En grogrund för lågtryck

Horisontella temperaturkontraster i fria atmosfären skapar inte bara vind, vinden skapar och förstärker också dessa temperaturkontraster, vilket i sin tur ger förutsättningar för lågtrycksutveckling.

Vinden på högre nivåer tenderar att strömma ungefär parallellt mellan olika luftmassor. Att de ganska diffusa luftmassegränserna ändå skärps till skarpa frontzoner, med åtföljande "väder", beror ofta på de jetströmmar som frontzonerna själva skapat på omkring 10 km höjd (Fig. 1) (se även artikeln Varför driver molnen åt olika håll?).

Eftersom jetströmsområdet rör sig betydligt långsammare, 5-10 m/s mot jetvindens 30-70 m/s, undergår luften under sin rörelse kraftiga accelerationer och retardationer (Fig. 2).

Jetströmmens infart...

Vid jetströmmens ”infart” kommer vinden in över en allt kraftigare tryckgradient (isobarerna trängs ihop). Där blir tryckgradientkraften kraftigare än corioliskraften, som ju bara beror på vindens hastighet. Den senare kan inte förhindra att vinden i huvudsak rör sig lite sidledes, mot lägre lufttryck, och därvid ökar sin hastighet.

Därvid transporteras den varma luften på hög nivå mot det kalla hållet och, som en ”rekyleffekt”, den kalla luften på låg nivå mot det varma hållet. Detta planar ut fronten och minskar lägesenergin till fördel för rörelseenergin.

... och utfart

Vid ”utfarten” kommer motsatsen att inträffa. Den kraftiga vinden kommer in över en allt svagare horisontell tryckgradient (isobarerna glesar ut), corioliskraften blir nu starkare än tryckgradientkraften och förmår vrida vinden åt höger tillbaka, mot högre tryck, samtidigt som den bromsas in (se även artikeln Atmosfären rör sig av bara farten).

Här är det trögheten hos den anrusande luften i jetströmmen (rörelseenergi) som driver fram en sjunkande varm och stigande kall luftrörelse. Kall luft pressas i högre nivåer mot det varma hållet, varm luft på lägre nivåer mot det kalla hållet.

Detta reser upp fronten, ökar lägesenergin på rörelseenergins bekostnad och därmed förutsättningarna för en lågtrycksutveckling (Fig. 3).

Temperatur- och lufttryckskontraster

Ett annat sätt att se det här är att återkoppla till vad vi berättat i en annan artikel av serien (se artikeln Solen värmer jorden - jorden värmer atmosfären). Uppåtstigande luft tenderar att kyla av atmosfären, sjunkande luft att värma upp den. Eftersom detta sker vid ”infarten” leder det till att den skarpa horisontella temperaturkontrasten mellan varm och kall luft efterhand försvagas, medan det omvända sker vid ”utfarten” där kontrasterna förstärks.

Samma sak sker med den horisontella lufttryckskontrasten vilken gradvis försvagas vid ”infarten” men förstärks vid ”utfarten”. Följden blir att hela tryck- och temperatursystemet rör sig sakta nedströms, oftast österut, samtidigt som jetvinden snabbt strömmar igenom.