Takket være den norske fysikeren Vilhelm Bjerknes kan været spås mer nøyaktig. (Bilde: COLORBOX)
Høyder:Illustrasjonen fra Meteorologisk Institutt viser hvordan trykkurvene er fordelt rund et belte i nord. I dette bildet fra 1. august ser vi hvor høyt i atmosfæren i meter trykket på 500 hPa fordeler seg. Vinden beveger seg langs høydekotene.Polarfronten, som ligger som en slags elv langs hele den nordlige halvkule, har i år ligget stabil uvanlig langs sør og gitt den sørlige delen av Norge en uvanlig kald og regnfull sommer. Ill: Meteorologisk Institutt
Statsmeteorologer i arbeid.
TremånedersvarselHver måned utgir det felleseuropeiske meteorologiske senteret i Reading i England ut et varsel for de neste tre månedene. Det er umulig å si noe detaljert om været med en slik tidshorisont, så dette er et estimat av hvordan temperaturen vil ligge i forhold til gjennomsnittet. Som det fremgår av illustrasjonen vil vå gå en varm ettersommer og høst i møte.

Hvordan blir været?

Metoder

Det er tre viktige elementer som skal til for å beregne gode værvarsler:



Forståelse

Beregningene må baseres på gode matematiske modeller av atmosfærens og jordoverflatens fysikk og hvordan de ulike parameterne påvirker hverandre. Den norske værmodellen som brukes av Meteorologisk institutt dekker et område fra USAs østkyst via Nordpolen med finere oppløsning over Norge. Modellen strekker seg ikke så langt øst fordi vestavindsbeltet gjør dette mindre interessant.



Data

For å beregne værvarslet må det hentes inn data fra atmosfæren i ulike høydelag om lufttrykk, vind, temperatur, fuktighet, nedbør og en rekke andre parametre. To ganger i døgnet sendes det opp værballonger fra Bodø, Sola, Jan Mayen, Bjørnøya, Ekofisk samt fire ganger i døgnet fra værskipet Polarfront.

I tillegg kommer nå stadig flere data fra flere observasjonssatellitter, målebøyer i havet og værstasjoner fra land.

Det tar to timer fra datainnsamlingen startet til grunnlaget er på plass og klart for beregning.



Beregning

Det siste trinnet er å mate alle de observerte og beregnete dataene inn i en datamaskin. Her brukes de sammen med et 300 000 linjers stort fortranprogram til å produsere værmeldingen. Programmet inneholder alle bevegelsesligningene til luftmassene samt all den andre fysikken som påvirker været. Når værvarslet beregnes bruker Meteorologisk institutt rundt en tredjedel av datakraften i den nye store IBM-superdatamaskinen i Trondheim. Det tar rundt en time å beregne et nytt varsel, men prognosene tas i bruk fortløpende etter hvert som beregningene blir ferdige. Hvert døgn beregnes fire nye prognoser.

Meteorologi

Ordet meteorologi kan kanskje høres ut som lærer om meteorer, men det kommer fra det greske ordet meteoron, som betyr høyt på himmelen.

Alle snakker om været, men ingen gjør noe med det.

Det er heller ikke noen enkel oppgave å finne ut hvordan været kommer til å bli i fremtiden.

Mennesket har alltid brukt naturen for å si noe om været som kommer. Hvor høyt svalene flyr, er en kjent indikasjon.

En nordmann bak

Den norske fysikeren Vilhelm Bjerknes har spilt en stor rolle innen utviklingen av moderne meteorologi og regnes som opphavsmannen til dagens værvarsling.

Han etablerte det som kalles Bergensskolen i 1917 der de arbeidet med matematiske modeller av bevegelser i atmosfæren basert på hydro- og termodynamikk.

De norske meteorologene Ragnar Fjørtoft og Arnt Eliassen gjorde en pionerinnsats på dette feltet i forbindelse med verdens første værprognose på datamaskinen ENIAC i Princeton i 1949.

Dagens værmelding ville vært helt umulig å beregne manuelt med så mye data i et så komplekst likningssystem.





Været

Drivkraften for været er at sola varmer opp områdene rundt ekvator mye mer enn i polområdene som også mister varme tilbake til verdensrommet.

Lokale variasjoner i overflate og topografi bidrar til å modifisere værmønsteret og i tillegg gjør jordens rotasjon at vi får et vindmønster rettet vestover. Den komplekse norske topografien er en ekstra utfordring for værvarslerne her i landet.





Presisjon

Det har skjedd mye siden starten på den moderne meteorologi, men det har ikke skjedd gigantiske hopp. I stedet preges faget av gradvise forbedringer som gir oss mer presise vasler på flere dagers sikt.

Meteorologisk institutts femdagersvarsler i dag har omtrent samme kvalitet som to- til tredagersvarslene for 20 år siden.

En dobling av tiden høres kanskje ikke så imponerende ut, men når man tenker på hvordan alle usikkerhetene kan øke eksponentielt over tid og påvirke resultatet, er dette en voldsom forbedring.

Umulig mål

Uansett hvor finkornet datainnsamlingen blir, hvor gode modeller som legges til grunn, og hvor raske datamaskiner meteorologene får tilgang til, vil neppe værmeldingen bli helt nøyaktig.

Det største problemet meteorologene står overfor, er at likningene ikke er lineære.

Små usikkerheter i en godt observert utgangstilstand kan vokse i ulike retninger og etter hvert bli dominerende.

Når været skal varsles på ukers og måneders sikt, øker kompleksiteten voldsomt og utslagene til utallige små usikkerheter kan vokse og ødelegge presisjonen.

Den klassiske illustrasjonen av dette, er måke-effekten hvor et tilfeldig vingeslag fra en måke vokser over tid og blir til en orkan.





Fremtid

Det er ingen som venter en revolusjon innen meteorologi framover, men varslene vil gradvis bli bedre. Bedre datagrunnlag, en forbedret forståelse av fysikken i modellene og større datakraft som gjør det mulig å regne mer finmasket, vil sørge for det.

Det arbeides også med å bruke mange metoder sammen (ensembleteknikker) for å gi et bedre bilde av usikkerheten i værvarslet.