Værmelding på TV. På bildet sees TV2s kanskje mest kjente værvarsler i 1990-årene, Siri Kalvig.
Meteorologi baserer seg på fysiske lover og prosesser i atmosfæren vår. Vi forbinder meteorologi mest med været som foregår i den nederste delen av atmosfæren, det vil si opp til cirka 10 000 meter over bakken. Det foregår også andre prosesser i luften som hører til andre fagfelt, som fysikk og kjemi. Noen av disse prosessene skjer høyere oppe i atmosfæren, opp til rundt 100 kilometer over bakken.
Vi får informasjon om været gjennom kontinuerlige observasjoner over hele Jorden. Det er tusenvis av målestasjoner på jordoverflaten som sender ut data flere ganger i døgnet. I tillegg kommer målinger fra radar, værballonger, fly og satellitter. Alle observasjonene legges inn i superdatamaskiner og kommer ut som matematiske modeller. En meteorolog bruker modellene til å varsle været de kommende dagene.
Moderne værvarsling er en fin kombinasjon av observasjoner og modellberegninger samt litt erfaring.
Mennesket har til alle tider forsøkt å forklare værfenomen, men det var først når kommunikasjonsteknologi gjorde det mulig å utveksle værobservasjoner at faget ble mer vitenskapelig. Allerede tidlig på 1900-tallet ble mange av metodene for å varsle været utviklet, men det var først når datateknologien kom for fullt at det ble nok regnekraft til å gjøre avanserte simuleringer av været.
Vi kan dele meteorologifaget i fire deler:
Det kan også være hensiktsmessig å dele inn faget etter praktisk bruk. Vi får da følgende inndeling:
Det som skjer i atmosfæren er tett knyttet til det som skjer i havet og på landjorda. Mange prosesser har gjensidig påvirkning. For eksempel vil vind lage bølger på havet, som i sin tur påvirker landjorda. Det skjer i praksis når bølger vasker bort en sandstrand.
En full forståelse av det som skjer i atmosfæren er dermed avhengig av andre fagområder:
Oseanografi: læren om havet, er tett forbundet med meteorologi. Vi vet at 70 prosent av jordoverflaten består av hav, og atmosfæren ligger som et lokk over hele jordkloden, både land og hav.
Hydrologi: læren om vannets kretsløp. Går over i meteorologien gjennom emner som nedbør, snøsmelting og fordampning.
Den faste jords fysikk: læren om bevegelser i den faste jorda (for eksempel jordskjelv). Her er vekselvirkningene med atmosfæren mye mindre, men likevel ikke neglisjerbare.
Ionosfærefysikken: tar for seg prosesser som foregår over cirka 100 kilometers høyde (for eksempel nordlys).
Det første kjente vitenskapelige arbeidet innen meteorologi er Aristoteles' Meteorologica fra cirka 330 fvt. I de nær 2000 årene som fulgte var meteorologiske studier for det meste beskrivende og spekulative. Ofte kom disse studiene fordi man hadde praktisk nytte av dem. Dette dreier seg for eksempel om Theofrastos som flere år etter Aristoteles lagde en bok om værvarsling, eller Ibn Wahshiyya som på 900-tallet beskrev værvarsling og atmosfæriske endringer ut fra planetbaner. Han tok også for seg lyn og torden, retningen for soloppgang og værvarsel basert på vindobservasjoner.
Når fysikkens lover kom i bruk på 1600-tallet, og det ble funnet opp instrumenter som termometer, barometer og vindmåler, økte også den vitenskapelige innsatsen. På 1700-tallet startet de første systematiske observasjonene av været. Luftens kjemiske sammensetning og de viktigste gasslovene og termodynamiske prinsippene ble formulert. Værdata fra høyere luftlag ble innhentet ved hjelp av drager og ballonger.
I første halvdel av 1800-tallet utviklet meteorologien seg til å bli en egen vitenskap. Beauforts vindskala og navnsetting av skyer var viktige bidrag til en deskriptiv, standardisert meteorologi. I denne epoken var det spesielt stor interesse for de globale vindsystemene.
George Hadley hadde i 1735 forklart passatvind-sirkulasjonen og påvist betydningen av jordrotasjonen. I 1835 la Gustave Gaspard Coriolis fram en mer fullstendig teori som forklarer hvordan bevegelsene på jordoverflaten blir påvirket av en kraft, nettopp fordi jorda roterer. På den nordlige halvkule vil det skje en avbøyning mot høyre. Corioliskraften har betydning for både meteorologi og oseanografi.
Vindloven som ble formulert av Christoph Heinrich Buys-Ballot med flere i 1850-årene, gir sammenheng mellom vindretning og trykkfelt og lar seg forklare nettopp ved hjelp av corioliskraften.
En systematisk klimatisk kartlegging av verdenshavenes vind- og strømforhold ble startet av Matthew Fontaine Maury, som bearbeidet loggbøker fra seilfartøyer. Dette resulterte i en første oversikt over vindforholdene globalt. «Øyeblikksbilder» av meteorologiske forhold over et større område, eller historiske værkart, ble i årene fra 1815 tegnet av den tyske meteorologen Heinrich Wilhelm Brandes (1777–1834). Dette var innledningen til den synoptiske teknikk, som kom til å danne grunnlaget for organisert værvarslingstjeneste. Ved hjelp av telegrafen som ble alminnelig utbredt i Europa fra 1840-årene, kunne slike synoptiske kart vise dagsaktuelle værsituasjoner.
Under Krimkrigen i 1854 herjet et voldsomt uvær i Svartehavet, og store deler av den allierte flåten ble ødelagt. Stormens spor over kontinentet markerte en bane som pekte mot Svartehavet. Det var nærliggende å tro at telegrafiske meldinger kunne ha advart flåten i tide. Man så da behov for en stormvarslingstjeneste.
Fra 1850-årene ble det opprettet meteorologiske institutt i mange land, og det ble innledet internasjonalt samarbeid med sikte på standardisering av observasjonstjenesten og utveksling av observasjoner og bearbeidede data mellom landene.
Norge kom tidlig med i utviklingen. Det norske meteorologiske institutt ble opprettet i 1866. Henrik Mohn var bestyrer og samtidig vår første professor i meteorologi. Det ble organisert et nettverk av værstasjoner som kunne brukes for å kartlegge hovedtrekkene i Norges klima. Observasjonene kunne også gi et grovt bilde av værsystemene og være til støtte for den etablerte stormvarslingen.
Omkring 1900 hadde man dannet seg et bilde av atmosfærens struktur gjennom direkte målinger opp til cirka tolv kilometers høyde og ved å studere nordlys, stjerneskudd, skyer og vulkanstøv.
Miljøet rundt professor Vilhelm Bjerknes i Bergen i årene like etter første verdenskrig, den såkalte Bergensskolen, gjorde viktige nyvinninger innenfor meteorologifaget. Bildet viser sentrale skikkelser i Bergensskolen, fra venstre: Tor Bergeron, Halvor Solberg, Vilhelm Bjerknes, Harald Sverdrup, Jacob Bjerknes, Sverre Petterssen og Carl Ludvig Schreiner Godske.
I Norge utviklet Bergensskolen den første metoden som baserte seg på å lage værvarsler ut fra værobservasjoner og Newtons lover. Dette skjedde fra 1917 til utover i 1930-årene. Bergensskolen ble ledet av Vilhelm Bjerknes, og med Jacob Bjerknes, Halvor Solberg og Tor Bergeron som viktige medarbeidere. Nye synspunkter og metoder, som delvis bygget på gamle ideer, ble innført i værvarsling. Luftmasser og fronter ble tillagt en nøkkelrolle her. Dette førte til store framskritt innen værvarsling, som også fikk betydning utenfor landegrensene. Arbeidet ble videreført av flere skandinaviske meteorologer, som Carl Gustaf Rossby, Erik Palmén og Sverre Petterssen.
Radiosondeslipp på den meteorologiske stasjonen på Jan Mayen i 2006.
Utvikling av radiosonden i 1930-årene gjorde det mulig å få ferske og sikre observasjoner fra høyere luftlag. Det finnes et globalt nettverk av stasjoner som sender opp radiosonder ved hjelp av værballonger. Rutefly og spesielle meteorologiske rekognoseringsfly gir også bidrag til kartlegging av høyere luftlag. Ved hjelp av radar kan man studere nedbørens utvikling og forflytning, noe som kan utnyttes i varsling av for eksempel tordenvær, hagl og tornadoer på kort tidsskala. Forskningsraketter og romskip gir data fra grensesonen mot verdensrommet.
Norske meteorologer, særlig Arnt Eliassen og Ragnar Fjørtoft, har levert verdifulle bidrag innen feltet dynamisk meteorologi, noe som har hatt stor betydning for utviklingen av numerisk værvarsling.
Fra 2000-tallet har meteorologien utviklet seg mye. Tilgang på stadig flere typer målinger, særlig satellittdata, har bidratt til å øke forståelsen av prosessene i atmosfæren. Det foregår omfattende forskning over hele verden. Tilgang til mer regnekraft har gjort det mulig å modellere atmosfæren stadig bedre. Dette har bidratt til både økt kunnskap og mer presise værvarsler. Det er også mulig å varsle været lenger fram i tid enn før.
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.