8 Klimat och väder: 8.4 Väderprognoser
Dagens prognoser
Dagens prognoser
För att göra väderobservationer på olika platser på jorden använder man bland annat väderballonger fyllda med väte eller helium. Ballongerna skickas upp två gånger per dygn från omkring tusen platser. GPS används för att följa ballongerna och sändare i ballongerna skickar ner meteorologiska data till en mottagarstation. Som du vet finns nästan allt det som vi kallar väder i troposfären så det skulle räcka att väderballongerna nådde upp till ungefär \(10\) - \(15 \text{ km}\) höjd, men ballongerna når ännu högre än så innan de spricker.
Beräkna hur stor volym en väderballong har strax innan den exploderar på \(30 \text{ km}\) höjd om du vet att volymen från början är \(1 \text{ m\(^3\)}\), att lufttrycket vid marken är \(1 \ 014 \text{ hPa}\) och att temperaturen är \(24 \text{ °C}\). Lufttrycket \(30 \text{ km}\) upp i luften är bara \(1 \ \%\) av lufttrycket vid marken. Temperaturen vid \(30 \text{ km}\) höjd är \(0 \text{ °C}\).
Lösning: Vi börjar med att skriva upp värdena som gäller innan väderballongen har stigit: \[ p_1 = 1 \ 014 \text{ hPa} \] \[ V_1 = 1 \text{ m\(^3\)} \] \[ T_1 = 24 \text{ °C} = 273 \text{ K} \]
Efter stigningen till \( 30 \text{ km} \) höjd sjunker lufttrycket till \( 1 \ \%\) av \(1 \ 014 \text{ hPa}\), dvs. \(10{,}14 \text{ hPa}\).
Värdena efter stigningen blir alltså \[ p_2 = 10{,}14 \text{ hPa} \] \[ T_2 = 0 °C = 273 \text{ K} \]
Tillståndslagen för en ideal gas ger sambandet: \[ \frac{p_1 V_1}{T_1} = \frac{p_2 V_2}{T_2} \]
Vi löser ut \(V_2\) och får: \[ V_2 = \frac{p_1 V_1 T_2}{p_2 T_1} = \frac{1 \ 104 \cdot 10^2 \cdot 1 \cdot 273}{10{,}14 \cdot 10^2 \cdot 297} = 91{,}9 \text{ m\(^3\)} \] Volymen har således ökat drygt \(90\) gånger innan ballongen exploderar.
Förutom väderballonger använder man sig av både satelliter och radar för att samla in mätdata. Dessutom har man ett stort antal automatiska och manuella väderstationer på marken som sänder iväg data var tredje timma. Ute till havs finns både fartyg och väderbojar som också levererar data. Den samlade datainformationen läggs in i stora databaser och de omfattande beräkningarna är möjliga att göra eftersom det finns ett stort internationellt samarbete.
Meteorologerna väljer den datamodell som verkar passa bäst för dagens väderläge och sedan kan de med hjälp av sin erfarenhet och yrkesskicklighet göra ändringar och justeringar manuellt. Modellerna utgår från samband mellan lufttryck, temperatur, luftfuktighet, vindriktning och vindstyrka för att beräkna hur vädret kommer att ändras. När du räknade uppgift 28 i kapitel 7, gjorde du själv liten del av en sådan beräkning.
Det krävs en stor mängd mätdata, snabba datorer och goda matematiska modeller för att kunna göra bra väderprognoser. Ändå är det inte möjligt att göra helt säkra prognoser eftersom atmosfären är ett kaotiskt system. Att det är kaotiskt betyder att små osäkerheter i mätningarna och modellerna gör att prognosen spricker förr eller senare. Hur lång tid det tar beror på det aktuella väderläget. Ibland verkar det inte ens som om prognosen är pålitlig för de närmaste timmarna, andra gånger håller den kanske i upp till två veckor.
Datormodellerna utgår från ett stort antal punkter på olika lägen och höjd i atmosfären. Om man förbinder punkterna, bildar de ett tredimensionellt rutnät som ser ut som små lådor. På så sätt kan man skapa sig en modell av atmosfären. Ju snabbare datorerna är desto mindre kan man göra lådorna. På bredden kan det vara några kilometer mellan punkterna men på höjden varierar avståndet väsentligt eftersom det är nära jordytan som de största förändringarna sker.
Om vi nu till exempel vet hur lufttrycket varierar i sidled kan vi räkna ut hur det kommer att blåsa. Det gäller alltså att mata in så nya mätvärden som möjligt. På så sätt kan man få en prognos på hur vädret kommer att utveckla sig. Enligt SMHI:s statistik stämmer de korta prognoserna som sträcker sig ett dygn framåt till \(80\) — \(85 \ \%\) medan femdygnsprognoserna bara har en överensstämmelse på \(65\) till \(70 \ \%\). Om man säger att vädret imorgon blir detsamma som vädret idag så stämmer den "prognosen" till \(60 \ \%\). Det är inte så länge som meteorologerna gjort bättre prognoser än så.
