geostrofisk

Geostrofisk balansert strøm på den nordlige halvkule. Strømmen følger isobarene med lavere trykk til venstre for strømretningen. Jo tettere avstand mellom isobarene, dess større er kreftene og raskere er strømmen.

Artikkelstart

Geostrofisk er et uttrykk som brukes om bevegelsen til vinder eller strømmer. En geostrofisk strøm er en idealisert balansetilstand hvor den horisontale trykkgradientkraften er balansert av jordrotasjonens avbøyende kraft. På den roterende Jorden vil all bevegelse medføre en avbøyende endring i bevegelsen kalt Coriolisakselerasjon. Den er rettet til høyre for bevegelsesretningen på den nordlige halvkulen, og til venstre på den sørlige halvkulen. På ekvator forsvinner den.

Faktaboks

Uttale
geostrˈofisk
Etymologi

av geo- og gresk 'snurr'

Fysisk forklaring

Horisontale trykkforskjeller skaper bevegelse som søker etter å utligne trykkforskjellene. På grunn av jordrotasjonen bøyes bevegelsen av, slik at luft- eller vannmasser på den nordlige halvkule roterer mot urviserens retning rundt områder med lavere trykk, og med urviseren rundt høytrykksområder. Hvis andre krefter som skyldes friksjon, tidevann og tyngdebølger kan ses bort ifra, vil bevegelsestilstanden være i geostrofisk likevekt. Tilpasningen til en slik likevektstilstand tar tid; det er som å kaste en stein i en stille vanndam. Det tar tid før bølgene fra plasket har bredt seg utover og dammen ligger der stille igjen. I havet eller i atmosfæren er det alltid bevegelse, og likevektstilstanden der er den geostrofiske balansen hvor bevegelsen følger isobarkurver (det vil si kurver i horisontalplanet der trykket er konstant). Denne tilstanden kan forekomme i atmosfæren over grenselaget, eller i havet unna grenselagene i overflaten og ved havbunnen. I prinsippet kan strømmene gå i evig tid.

Geostrofisk balansert strøm er som regel et fenomen på stor skala, slik vi ser lavtrykk og høytrykk på værkart, eller de store strømsystemene i verdenshavet.

Det er en misforståelse at vannet i en oppvaskkum virvler i en bestemt retning på grunn av jordrotasjonen, når vi drar ut proppen. I kummen er det oppstått sirkulasjon i tilfeldig retning på grunn av vaskingen. Når proppen dras ut, vil vannet virvle kraftigere i denne retningen etter hvert som kummen tømmes.

Beregning av geostrofisk strøm

Geostrofisk strøm i en stor virvel på den nordlige halvkule, slik som vi ser for eksempel i Sargassohavet. Vannmassen merket 1 er lettere enn vannet rundt den og havnivået danner en flat topp. Den geostrofiske strømmen går rundt toppen med lavere vannstand til venstre for strømretningen.

Geostrofisk strøm eller vind kan bestemmes ut fra kjennskap til trykkfeltet. For eksempel kan satellittmålinger av havnivået brukes til å beregne den geostrofiske komponenten av overflatestrømmene. Jo kraftigere trykkgradient (det vil si jo brattere havnivået skråner), dess kraftigere er strømmen. Og jo nærmere området ligger en av polene, dess svakere er strømmen for den samme trykkgradienten.

Geostrofisk strømhastighet avhengig av breddegrad
Breddegrad Strøm, gitt i cm/s
60 ºS -78
45 ºS -95
30 ºS -134
15 ºS -260
Ekvator ingen geostrofi
15 ºN 260
30 ºN 134
45 ºN 95
60 ºN 78
75 ºN 70
90 ºN 67

Tabellen viser geostrofisk strømhastighet for ulike breddegrader ved et havnivå som øker med en meter over 100 kilometer. Negative verdier betyr lavere havnivå til høyre for strømretningen (sørlige halvkule).

Termalvind

I atmosfæren skråner isobarflatene sterkere enn i havet, og de skråner som regel sterkere med høyden over bakken, slik at den geostrofiske vinden øker med høyden. Denne vind-endringen med høyden kalles termalvind. Vinden vil også endre retning i samsvar med skråningsretningen til isobarflatene. Tilsvarende finner vi endringer av geostrofisk strøm med dypet. Den geostrofiske strømmen vil som regel avta nedover i dypet samtidig som den kan skifte retning.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg