Foehn-effekt
vad är foehn-effekten?
enkelt uttryckt är detta en förändring från våta och kalla förhållanden ena sidan av ett berg till varmare och torrare förhållanden på den andra (leeward) sidan.
Foehn-vindar (ibland skrivna ”f Jacobhn”) är vanliga i bergsområden, som regelbundet påverkar deras invånares liv och påverkar väderförhållandena i hundratals kilometer medvind. Deras ryktbarhet har lett till erkännande av en mängd namn inklusive: Chinook eller ”snow eater” av de nordamerikanska Rocky Mountains; de sydamerikanska Andernas Zonda; och de Engelska Penninernas Rodervind.
den 14 – 15 januari 1972 i Montana, USA, var en foehn chinook-händelse ansvarig för den största temperaturförändringen under en 24-timmarsperiod som någonsin registrerats i USA: enligt US National Weather Service steg temperaturen en svindlande 57 kg C; från -48 till 9 kg C.
i Storbritannien tenderar de mest anmärkningsvärda Foehn-händelserna att inträffa över de Skotska högländerna där de fuktiga rådande västliga vindarna möter hög mark längs Skottlands västra kusten. Detta resulterar i en markant kontrast i väderförhållanden över hela landet med väst som utsätts för vått väder, medan det nedre liggande öst njuter av värmen och solskenet från foehn-effekten.
effekterna av foehn-effekten
regioner som påverkas av foehn upplever varmare, torrare klimat och en längre växtsäsong än vad de annars skulle göra. Det är dock foehns negativa effekter som tar tag i rubrikerna. Värmen det medför kan öka risken för laviner i skidorter, orsaka glaciärsmältning och nedströms översvämning och bidra till upplösningen av ishyllor i polarområdena. Foehn vindstormar orsakar regelbundet skador på egendom och infrastruktur, och är en allvarlig fara för klättrare – mest notoriskt så på Eiger north face. Kombinationen av varm, torr luft och höga vindhastigheter främjar tändning och snabb spridning av bränder. I Kalifornien är Santa Ana-vindar ansvariga för majoriteten av stora bränder, inklusive 12 bränder i oktober 2003 som brände ett område på över 300 000 hektar och orsakade mer än 1 miljard dollar i skador på egendom.
effekten av foehn på mentalt välbefinnande är föremål för folkrätt i alpina regioner: fenomenet har kopplats till depression, självmord, galenskap, huvudvärk, sömnlöshet och brottsvågor. ’Foehnkrankenheit’ (bokstavligen Foehn-sjukdom), som det är känt i Alperna, har i stort sett bara anekdotiska bevis, även om nya studier som korrelerar migränhändelse med Chinook-vindar tyder på att det kan finnas viss sanning i den.
Foehn-händelser åtföljs ofta av dramatiska molnformationer ovanför bergen, såsom höga linsformiga moln och rotormoln på lägre nivå. Detta ses på bilden nedan som avslöjar vältning och turbulens under en foehn-händelse över Antarktishalvön.
hur fungerar foehn-effekten?
förklaringar av foehn-effekten i populärlitteratur eller på webben utesluter ofta bara en orsaksmekanism (#1 nedan), men det finns faktiskt fyra kända orsaker. Dessa mekanismer verkar ofta tillsammans, med deras bidrag varierande beroende på bergbarriärens storlek och form och på meteorologiska förhållanden, till exempel uppströms vindhastighet, temperatur och fuktighet.
det finns fyra mekanismer som kombinerar för att skapa foehn-effekten:
1) kondens och nederbörd
när luft tvingas uppåt över förhöjd terräng expanderar och svalnar den på grund av minskningen av trycket med höjden. Eftersom kallare luft kan hålla mindre vattenånga kondenserar fukt för att bilda moln och fälls ut som regn eller snö över bergets uppvindssluttningar. Tillståndsförändringen från ånga till flytande vatten åtföljs av uppvärmning, och det efterföljande avlägsnandet av fukt när Nederbörd gör denna värmeökning oåterkallelig, vilket leder till de varma, torra foehn-förhållandena i bergets lee. Denna mekanism har blivit ett populärt läroboksexempel på atmosfärisk termodynamik och det lämpar sig för attraktiva diagram. Den vanliga förekomsten av’ torra ’ foehn-händelser, där det inte finns någon nederbörd, innebär dock att det måste finnas andra mekanismer.
2) neddragningen av luft från högt
när de närmande vindarna inte är tillräckligt starka för att driva lågnivåluften upp och över bergsbarriären, sägs luften vara ’blockerad’ av berget och endast luft högre upp nära bergets toppnivå kan passera över och ner i lee-sluttningarna som foehn-vindar. Dessa högre källregioner ger foehn-luft som blir varmare och torrare på bottensidan efter att den komprimerats med nedstigning på grund av ökningen av trycket mot ytan.
3) Turbulent blandning
när flodvatten passerar över stenar genereras turbulens i form av forsar och vitt vatten avslöjar den turbulenta blandningen av vattnet med luften ovan. På samma sätt, när luft passerar över berg, uppstår turbulens och atmosfären blandas i vertikalen. Denna blandning leder i allmänhet till en nedåtgående uppvärmning och uppåtgående fuktning av luftflödet över bergen och följaktligen till varmare, torrare foehn vindar i Dalarna medvind.
4) radiativ uppvärmning
torra foehn-förhållanden är ansvariga för förekomsten av regnskuggor i bergen, där klara, soliga förhållanden råder. Detta leder ofta till större dagtid radiativ (Sol) uppvärmning under foehn förhållanden. Denna typ av uppvärmning är särskilt viktig i kalla områden där snö eller issmältning är ett problem och/eller laviner är en risk.