Varför driver molnen åt olika håll?

När himlen är molntäckt kan det vara fascinerande att följa hur moln på olika höjder inte alltid rör sig åt samma håll. Genom att studera dessa rörelser kan man dra viktiga slutsatser om temperaturförhållandena högre upp i atmosfären.

För att förstå hur en tränad iakttagare genom molnrörelserna kan avslöja hur den horisontella temperaturfördelningen varierar med höjden bör vi dra oss till minnes tre saker från artiklarna Från sjöbris till monsun och Från "Buys Ballots regel" till den geostrofiska vindlagen:

• lufttrycket i en viss nivå är i princip tyngden av luften ovanför denna nivå
• lufttrycket avtar fortare med höjden i kall luft än i varm
• i fria atmosfären blåser vinden i stort sett med högt tryck till höger, lågt till vänster och med en hastighet som är omvänt proportionell mot horisontella tryckskillnaden (”geostrofiska” vinden).

Den andra punkten förklarar varför det på en viss höjd är högre lufttryck i en varm luftmassa än i en kall (Fig. 1a) och den sista varför vi har en med höjden tilltagande vind (Fig. 1b).

Globala temperaturskillnader bestämmer

Om vi, med ryggen mot vinden, har lågt lufttryck till vänster och högt till höger (tvärtom på södra halvklotet) så säger den ”termiska vindlagen” att vi har kall luft till vänster och varm till höger (Fig. 1b).

Det är den globala temperaturskillnaden mellan höga och låga latituder som till stor del bestämmer de övervägande västliga vindarna på högre höjder. Men vinden skapas inte ensidigt ur tryckskillnaden utan förmår i nästan lika hög grad påverka tryckfältet och temperaturfördelningen.

Mest slående är detta i samband med den kraftiga (60-100 m/s) subtropiska jetströmmen på omkring 10 km höjd kring 30° latitud. Där skapar vindökningen ovanför 6 km en skarp temperaturkontrast (front), som oftast är helt frikopplad från det subtropiska högtrycksbältet i lägre skikt.

Ibland kan dock fronten, efter nerströmning av kall polarluft, aktiveras och bidra till att skapa de subtropiska cyklonerna, ett mellanting mellan tropiska och vanliga cykloner.

Vinden vrids efter lufttemperaturen

"Termiska vindlagen" gäller också när vinden ändrar riktning med höjden. Med varmare luft åt det håll varifrån vinden blåser, kommer vinden att vrida medurs med höjden (Fig. 2a och b), moturs om luften är kallare varifrån det blåser.

Detta kan man uppleva framför ett annalkande lågtryck med varmluft. Vinden vid marken och de lägsta molnen driver då från sydväst medan fjädermolnen på hög höjd driver från nordväst. Omvänt, när lågtrycket har passerat och de låga molnen och vinden blåser från norr, kan högre moln ses komma drivande från mellan väst och nordväst.

Redan på 1880-talet kunde molnskådande meteorologer, från sådana observationer, konstruera förvånansvärt korrekta bilder av lågtryckens termiska uppbyggnad.