Väder

Väder kan även avse flatulens. miniatyr|Väder i form av moln på himlen. Väder är tillståndet eller en växling i tillstånd i en atmosfär vid ett givet tillfälle eller under en kortare tidsrymd. Speciellt avses de tillstånd som påverkar människor och andra levande organismer. Exempel på väder i meningen växlingar i tillståndet är uppklarnande (minskad molnighet) och varannandagsväder (när vädret växlar mellan två olika lägen för varje dag). Vanligtvis avser man jordens väder, det vill säga tillståndet i jordens atmosfär, men det finns även väder på andra planeter med atmosfär. Läran om väder kallas meteorologi.

Tidigare hade ordet väder i svenskan en starkare koppling till luft och vind. Denna betydelse lever kvar i ord som väderstreck (vindriktning, efter ordet streck), väderkvarn, yrväder och munväder (luft fylld av prat), "släppa väder" och så vidare. Ordet har senare kommit att omfatta även andra fenomen i atmosfären och fått den betydelse den har idag.Ugglan. Uppslagsord "Väder"

Väder avser tillstånd, eller aktiviteten hos fenomen, under korta tidsperioder (timmar eller dagar). Väderlek syftar på väder, särskilt under en kortare eller längre period. Detta ska inte förväxlas med väderprognos, som är en förutsägelse om hur vädret ska bli under en period. Klimat avser statistiska egenskaper hos vädret över längre tidsperioder, och det är med andra ord vädrets historia.

Vädrets komponenter Viktiga tillstånd i atmosfären Följande avsnitt täcker in de viktigaste tillstånden i atmosfären som utgör väder.

Strålning

Den elektromagnetiska strålningen från solen, solstrålningen, brukar benämnas kortvågig strålning inom meteorologin och har på jordytan en våglängd i intervallet 0,29-3 µm. Den sammanlagda solstrålningen, direkt eller diffus, som träffar en yta, benämns globalstrålning och kan mätas med en så kallad pyranometer. Variationer i solstrålningens intensitet beror bland annat på molnighet och solstrålarnas vinkel mot jordytan på den aktuella platsen och vid den aktuella tiden.

Även jorden strålar och ger upphov till så kallad terrest strålning, vilket huvudsakligen är strålning med våglängder i intervallet 3-100 µm. Det finns även en infallande strålning i samma våglängdsområde. Detta område benämns i meteorologin som långvågig strålning och mäts med en så kallad pyrgeometer. Den långvågiga strålningen varierar inte mellan dag och natt eller mellan olika årstider. Däremot finns en variation beroende på molnigheten, med förhållandet att molnighet ger högre långvågig strålning jämfört med klart väder.

Strålning är extremt viktig för mänskligheten ur flera aspekter. Exempelvis för den energi vi får genom solstrålningen, och som förutsättning för fotosyntesen samt för det ljus den ger, vilket gör att vi kan uppfatta omgivningen.

Temperatur

miniatyr|Temperatur mäts med en termometer. Atmosfärens temperatur (på jorden: lufttemperaturen) är ett av de mest studerade och omtalade väderfenomenen. Temperatur är ett mått på rörelserna hos molekylerna och den styrs till stor del av solstrålningen. Vår upplevelse av värme och kyla beror dock inte enbart på temperaturen, utan även av vindens kyleffekt samt strålning och luftfuktighet.

Förutom solstrålning varierar temperaturen med höjd över havet. På högre höjd är lufttrycket lägre vilket leder till fallande temperatur. Å andra sidan kan det även vara kallare i svackor, vilket beror på att den tyngre kallare luften "rinner ner" och samlas i svackan. En annan faktor som påverkar temperaturen är närheten till hav, som har en utjämnande verkan på temperaturen. Även vinden kan påverka temperaturen genom att den kan förflytta kall eller varm luft.

Tryck

Trycket i atmosfären (på jorden: lufttrycket) är tyngden per ytenhet av de gaser som finns i den tänkta pelaren ovanför ytan. Trycket mäts med en barometer och inom meteorologin används vanligen enheten hPa. Medellufttrycket på jorden vid havsnivån är 1013,2 hPa. Trycket minskar med höjden över havet eftersom mängden luft ovanför minskar. Lufttrycket är dock inte konstant vid en viss höjd över havet, utan beror i hög grad på förekomsten av högtrycksområden respektive lågtrycksområden som bildas av uppvärmning av atmosfären från solstrålningen.

Vind

miniatyr|En väderkvarn utnyttjar vinden. Här en i Sønderho i Danmark. Vind är storskaliga rörelser i atmosfären. Vindar skapas av horisontella skillnader i atmosfärstrycket och kan röra sig i alla riktningar - horisontellt, vertikalt och i virvlar. På jorden har för trakten typiska och årligen återkommande vindar av speciell typ har ofta givits speciella namn, som exempelvis Harmattan, Monsun och Sirocco. Vindhastigheten mäts med en anemometer och anges vanligen i meter per sekund (m/s). Vindstyrka mäter vindens effekter snarare än den aktuella vindhastigheten och kan anges enligt Beauforts skala. Vindriktning mäts med en vindflöjel. Enkel vindmätning kan även ske med en vindstrut som snabbt ger en känsla för vindhastighet och vindriktning.

Vinden har en utjämnande verkan både på tryck och temperatur. Vinden är intressant för möjligheten att utvinna energi ur vindkraften genom exempelvis väderkvarnar och vindkraftverk. Kraftiga vindar kan vara förödande genom stormar, orkaner och intensiva virvelvindar, tromber.

Fuktighet

Fuktighet är ett mått på mängden eller andelen vattenånga som finns i atmosfären. Fuktigheten kan anges antingen som absolut eller relativ fuktighet. När det gäller absolut fuktighet, anges den faktiska mängden vattenånga i exempelvis g/m3. Relativ fuktighet anges andelen vattenånga i förhållande till den maximalt möjliga ångmängden vid aktuell temperatur, i procent. Den maximala mängden vattenånga som luften kan innehålla (100% relativ luftfuktighet) beror på temperaturen. Exempelvis vid +14 grader Celsius är det 12 g/m3 men vid +24 grader är det 22 g/m3. För att mäta fuktigheten används en hygrometer eller en psykrometer.

På jorden skapas luftfuktigheten genom direkt avdunstning från bland annat vattensamlingar, is och marken. Detta kallas för evaporation. Växter avger även vattenånga genom transpiration.

Moln

Moln är iakttagbara ansamlingar av mycket små vattendroppar eller iskristaller i jordens eller någon annan himlakropps atmosfär. Dimma är moln som når markytan och där sikten är mindre än 1 kilometer. Är sikten mellan 1 kilometer och 1 mil talar man istället om (fukt)dis.

Moln kan förekomma i många olika former och även färger. Det finns ett klassificeringssystem som delar upp moln beroende på höjdläge och utseende.

Molnigheten är intressant för människor då den begränsar solstrålningen på marken och leder ibland till nederbörd. Dimma har alltid utgjort problem för människor i trafik både till sjöss och på land.

Nederbörd

miniatyr|Dimfrost på tältstag vid Pårteobservatoriet. Nederbörd är ett meteorologiskt samlingsnamn för olika former av materia som faller från himlen. På jorden är det framförallt nerfall av vatten som avses. Vattennederbörd förekommer bland annat i form av regn, snö och hagel. Ofta anges mängden nederbörd i millimeter, vilket då syftar till hur högt vattnet (i flytande form) skulle nå ovan marken ifall det inte sjönk undan. 1 millimeter nederbörd är samma sak som 1 liter/m². Snö brukar räknas i centimeter, men då räknar man inte snöfallet utan det liggande snötäcket, eftersom det inte flyter undan på samma sätt som vatten. Väder med snö och kyla är typiskt för vintern och kallas därför vinterväder eller ibland overallväder.

För att nederbörd ska bildas krävs luftfuktighet, kondensationskärnor och avkylning. Tre viktiga typer av nederbörd är orografisk nederbörd, frontnederbörd och konvektiv nederbörd.

På andra planeter förekommer nederbörd av annan materia än vatten. Exempelvis tror man att det regnar metan på Titan.Space.com: 'Titanic' Discovery: Earth-like Weather & Methane Rain

Nederbörden på jorden har avgörande inflytande på allt levande då den har stor betydelse för tillgången av vatten. Samtidigt som regn ibland kan rädda en gröda, kan den en annan gång vara helt förödande. Att prognosticera nederbörd och tekniska hjälpmedel för att styra vattentillgång har blivit mycket viktigt.

Åska

Åska är ljudet från blixtar som är elektriska urladdningar i atmosfären. Dessa elektriska urladdningar alstrar mycket stor värme under bråkdelar av en sekund. Denna värme gör att luftens molekyler sätts i rörelse. Detta upplever vi som åskans karakteristiska ljud (åskknallar, åskdunder, åskmuller). Åska förekommer ofta i samband med cumulonimbusmoln.

Blixtar kan leda till bränder och kan vid direkt träff vara dödande för människor.

Ovanliga väderfenomen Bland ovanligare väderfenomen finns bland annat stoftvirvlar, tromber, Sankt Elmseld, halofenomen och fata morgana.

Grundläggande mekanism miniatyr|Det är bland annat solens strålar som skapar väder.

Allt väder skapas av solens strålning. Det gäller jorden såväl som andra planeter och månar i solsystemet med atmosfär. Grunden är de temperaturskillnader som uppstår genom att solen värmer upp vissa platser mer än andra. Vädret påverkas sedan av andra faktorer, som exempelvis ytbeskaffenhet på himlakroppens yta eller Corioliskraften.

Vädersystem har olika storlek och man brukar dela in dem i tre storlekar. Planetära vädersystem uppstår genom att vissa områden på den aktuella himlakroppen får mer solenergi per ytenhet än andra. På jorden gäller det förhållande för områden nära ekvatorn jämför med områden närmare polerna. Exempel på vädersystem i denna skala är monsun och passadvindar. Hadleycellerna är också inblandade i dessa planetära vädersystem.

Till storskaliga vädersystem hör högtrycks- och lågtryckssystem. En skillnad i temperatur leder till tryckskillnader. En varm yta värmer luften ovanför den, varvid luften utvidgas och stiger, vilket leder till att lufttrycket just där minskar. På andra närliggande, kallare platser är lufttrycket större och från dessa platser strömmar luften mot det lägre trycket och en vind uppstår. En så kallad lufttrycksgradient beskriver mot vilken riktning och i vilken takt lufttrycket skiljer sig mest och det är längs denna gradient som vinden blåser. Rotationen hos en planet medför skapandet av en storskalig vindrotation av på grund av Corioliskraften.

I den minsta skalan, så kallade mesoskaliga vädersystem, beror vädret framförallt på olika ytunderlag på olika ställen på den aktuella planeten. Det kan till exempel vara hav, skogar, islandskap och städer som har olika fysiska egenskaper, som reflektionsförmåga (albedo), jämnhet eller fuktinnehåll, och därför fångar in olika mycket solenergi. Väder i denna skala inkluderar sjöbris och åska.

På jorden ger den stora temperaturkontrasten mellan polerna och luften närmare ekvatorn på jorden upphov till jetströmmarna. Vädret mellan latitud 10 och 70 styrs mycket av instabiliteten hos jetströmmarna och beror på så kallad baroklinisk instabilitet.

På grund av vinkeln mellan jordens rotationsaxel och en linje vinkelrät mot jordbanans plan, den så kallade axellutningen eller oblikviteten, träffar solstrålarna jordytan med olika vinkel på olika tider av året. I juni är axeln lutad mot solen på norra halvklotet, vilket gör att solstrålarna träffar jordytan mer direkt än i december. Detta orsakar årstider. De så kallade Milanković-cyklerna bestämmer hur solenergin träffar olika delar av jorden över långa tidsrymder, vilket påverkar klimatet.

Solen styr även indirekt nederbörden. Om luften värms upp över vatten så att även vattnet blir uppvärmt, börjar vattnet stiga som ånga. När ångan nått en höjd där den kan kondenseras bildas moln. Molnen blir alltmer mättade med ånga. Till slut måste de tömmas på vatten, vilket når jordytan i olika nederbördsformer beroende på den lokala temperaturen.

Väderobservationer miniatyr|En mätstation för väderobservationer.