Sveipir á Skeiðarársandi
Föstudaginn 27. júlí 2007 sáust sveipir á Skeiðarársandi sem minntu á þá illræmdu skýstrokka sem oft er getið í fréttum og valda ótrúlegu tjóni þar sem þeir fara um.
Nokkrar myndir af fyrirbrigðunum birtust síðan, bæði í fréttum dagblaða og á bloggsíðum. Sumar myndanna virðast sýna fremur rýran sandstrók eða ryksveip, en aðrar sýna efnismeira fyrirbrigði á ferð, jafnvel skýstrokk.
Hvirflar af ýmsu tagi eru viðvarandi í loftinu í kringum okkur, þeir sjást að jafnaði ekki nema þegar vindurinn í þeim grípur eitthvað með sér eða þá að svo hagar til að vatnsgufa getur þést í smáa dropa í uppstreyminu sem fylgir.
Oftast eru þeir líka óskipulegir en vekja sérstaka athygli þegar þeir eru jafn reglulegir eins og sá á myndinni.
Rétt er að hafa í huga að sveipurinn á sandinum á sér einhverja forsögu, hann myndaðist áður en hann sást.
Ekki er gott að sjá af myndinni hvert þvermál sveipsins er, en greinilega sést að hann nær býsna hátt til himins, jafnvel upp undir neðra borð skýsins. Þyngsta rykið þyrlast í allar áttir, en það léttara berst uppeftir sveipnum. Ljósbrúni liturinn gefur sterklega til kynna að það sé ryk, en ekki vatnsdropar sem mynda útlínur sveipsins.
Sveipir sem innihalda vatnsdropa af mismunandi stærð eru gjarnan alveg hvítir eða gráir. Vindsveipir þeir sem oft má sjá í hvassviðrum, t.d. í Hvalfirði, eru hvítir af sælöðri. Sveipir svipaðir sandstrókum í útliti sjást stundum í frostreyk yfir hlýju vatni í mjög köldu veðri. Á myndinni má sjá eins og dökkt strik neðarlega í miðjum stróknum, það gefur til kynna að loftið í miðjunni sé hreinna og líklega komið að ofan, en rykþrungið jaðarloftið að neðan (sjá frekari skýringarmynd hér neðar).
Myndun vindsveipa, iðulök
Flestir vindsveipir myndast þar sem vindhraði eða vindátt taka snöggum breytingum. Á það bæði við á örsmáum mælikvarða, t.d. við húshorn, jafnt sem í stórum veðurkerfum, jafnt lóðrétt og lárétt. Þeir staðir sem valda rofi í straumi, t.d. skarpar brúnir í landslagi, eru sérlega líklegir myndunarstaðir. Sömuleiðis svæði þar sem mjög stutt er á milli vinda af gagnstæðum áttum. Þannig var ástandið á Skeiðarársandi.
Líklegast er að sveipirnir á Skeiðarársandi hafi myndast á mörkum vinds sem orðinn var til vegna mikils niðurstreymis, samfara úrkomu úr skúraskýi, og ríkjandi vinds á svæðinu. Myndunin á sér þó ekki stað í niðurstreyminu sjálfu heldur þar sem vindurinn úr því hefur verið láréttur nokkra hríð.
Flötur þar sem ólíkir vindstraumar mætast er kallaður iðulak (e. vortex sheet). Vindurinn blæs ekki í gegnum flötinn heldur aflagar hann og myndar í honum brot og sveipi, sem myndast helst þar sem iðulakið rofnar. Í þessu tilviki virðist lakið hafa verið á að giska lóðrétt og náð alveg frá jörð og upp í skýið.
Mismunandi gerðir hvirfla
Rykhvirflar, sem oft sjást yfir heitum sandi, verða til vegna mishitunar yfirborðs. Iðulak liggur þá að mestu lárétt yfir sandinum og myndast af samspili vinds og yfirborðsnúnings. Iðan liggur þá lárétt í lakinu. Staðbundið uppstreymi teygir á því, lyftir iðunni í lóðrétta stöðu og myndar þá hvirfla sem geta rofið lakið og eignast sjálfstætt líf. Enginn strokkur niður úr skýjum fylgir slíkum hvirflum og þeir eru reyndar algengastir í léttskýjuðu eða heiðskíru veðri. Snúningurinn getur verið á hvorn veginn sem er, ýmist sólar- eða andsólarsinnis, en ýmislegt bendir þó til þess að landslag á hverjum stað geti haft áhrif á snúningsstefnuna þannig að önnur stefnan sé þar mun tíðari en hin.
Sennilegt er að hvirflar myndist oft þar sem köld jöklagola streymir út yfir hlýjan sand og mætir vindi af annarri átt. Iðulakið getur þá bæði myndast á mörkum vindstraumanna, en einnig við neðra borð jöklagolunnar sem þá aflagast af misheitu sandyfirborði.
Stórir skýstrokkar verða til við aflögun iðulaka í ofsafengnum óstöðugleika inni í þrumuveðrakerfum, langt ofan við jörð. Veikari strokkar geta myndast í einstökum klökkum og virðist samfellt róf vera á stærð og styrk þeirra niður í þá veiku stróka sem sáust á Skeiðarársandi. Þeir minni eru stundum kallaðir kaldloftsstrokkar (e. cold air funnel) í fræðigreinum (sjá t.d. Wakimoto og Wilson, 1989 og Davies 2006).
Vindsveipir sem við þekkjum við fjöll myndast þegar iðulök rofna í straumi framhjá fjöllunum eða yfir þau, ýmist vegna núnings í fjallshlíðum eða við skörp horn eða brúnir í landslaginu. Reglulegir strokkar niður úr skýjum fylgja að jafnaði ekki slíkum sveipum.
Hvaða orð á að nota?
Í íslensku eru nokkur orð um vind í þröngum snúningi og auðvelt er að búa til gegnsæ orð sem lýsa honum, t.d. hvirfilvindur, hvirfilbylur, skýstrokkur, skýstrókur, sandstrókur, vatnsstrókur, ryksveipur o.s.frv. Sennilega er vonlaust að ætla sér að greina á milli stróka og strokka með einhverri fastri, tæknilegri skilgreiningu, en þó má mælast til þess að endingin strokkur sé fremur notuð um stærstu fyrirbrigðin en þau minni eða þá aðeins um dropahluta stróksins (sjá að neðan).
Hugsanlegar skilgreiningar
Lausleg skilgreining eftir stærð og styrk mætti þá vera einhvern veginn svona:
- Ryksveipur - þvermál 1 m - vindhraði 10m/s
- Sand- eða vatnsstrókur - þvermál 10 m - vindhraði allt að 50 m/s
- Skýstrokkur - þvermál 100 m eða meira vindhraði allt að 100 m/s
Vatnsstrókum sem virðast vera sama af stærðarþrepi og svipuðu útliti og strókarnir yfir Skeiðarárssandi er lýst ítarlega í grein Golden (1974). Þar er farið yfir lífsferil þeirra og kemur fram að gjarnan er tilhneiging til myndunar fleiri en eins stróks í sama iðulakinu, getur þá virst sem strókur byrji en hætti síðan að myndast, svo taki annar við ekki fjarri.
Heildarlíftími hvers stróks er gjarnan á bilinu 7 til 15 mínútur, en sýnilega ævin ívið styttri. Mun lengri líftíma er þó getið. Þetta er ekki ólíkt lýsingum frá Skeiðarársandi, strókarnir að minnsta kosti tveir, e.t.v. fleiri.
Ítarefni:
Davies, J.M. (2006): Tornadoes with Cold Core 500-mb Lows. Weather and Forecasting 21,1051-1062.
Golden, J.H. (1974): The Life Cycle of Florida Keys' Waterspouts. I. Journal of Applied Meteorology 13, 676-692
Roger M. Wakimoto, R.M. og J.W. Wilson (1989): Non-supercell Tornadoes. Monthly Weather Review 117, 1113-1140
Scorer, R.S. (1997): Dynamics of Meteorology and Climate, Wigley-Praxis, 686 s.
