fjellbølger

Fjellbølger trenger statisk stabile sjikt i et høydenivå i nærheten av eller et stykke over fjelltopphøyde for å dannes, det vil si et område der temperaturen avtar mindre med høyden enn 0,98 grader per hundre meter stigning. Sterke statisk stabile sjikt, for eksempel inversjoner, er gunstige for å få dannet fjellbølger. Samtidig trenger man vind av en viss styrke på tvers av fjellet eller fjellryggen for å få dannet slike bølger.

I Norge er det særlig værsituasjoner med store trykkforskjeller over land i kombinasjon med sterk statisk stabilitet i fjelltopphøyde som gir dannelse av fjellbølger. Dette kan for eksempel skje hvis man har høytrykk øst for Norge og lavtryksaktivitet vest for Norge, noe som blant annet var tilfelle under ekstremværet Narve i 2006 og Ylva i 2017. Samtidig kan en eller annen form for fjellbølger oppstå i de fleste værsituasjoner i Norge hvor man har vind over terreng siden lufta stort sett er stabil i et eller annet sjikt i atmosfæren over fjellene. Modellsimuleringer viser at hvor høyt over fjellene det statisk stabile sjiktet ligger, også påvirker hvilke typer svingninger man får over fjellene og på lesiden av fjellene.

Hvordan vinden og den statiske stabiliten endrer seg med høyden, påvirker hvordan fjellbølgene forplanter seg i atmosfæren. I utgangspunktet vil fjellbølgene forplante seg oppover. Fjellene nær bakken vil da være kilden for forplantningen. Fjellbølger kan på den måten transportere energi fra bakken til store høyder i atmosfæren. Dette vil kunne påvirke både vind, temperatur, fuktighet og skydannelse høyt oppe. I mange situasjoner vil imidlertid bølgene bryte i tropopausen, noe som hindrer ytterligere bølgeforplantning videre oppover i stratosfæren og mesosfæren.

Brytende bølger i tropopausen kan gi opphav til såkalt klarluftsturbulens (CAT = clear-air turbulence) og er den vanligste årsaken til klarluftsturbulens i Norge. Under spesielle forhold kan bølgeenergien reflekteres til lavere nivåer, og man får dannet bølger som forplanter seg på lesiden av fjellene, såkalte lebølger. I ekstreme situasjoner kan lebølgene forplante seg flere hundre kilometer nedstrøms av fjellene, det vil si at effekten av fjellene i Norge kan merkes langt til havs i enkelte værsituasjoner.

Fjellbølger som ikke bryter i tropopausen, kan forplante seg til stratosfæren og mesosfæren og dermed gi opphavet til spesielle skyer som perlemorskyer i stratosfæren og nattlysende skyer i mesosfæren.

I forbindelse med bølgebevegelsene vil lufta presses opp i forkant av bølgetoppene og ned i bakkant av de samme toppene. Oppstigende luft skaper såkalt adiabatisk avkjøling og kondensasjon til skydråper hvis det er nok vanndamp i lufta til at den blir mettet gjennom en slik avkjølingsprosess. Motsatt vil nedsynkende luft nedstrøms av bølgetoppene skape adiabatisk oppvarming og fordampe bort eventuelle skyer. Dette fører til at man kan få ganske distinkte skyer med en karakterisk form i tråd med der bølgetoppene befinner seg. Slike linseformede eller mandelformede skyer kalles lenticularisskyer, der den vanligste typen heter altocumulus lenticularis, men også stratocumulus lenticularis og cirrocumulus lenticularis kan dannes alt avhengig av høydenivået disse skyene befinner seg i.

I motsetning til en del andre skyer som forflytter seg med vinden, vil lenticularisskyer stå i ro selv om det kan blåse ganske kraftig gjennom disse skyene. Årsaken er at skyene oppstår i forbindelse med fjellbølgene som dannes av vinden som blåser gjennom de. Derfor dannes og fordampes slike skyer hele tiden, noe som er årsaken til at de på en ellers skyfri dag kan dukke opp mange steder på himmelen, før de igjen forsvinner.

Andre skyer som kan dannes i forbindelse med strøm over fjell og fjellbølger, er orografisk stratus eller tåkeskyer akkurat rundt fjelltoppen der lufta presses opp. Skyer som dannes akkurat over fjelltoppen kan også få et mer linseformet utseende og blir da typisk kalt for orografisk hettesky (orographic cap cloud). Dannelsesprossesen er uansett den samme som for andre lenticularisskyer nedstrøms eller over fjellene.

På lesiden et stykke nedstrøms av fjell eller fjellkjeder hvor fjellbølger genereres, kan man også få dannet et mer sammenhengende skylag med iskrystaller høyt oppe i atmosfæren. Slike skylag som oppstår i forbindelse med strøm over fjell og fjellbølger, kalles typisk for lecirrus og er veldig tydelig på satellittbilder.

I forbindelse med kraftige fallvinder på lesiden av fjellene kan man i enkelte situasjoner også få dannet kaotiske vindmønstre som skyldes såkalte rotorer. I forbindelse med rotorene vil også lufta presses opp og avkjøles. Hvis det er nok fuktighet i lufta vil man få en bestemt type sky som heter rotorskyer. Slike skyer kan se ut som vanlig uskyldige cumulusskyer, men er forbundet med mye turublens og vanskelige flyforhold.

Hvordan vinden og den statiske stabiliteten endrer seg med høyden, kan altså påvirke hvordan forholdene blir nedstrøms av fjellet. Økende vind og avtagende stabilitet med økende høyde gir gode forhold for lebølger som kan forplante seg langt nedstrøms. Hvis vinden endrer retning eller avtar med økende høyde, kan man få nivåer der fjellbølgeforplantningen vertikalt bryter sammen i et kritisk nivå (engelsk: critical layer).

Både lebølger og brytende bølger vil kunne føre til at energien reflekteres til lavere nivåer, lufta nedstrøms av fjellet presses sammen og akselerer, noe som kan skape kraftig vind og vindkast på lesiden av fjellet. Slike turbulente fallvinder er kjent for å kunne gjøre mye skade i forbindelse med ekstremvær i Norge. Mange steder har man lokale navn på fallvindene gjerne med opphav til fjellformasjonen som danner de eller hvor de observeres. I Mosjøen i Nordland kalles for eksempel fallvinder gjennom Trongskardet for «Trongskaringen», og i Gryllefjord på Senja er fallvinder fra nordøst kalt for «Ølningen», trolig fordi de også blåser ned fra Ølningsskaran lenger ute i fjorden.

I forbindelse med kraftige fallvinder kan også turbulente virvler som kalles rotorer oppstå. Det er spesielt i forbindelse med dannelse av såkalte hydrauliske sprang, hopp eller sjokk at de mest ekstreme rotorene oppstår. I forbindelse med rotorer vil man kunne observere i lavlandet at vinden skifter retning og blir svakere. På Berlevåg lufthavn i Finnmark er slike plutselige vindskifter observert i forbindelse med sterk fralandsvind og fjellbølger dannet over Varangerhalvøya. I ett ekstremt tilfelle i januar 2008 gikk vinden fra sørlig full storm til nordlig bris for senere å gå tilbake igjen til sørlig storm i løpet av en periode på bare et par timer.

Når luft synker ned på lesiden av fjell i forbindelse med fjellbølger, vil lufta bli varmet opp adiabatisk. Hvis temperaturen i utgangspunktet er høy korrigert for høydenivået lufta kommer fra, det vil si hvis det er høy potensiell temperatur, vil temperaturen lokalt kunne stige betydelig. Hvis det har vært kaldt i utgangspunktet, for eksempel hvis lufta ligger i en inversjon, kan temperaturstigningen bli enda større. Dette skjer typisk hvis man har varmluft i høyden i kombinasjon med forholdsvis sterk vind i samme høydenivå. Hvis slik vind kommer seg ned til lavlandet, kan man få overraskende høye temperaturer lokalt sammenlignet med omgivelsene. Dette er årsaken til at temperaturrekordene for maksimumstemperatur i Norge fra november til februar er målt i Tafjord og Sunndalsøra på Nordvestlandet, steder med bratte fjellsider og potensiale for føn. Det samme gjelder Skibotn og Saltdal som har flere av varmerekordene både sommer og vinter i Nord-Norge.

Ved lav potensiell temperatur i utgangspunktet og mer moderat høydeforskjell, vil luften være kald også etter nedslaget, og føhnvindoppvarmingen blir lite merkbar. Hvis luftmassene over land er betydelig kaldere enn opprinnelig luftmasse, vil temperaturen lokalt kunne synke betraktelig til tross for fønvindoppvarming. Et slikt fenomen kalles bora og har sitt opphav i de kalde og til dels sterke vindene som oppstår over innlandet og blåser ned på lesiden av fjellene i Kroatia .

• meteorologi
• gravitasjonsbølger – meteorologi
• skyer

• Mountain wave. American Meteorological Society – Glossary of meteorology
• Ekstremværet Ylva treffer Nord-Norge
• Rapport om luftfartsulykke ved Øian flyplass i Meråker, Trøndelag 7. november 2018
• Rapport om luftfartsulykke nordøst av Svartisen i Gildeskål kommune, Nordland 28. august 2018
• Et dynamisk studium av stormen Narve – et kaldluftsutbrudd i Finnmark – ved hjelp av observasjoner og numeriske simuleringer. Masteroppgave i meteorologi. Universitetet i Bergen, 2007.