frøs
til is og derved dannede hagl,
sig svævende i atmosfæren?
Begge disse spørgsmål er højst
relevante og er først blevet
fyldestgørende besvaret for
relativt få år siden. Aristoteles
svar på disse og andre spørgsmål
Figur 4. Luftsfærens tre områder. Det nederste opvarmes af refl ekterede solstråler,
den midterste region er kold og indeholder forskellige ”meteorer” medens den
øverste er varm på grund af den ovenover liggende ildsfære (fra A Handbook of
Renaissance Meteorology af S.K. Heninger, Duke University Press, 1960).
vedrørende hagl giver han i
Meteorologica (nedenstående
afsnit fra Meteorologica såvel
som de følgende er alle oversat
fra Lee H.P.D., 1952: Aristoteles,
METEOROLOGICA, The Loeb
Classical Library):
”... Når vi overvejer de processer
gennem hvilke der dannes
hagl må vi tage såvel de letforklarlige
som de tilsyneladende
uforklarlige i betragtning.
(1) Hagl er is, og vand fryser
om vinteren; dog forekommer
hagl hovedsagelig i for- og
efterår; de er noget mindre
hyppige sent om sommeren,
og sjældne om vinteren hvor
de kun forekommer når det
ikke er for koldt. Generelt
forekommer hagl i varme
områder, og sne i mere
kolde.
(2) Det er tillige besynderligt
at vand skulle fryse i den øvre
region; For det (dampen) kan
ikke fryse førend det er blevet
til vand, og herefter kan det
ikke i nævneværdig tid forblive
svævende i luften. Vi kan heller
ikke hævde at smådråber, på
grund af deres lille størrelse,
hviler på luften ligesom små
jord- eller guldpartikler der
ofte svømmer på vand, og at
mange små smelter sammen
til store dråber hvorefter de
falder ned. Dette kan ikke ske
når det drejer sig om hagl idet
Figur 5. Området hvor skydannelse er
mulig ifølge Aristoteles.
faste partikler ikke kan fl yde
sammen på samme måde
som væsker. Det følger klart
heraf at tilstrækkelig store
vanddråber må være båret
oppe af luften idet de ellers
ikke kunne være så store efter
at være frosset til hagl.
Nogle tror at årsagen og
oprindelsen til hagl er
følgende. Når en sky tvinges
op i den øvre atmosfære som
er koldere fordi refl eksionen
fra jordens overfl ade af
solens stråler ikke rækker
herop, så er vandet når det
når herop frosset. Dette skulle
forklare hvorfor haglbyger er
hyppigere om sommeren og i
varme områder, fordi varmen
tvinger skyerne højere op fra
jordoverfl aden. Men
(1) sagen er at hagl er
meget sjældne i højtliggende
områder selv om dette ikke
skulle være tilfældet ifølge
deres teori; og vi iagttager i
stedet at sne for det meste
falder på højtliggende
områder.
(2) Skyer er ofte, ledsaget
af voldsom støj, blevet
observeret at bevæge sig i
ringe højde nær jordoverfl aden
hvilket er blevet opfattet som
et varsel om kommende
katastrofer og har skræmt de
som så og hørte det fra vid
og sans. Men, undertiden
når sådanne skyer er blevet
set uden ledsagende støj, er
der faldet hagl af en utrolig
størrelse og uregelmæssig
form. Dette viser at de ikke
kan være faldet særlig langt
og at de var frosset nær ved
jordoverfl aden, modsat til
hvad den teori som vi her
kritiserer, hævder. Desuden,
(3) store hagl må dannes som
følge af en intens afkøling,
for, som enhver kan se, så
er hagl is. Nu forholder det
sig sådan at store hagl har
en uregelmæssig form og
dette beviser at de frøs nær
jordoverfl aden; for de hagl
der er faldet langt slides
under faldet og bliver som
følge heraf små og runde af
facon.
Det følger klart heraf at
frysningen ikke fi nder sted
fordi skyen er tvunget op i
den øvre kolde region.”
Og Aristoteles fortsætter:
” Som bekendt frastøder
varme og kulde hinanden
således at underjordiske
steder (huler) er kolde når
vejret er varmt og varme i
frostvejr. Vi må antage at
det samme gør sig gældende
i luften således at kulden i
varme årstider koncentreres af
den omkringliggende varme
hvilket forårsager en pludselig
overgang fra sky til vand. På
grund heraf er regndråber
meget større på varme dage
end om vinteren, og bygerne
mere voldsomme. En byge
siges at være mere “voldsom”
når nedbøren er kraftig, og
dette sker når kondensationen
sker hurtig. Denne proces er
præcis modsat af det som
Anaxagoras hævder. Han
hævder nemlig at dette sker
når skyen vokser op i den
kolde luft; hvorimod vi siger
at det sker når skyen er sunket
ned i den varme luft, og jo
mere udpræget jo mere skyen
er sunket ned. Undertiden
forstærkes kulden indeni
Vejret, 98, februar 2004 • side 23
skyen af varmen udenfor, og
fryser dermed vandet som
den har dannet til hagl…”
Aristoteles’ diskussion og
forklaring af hvorledes hagl
dannes illustrerer på udmærket
vis den metode han anvendte
gennem hele sit store værk om
meteorologien. Medens mange
af Aristoteles’ forgængere i
udstrakt grad havde baseret deres
teorier på observationer og i den
forbindelse anvendte en mere
eller mindre induktiv metode,
d.v.s en tænkemåde hvor man
slutter sig fra enkelttilfælde til
mere almene regler, så anvendte
Aristoteles hovedsagelig en
deduktiv metode hvorigennem
han ud fra en række på forhånd
givne antagelser, ræsonnerede
sig frem til forklaringer på
forskellige meteorologiske
fænomener.
Aristoteles’ forklaring af
fænomenet vind
Som endnu et eksempel på
Aristoteles’ arbejdsmetode
skal vi se på hans forklaring af
fænomenet vind. Aristoteles og
med ham forfattere helt frem til
1600-tallet forkastede den for
os så selvfølgelige antagelse
at vind er luft i bevægelse,
og forklarede i stedet vinden
som uddunstninger fra jorden.
Denne efter vor opfattelse
noget ejendommelige teori er
desto mere forbavsende al den
stund at tidligere naturfi losoffer,
før Aristoteles, som f.eks.
Hippokrates og Anaximander
helt korrekt havde forklaret vind
som luft i bevægelse. Aristoteles
havde imidlertid kun foragt
tilovers for denne opfattelse, og
udtalte herom at “almindelige
side 24 • Vejret, 98, februar 2004
menneskers uvidenskabelige
opfattelse var at foretrække frem
for den slags teorier”.
Aristoteles’ egen forklaring på
vindens natur fi ndes i Meteorologica,
Bog II, Kap. 4 hvor han
også beskæftiger sig med fænomenet
“regn”. Han erindrer her
om eksistensen af de to typer
uddunstninger, en fugtig og en
tør. Den fugtige kalder han som
før nævnt “damp” og den tørre
“en slags røg”. Han fastslår at
de to uddunstninger altid eksisterer
sammen, og når han taler
om blot én af dem mener han
dermed at denne dominerer i
forhold til den anden. “Damp”
er ifølge Aristoteles kilden til
regn, medens den “tørre uddunstning”,
blandt meget andet,
”er kilde til og substansen af alle
vinde”. “Luften” som den omgiver
os indeholder, stadig ifølge
Aristoteles, en blanding af de to
uddunstninger og får på grund
heraf egenskaberne “fugtig” og
“varm”. Angående vinden er det,
hævder Aristoteles en absurd
tanke at “... den luft der omgiver
os ved at sættes i bevægelse
skulle forvandles til vind “.
Efter at have redegjort
for regnens og vindens
grundlæggende natur fortsætter
Aristoteles:
“Kendsgerningerne underbygger
vor teori. Uddunstningerne
fi nder hele tiden sted,
men med forskellig styrke
og omfang således at skyer
og vind forekommer i deres
naturlige balance alt efter
årstiden. Idet der nogle år
kan være en stor overvægt af
fugtig damp og andre år en
tilsvarende overvægt af den
tørre “røg-agtige” dunst bliver
førstnævnte år regnfulde
og våde, medens de andre
bliver forblæste og tørre.”
Det forhold, at vindene blæser
horisontalt uanset, at dunsterne
stiger vertikalt op fra jord/havoverfl
aden, forklarer Aristoteles
med, at dunsterne, og dermed
vindene, følger himlenes
bevægelse.
Aristoteles afslutter sine
betragtninger over regnen
og vindens natur med nogle
interessante, og fra hans
synspunkt ganske logiske
betragtninger hvorigennem han
sammenligner vindene med en
fl od:
“Kendsgerninger viser at
Figur 6. Middelalderlig illustration
af et ødelæggende stormvejr
udgående fra en sky (fra
A Handbook of Renaissance
Meteorology af S.K. Heninger,
Duke University Press, 1960).
vindene dannes ved en
gradvis sammensmeltning
af mange dunster på samme
måde som fl oderne dannes
ved kilder som springer frem
fra jorden. Enhver vind er
svagest på det sted hvorfra
den blæser. I takt med at de
kommer fremad og forlader
deres oprindelsessted vinder
de i styrke. Således er vinteren
mod nord rolig og vindstille;
d.v.s. det er den oppe nordpå,
men den vind der starter så
blidt at den næppe kan
mærkes bliver en storm på
dens videre vej”.
Lyn, torden og tordenkiler
Få vejrfænomener har skræmt
mennesker gennem tiderne
som lyn og torden, og ikke
overraskende har disse
fænomener fra de tidligste
tider været kædet sammen med
guderne og disses færden.
Forestillingen om lynet
som gudernes våben er kendt
fra talrige gamle religioner og
myter. Babyloniernes Marduk,
grækernes Zeus, Romernes
Jupiter, og vores egen Thor,
kastede alle tordenkiler og lyn
mod deres fjender. Også HERREN
i Det Gamle Testamente betjener
sig ifølge Jobs Bog af lynene.
Vi skal vende nærmere tilbage
til dette interessante område
senere og her blot se på hvorledes
Aristoteles der ikke accepterede
de mytiske forklaringer forestillede
sig dannelsen af lyn og torden.
Aristoteles indleder kapitel 9 i
Bog II af Meteorologica med følgende
overraskende udtalelse:
” Lad os fortsætte med at
forklare lyn og torden, plus
hvirvelvinde, ild-vinde og
tordenkiler; for deres årsag er
alle den samme.”
Han fortsætter derefter med at
minde om, at der eksisterer to
uddunstninger, den våde og
den tørre. Han noterer at disse,
når de stiger op, kondenserer
til skyer hvis tæthed er størst i
toppen af skyerne hvor varmen
undslipper, dvs. hvor skyen
afkøles, og fortsætter:
”Men hvis noget af den tørre
uddunstning bliver fanget
i forbindelse med at skyen
afkøles, presses den ud,
samtidig med at skyen trækker
sig sammen, og støder herved
på de nærliggende skyer.
Herved opstår det som vi
kalder torden... Forskellen
i lyd skyldes skyernes
uregelmæssige form og
hullerne i deres indre.
Der sker sædvanligvis det at
uddunstningen som stødes
ud bryder i brand og brænder
med en tynd og svag ild:
dette er hvad vi kalder lyn.
De dannes efter kollisionen
og tordenen, men vi ser dem
først fordi synet er hurtigere
end hørelsen.”
Aristoteles går derefter på sin
sædvanlige måde i gang med at
nedgøre tidligere naturfi losoffers
idéer:
“ Der fi ndes imidlertid folk
der hævder at der rent faktisk
fi ndes ild inde i skyerne.
Empedokles hævder at lynet
kommer fra solstråler som
opfanges i skyens indre; Anaxagoras
at den (ilden) er en
del af den øvre æter (som han
kalder ild) som er sunket ned
fra oven. Lyn er da glansen af
denne ild, og tordenen lyden
når den slukkes i skyen. “
Aristoteles argumenterer derpå
ret detaljeret hvorfor man må
forkaste disse to teorier, og
slutter endelig kapitlet med
følgende betragtning:
“ Dette er andres teorier om
torden og lyn. Nogle hævder
at lyn er en refl eksion, andre
at lynet skyldes ild der skinner
gennem skyen og at
torden fremkommer når ilden
slukkes....Vi (Aristoteles)
hævder, at det vi hører som
torden i skyerne er det samme
som vinden på jorden og jordskælvene
under denne idet
den grundlæggende bestanddel
af alle disse fænomener er
den samme, nemlig den tørre
uddunstning. Hvis denne bevæger
sig i en bestemt retning
er den vind, i andre tilfælde
forårsager den jordskælv; når
skyerne trækker sig sammen
og kondenserer til vand bliver
den (tørre uddunstning)
udstødt og forårsager torden
og lyn. ”
Efter at have forklaret lyn og
torden beskæftiger Aristoteles
sig med de i mytologien så
ofte omtalte tordenkiler. Ifølge
Aristoteles dannes disse når
store mængder tør uddunstning
presses ud inde i selve skyen.
Afhængig af karakteren af den
tørre uddunstning (hvorvidt
den er “tynd” eller “meget
tynd”) opererer Aristoteles
med to slags tordenkiler, hvoraf
kun den ene brænder det den
rammer. Selve tordenen kan
også ifølge Aristoteles ødelægge
Vejret, 98, februar 2004 • side 25
ting. Det skyldes dog ikke selve
lyden, men det at den tørre
uddunstning som forårsagede
lyden rammer det pågældende
objekt. Ting der ødelægges af
“torden uddunstninger” bliver i
modsætning til de der rammes af
tordenkiler ikke brændt.
Som det fremgår af
ovenstående skelner Aristoteles
mellem lyn som han opfatter
som et ret ufarligt fænomen,
og de langt mere voldsomme
og farlige tordenkiler. Senere i
antikken videreførte romerne
denne tankegang idet de skelnede
mellem fulgur, selve lynglimtet,
og fulmen, tordenkilen. Mange
af datidens lærde var af den
opfattelse at tordenkilernes
ødelæggende virkning skyldtes
de såkaldte tordensten som
man forestillede sig blev dannet
ved at de tørre uddunstninger i
skyerne undertiden størknede og
dannede et fast legeme, altså en
tordensten, og at det var sådanne
tordensten der muliggjorde at et
lynnedslag kunne fl ække f.eks.
et stort træ. Tordenkiler og
tordensten spillede en stor rolle
såvel i antikken som op gennem
middelalderen som illustreret på
Figur 7.
Problemer: et “ukendt” værk
Endskønt Aristoteles’ mest
betydningsfulde bidrag til
meteorologien skal fi ndes i
Meteorologica, beskæftigede
han sig derudover også ret så
detaljeret med meteorologiske
fænomener i det langt mindre
kendte værk Problemer, der
består af en hel række, i alt 38,
mindre bøger. I forordet til den
engelske oversættelse (Page
et.al. (eds.), 1961) anføres
det, at Problemer formodentlig
side 26 • Vejret, 98, februar 2004
bedst kan opfattes som en slags
notesbog med en samling af
opgaver eller diskussionsemner,
samt at den form hvorunder
vi kender Problemer i dag og
som stammer fra det tiende
århundrede, sandsynligvis ikke
er identisk med Aristoteles
oprindelige værk.
De mange bøger handler om
vidt forskellige emner. Den første
om medicin, den anden om
sved, den tredje om vin-drikning
og fuldskab o.s.v. o.s.v. Af
størst interesse i meteorologisk
sammenhæng er bøgerne
XXV og XXVI omhandlende
henholdsvis “Problemer i
forbindelse med luft” og
“Problemer i forbindelse med
vinden”. Bog XXV vedrørende
luften indeholder i alt 22
spørgsmål eller “problemer” plus
forslag til svar eller løsninger.
Mange af spørgsmålene er højst
relevante også for en nutidig
meteorolog, og vidner om en
skarp iagttagelsesevne. Således
spørges der i spørgsmål 5:
“ Hvorfor er det koldere tidligt
om morgenen ved daggry
end om natten hvor solen er
længere væk fra os? ”
og på lignende måde i spørgsmål
15:
“ Hvorfor er det koldere ved
daggry end om aftenen? ”
Figur 7. Op gennem tiderne har der været mange beretninger om sælsomme
fænomener og syn på himlen. Plinius beretter således i sin ”Historia Naturalis”
om “… lyden af våben og trompeter fra himlen...” og om hvorledes man har
set himmelske kampklare hære marchere mod hinanden fra henholdsvis øst og
vest. Fulke (1571) skrev om observationer af slotte, byer, kampe, uhyrer o.s.v. på
himmelhvælvingen. Figuren der er fra 1628 illustrerer en “himmelsk kamp” med
kanoner der beskyder hinanden (torden) og fl ere andre fænomener. Vindene er
som ofte på den tids billeder afbildet som kommende fra hoveder af keruber med
oppustede kinder (jfr. Figur 6). De trekantede genstande nederst på fi guren er
tordensten der stammer fra uvejret oppe på himlen. (fra A Handbook of Renaissance
Meteorology af S.K. Heninger, Duke University Press, 1960)
Videre lyder det i spørgsmål 18:
“ Hvorfor er det koldere når
himlen er klar (skyfri) end
når det er overskyet? For
stjernerne og himlen er varme.
Er det fordi der intet er som
begrænser fordampningen
når himlen er skyfri, medens
denne er begrænset når
himlen er overskyet?...”
Alle disse spørgsmål kan
ret enkelt besvares ud fra
et kendskab til elementær
strålingsteori, men viden om
denne lå på Aristoteles tid et par
tusinde år ude i fremtiden.
I Bog XXVI fi nder vi ikke
mindre end 62 spørgsmål
vedrørende vind og vindforhold.
At Aristoteles viser en så stor
interesse for netop vinden
kan ikke overraske al den
stund, at netop denne var
den formodentlig vigtigste
meteorologiske parameter for
oldtidens søfarende nationer i
Middelhavsområdet. Følgende
“smagsprøver” på spørgsmål
og svar illustrerer spændvidden i
Aristoteles tanker om vinden:
Spørgsmål 6:
“ Hvorfor ophører en
“hurricane” hurtigt efter at
regnen falder? Er det fordi
hulrummene i skyerne inde
i hvilken vinden opstår
kollapser når regnen falder? ”
Apropos emnet for spørgsmål
16: hurricanes . Flere steder
i engelske oversættelser af
Aristoteles’ arbejder som f.eks.
Lee’s fra 1952 optræder ordet
“hurricane”. Også H.H. Frisinger
anvender ordet “hurricane”
i artiklen “Aristotle and his
“Meteorologica”” i Bulletin
American Met. Society, Vol.53,
1972, såvel hvor han gengiver
en indholdsfortegnelse
for Meteorologica, som i
diskussionen af selve teksten
hvor han citerer Aristoteles for : “
Men når den (den tørre “dunst”)
er tæt og kompakt dannes der en
hurricane,...”
I nutidig betydning anvendes
ordet “hurricane” som bekendt
om tropiske cykloner, der
optræder i det caribiske område,
en betegnelse der er afl edt af
navnet på den caribiske gud
“Hurican” eller “Hurakan”.
Hurakan var Maya’ernes gud
for vind og storm og knyttet
til Mayaernes syndfl odsmyte
der minder om vor egen;
da guderne blev vrede på
de første mennesker skabte
Hurakan en oversvømmelse, der
tilintetgjorde dem.
At ordet “hurricane” optræder
i Aristoteles tekster virker
forbavsende da europæerne af
gode grunde først blev bekendt
med den caribiske stormgud og
selve fænomenet i slutningen af
14-hundrede-tallet. En nærmere
granskning af Aristoteles’ tekst
viser da også ganske klart at
Aristoteles’ “hurricanes” ikke er
identiske med de fænomener vi
nu om dage betegner som hurricanes.
Jeg har derfor ikke anvendt
betegnelsen “hurricanes” i den
her angivne indholdsfortegnelse
for Meteorologica, men i stedet
brugt ordet “hvirvelstorm”. Det
skal også bemærkes at der er oversættelser
af Meteorologica hvor
ordet “hurricane” ikke optræder.
I stedet har man anvendt et udtryk
som “stormy cloud-burst”
som er en langt bedre betegnelse
for det fænomen Aristoteles rent
faktisk beskriver, og som ikke giver
nutidige læsere anledning til
fejlagtige associationer.
De fænomener der behandles
i Aristoteles’ arbejder, og
som fejlagtigt omtales som
“hurricanes”, er den form for
“hvirvelvinde” som i reglen
optræder i forbindelse med
skypumper. Skypumper der
sædvanligvis, men ikke altid,
optræder over vand minder i
visse henseender om de langt
kraftigere tornadoer, men er
almindeligvis langt svagere.
Aristoteles forklarer i starten
af Bog 3 (Lee’s oversættelse),
hvorledes “hurricanes” dels
“hvirvelvinde” opstår ved at
der hurtigt udstødes store,
koncentrerede mængder tør
dunst fra en sky. Denne dunst
vil under rette omstændigheder
blive bragt i rotation, og den
roterende dunst vil, forklarer
Aristoteles videre, synke
ned mod overfl aden. Hvis
skyen hvor det hele startede
bevarer forbindelsen til den
roterende dunst får vi det
fænomen som Aristoteles
kalder en “hvirvelvind”, og
som ifølge hans beskrivelse
er identisk med det vi nu om
dage benævner en skypumpe.
Hvis det derimod lykkes den
roterende dunst at undslippe
fra “moderskyen” får vi hvad
i fl ere Aristoteles-oversættelser
kaldes en “hurricane”. Denne
har, som det klart fremgår af
ovenstående, ikke meget at gøre
med det vejrfænomen som nu til
dags går under dette navn.
Skypumper kan undertiden
løfte ret tunge ting fra jordens
overfl ade og på anden måde
forvolde alvorlig skade, og blev
da også i datiden betragtet som
Vejret, 98, februar 2004 • side 27
et farligt vejrfænomen. Den
romerske encyklopædist Plinius
diskuterer i sit voluminøse værk
Historia Naturalis (se nærmere
Træk af Meteorologiens Historie
IV) blandt meget andet også
skypumper som det fremgår af
nedenstående uddrag citeret og
oversat fra en Penguin udgave fra
1991 (Pliny the Elder, Natural History,
A Selection translated by
John F. Healy). I denne engelske
udgave bidrages yderligere til
den sproglige forvirring idet
oversætteren anvender ordet
“cyklon” som betegnelse for
en skypumpe. Brugen af ordet
“cyklon” er problematisk af fl ere
grunde. Selve ordet blev første
gang anvendt af Captain H.
Piddington som i årene 1839 til
1855 studerede en stor mængde
hurricanes (af den rigtige slags),
i alt omkring 40, i den Bengalske
Havbugt og det Arabiske Hav, en
aktivitet der kulminerede i 1855
med udgivelsen af bogen The
Sailor’s Horn-Book for the Law
of Storms in all parts of the
world. I denne formulerede han
en række detaljerede regler for
hvorledes sejlskibe bedst kunne
navigere hvis de kom i nærheden
af tropisk cyklon (hurricane), og
brugte i dette værk som den første
betegnelsen “cyklon” (cyclone)
om disse storme. Sprogligt set
er ordet “cyklon” afl edt af det
græske ord κυκλος der betyder
den spiral en sammenrullet
slange danner, og som illustrerer
den kombination af en tilnærmet
cirkelformet og svagt indadrettet
bevægelse som man en overgang
mente var karakteristisk for alle
lavtrykssystemer.
Plinius skrev, ikke om
cykloner, men om skypumper.
Jeg har dog her bibeholdt den
side 28 • Vejret, 98, februar 2004
oprindelige oversættelse:
“ Cykloner er specielt farlige
for søfolk idet de ikke alene
vrider råerne rundt og
ødelægger disse, men også
ødelægger skibene selv. Det
eneste middel, men dette
er ikke særligt effektivt, er
at hælde eddike på havet
før cyklonen rammer, idet
eddiken af natur er kold.
Hvirvelvinden vil, når den
bevæger sig tilbage og opad,
gribe ting, løfte dem op, og
suge dem til vejrs.”
Figur 8. Skypumper; Fare for sejlskib på grund af forekomsten af et system af
fl ere samtidige skypumper . Fra bogen “Les Meteores”, 1869, (fra NOAA Photo
Library, Historic NWS Collection).
Figur 9 Stadier i en skypumpes udvikling. Fra “A Treatise in Meteorology” af Elias
Loomis, 1880 , (fra NOAA Photo Library, Historic NWS Collection).
Også Shakespeare beskæftigede
sig med skypumper (spouts) i et
af sine stykker (Troilus) hvor han
skriver:
“..............not the dreadful
spout
Which shipmen do the
hurricano call,
Constringed in mass by the
almighty sun
Shall dizzy with more clamour
Neptune’s ear
In his descent than shall my
prompted sword
Falling on Diomed”
Shakespeare anvender i denne
passage betegnelsen “hurricano”
som er én forvanskning blandt
mange i tidernes løb af ordet
hurricane.
Skønt sjældent så kraftige som
tornadoer der dannes over land,
kan skypumper undertiden være
ret voldsomme og skræmmende
fænomener som det fremgår af
fi gurerne 8 til 11, alle af ældre
dato men som på hver på sin vis
illustrerer nogle karakteristiske
træk ved disse usædvanlige
vejrfænomener.
Figur 11 viser at Franklin havde
opnået et ret detaljeret kendskab
til strømningen omkring en skypumpe.
Denne viden havde han
selvsagt ikke opnået ved hjælp af
instrumenter, men gennem egne
iagttagelser af fænomenet som
det fremgår af følgende uddrag
af et brev til en af hans venner,
skrevet på grundlag af et møde
med en skypumpe i foråret 1755
på en ridetur i Maryland:
“ Resten af selskabet stod
stille og betragtede den
medens jeg, på grund af min
større nysgerrighed, fulgte
den. Idet jeg red ganske tæt
ved den, kunne se hvorledes
den hvirvlede mængder af støv
til vejrs. Da folk almindeligvis
tror at et skud, affyret gennem
en skypumpe vil ødelægge
den, prøvede jeg at ødelægge
denne lille hvirvelvind ved
gentagne gang at slå med
Figur 10 En skypumpe over Rhinen i 1958. Fra “A Treatise in Meteorology” af Elias
Loomis, 1880, (fra NOAA Photo Library, Historic NWS Collection).
min pisk igennem den, men
uden resultat. Snart efter
forlod den vejen og styrede
ind i skoven idet den stadig
voksede i omfang og styrke.
I stedet for at løfte støv
løftede den nu under stort
spektakel de gamle visne
blade der dækkede jorden i et
tykt lag samt træernes grene.
Forbavsende nok bøjede den
tillige i en forbavsende hurtig
cirkelbevægelse nogle små
træer endskønt hvirvlens
egen hastighed ikke var større
end en mand til fods kunne
følge med den. Ved hjælp af
de mange blade som nu fyldte
hvirvlen kunne jeg tydelig se
hvorledes den luftstrømning
der bar dem bevægede sig
opad i en spiral; og da jeg så
hvorledes hvirvlen uantastet
og uden problemer kunne
passere træstammer og store
træer undrede det mig ikke
længere at min pisk ikke
havde haft nogen virkning
på den.”
Men nu tilbage til Problemer. I
spørgsmål 15 spørges der:
“ Hvorfor er nordenvinden
den hyppigste af alle vinde?
Er det fordi den beboede
Verden ligger nærmest mod
nord som er høj, langt væk
fra vendekredsen og fuld af
sne som altid fi ndes på nogle
af bjergene sådan at denne
frosne masse danner vind
når den smelter? ”
Sammenhængen mellem de forskellige
himmelske fænomener i
Aristoteles univers illustreres ved
spørgsmål 23:
Vejret, 98, februar 2004 • side 29
“ Hvorfor er stjerneskud et
tegn på vind? Er det fordi de
bæres af sted med vinden og
at vinden når dem før end den
når os? ”
Et par eksempler på lidt mere
bizarre spørgsmål:
“ Hvorfor er folk tilbøjelige
til at spise mere når der er
nordenvind end når vinden
er fra syd? ”,
og:
“ Hvorfor forholder det
sig således at mange
edderkoppespind bevæger
sig førend det begynder at
blæse? ”
Endelig er det værd at bemærke at
Aristoteles også var bekendt med
et af de gennem alle tider mest
populære vejrvarsler der i sin
danske version lyder: Når solen
går ned i en sæk, står den op i en
bæk”. Hos Aristoteles lyder det
tilsvarende spørgsmål (nr. 8):
“ Hvorfor er en klar solnedgang
et tegn på smukt vejr, men en
“skyet” solnedgang tegn på
stormfuldt vejr? ”
Selve de mange spørgsmål vidner
om en skarp iagttagelsesevne,
medens svarene herpå er præget
af Aristoteles’ naturfi losofi ske
opfattelse og undertiden nærmest
uforståelige. For eksempel
lyder Aristoteles forklaring på
sidstnævnte spørgsmål (nr.8)
som følger:
“Er det fordi en storm vil opstå
når luften er sammenpresset og
tyk? Så når solen har overtaget
så opløser den luften og skaber
en opklaring, men når den bliver
overvundet bliver det skyet.
side 30 • Vejret, 98, februar 2004
Hvis så sammenpresningen er
stærk vil stormen starte ved
daggry; hvis trykket er svagere,
men ikke helt overvundet, vil den
sammenpressede del drives mod
den nedgående sol. Og der forbliver
den fordi luften nær jorden
er tungere end stormen… o.s.v.
o.s.v.”
Meteorologica blev skrevet
af en naturfi losof og ikke en
naturvidenskabsmand. Skønt vi
i dag fra et fagligt synspunkt må
forkaste de fl este af Aristoteles
forklaringer var hans værk
banebrydende. Han forkastede
i lighed med de første græske
fi losoffer tidligere forklaringer,
at naturfænomenerne var mere
eller mindre tilfældige, underlagt
lunefulde guders indgriben. Han
forklarede i stedet fænomenerne
Figur 11 Skitse af skypumpe og strømningerne omkring denne. Fra “Waterspouts
and Whirlwinds” af Benjamin Franklin, 1806, (fra NOAA Photo Library, Historic
NWS Collection).
som styret af principper og
love ”indbygget” i naturen,
og som hang sammen med
hans kosmologiske model for
universet. Der var stadig plads for
en guddom hos Aristoteles, men
denne, kaldet den “ubevægelige
bevæger” spillede en meget
tilbagetrukket rolle som den
der oprindelig havde sat hele
universets maskine i gang, og
som derudover ikke blandede
sig i naturen eller menneskenes
gøren og laden.
Meteorologica var den
tidligste systematiske,
sammenfattende diskussion af
meteorologien og blev, bortset
fra den lange periode under
den tidlige middelalder hvor
den var glemt i vesten, den
uomtvistelige autoritet indenfor
dette fagområde i 2000 år!
Hvis man bladrer gennem
nogle af de mange bøger
om Aristoteles på et af vore
folkebiblioteker vil man hurtigt
opdage at Meteorologica i vore
dage kun sjældent nævnes
når talen falder på Aristoteles
og hans produktion. Lee
(1952) skriver herom som
allerede nævnt, at Aristoteles
tager så meget fejl som man
overhovedet kan i næsten alle
sine konklusioner så at de, i
sandhedens interesse, ikke har
krav på mere end en forbigående
”antikvarisk” interesse. Lee
tilskriver dette forhold til at
Aristoteles grundlæggende ikke
var i besiddelse af en metode som
ville kunne have ført ham frem til
korrekte konklusioner, et forhold
som ifølge Lee var fælles for al den
tids græske videnskab. Grunden
til at grækerne aldrig nåede frem
til at udvikle en naturvidenskab
i den form vi kender den
var mange. De manglede
instrumenter, matematikken
var stadig forholdsvis
primitiv, og, skønt de udførte
mængder af observationer,
så eksperimenterede de
ikke. Således har de ovenfor
diskuterede uddunstninger
som Aristoteles indførte
som et væsentligt element i
meteorologien formodentlig
deres oprindelse i at han har
observeret og iagttaget forskellige
fordampnings-processer i naturen,
men han udførte ingen
eksperimenter for at underbygge
og verifi cere sine ideer og sin
teori herom. Netop fraværet
af eksperimentet er, ifølge Lee,
karakteristisk for en tankegang
der godt nok kan være rationel,
men endnu ikke videnskabelig,
og som sådan karakteristisk for
en naturfi losof, men ikke for en
naturvidenskabsmand.
Uanset at de fl este af
Aristoteles meteorologiske ideer
i lys af vor nuværende viden har
måttet forkastes var han en ener
hvis talrige arbejder indenfor
forskelligartede fagområder
blev af afgørende betydning
for eftertiden, ikke mindst i
middelalderen som diskuteret
nærmere i et følgende afsnit.
I The Foundations of Modern
Science in the Middle Ages
(Cambridge University Press,
1996) udtrykker E.Grant det
kort således:
” Aristoteles’ ideer blev
brugt som de bedste og
mest pålidelige anvisninger
på hvorledes naturen er
sammensat og fungerer. For
middelalderens lærde var han
i sandhed Filosoffen.”
Og, fortsætter Grant idet han
citerer en anden af datidens store
lærde Averroes, en arabisk lærd
der levede fra 1126 til 1198 og
hvis arbejder blev af afgørende
betydning for genfødelsen af
naturfi losofi en i Europa i 1200tallet:
” I sin kommentar til
Aristoteles’ værk ” Om
himlene” viser Averroes
ham den højest mulige
anerkendelse idet han om
Aristoteles skriver at han var:
” et eksemplar som naturen
havde udtænkt for at fremvise
det perfekte menneske…
Aristoteles lære er den
endelige sandhed fordi hans
intellekt var det menneskelige
intellekt i sin fuldkomne form.
Af denne grund har man
med rette sagt, at han blev
skabt og givet til os gennem
guddommeligt forsyn for at vi
herigennem kan vide alt som
der er at vide. Lad os prise Gud
som skabte dette menneske
så perfekt, og så forskellig fra
alle andre, og skabte ham så
nær den højeste værdighed
som et menneske kan nå.”
Den græske meteorologi efter
Aristoteles
Aristoteles’ teorier om og
forklaringer på meteorologiske
fænomener kom aldrig til at spille
nogen stor rolle for den praktiske
meteorologi. Søfolk, bønder og
andre der ikke var interesserede
i vejrets dybereliggende årsager,
men havde brug for praktiske
oplysninger som hvorvidt et
uvejr var under optræk eller
om det ville blive regnvejr
den kommende dag måtte i
stedet gennem århundreder i
det store og hele forlade sig på
Vejret, 98, februar 2004 • side 31
den folkelige vejrvisdom i form
af vejrvarsler formuleret i korte
sentenser der var lette at huske.
Mange af disse vejrvarsler, kendt
og benyttet gennem årtusinder,
stammer tilbage til tiden før
grækerne og er baserede på
iagttagelser af meteorologiske
foreteelser i naturen som vind,
skyer eller optiske fænomener,
medens andre er baseret på f.eks.
dyrs opførsel. En del af disse
varsler kan være ret pålidelige
og kan uden problemer forstås
ud fra vor nuværende viden om
de bagomliggende fænomeners
fysiske natur. Andre er baserede
på fejlagtige sammenhænge og
konklusioner, ofte blandet med
overtro. Aristoteles beskæftiger
sig ikke med disse “praktiske”
vejrvarsler i Meteorologica,
men diskuterer nogle af dem i
Problemer.
Theofrast
Den første store kendte
samling af vejrvarsler skylder vi
Theofrast (ca. 371-ca. 287 f.v.t.),
Aristoteles’ elev og efterfølger
som leder af den af Aristoteles
grundlagte skole “Lykeion” i
Athen.
Theofrast skrev en række
arbejder om meteorologiske
emner, herunder Meteorologi,
Om vindene og Om varsler om
regn, vind, storme og godt vejr i
hvilke han fortsatte og udvidede
Aristoteles’ meteorologiske
arbejder.
Værket Meteorologi er kun
kendt fra nogle syriske og arabiske
oversættelser og det er tvivlsomt
om hele det oprindelige værk har
overlevet. I den tekst man kender
inddeler Theofrast fænomenerne
i de der fi nder sted ovenover eller
på jorden og de der fi nder sted
side 32 • Vejret, 98, februar 2004
nedenunder jordoverfl aden
(jordskælv). Theofrast diskuterer
derpå årsagen til de forskellige
vejrfænomener i følgende
rækkefølge: torden, lyn, torden
uden lyn, lyn uden torden,
grundene til, at lynet opfattes
før tordenen, lynnedslag, skyer,
forskellige former for regn, sne,
hagl, dug, rimfrost, vindforhold
og ringe omkring månen.
I sine forklaringer angiver
Theofrast typisk en række
forskellige forklaringer på de
forskellige fænomener, ofte
ledsaget med en analogi til et
velkendt dagligdags fænomen.
Således angiver han som
nedenfor anført ikke mindre end
syv forklaringer på torden.
Torden opstår ifølge Theofrast
når:
(1) to hule skyer støder
sammen;
(2) vinden trænger ind i en hul
sky og drejer den;
(3) ild falder ned i en fugtig sky
og slukkes
(4) vinden voldsomt støder på
Figur 12 Theofrast (371-287 f.v.t.).
en stor, is-sky;
(5) vinden trænger ind i en lang,
kroget hul sky;
(6) når en hul sky er overfyldt
med vind og sprænges;
(7) ujævne skyer gnider mod
hinanden.
De mange forklaringer på visse
meteorologiske fænomener
som f.eks. torden skyldes
formodentlig at Theofrast
var af den opfattelse at nogle
fænomener kunne tilskrives fl ere
forskellige årsager, en holdning
der afviger fra Aristoteles’ der
tilstræbte at give én korrekt
forklaring på de forskellige
fænomener. Også lyn behandles
særdeles indgående med mange
henvisninger til dagligdags
erfaringer. Det fænomen at
mange lyn smelter sammen og
danner et stort lyn sammenligner
Theofrast således med den måde
en fl od dannes fra mange mindre
vandløb.
For andre fænomener som
f.eks. dannelsen af hagl angav
han kun én forklaring på deres
dannelse, nemlig at vanddråber
omdannedes og blev hårde på
grund af kulde. Også regn blev
behandlet ganske kort idet det
blev forklaret som: “Kraftig regn
dannes hvis meget stærke vinde
trykkes sammen og opsamles i
skyer. Vedvarende regn dannes
hvis mange dampe stiger op fra
havene.”
Theofrast diskuterer vinden
såvel i Meteorologien som i Om
vindene. En grundig diskussion
af vinden opfattet som luft i
bevægelse var særdeles relevant
idet Theofrast anså “at det
der sker på himlen, i luften
og på havet skyldes vinden.”
Uddunstningerne er væsentlige
for vindens opståen, men tillige
solen spiller en vigtig rolle, idet
vinden, ifølge Theofrast, bevæger
sig således at den stræber mod
at genoprette “luftens balance”
efterhånden som denne
forstyrres af solen.
Om varsler om regn, vind,
storme og godt vejr indeholder
omkring fi rs varsler vedrørende
regn, femogfyrre om vind,
halvtreds om storm og fi reogtyve
om godt vejr. De mange varsler
antyder at meteorologien som
erfaringsvidenskab betragtet
allerede havde nået et fremskredet
stade i den klassiske periode
af den græske naturvidenskab.
Værket begynder med følgende
erklæring:
“ Vi nedskrev tegnene for
regn, vind, storm og godt
vejr i den udstrækning
det var muligt; nogle af
disse tegn havde vi selv
observeret, andre overtog vi
troværdige personer. De tegn
der hænger sammen med
stjernernes gang må læres fra
astronomerne.”
Forfatteren gør derpå opmærksom
på at nogle vejrregler
er specifi kke for bestemte
områder, og omtaler i den
forbindelse virkningen af
bjerge på nedbørsforholdene
i de omkringliggende dale.
Helt i overensstemmelse med
nuværende praksis rådes
brugeren til omhyggeligt at
overveje de lokale forhold samt
at rådføre sig med personer med
lokalkendskab og erfaring.
Som udgangspunkt for en
del af vejrreglerne bemærker
Theofrast at de grundlæggende
perioder, et år, en måned og
en dag alle på naturlig måde
kan deles i halve. Efter at have
redegjort for opdelingen af året
og af månederne i to (ved hjælp
af astronomiske betragtninger)
skriver han videre:
“......Opdelingen af dagene
følger i det væsentlige
det samme princip: der
er solopgangen, morgen,
middag, eftermiddag og
solnedgang og de tilsvarende
perioder om natten. Alle disse
har den samme indvirkning
hvad angår vind, storm og
godt vejr; d.v.s: hvis der
kommer en ændring vil den i
reglen indtræde på et af disse
tidspunkter. ”
Ud fra ovenstående princip
og et princip om en generel
balance i det årlige vejr kom
Theofrast frem til regler som:
“ Hvis det har regnet meget i
løbet af vinteren får vi i reglen
et tørt forår”, og den omvendte
regel: “ Hvis vinteren har været
tør, bliver foråret sædvanligvis
vådt”. En anden regel af denne
type der udtrykker en “balance”
i vejret lyder “Hvis vejret har
været usædvanlig godt sidst på
efteråret, så bliver det følgende
forår sædvanligvis koldt”.
Af andre regler der baserer
sig på observationer af meteorologiske
eller astronomiske
fænomener kan nævnes:
“ Hvis der er mange stjerneskud
er de tegn på enten regn
eller vind; og vinden eller regnen
vil komme fra samme retning
som stjerneskuddene.
Sorte pletter på solen eller
månen betyder regn; Røde
pletter betyder vind.
Alle regnbuer er sikre tegn
på regn. Hvis der er mange
indikerer de megen regn.
Hvis der er tåge kommer der
kun lidt eller ingen regn. ”
Dyrs unormale adfærd har
gennem århundreder og helt op
til vor egen tid været anvendt
som varsler for det kommende
vejr, og en mængde af disse
populære regler kan fi ndes hos
Theofrast’s som f.eks.:
“ Det er tegn på storm eller
regn når en ko (okse) slikker
sit forben.
En hund der ruller sig på
jorden er tegn på et voldsomt
stormvejr.
Kvæg der æder mere end
sædvanligt og derefter lægger
sig på deres højre side varsler
storm.
Hvis fugle der ikke lever på
vandet vasker sig betyder det
storm. ”
Også den populære regel om at
når solen går ned i en sæk, står
den op i en bæk kan fi ndes hos
Theofrast.
Modsat Aristoteles’ teoretiske
værker var Theofrast’s arbejde
Om varsler om regn, vind, storme
og godt vejr rent praktisk, og
Theofrast forsøgte ikke heri
at forklare baggrunden for de
forskellige regler.
Vejret, 98, februar 2004 • side 33
Tanker om et Mars-billede
Af Leif Rasmussen
Mars er i søgelyset for tiden. Det
skyldes især landsætningen af
robotbiler, men udforskningen
på nært hold har en historie,
der går tilbage til 1965, da en
amerikansk sonde passerede tæt
forbi Mars. Siden er tusindvis
af optagelser sendt tilbage
til Jorden fra omkredsende
satellitter, og man har opnået
et detaljeret billede af planetens
overfl ade som et ørkenagtigt,
forblæst landskab med spredte
bjerge og kløfter, meteorkratere
og vulkaner. Med sikkerhed
har man påvist tilstedeværelse
af is ved polerne, og der er
fundet mønstre, der vidner om
strømmende vand på overfl aden
en gang i fortiden. Interessen
for at klarlægge, om der stadig
fi ndes vand et stykke under den
golde og kolde overfl ade er meget
stor. Vandet vil kunne fortælle os
noget om planetens historie, om
muligheden for at fi nde liv under
en eller anden form og om de
muligheder, der eksisterer for
menneskelig tilstedeværelse.
De mange billeder er
tilgængelige på internettet. De
viser træk, som er kendt fra
vores egen planet, men også
træk, som virker fremmedartede
og dermed udfordrende for
fantasien. Det gælder i ganske
særlig grad det billede, der er
gengivet som fi gur 1. Det er
optaget i oktober sidste år af Mars
side 34 • Vejret, 98, februar 2004
Global Surveyor spacecraft og
offentliggjort bl.a. på adressen
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/
apod/ap031224.html.
Billedet viser os et højst
ejendommeligt landskab med et
antal lagdelte bakker på bunden
af et gammelt krater. Det dækker
et område på kun ca. 3 km i
bredden og er dermed rigt på
detaljer. I den viste gengivelse
svarer 1 cm til ca. 200 meter. Den
største bakke har et tværsnit på
lidt under 1 kilometer, og detaljer
på under 10 meters udstrækning
kan skelnes. Bakkernes højde er
ikke oplyst, men de er formentlig
fl adere, end de umiddelbart giver
indtryk af. De er omgivet af
mørkere områder af vindafl ejret
sand, der øverst i billedet antyder
en fremherskende vindretning.
I diverse forklarende
billedtekster fokuserer NASA på
lagdelingen og på vinderosion.
Man giver udtryk for usikkerhed
ved vurderingen, men formoder,
at bakkerne er rester af et større
plateau, der gennem tiden er
eroderet af vind og sand. En
udlægning, som måske ikke
virker helt overbevisende.
Hvorfor har bakkerne overlevet
med en så ensartet fremtræden
- kan en anden forklaring tænkes?
Som pensioneret grønlandsmeteorolog
og erklæret ikkeekspert
på området har forfatteren
til dette indlæg ikke haft behov
for at lægge bånd på sig selv, men
har kunnet give fantasien frit spil.
Det kom der følgende ud af:
De muldvarpeskud-lignende
bakker giver mindelser om de
»pingo’er«, man fi nder indenfor
en bestemt grønlandsk
klimazone, nærmere bestemt
det område, hvor årets middeltemperatur
ligger mellem 4 og 8
graders frost. Her er der diskontinuert
permafrost, og bakkerne
udvikles i vinterkolde dalstrøg,
hvor vand under det tykke,
frosne jordlag gennem sprækker
presses op mod overfl aden som
magma i en vulkan. På sin vej fryser
vandet og danner en iskerne,
der med tiden hæver det overliggende
jordlag til en grusbakke.
Pingo (som er et eskimoisk ord
for gravid) er blevet den gængse
betegnelse for sådan en bakke,
der skal kunne nå en højde på 30
meter. Blottes iskernen gennem
erosion, svinder den, og bakken
synker sammen.
Kan Mars-bakkerne være
en parallel hertil? Umiddelbart
ja. Den største af bakkerne
udviser en fl ad om end ujævn
top, som kunne tænkes at
være fremkommet netop efter
sammenfald pga. smeltning
eller fordampning af en iskerne
(snarere end som et resultat af
vinderosion). Samme udseende
har en mindre bakke lidt oven
for midten af billedet. De øvrige
bakker har derimod bevaret en
meget regelmæssig kegleform,
hvilket kunne være et tegn på,
at de fortsat er i vækstfasen.
To bakker til højre i billedet
giver indtryk af at være udviklet
over samme sprækkesystem.
En mulig svaghed ved teorien
skal anføres: hvis jorden er
skudt op som her beskrevet,
vil lagdelingen så være bevaret
så smukt, som det er tilfældet?
Under alle omstændigheder må
erosion have spillet med ved
udformningen.
Et andet ejendommeligt træk
er de mønstre i sandet, det udstråler
fra fl ere af bakkerne og
peger i retning af terrænets formodede
hældning. Umiddelbart
fås associationer til tilsvarende
strukturer i randområdet af iskapperne
i Grønland og Antarktis.
Disse strukturer er forårsaget
af katabatiske (nedadrettede)
vinde og forløber parallelt med
disse. Men i Mars-tilfældet er
størrelsesordenen alt for lille.
Man kan ikke forestille sig et system
af faldvinde af så beskeden
Figur 1. Mars-optagelse fra oktober 2003. Målestok: 1 cm svarer til ca. 200 m.
Satellit: Mars Global Surveyor. Kilde: NASA/JPL/Malin Space Science Systems
udstrækning nå en styrke, der
sætter dem i stand til at transportere
og afl ejre sand eller støv
i regelmæssige mønstre.
Vindbestemte mønstre i sand
indbefatter også bølgedannelser
vinkelret på vinden, såkaldte
»ripples«. Vi fi nder dem i Sahara
og på lille skala på de hjemlige
strande i blæsevejr, og de ses
også på Mars. Antages striberne
omkring bakkerne at være sådanne
ripples, løber vi imidlertid ind i et
problem – med deres varierende
retninger kan de ikke relateres til
et overordnet vindmønster. Også
den forklaring må kasseres.
Tilbage står en tredie mulighed,
der harmonerer med teorien om,
at bakkerne rummer iskerner: de
udstrålende mønstre udgøres
af erosionsprodukter, afl ejret af
det vand (eller den is), der må
formodes i et eller andet omfang
at blive (eller være blevet) afgivet
fra iskernen. Måske beslægtet
med de såkaldte blokgletschere i
Grønland, - gletschere, hvor isen
har en rolle som transportør af
sten og grus, men ligger skjult
under dette materiale. Er vi på
sporet af det vand, der ellers
er forsvundet fra planetens
overfl ade? Døm selv.
Ovenstående skal af gode
grunde (forfatterens manglende
ekspertise) ikke ses som et bidrag
til udforskningen af Mars. Sigtet
er alene at give læseren appetit på
de mange billeder, der er blevet
tilgængelige fra en verden, der
endnu er ny og uudforsket.
Find dem, se på dem og bliv
fascineret, som forfatteren til
disse linier er blevet det!
Mars-billeder kan fi ndes på adressen:
http://www.msss.com/
mars_images/moc/index.html
Vejret, 98, februar 2004 • side 35
Nyt fra formanden
Vi har nu haft Vejret på gaden i
snart 25 år. Det første nummer
udkom i oktober 1979. Formen
og såmænd også indholdet
af bladet har jo ændret sig en
del i den tid. Ligeledes har
den distributionsmæssige
side forandret sig gennem
årene. I de sidste mange år
har Post Danmark sørget for at
medlemmer af DaMS har fået
leveret bladet til døren. Udover et
par små kuriositeter i forbindelse
med distributionsaftalen (så
som nødvendigheden af et
meget lille specialnummer af
Vejret - Nr. 93), så har vores
aftale med Post Danmark
forløbet som ønsket. Men en
af forudsætningerne for at dette
hidtil er forløbet gnidningsløst
har været at økonomien i
aftalen har været acceptable
for medlemmerne af DaMS.
Med udsigt til at regeringens
ophævelse af portostøtten til
danske fagblade falder bort pr. 1.
marts, så er der ændret på denne
økonomiske forudsætning. Vi
har drøftet denne udvikling i
DaMSs bestyrelse og er indstillet
på at fortsætte samarbejdet med
Post Danmark, selv om dette
vil betyde en hvis forøgelse af
side 36 • Vejret, 98, februar 2004
portoudgiften. Set i en bredere
sammenhæng er det næppe
muligt at bære denne øgede udgift
uden at det får konsekvenser
for selskabet. Derfor er det
bestyrelsens forslag at håndtere
situationen ved at revurdere
omkostningerne i forbindelsen
med udgivelsen af Vejret og
evt. ændre formatet af bladet,
så prisen på distributionen
reduceres væsentligt. Ved at
beholde et blad, som det vi
kender i dag, slipper vi ikke
for at forhøje kontingentet. En
foreløbig vurdering tyder på, at
kontingentet højst forhøjes med
omkring kr. 50,-. Men vi er åbne for
alternative løsninger, som søges
behandlet ved den forestående
generalforsamling. Derfor er det
vigtigt at medlemmerne giver
deres mening til kende i den
forbindelse, da dette punkt vil
blive behandlet særskilt.
Generalforsamling
Årets generalforsamling
fi nder i år sted lørdag den 27.
marts kl. 13.30 på Danmarks
Meteorologiske Institut i
København. Se bagsiden for
mere information om årsmødet.
Årsregnskab og forslag til
budget kan hentes på DaMS’s
hjemmeside www.dams.dk. Jeg
vil endnu en gang opfordre alle
til at deltage, da der er lagt op til
en spændende dag, også hvad
det faglige indlæg angår. Selve
generalforsamlingen kan såmen
også blive ganske levende, især
hvis der er talrigt fremmøde
– og så er det jo lejligheden til
at stille spørgsmål til bestyrelsen/
formanden og i øvrigt give sin
mening til kende.
Hvordan fortsætter vi med at
gøre Vejret til et godt blad?
Udvikler DaMS sig i takt med
medlemmernes ønsker?
Sker der nok på DaMSs
hjemmesider?
Hvordan går det med
medlemsudviklingen?
Får vi stadig nok for
skillingerne?
Er det for dyrt?
Det er i høj grad op til
medlemmerne at pege
på eventuelle mangler i
bestyrelsens håndtering af
foreningen. Årsmødet bliver
forårets eneste arrangement for
i juni er der planlagt et Nordisk
Meteorologmøde i Bergen.
Jens Hesselbjerg Christensen
HIRLAM’s simulering af et kraftigt
regnvejr i Vestnorge
Af Hans Ole Wanner,
Claus Petersen, Niels
Woetmann Nielsen og
Bent Hansen Sass, DMI
Indledning
I perioden den 24.-26. september
fandt en usædvanlig kraftig
nedbørshændelse sted i det
vestlige Norge. I Bergen og
fjeldområderne øst for kom der
ca. 100 - 150 mm regn på godt
to døgn. Regnen var, som ofte
i dette område, forårsaget af en
kraftig og fugtig vestlig luftstrøm,
der igen hang sammen med et
højtryk over kontinentet, se
fi g. 1.
Den intensive nedbør førte
til kraftig forøget vandføring i en
række elve, hvis vandstand og
vandføring konstant overvåges
af Norges Vassdrags og
Energidirektorat (NVE). Data er
tilgængelige via Internettet.
Simulering af
nedbørhændelsen
Disse data giver mulighed for
at afprøve DMI`s atmosfære
model HIRLAM og dens evne
til at simulere en så kraftig
nedbørshændelse. Modellers
simulerede nedbør bliver
naturligvis overvåget og
sammenholdt med observeret
nedbør, men specielt i
bjergegne er det tit vanskeligt
at få tilstrækkelig repræsentative
målinger af nedbøren, bl.a.
fordi nedbøren varierer stærkt,
selv inden for kort afstand.
Målinger i Danmark har vist
at almindelige danske bakker
kan skabe forskelle i nedbøren,
selvom højden af disse bakker
er lille i forhold til eksempelvis
bjergene i Vestnorge.
Fig. 2 (næste side) viser
vandføringen i den Vestnorske
elv Kinso. Elven udmunder
i Sørfjorden i Hardanger.
Afvandingsområdet, som er
vist på fi g. 3, er på 229 km 2 ,
hvoraf størstedelen ligger i
Hardangervidda nationalpark.
Afvandingsområdet består af
tætte hårde klipper med sparsom
vegetation. Da elven samtidig er
ureguleret og kun har små søer,
slår store regnmængder hurtigt
igennem, d.v.s. vandføringen
stiger hurtigt så snart regnen
kommer, men den falder også hurtigt,
når det bliver tørvejr igen.
Nedsivning til grundvand,
som i Danmark ville have haft
stor betydning, kan i praksis
negligeres.
På fi g. 1 kan man derfor se at
regnen begyndte ved middagstid
den 24., hvor vandføringskurven
knækker, for blot et døgn senere
at nå tiårsfl ommen (fl om med
et gentagsinterval på 10 år)
Figur 1. MSLP den 24. september kl. 18, beregnet af HIRLAM E.
Vejret, 98, februar 2004 • side 37
på 107 m 3 /s. Herefter falder
vandføringen brat p.g.a. tørvejr.
Den 26. stiger vandføringen
igen p.g.a. ny nedbør, for
derefter at falde, og den 28.,
er vandføringen igen 26 m 3 /s,
præcis som den 24. hvor
kurven for første gang steg.
Nedbørsobservationer fra
SYNOP stationen Eidfjord Bu
(se fi g. 3) viser det samme:
En stor mænge regn fra den
24. kl. 12 til den 25. samme tid.
Herefter en mindre mængde regn
den 26. I alt havde stationen 95
mm regn i hele perioden.
Når elven opnår en så stor
Figur 2. Vandføringen i den norske elv Kinso.
side 38 • Vejret, 98, februar 2004
vandføring i kort tid, skyldes det
både den store regnmængde,
samt at der allerede i forvejen
var meget vand overalt i
afvandingsområdet (de 26
m 3 /s er det dobbelte af den
gennemsnitlige vandføring).
Kurven over Kinso`s
vandføring giver os mulighed for
at estimere den gennemsnitlige
nedbørsmængde som faldt i
afvandingsområdet i denne
periode.
Fordampningen kan i praksis
sættes til nul, og den høje
temperatur i perioden udelukker
at der kan have ligget sne.
Endelig viser den bratte stigning
i vandstanden at der ikke blot
kom megen regn, men også at
jorden må have været mættet
med vand, så klart størstedelen
af regnen hurtigt transporteres
ud i elven. Ellers ville man have
fået en langt svagere stigning.
Den totale mængde regn svarer
til arealet under kurven fra den
26. kl. 12 til den 28. kl. 12, hvor
vandføringen igen er 26 m 3 /s.
Bemærk at man skal medregne
hele arealet under kurven, altså
helt ned til nul m/s.
Årsagen er at ikke blot vandføringen,
men også vandstanden
i diverse søer og markvandsindholdet
nødvendigvis må være
det samme når vandføringen
igen når samme niveau. Der
ligger med andre ord gemt den
samme mængde vand i afvandingsområdet
når vandføringen
er den samme, hvorfor den udstrømmede
vandmængde svarer
til den nedbør som er kommet i
afvandingsområdet.
Havde man haft et stort
afvandingsområde, hvor
vandet havde været lang tid
om at løbe igennem, eller
et afvandingsområde med
stor infi ltration (nedsivning
til grundvandet) havde
sammenhængen mellem nedbørsmængde
af vandføring
været mindre simpel, men så
ville man heller ikke have fået en
så udpræget top i vandføringen.
Hvis man grafi sk estimerer
denne vandmængde får man
ca. 1,8•10 7 m 3 , svarende til ca.
80 mm nedbør. Til sammenligning
giver HIRLAM E godt 50
mm nedbør, hvoraf størstedelen
faldt i perioden 24. kl. 12 til 26.
kl. 12., se fi g.4 (næste side).
Konklusion
HIRLAM er i stand til at
estimere en nedbør i løbet
af 48 timer, som er i samme
størrelsesorden som den nedbør
der kan udregnes at være faldet
ved hjælp af hydrologiske data
over et afvandingsområde på
godt 200 kvadratkilometer. Der
synes dog at være mulighed for
forbedringer, idet den virkelige
nedbør er ca. 1,5 gange større
end den HIRLAM E estimerer.
På baggrund af dette ene
eksperiment er det ikke muligt
at sige med sikkerhed om denne
underestimering er karakteristisk
for modellen, eller blot tilfældig.
Det er heller ikke muligt at
sige, hvad der eventuelt kunne
forbedres ved modellen.
Det er dog sandsynligt at
i hvert fald to faktorer kunne
spille ind. HIRLAM placerer
klart størstedelen af nedbøren
længere mod vest end Kinso´s
afvandningsområde, nemlig
tæt ved kysten. Det er derfor
tænkeligt, at modellen ikke helt
er i stand til at få fl yttet nedbøren
tilstrækkelig langt østpå. To
forhold kunne være årsagen:
1) Repræsentationen af de
norske fjelde er i HIRLAM
E naturligvis mere glat end
virkelighedens fjelde. Modellens
gitterpunktafstand er ca. 15
km. Det betyder bl.a. at luften
i modelatmosfæren møder
en jævn skråning, der starter
allerede lidt vest for kysten. I den
virkelige verden derimod, møder
luften nogle øer, halvøer og
fjorde tæt ved kysten. Da luften
må antages at være relativt stabil
i denne situation med varmluft,
må man forvente at luften i høj
grad følger dale og fjorde helt
indtil de høje fjelde, modsat i
ustabil luft, hvor den i højere
grad bevæger sig op over mindre
øer og fjelde tæt ved kysten.
Dette kunne være medvirkende
til at nedbørsmaksimaet i
modelverdenen ligger lidt for
langt mod vest.
2) Modellens parameterisering
af nedbøren kunne også give
anledning til en forskydning af
nedbøren mod vest.
I virkelighedens verden
advekteres regndråberne et
betydeligt stykke med vinden,
men kun i de færreste numeriske
modeller fi ndes regnvand som
prognostisk variabel. I HIRLAM
Figur 3. Kortet viser SYNOP stationen Eidfjord Bu samt Kinsos
afvandingsområde.
Vejret, 98, februar 2004 • side 39
er denne effekt forsøgt indirekte
medregnet ved at man i områder
med stærk vertikal hastighed
forsinker nedbørsdannelsen en
smule.
Der er også stor forskel på
fordelingen af den vertikale
hastighed, når det regner kraftigt
f.eks. over Danmark og på den
vertikale hastighed i denne
situation, hvor det er fjeldene
der løfter luften. I Danmark,
hvor der er fl adt, vil den
stærkeste vertikale hastighed
være i midten af troposfæren,
mens den vertikale hastighed er
stærkest tæt ved overfl aden, når
man har orografi sk nedbør. Hvis
modellens nedbør i bjergegne
skal forbedres yderligere vil der
derfor kræves fl ere eksperimenter,
bl.a. med højere opløsning og
med andre parametriseringer af
nedbøren.
Kilder: NVE (Norges Vassdrags
og Energidirektorat) hjemmeside,
www.nve.no
Fra læserne
Var maj 2003 i
virkeligheden solfattig?
Af Max Reiter
Siden 1920 har DMI registreret
soltimer ved 15-20 stationer
rundt i landet – og indtil april
i fjor offentliggjort dem i DMI’s
månedsoversigter – tilligemed
et beregnet landsgennemsnit.
Men siden maj 2002 har der
i månedsberetningerne kun
været oplysninger om registreret
solskin fra én station i hele
landet: Københavns Lufthavn.
Jeg har ikke set nogen
forklaring på, hvorfor registrering
af soltimer er ophørt for de øvrige
side 40 • Vejret, 98, februar 2004
Figur 4. HIRLAM E nedbør over 48 timer i perioden fra den 24. september kl. 12
til den 26. kl. 12.
stationer i landet. Jeg kan kun
gætte på, at man har anset de
hidtidige målinger for usikre og
kritisable og måske er i gang
med nye former for registrering
af soltimer.
I Vejret nr. 1/1995 side 42-
47 rejste jeg spørgsmål vedr.
registreringen og fi k som svar,
at man overvejede opsættelse af
nye sensorer, men tilføjede: DMI
vil dog stadig fortsætte måling
med solautografer for at kunne
sammenligne tilbage i tiden.
Men det er tilsyneladende det,
der er ophørt i maj 2002, hvilket
er beklageligt.
I Vejret’s kvartalsoversigter er
ikke gjort opmærksom på, at der
nu tilsyneladende i et års tid ikke
har været nogen landsregistrering
af soltimer. Hvor der i Vejret
nr. 2/2002 i oversigten over
vintervejret 2001-2 (og tidligere)
står landsgennemsnittet af
soltimer for hele landet – og i
parentes normaler for perioden
1961-90, står der i Vejret nr. 3-
4/2002 i oversigt over forårs- og
sommervejret 2002 i rubrikken
soltimer tilføjet i parentes:
København, og derefter i parentes
normal for perioden 1961-90,
hvilket må formodes at være
normaltimer for København og
ikke den hidtidige for hele landet
(?). Men Københavns soltimetal
bruges alligevel i teksten, som om
de havde været landsdækkende.
Og netop soltimer kan variere
enormt fra landsdel til landsdel
– ja, selv mellem nærliggende
stationer.
Hvis de nævnte oversigter skal
give et indtryk af årstidernes vejr
for hele landet, må man nok
konstatere, at grundlaget for en
så vigtig parameter som solskin
er rent ud sagt ubrugeligt, hvis
det kun baserer sig på soltimer i
København.
Anledningen til, at jeg skriver
dette, er oversigten i Vejret nr.
3/2003 over forårsvejret i 2003,
hvor det fremhæves, at der i
marts og april var et betydeligt
overskud af soltimer – hvad jeg
selv kan bevidne, da jeg i disse
måneder var i København. Men
fra 12. maj var jeg i Jylland i
nærheden af Skive, og bortset
fra de sidste 5-6 dage, hvor
det ligesom i København var
solrigt, var det noget af det mest
solfattige, jeg har oplevet i mine
80 år i de to uger fra 12. til 25.
maj. Der var kun en enkelt af disse
14 dage, hvor solen viste sig en
smule i dagtimerne. Enkelte dag
var der lidt solskin før kl. 8 eller
efter kl. 20, men i alt i to uger i
maj næppe over 50 soltimer. Vi
forstod godt på det, vi hørte fra
København, at de havde mere
solskin østpå.
Selvom der var mange
soltimer i den sidste uge af maj,
vil jeg skønne, at det samlede
soltimetal i hele maj måned
(på Skive-egnen) ikke har været
meget mere end 200 – og jeg
synes ikke at have oplevet en
maj i Danmark med så lidt solskin
som 2003 (måske bortset fra en
maj i begyndelsen af 80’erne,
hvor vi druknede i regn).
Det forekommer i hvert fald
misvisende at tale om overskud
af soltimer i maj 2003.
Er det virkelig rigtigt, at DMI
siden maj 2002 slet ikke har
registreret soltimer under en
eller anden form andre steder
i Danmark end i Københavns
Lufthavn? Og hvis det er rigtigt,
bør man så ikke helt undlade at
udtale sig generelt om, hvorvidt
vejret har været solrigt eller ej,
sammenlignet med en 30-årig
periode fra 1961-90? Det er i
hvert fald utilstedeligt at gå ud
fra, at vejret ude i landet er det
samme som i København, ikke
blot hvad angår soltimer, men
f.eks. også nedbør. Der kan
være betydelige forskelle allerede
fra København til Nordsjællands
Kattegatkyst, og så meget mere
til Syd-, Vest- og Nordjylland.
Det ved alle meteorologer – og
for den sags skyld også alle andre
– udmærket.
Hvis andre af dette blads læsere
rundt i landet observerer solskin,
kunne det være interessant
at høre, om de er enige i, at maj
2003, som det fremgår af oversigten,
havde et mindre overskud af
solskin i forhold til »det normale«
– eller mener som jeg, at den i
hvert fald i en længere periode og
i over halvdelen af måneden var
usædvanlig solfattig.
Det fremgår af en anden artikel
i nr. 3/2003, at man er i gang
med nye måleinstrumenter for
solmåling, men det er beklageligt,
hvis der af den grund har været
et totalt brud på en 80-årig
række af sol-registrering, så man
i DMI er ude af stand til at give
anvendelige og sammenlignelige
klimatiske oplysninger om vejret i
Danmark i en længere periode.
Sektionsleder Claus Kern-
Hansen, Sektionen for Vejr- og
Klimainformation svarer:
DMI har gennem de seneste
år gennemført en teknisk
modernisering af nettet af
meteorologiske målestationer
i Danmark, herunder er bl.a.
instrumenteringen til måling af
solskinstimer omlagt fra analoge
solskinsautografer til digitale
strålingsmålere.
I forbindelse med den tekniske
omlægning er der gennemført
en række data og beregnings
analyser for at sikre bedst mulig
sammenhæng mellem de ny og
de gamle måleserier, og mens
dette arbejde har stået på, har det
ikke været muligt at oparbejde
og publicere validerede mål for
solskinstimer på alle lokaliteter
med samme hyppighed som
”Vejrets” læsere er vant til.
Oplysningerne er imidlertid
efterfølgende oparbejdet og
er, foruden at være tilgængelig
via ”Vejrarkivet” på dmi.dk,
publiceret i ”Danmarks Klima"
rapporterne fra 2002 (dmi.dk).
For yderlig teknisk redegørelse
se fl g. rapporter på dmi.dk:
•Vaarby Laursen & Rosenørn:
Landstal af solskinstimer for
Danmark; 1920-2002. DMI Teknisk
Rapport No. 03-19
•Vaarby Laursen & Rosenørn:
New hours of bright sunshine
normals for Denmark, 1961-90.
DMI Teknisk Rapport No 02-25
•Vaarby Laursen & Rosenørn:
Omregning af solskinstimer - fra
målinger med Casella solautograf
til Star pyranometer. DMI
Teknisk RapportNo. 02-23.
Konkrete oplysninger om
specifi kke måneder, herunder
maj 2003, kan fi ndes via DMI’s
oversigter ”Månedens vejr”, på
dmi.dk. Ellers kontakt DMIs
Kundeservice Telefon 39157500
mandag-fredag 9-15.
Vejret, 98, februar 2004 • side 41
”Støvhvirvler ” i Mars’ atmosfære
Af Hans E. Jørgensen 1) ,
Søren E. Larsen 1) og Jim
Murphy 2)
Indledning
Mars’ klima er i det væsentligste
reguleret af sæsonvarierende
forhold på de isdækkede polare
områder, samt transporten af
de store mængder af støv i
atmosfæren og udvekslingen
af varme mellem overfl aden og
atmosfæren. Nogle af de mest
dynamiske vejrmønstre på Mars
er således tilstedeværelsen af de
store støvstorme, som generelt
forekommer tidligt om foråret og
om sommeren.
Disse støvstorme kan i
enkelte tilfælde vokse i størrelse
således, at de dækker hele
planeten. At forstå dannelsen
af disse støvstorme er derfor
meget vigtigt for at kunne forstå
udviklingen i Mars’s klima. Støvet
er altid til stede i atmosfæren,
og absorptionen af sollys og
varmeenergi i atmosfæren
skyldes støvet. Støvpartiklernes
lysspredningsegenskaber er
bestemt af deres kemiske
sammensætning, magnetiske
egenskaber, størrelse og form.
Det atmosfæriske støv har
således en stor betydning for
forståelsen af miljøet på Mars
og for modellering af planetens
klimatiske udvikling.
Støvets indfl ydelse på klimaet
Et eksempel på, hvorledes
klimaet på Mars bliver påvirket
af disse støvstorme, er vist i
hhv. fi gur 1 og 2. Figur 1 viser
to forskellige billeder, som er
taget fra satellitten Mars Global
Surveyor med et vidvinkel
kamera (MOC). Det første billede
viser Mars med en relativ klar
atmosfære taget umiddelbar før
en støvstorm. Det andet billede
er taget fra samme position, men
konturerne på planeten er næsten
udvisket pga. støvstormen.
Støvstormsperioden startede
i slutningen af juni 2001 og
varede i dette tilfælde til ca.
sidst i september 2001.(kilde:
Figur 1. To forskellige billeder af Mars taget med MOC kameraet på Mars Global Surveyor før og under en støvstorm i
2001. Billederne viser de samme områder af Mars, men på billedet med stormen er de fl este konturer udvisket pga. støvet.
(Image Credit: NASA/JPL/Malin Space Science Systems )
side 42 • Vejret, 98, februar 2004
Nasa/jpl/MSS).
En anden måde at illustrere
støvstormenes effekt på klimaet
fås ved at se på fi gur 2. Kurverne
viser et helt års data for 1975
af hhv. tryk, temperatur,
vindhastighed og optisk dybde
fra Viking landingsfartøjerne 1
og 2 (VL1 og VL2) (se også [2]
og[3]). Bemærk venligst, at et
år på Mars svarer til 687 dage
på jorden, og at en Mars dag
er defi neret som ”en Sol” (ca.
24 timer og 40 min.), hvilket
også svarer til én omdrejning af
planeten Mars, ligesom i Jordens
tilfælde).
De store trykvariationer
henover året skyldes
udfrysningen af CO 2 fra
atmosfæren under vinteren
på den sydlige halvkugle. På
grund af Mars’s relative høje
baneexcentricitet omkring Solen,
samtidig med at sydpolen vender
væk fra Solen, opnås der meget
lave temperaturer ved Sydpolen.
Det begynder derfor at sne med
CO 2 . Da hovedbestanddelen af
Mars’s atmosfære er CO 2, har
dette stor indfl ydelse på trykket,
idet atmosfæren tømmes
for masse. Under foråret og
sommeren tilføres atmosfæren
så atter CO 2 pga. fordampning af
selv samme CO 2, hvorved trykket
stiger igen. Dette fænomen er
unikt for Mars og skaber en global
kondensationsstrømning.
Figur 2 viser endvidere,
at middelhastigheden ligger
mellem 0 og 15 m/s henover
Marsåret. Hastighederne stiger
omkring Sol 200 (starten af
foråret), og sammenholder vi
1) Forskningscenter Risø,
2) New Mexico State University
Figur 2. Marsklimaet målt under viking missionerne i 1975. Kurvene viser
daglige middelværdier af tryk, vindhastigheder og optiske dybder samt daglige
maksimum-, middel-, og minimumtemperaturer for landingsfartøjerne VL1 og
VL2 [3].
hastigheden med den optiske
dybde ser vi, at der en stor
korrelation mellem hastigheden
og den optiske dybde. Den
optiske dybde er et udtryk for,
hvor gennemsigtig atmosfæren
er, og den stiger her som funktion
af støvet i atmosfæren. På grafen
over temperaturen er vist tre
kurver, og de repræsenterer hhv.
daglige maksimum-, middel- og
minimumtemperaturer. Under
klart vejr på Mars, dvs. en lav
optisk dybde, er der stor forskel
på de daglige maksimums- og
minimumstemperaturer - ca.
70 0 C . Denne store forskel på
nat og dag opstår, fordi Solen
opvarmer Mars’s overfl ade om
dagen, og om natten sker der en
stor udstråling, idet der ikke er
skyer til at holde på udstrålingen.
Omkring Sol 200 stiger den
optiske dybde og dermed også
støvindholdet i atmosfæren.
Støvet i atmosfæren bevirker,
at temperaturforskellene mellem
nat og dag udviskes. Solen kan
nu ikke opvarme overfl aden som
før, da kun en reduceret del af
lyset når ned til overfl aden.
Samtidig falder temperaturen
ikke yderligere om natten, da
støvet virker som skyer, der
holder på udstrålingen. Så altså,
der er ingen tvivl om , at støvet
har en stor effekt på klimaet på
Mars.
Støvhvirvlerne på Mars
Det næste spørgsmål vi nu kan
stille er, om det så blæser nok
til, at støvet kan komme op i
atmosfæren? Dette spørgsmål
er relevant, idet densiteten
af atmosfæren på Mars er ca.
1/100 af Jordens. For at få støv
op i atmosfæren skal det derfor
blæse relativt mere på Mars
end på Jorden. Umiddelbart
ser det dog ikke ud til at ske
jvf. de målte hastigheder på
VL1 og VL2 i fi gur 2. Hvis man
antager, at støvpartiklerne på
Mars og Jorden har ca. samme
størrelsesfordeling, kan vi vise,
Vejret, 98, februar 2004 • side 43
I det følgende vil vi forsøge at
besvare spørgsmålet: Ved hvilken
vindhastighed begynder støv at
fl yve (dvs. tærskelhastigheden)?
Der er selvfølgelige forskel på
disse hastigheder afhængigt
af om vi snakker om små eller
store partikler. Det har dog
vist sig, at det er de lidt større
partiklers tærskelværdi, som
er den begrænsende faktor,
idet de små partkiler er holdt
sammen af kræfter såsom
overfl adespænding eller er kilet
sammen så de danner en mere
jævn overfl ade. De store partikler
vil i starten af den proces, der får
dem til at fl yve danse henover
overfl aden pga. af turbulensen
ved overfl aden. Derved slås
de mindre partikler løs,
nærmest som sten der rammer
vandoverfl ade og får vanddråber
op i atmosfæren, blot er der her
tale om andre små partikler. Hele
denne proces kaldes saltation.
Vi vil forsøge at udlede
tærskelhastigheden som kan
få de lidt større partikler til at
fl yve. Til dette opstiller vi en
balance mellem de kræfter der
virke på partiklens overfl ade og
tyngdekraften:
(1.1)
Overfl adekræfterne som
virker på en kugles overfl ade
med diameteren d skal være
større end tyngdekraften g på
den tilsvarende kugle som har
densiteten . Vi har for at
p
forsimple det lidt antaget, at
side 44 • Vejret, 98, februar 2004
Hvornår begynder man at få støv i atmosfæren?
partiklerne er runde kugler.
Overfl adekræfterne kan
også udtrykkes ved en
friktionshastighed u * og
atmosfærens densitet a Vi kan
derfor omformulere ligning (1.1)
til fl g.
(1.2)
Vi kan nu fi nde et udtryk for
tærskelhastigheden gennem
friktionshastigheden u og vi
*
får da :
(1.3)
hvor C er en numerisk
konstant som kan bestemmes
eksperimentelt, og som
er af størrelsesorden 1.
Friktionshastigheden u * kan
i mange tilfælde bestemmes
udfra det logaritmiske vindprofi l
som beskriver vindens hastighed
u som funktion af højden z med
en givet overfl aderuhed z 0 :
(1.4)
Det fremgår af ligningen (1.3),
at tærskelhastigheden er
proportional med kvadratroden af
partikelstørrelsen d og afhænger
af forholdet mellem partiklerne
og atmosfærens densitet. For
nogle af de mere mobile partikler
vil den kritiske friktionshastighed
være af størrelsesorden ca.
0.3 m/s, hvilket svarer til en
vindhastighed på ca. 4 m/s målt
i 10 meters højde over et terræn
med en ruhed på 0.05 m.
Hvis vi sammenligner udtrykket
i ligning (1.3) for forhold på
Jorden med et tilsvarende udtryk
for forholdene på Mars, hvor vi
antager at partiklernes densitet
for Mars og Jorden er ens
(hvilket syntes at være en rimelig
antagelse) får vi fl g. udtryk:
(1.5)
Dette svarer til, at
vindhastighederne skal være
ca. 5 gange kraftigere på Mars
end på Jorden førend vi får støv
op i atmosfæren. Sammenligner
vi dette med de ca. 4 m/s fra
tidligere så skal vi altså op ca.
20 m/s for at få iværksat en
sandstorm på Mars.
at det skal blæse ca. 5 gange
mere på Mars for at få støv
op i atmosfæren (se box på
modstående side). For at starte
en støvstorm, skal vi således op
på hastigheder af størrelsesorden
25-30 m/s på Mars, hvilket svarer
til 5-6 m/s på Jorden.
Et af de fænomener, som
kan bidrage til at bringe
store mængder af støv op i
atmosfæren, er de støvhvirvler,
som er observeret på Mars.
Støvhvirvler (på engelsk: Dust
Devils) er et fænomen, som
ofte observeres i ørknerne
på Jorden. Disse støvhvirvler
består af lavtrykshvirvler med
en kerne af varm luft. Der er
størst sandsynlighed for, at de
dannes ved overfl aden i stærkt
konvektive situationer. Deres
rotation kan være anti-cyklonisk
eller cyklonisk med en lige stor
sandsynlighed for rotation
i begge retninger. På Jorden
kan disse støvhvirvler variere i
størrelse fra ca. 300 meter til 2.5
cm i diameter. Hastighederne i
disse hvirvler kan nå op på ca.
40 m/s, men typisk ligger de
på 20 m/s. Disse støvhvirvler
er lillebroren i familien af
atmosfæriske hvirvler, som
dækker tornadoer og skypumper.
De tilhører endvidere gruppen
af organiserede turbulente
strukturer i det stærkt konvektive
atmosfæriske grænselag, som
også dækker opstigende varm
luft, der nærmest har karakter
af at være en varmluftsrøgfane.
De optimale forhold for
dannelsen af støvhvirvlerne er
situationer med lav til moderat
vind og en stor superadiabatisk
temperaturgradient. På Jorden
skønnes det, at der på hvilket
som helst tidspunkt optræder
ca. 10 af disse støvhvirvler.
Disse hvirvler forekommer
imidlertid meget hyppigere på
Mars end på Jorden. Figur 3 er
et billede taget fra Mars Global
Surveyeor med MOC kameraet
og viser en række striber på
Marsoverfl aden. Disse streger
er spor af støvhvirvler på Mars’
overfl ade og har typisk en
bredde på 40-200 meter. Disse
streger er ikke begrænset til et
enkelt område på Mars, men
forekommer i næsten alle de
forskellige miljøer, der fi ndes
her. På fi gurerne er angivet et
Figur 3. Spor i overfl aden af Mars efter støvhvirvler. (Image Credit: NASA/JPL/
Malin Space Science Systems).
Vejret, 98, februar 2004 • side 45
mål, som svarer til 400 meter.
De forskelligartede former for
streger, som krydser hinanden,
og det at de har små cirkler
Figur 4. Foto af en støvhvirvel med
MOC kameraet. Man kan her se både
støvhvirvlen, dens spor i overfl aden
samt dens skygge. (Image Credit:
NASA/JPL/Malin Space Science
Systems).
inkluderet i deres bane, mere
end antyder, at de stammer
fra støvhvirvler snarere end
fra ekstreme vindstød eller
lignende.
Det tydeligste bevis på,
at disse streger kommer fra
støvhvirvler, er vist i fi gur 4. Her
ser vi et billede, igen taget med
MOC kameraet, af en støvhvirvel
på overfl aden af Mars. Her ser
vi tydeligt støvet og det spor,
som er trukket i overfl aden
pga. materialet, som er suget
op i atmosfæren. Endvidere
kan man ane skyggen af støvet
pga. Solens indstrålingsvinkel.
Sidstnævnte oplysning kan
bruges til at beregne, hvor
højt disse støvhvirvler når op i
atmosfæren.
Her adskiller støvhvirvlerne
på Mars sig markant fra deres
slægtninge på Jorden. På Mars
Figur 5. En skematisk støvhvirvel som passerer over Pathfi nderens
meteorologimast.
side 46 • Vejret, 98, februar 2004
kan de nå op til 7-8 km, hvilket
svarer til tidligere beregnede
grænseslagshøjder på Mars [2],
hvorimod de på Jorden kun når
op til ca. 200 m.
Målinger af støvhvirvlerne
Som noget helt unikt har man
nu overfl ademålinger af både
hastighed, retning og tryk.
Disse målinger stammer fra
Pathfi nder missionen i 1997,
hvor der var monteret en lille
meteorologimast på ca. 1 meter
på selve landingsmodulet.
Meteorologimasten var udstyret
med temperaturmålere i tre højder
og med et varmtrådsanemometer
i toppen, der skulle bestemme
vindhastighed og vindretning.
Instrumenternes tidskonstant
var af størrelsesordenen et
sekund, så både middelværdier
og turbulens kunne måles.
Opsamlingsraten varierede
gennem missionen, hvor de
relativt langsomme målinger,
der fulgte de daglige variationer,
skiftede med målinger
med et sekunds sampling,
der tillod bestemmelse af
turbulensstrukturen. Udover
de anførte målinger blev også
lufttryk og overfl adetemperaturen
målt, se [1]. Hastighederne
er senere blevet rekalibreret
således, at de er anvendelige.
Udfra trykmålingerne er der
observeret mange støvhvirvler,
der passerede landingsmodulet
i løbet af de 3 måneder, som
landingsfartøjet virkede. Ud af
disse 3 måneders data er der
indtil videre kun kaliberet 5
dages hastigheder, og på de
5 dage er der observeret to
målinger af støvhvirvler.
I fi gur 5 har vi vist en
skematisk støvhvirvel som
Figur 6. Tryk, vindhastighed og -retning målt af en passerende støvhvirvel forbi
Pathfi nderens meteorologimast.
passerer gennem Pathfi nderens
meteorologimast. Kurverne for
overfl adetryk og vindhastighed
er her vist med en ideel
tidsopløsning, hvilket ikke er
tilfældet i virkeligheden.
Figur 6 viser en støvhvirvel, som
passerer gennem Pathfi nderens
meteorologimast. Den øverste
fi gur viser trykket som funktion
af tiden vist i sekunder over en
periode på ca. 400 sekunder.
De enkelte målinger er samplet
med et interval på 3.9 sekunder.
Figuren viser, at trykket er relativt
konstant over perioden, men
efter ca. 200 sekunder dykker
trykket meget brat, hvorefter det
stiger hurtigt igen over en periode
på ca. 40 sekunder. Ser vi på de
tilsvarende vindhastigheder, ser
vi en stigning fra et niveau på
ca. 5 til 7 m/s til hastigheder
på ca. 35 m/s. Kurven med
hastigheder er behæftiget med
en del usikkerheder, hvilket
skyldes målemetoden som er
anvendt, men bekræfter, at der
måles meget høje hastigheder
som muliggør støvtransport.
Ser vi nu på kurven over de
tilsvarende målte vindretninger,
kan vi observere, at først drejer
vinden 90 grader, hvorefter den
svinger 180 grader tilbage for
dernæst at svinge tilbage med ca.
90 grader svarende til passagen
af en hvirvel.
Det er muligt at kontrollere
de målte vindhastigheder
vha. trykket, hvis støvhvirvlen
passerer lige igennem trykøjet.
Hvorvidt det er er tilfældet er her
svært at vurdere, men trykfaldet
svarer ca. til en hastighed
på 15-20 m/s, jf. en simple
balanceligning for kræfterne i
hvirvlen. Det tyder således på,
at passagen ikke er foregået helt
Vejret, 98, februar 2004 • side 47
igennem øjet.
Støvhvirvlerne bidrager helt
sikkert til, at der fi ndes store
mængder af støv i atmosfæren.
Det skyldes først og fremmest
den hyppighed, hvormed de
optræder. Hvorvidt de er med
til at udløse de gigant store
støvstorme er noget som
der diskuteres meget, idet
mekanismerne som udløser
disse storme endnu ikke er
forstået. Er man interesseret i
mere om støvhvirvler kan man
slå op på de angivende websider
for mere information om de
omtalte emner i artiklen.
side 48 • Vejret, 98, februar 2004
Referencer
[1] Jørgensen H.E., S.E. Larsen og
A. Seiff . Atmosfæriske Målinger
på Mars. Vejret 85, Dec 2000.
[2] Larsen S.E., H.E. Jørgensen,
L. Landberg and J. E. Tillman
(2002). Aspect of the atmospheric
surface Layers on Mars
and Earth. Boundary Layer Met
105 pp 451-470.
[3] Murphy, J.R., Conway B.,
Leovy C., and Tillman J.E.,
(1990). Observation of the Martian
surface winds at the Viking
Lander 1 Site. J. Geophys. Res.
95, 14555-14576.
Websider af relevans for Mars:
http://marsprogram.jpl.nasa.gov/
mgs
Websider med støvhvirvler:
http://www.wrh.noaa.gov/
Flagstaff/science/dustdvl.htm
http://members.attcanada.ca/
~stefanac/weather/
dustdevils.html
Hvad synes du om Vejret?
Vi - redaktionen - synes egentlig, at vi gør det godt,
når vi laver Vejret. Men det er egentlig fl øjtende
ligegyldigt, hvad vi synes, hvis I - læserne - ikke
bryder jer om bladet.
Derfor vil vi gerne opfordre jer til at give jeres
mening til kende.
Vi vil gerne vide, om Vejret indeholder for
mange svære artikler, eller om niveauet er for lavt.
Er artiklerne for korte eller for lange? Vi vil også
gerne vide, hvilke historier I syntes, der har været
spændende, og hvilket emner I gerne så behandlet
mere (bedre?) i fremtiden.
Derudover må I også gerne kommentere på layoutet
og de ændringer, som bladet har undergået
det sidste stykke tid.
Derfor: Skriv til os på email:
vejret@netscape.net
eller pr brev:
Har du en vejrhistorie?
Vejret har altid behov for gode historier til bladet,
og ligger du inde med en god historie, så tøv ikke
med at sende den ind til redaktionen (se adressen
ovenfor).
Når du sender ind til Vejret ...
Så er der en række retningslinier, som er nødvendige
at følge for, at vi kan læse artiklen i vores DtPprogram.
1. Tekst og billeder/formler/grafi k hver for sig
(seperate fi ler).
2. Teksten skal afl everes i enten Word eller
txt-format.
3. Markér i teksten, hvor billeder/formler/grafi k
skal placeres.
Vejrets redaktion
c/o John Cappelen
Lyngbyvej 100
2100 København Ø
Email: jc@dmi.dk
Mange hilsner og på forhånd tak
Redaktionen
4. Figurtekster placeres sidst i tekstdokumentet
5. Figurer indsendes i så høj opløsning så
muligt, helst 300 dpi. Vi kan læse de fl este
grafi kformater, men vi fortrækker TIF, GIF, AI og PS
samt højopløselig JPG.
6. Formler skal indsendes i vektorgrafi k, så de
kan skaleres.
Har du tekniske vanskeligheder med tekst,
fi gurer eller billeder, så kontakt redaktionen, så
hjælper vi gerne.
Store fi ler skal ikke sendes til redaktionens
netscape-adresse, men efter aftale til en af
redaktionens medlemmer.
Vi forbeholder os dog retten til ikke at benytte
indsendt materiale.
Dansk Meteorologisk Selskab
Lørdag den 27. marts 2004 kl 13:30
Danmarks Meteorologiske Institut
Lyngbyvej 100, 2100 København Ø
Mød op før mødet foran DMI’s hovedindgang.
Emne: Kollokvium om kommende vejr af DMI meteorolog og et oversigtsforedrag om
DMI’s vejrmodel af Niels Woetmann Nielsen.
Dansk Meteorologisk Selskab vil denne dag afholde den årlige generalforsamling.
Dagsorden ifølge vedtægterne:
1. Valg af dirigent.
2. Formandens beretning.
3. Forelæggelse af det reviderede regnskab for det forløbne år samt budget for næste regnskabsår.
Herunder diskussion af konsekvenser af bortfaldet af portostøtten.
4. Indkomne forslag.
5. Valg af bestyrelse. Bestyrelsesmedlemmer og suppleanter vælges for en 2-årig periode, idet
formand og 3 bestyrelsesmedlemmer og 1 suppleant vælges i ulige år. På valg er: Brian Broe,
Henrik Voldborg og Hans E. Jørgensen
6. Valg af 2 revisorer og 1 revisorsuppleant for en 1-års periode dvs. revisorer og suppleanter er
på valg hvert år.
7. Eventuelt.
Årsregnskab og forslag til budget kan hentes på DaMS’s hjemmeside www.dams.dk. Se tillige
formandens beretning på side 36 i bladet.
Husk også, at der er planlagt:
24. Nordiske Meteorologmøde 2004 i Bergen, Norge
7. – 11. juni 2004
Læs mere på:http://nmm.met.no (husk skriv ikke www foran!)
Der mindes desuden om nedenstående møde der ikke er i DaMs regi:
Climate Change in High Latitudes
1.-3. september 2004, Bjerknes Centre for Climate Research, Bergen, Norge
Læs mere på: http://www.bjerknes.uib.no/conference2004/index.html