Hvordan bliver en orkan dannet? – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Geofysik > Hvordan bliver en orka...

31. januar 2013

Hvordan bliver en orkan dannet?

Hej Spørg om Fysik
- Hvordan bliver en orkan dannet? Vil der komme flere orkaner i fremtiden når (hav)temperaturene stiger, og kommer over 27 grader?

- Hvis vi fortsætter med CO2- udslippet som nu (mere eller mindre), hvor lang tid tager det så før at det bliver rigtig slemt (både DK og udlandet)?

-Vindmøller er grøn teknologi, men de materialer vi bruger til at producere vindmøller er jo ved at blive brugt op, så vindmøller er altså ikke fremtiden?

- Er det kun os mennesker der ødelæggeer ozonlaget, O3, eller ødelægger kulstof-14 i atmosfæren også ozonlaget?´

- Hvorfor stiger temperaturen mest i Sibirien?

- Har du et bud på om der kommer en ny istid? Det burde der jo komme omtrent nu, men måske er den bare blevet forsinket af den globale opvarmning? Eller måske får vi slet ingen ny istid?

- Helt "kemisk set", hvordan bliver "hullerne" i ozonlaget dannet, når den ødelægges?

Med venlig hilsen
N T

 - Hvordan bliver en orkan dannet? Vil der komme flere orkaner i fremtiden når (hav)temperaturene stiger, og kommer over 27 grader?

Du mener vist tropiske orkaner (hurricanes, tyfoner).

Tropisk orkan

Det er rigtigt, at man kan argumentere for, at et varmere hav alt andet lige vil kunne føre til flere tropiske orkaner, idet disse lever af varmeoverførsel fra havet til atmosfæren. Overførslen sker via fordampning af vand, der fortættes i atmosfæren og derved frigiver en masse energi/varme. Denne energi kan omdannes til bevægelsesenergi, som vi ser som vind i atmosfæren. Mængden af energi, der herved bliver til vind, er meget større end den tilsvarende i de såkaldte ekstratropiske lavtryk, som besøger os her i vestenvindsbæltet.

En tropisk storm/orkan kræver nogle dage, før det den store vindstyrke er opnået. I denne periode roterer lavtrykket mere og mere. Vand tages op fra det varme hav, løftes op i kraftige tordenbyger, frigiver varme ved kondensation. Luften er til sidst oppe i ca. 15 -18 km højde, og synker herefter tilbage til overfladen og kan begynde en ny tur op igennem tordenbygerne. Dette kaldes en energimaskine. En sådan vejrmaskine som tropiske orkaner er en meget effektiv maskine. Vinden skabes når luftpartiklerne bevæger sig mod lavere tryk.

På højere breddegrader er der en fiktiv kraft kaldet corioliskraften. Denne kraft afbøjer bevægelsen, så partiklerne ikke så hurtigt kan bevæge sig ind mod lavere tryk. Derfor bliver vore lavtryk ikke så kraftige. I Danmark er reelle vindhastigheder over 32 m/sek stort ikke eksisterende. I troperne i hurricanes er de almindelige.

 - Hvis vi fortsætter med CO2- udslippet som nu(mere eller mindre), hvor lang tid tager det så før at det bliver rigtig slemt (både DK og udlandet)?

Der kan ikke gives et enkelt svar. Hvad vil rigtigt slemt sige? Det kan jo være, at DK får det bedre. Udviklingen menes at ske gradvis, så det kræver en mere præcis definition, for at man kan sige, hvornår det er rigtigt slemt. I stedet beskriver man ofte, hvordan vejret/klimaet ser ud om f.eks. 100 år. Og her vil man generelt sige, at det bliver varmere på højere breddegrader. Det vil blive tørrere i det indre af kontinenterne. Det vil regne mere på allerhøjeste breddegrader, f.eks. i det nordlige Rusland.

Om 100 år bliver det globalt set nogle grader (2-3-4 grader) varmere ved fortsat CO2 stigning.

 - Vindmøller er grøn teknologi, men de materialer vi bruger til at producere vindmøller er jo ved at blive brugt op, så vindmøller er altså ikke fremtiden?

Vindmøller

Det værste er måske, om man ændrer så meget ved vindforholdene, at det bliver et andet klima. Altså hvis man vil lave en meget stor omlægning af energi-kilderne fra kul til vedvarende kilder som vindenergi. Så måske er der ikke vindenergi nok. Og derfor tillader denne teknologi ikke en vilkårlig vækst af energiforbruget i de næste 100-200 år.

 - Er det kun os mennesker der ødelæggeer ozonlaget, O3, eller ødelægger kulstof-14 i atmosfæren også ozonlaget?

Nej faktisk er der en naturligt forekommende proces i naturen, der ligner nedbrydningen p.g.a. menneskeskabte freongasser. Dette er indbygget i naturens egen ozonbalance og skyldes udslip af lattergas N2O. Denne gas er inaktiv i den nedre del af atmosfæren, men kan blive fysisk/kemisk aktivt højere oppe. CO2 stigninger på højde med ozonlaget fører til lavere temperaturer deroppe. Og derved kan CO2-problematikken også påvirke ozonbalancen i en negativ retning, f.eks. ved at forlænge ozonhullerne.

 - Hvorfor stiger temperaturen mest i Sibirien?

Vi siger, at temperaturen stiger hurtigere på høje breddegrader, fordi der dér er sne og is. Når der sker en ekstra afsmeltning p.g.a. en lidt højere temperatur, vil det give en større absorption af solenergi i det snefrie område og dermed danne basis for en yderligere lidt højere temperatur. Dette kaldes positiv feedback og kan forstærke opvarmningen markant. Hvor der ikke er sne/is, kan denne mekanisme ikke fungere. Den kaldes is-albedo effekten.(se også http://www.nbi.ku.dk/spoerg_om_fysik/fysik/at_holde_varmen/ )

 - Har du et bud på om der kommer en ny istid? Det burde der jo komme omtrent nu, men måske er den bare blevet forsinket af den globale opvarmning? Eller måske får vi slet ingen ny istid?

Ny istid ?

Alle indikatorer tyder på at vi bør udvikle os i retning af en ny istid, om nogle tusinder år. Med mindre mennesket via diverse klimapåvirkninger får lavet så meget ravage, at naturen ikke kan finde tilbage sin "naturlige" udvikling efter den menneskelige påvirkning forventeligt er afsluttet om 4-500 år.

Man kan regne på de CO2-koncentrationer, der skal til for at undgå en istid. Beregninger tyder på, at hvis vi vil undgå næste istid, skal vi lande på en CO2-koncentration på ca. 400-500 ppm, altså lidt mere end nu.

Ozonlaget

Det er jo en sjov ting, at vi på ene side vil undgå opvarmningen p.g.a. mere CO2 i atmosfæren, men på den anden side skal vi bruge dette for at undgå en langtidsafkøling.

 - Helt "kemisk set", hvordan bliver "hullerne" i ozonlaget dannet, når den ødelægges?

Der dannes parikler i højder omkring 15 - 20 km højde. På disse partikler sker der kemiske reaktioner, som frigiver f.eks. klor, der kan nedbryde ozon igen og igen. Kloret bliver ikke forbrugt, man siger, at det virker katalytisk.

Hilsner
Aksel Walløe Hansen