Temperatur (meteorologi)
Temperatur er målet på et stoffs indre bevegelsesenergi (hvor hurtig atomene/molekylene beveger seg). Temperatur kan også sies å være forholdet som bestemmer netto varmebevegelse mellom to legemer. Et legeme som i hovedsak avgir varme til et annet (evt til omgivelsene), har en høyere temperatur enn det andre.
Måleenheter rediger
Den vitenskapelige enheten for temperatur i SI-systemet er kelvin (K). Ved det absolutte nullpunktet, 0 K, er det ingen bevegelse i atomene/molekylene. Innen meteorologien brukes celsiusskalaen (℃), som har nullpunkt ved vannets frysepunkt. Dette er mer hensiktsmessig, da en får enklere tall å forholde seg til under hverdagsforhold. En grad celsius er like stor som en kelvin, så omregning er kurant. I USA og en del andre land brukes fahrenheitskalaen (℉) innen meteorologien. Andre skalaer er Reaumur og Rankine.
Temperatur i meteorologien rediger
Temperatur er et av de grunnleggende elementene innen praktisk meteorologi, ikke minst fordi varme/kulde har stor betydning for all menneskelig aktivitet. Luft- og sjøtemperatur benyttes som inngangsverdier i de numeriske værvarslingsmodellene. De er også viktige elementer ved klimatologiske vurderinger (eksempelvis klimaendringer). Jordtemperatur, vegtemperatur, rullebanetemperatur og flere andre varianter er viktige på sine spesielle felt.
Måleinstrumenter rediger
Historisk benyttet målestasjonene væsketermometre. Det fysiske prinsippet er her at de fleste væsker utvider seg ved økende temperatur. Ved nøyaktig tilpasning kan en derfor lage en skala på beholderen som viser aktuell temperatur. Det var vanlig å bruke kvikksølv, dels fordi det holder seg flytende ved de mest aktuelle temperaturene, dels fordi det reagerer passe tregt på temperaturendringer. Da kvikksølv er skadelig for helse og miljø, er det nå forbudt.[1]
Andre instrumenter baserer seg på at også metall utvider seg ved oppvarming eller på at stoffers elektriske egenskaper endrer seg med temperaturen.
Lufttemperatur rediger
Et termometer måler i prinsippet bare sin egen temperatur. For meteorologiske formål gjelder det derfor å plassere instrumentet slik at det har størst mulig temperaturlikevekt med lufta omkring. Det må ikke utsettes direkte for solinnstråling. Det skal heller ikke stå i skyggen av eller le for bygninger, trær og andre hindringer. Termometeret plasseres derfor helst i en ventilert hvitmalt instrumenthytte på et åpent område. Høyden over bakken skal være 1,20–2 meter i henhold til WMOs anbefalinger.[2]. I Norge er standardhøyden for måling av lufttemperatur to meter. Noen ganger er sensoren montert høyere basert på forventet maksimal snødybde på stedet.
De offisielle værstasjonene måler lufttemperaturen kontinuerlig. Vanligvis meldes verdiene ved hver hele time. Anbefalt midlingstid er 60 sekunder. Ved automatisering er trehytten forlatt til fordel for en stålingsskjerm av plastringer, kalt multiplate skjerm. For å sikre en kontinuerlig gjennomlufting kan montasjen i tillegg være utstyrt med vifte. Målingen kalles da aspirert.[3]
Maksimums- og minimumstemperatur rediger
- Se også: Maksimumstermometer, Minimumstermometer
I målehytter for manuell temperaturmåling finnes egne termometer som registrerer høyeste og laveste temperatur siden siste nullstilling. I Norge gjøres dette klokken 06 og klokken 18 UTC, slik at en får notert nattas og dagens maksimum og minimum. På automatstasjonene logges laveste og høyeste temperatur hver time.
Middeltemperatur rediger
Middeltemperatur er en gjennomsnittsverdi for en tidsperiode.
Døgnmiddeltemperatur er den gjennomsnittlige temperaturen for et døgn. På steder med automatisk måling er det nokså uproblematisk å fastsette døgnmiddeltemperaturen. I praksis gjøres det ved å ta gjennomsnittet av måleverdiene ved hver av døgnets 24 timeskifter. På stasjoner med manuelle avlesinger av termometer er det vanskeligere. Ettersom det gjerne ikke måles på natta, blir de kalde timene på døgnet underrepresentert. Det finnes ulike formler for å korrigere for dette.
I Norge har en gjerne benytta seg av en korreksjonfaktor (k-verdi), som fastsettes utfra undersøkelser og erfaring. K-verdien varierer fra sted til sted og måned til måned. Formelen for døgnmiddeltemperatur blir da:
- t = N - k(N-min)
der N er gjennomsnittet av temperaturene kl 06, 12 og 18 utc og min er temperaturdøgnets minimumstemperatur.
Døgnmiddeltemperaturen har i Norge tradisjonelt vært beregna for det såkalte temperaturdøgnet, som slutter kl 18 utc (dvs kl 19 lokal tid om vinteren, og kl 20 når det er sommertid). Fra 1. januar 2007 har Meteorologisk institutt gått over til å beregne døgnmiddeltemperaturen for kalenderdøgnet for stasjoner som har automatisk måling.
Månedsmiddeltemperaturen er gjennomsnittet av månedens døgnmiddeltemperaturer.
Årsmiddeltemperaturen er gjennomsnittet av årets månedsmiddeltemperaturer. Det tas ikke hensyn til at månedene har noe ulik lengde.
I visse tilfeller beregnes også ukemiddeltemperatur og pentademiddel (femdagersperioder).
Temperaturvariasjoner rediger
Heilt generelt kan vi si at lufttemperaturen varierer med tid på døgnet, årstid og geografi.
Døgnvariasjonen skyldes at solinnstrålinga endrer seg med solas høyde på himmelen, med mest innstråling når sola står høyest (dvs. i sør). Jordas overflate er imidlertid et betydelig varmemagasin, og dette forsinker både oppvarming og avkjøling. Derfor opptrer døgnets maksimumstemperatur normalt utpå ettermiddagen og minimum på morgenkvisten. Ettersom havet er et mer stabilt varmemagasin enn landjorda, er det normalt mindre døgnvariasjoner i kystnære strøk enn i innlandet, og de høyeste og laveste temperaturene kommer senere nær havet.
Årstidsvariasjonen skyldes også ulik solhøyde og daglengde. Temperaturmessig er denne variasjonen minst ved ekvator, og generelt sett økende jo lenger nord eller sør en kommer. Også her gjelder at variasjonene er mindre ved kysten enn inne i landet.
Temperaturen vil allment synke med høyden over havet. En tommelfingerregel er 0,65 °C lavere temperatur for hver hundre meter en stiger. (Denne verdien varierer imidlertid med høyde, årstid og breddegrad.) Dette – samt avstanden til havet – er de viktigste geografiske forholda på stor skala, men lokalgeografien spiller også mye inn: dalbunner som blir varme gryter sommerstid, men som blir kuldemagasin om vinteren, ørkener der ingenting skygger for sola osv.
Temperaturforholda i Norge rediger
Utdypende artikkel: Norges klima
Generelt er temperaturen i Norge høyere enn en skulle vente så langt nord. Dette skyldes i hovedsak at vi ligger øst for et stort og relativt varmt havområde (oppvarma av Golfstrømmen) og med en dominerende vestavind.
På årsbasis er kysten av Vestlandet (fra Lindesnes til Stad) varmest. Høyeste årsnormal blant værstasjonene har Skudeneshavn og Bergen med 7,7 ℃. Høyeste årsmiddel som har vært registrert, er 9,4 ℃ på Lindesnes fyr i 1990 og på Slåtterøy fyr i 2006.
Bortsett fra fjellstrøka er det Finnmarksvidda som er det kaldeste området i landet, året sett under ett. Sihccajavri har laveste årsnormal med −3,1 ℃. Laveste registrerte årsmiddel er −5,1 ℃ i Kautokeino i 1893 og i Sihccajavri i 1985. I høyfjellsstrøka er det store områder som har normal årstemperatur lavere enn −4,0 ℃. Det er få målestasjoner her, men en har årsmiddel fra en del steder, for eksempel Fanaråken (2062 moh.) med −4,4 ℃ og Gaustatoppen (1828 moh.) med −4,3 ℃.
Vinteren rediger
Kjennetegnet for den norske vinteren er relativt høye temperaturer langs kysten og kulde i innlandet. Hele kyststripa fra Lista til Lofoten har månedsnormal over 0 ℃. Høyeste normaltemperatur vinterstid er på Sunnmøre, og det er også på Møre at de høyeste maksimumstemperaturene er målt: Sunndalsøra med 19,0 ℃ i januar (2020)[4] og 18,9 ℃ i februar (1990).
De laveste vintertemperaturene har vi i indre Finnmark og i lavlandet nordøst på Østlandet. I indre deler av Finnmarksvidda går normalen ned til nesten −15 ℃, men ikke på fjelltoppene slik som Iškoras. Her blir det sjelden kaldere enn −25 ℃, siden toppen vil rage over den kaldeste luften på kalde dager. Den laveste temperaturen som er målt på en værstasjon i Norge, er −51,4 ℃ i Karasjok 1. januar 1886. 28. januar 1999 hadde samme stedet −51,2 ℃.
Temperaturer under −40 ℃ er ikke uvanlig på Finnmarksvidda, i indre Troms og på indre Østlandet. I perioden 1958–2009 var det 39 år at slike lave temperaturer blei registrert på Meteorologisk institutts målestasjoner.
Våren rediger
Etter hvert som solenergien øker og snøen forsvinner, varmes landområdene hurtigere opp enn havet. På Vestlandet blir det derfor om våren normalt en sone like innafor kysten som har høyeste månedsnormal. Så stiger temperaturen sør på Østlandet. Bergen har landets høyeste månedsnormal for mars og april, mens Fornebu har den høyeste i mai.
Sommeren rediger
Om sommeren er vanligvis sør-Østlandet og sørlandskysten varmest. Studenterlunden har høyeste månedsnormal med 17,3 °C i juli, og den høyeste månedsmiddeltemperaturen som er registrert i Norge, er 22,7 °C i Oslo i 1901. Høyeste maksimumstemperatur på en værstasjon er 35,6 °C, målt på Nesbyen i Hallingdal 20. juni 1970.
På grunn av midnattssola og varmluftsinnstrømming fra øst kan det også bli svært varmt i Nord-Norge. 23. juni 1920 blei det målt 34,3 ℃ i Sihccajavri. I indre Finnmark er det altså store forskjeller mellom vinter- og sommertemperaturene. I Karasjok er differansen mellom varme- og kulderekorden 83,8 ℃.
Høsten rediger
Om høsten synker temperaturen på Østlandet, og det blir varmest i Ytre Oslofjord. Færder fyr har høyeste månedsnormal for august og september og Lindesnes fyr for oktober, og i november er det normalt varmest på fyrstasjonene i Rogaland og Hordaland.
Temperaturoversikt rediger
| Sted | Høyde o.h. | Jan | Feb | Mars | Apr | Mai | Juni | Juli | Aug | Sep | Okt | Nov | Des | Året |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Gardermoen | 202 | –7,2 | –7,1 | –2,3 | 2,8 | 9,4 | 14,1 | 15,2 | 13,9 | 9,3 | 4,7 | –1,5 | –5,7 | 3,8 |
| Rygge | 40 | –4,1 | –4,2 | –0,4 | 4,2 | 10,3 | 14,7 | 15,9 | 14,9 | 10,8 | 6,8 | 1,2 | –2,5 | 5,6 |
| Oslo – Blindern | 94 | –4,3 | –4,0 | –0,2 | 4,5 | 10,8 | 15,2 | 16,4 | 15,2 | 10,8 | 6,3 | 0,7 | –3,1 | 5,7 |
| Hamar | 139 | –7,5 | –8,0 | –2,5 | 3,0 | 9,5 | 14,0 | 15,5 | 14,5 | 9,5 | 5,0 | –1,0 | –5,5 | 3,9 |
| Fagernes | 365 | –10,5 | –9,0 | –3,5 | 2,0 | 7,5 | 12,5 | 14,5 | 13,0 | 8,5 | 3,5 | –3,0 | –8,5 | 2,3 |
| Nesbyen | 165 | –10,5 | –8,6 | –2,3 | 3,0 | 9,1 | 14,1 | 15,2 | 13,5 | 8,6 | 3,6 | –4,0 | –8,6 | 2,8 |
| Seljord | 125 | –7,2 | –6,2 | –1,2 | 4,0 | 9,8 | 14,5 | 15,5 | 14,2 | 9,5 | 5,2 | –0,7 | –5,2 | 4,4 |
| Færder fyr | 6 | –0,7 | –1,5 | 0,9 | 4,5 | 10,0 | 14,8 | 16,5 | 16,2 | 12,9 | 9,2 | 4,6 | 1,4 | 7,4 |
| Torungen fyr | 12 | –0,3 | –0,8 | 1,3 | 4,4 | 9,4 | 13,7 | 15,5 | 15,3 | 12,5 | 9,1 | 4,6 | 1,6 | 7,2 |
| Kjevik | 12 | –1,7 | –1,8 | 1,0 | 4,6 | 9,9 | 14,0 | 15,5 | 14,8 | 11,5 | 7,9 | 3,1 | –0,1 | 6,6 |
| Sola | 7 | 0,8 | 0,6 | 2,7 | 5,5 | 9,9 | 12,8 | 14,2 | 14,4 | 11,7 | 8,8 | 4,6 | 2,2 | 7,4 |
| Bergen – Florida | 12 | 1,3 | 1,5 | 3,3 | 5,9 | 10,5 | 13,3 | 14,3 | 14,1 | 11,2 | 8,6 | 4,6 | 2,4 | 7,6 |
| Finse | 1224 | –10,1 | –9,7 | –8,2 | –4,8 | 0,3 | 5,0 | 7,0 | 6,8 | 3,0 | –0,5 | –5,6 | –8,5 | –2,1 |
| Lærdal | 24 | –2,5 | –2,2 | 1,3 | 5,2 | 10,3 | 13,5 | 14,7 | 13,9 | 9,9 | 6,1 | 1,4 | –1,2 | 5,9 |
| Tafjord | 15 | 0,5 | 0,7 | 2,7 | 5,2 | 10,1 | 12,7 | 13,9 | 13,7 | 10,5 | 8,0 | 3,6 | 1,3 | 6,9 |
| Røros | 628 | –11,2 | –9,7 | –5,6 | –0,7 | 5,6 | 10,1 | 11,4 | 10,4 | 6,1 | 1,7 | –5,2 | –9,1 | 0,3 |
| Værnes | 12 | –3,4 | –2,5 | 0,1 | 3,6 | 9,1 | 12,5 | 13,7 | 13,3 | 9,5 | 5,7 | 0,5 | –1,7 | 5,0 |
| Mo i Rana | 41 | –6,6 | –5,9 | –3,5 | 1,3 | 7,0 | 11,1 | 13,2 | 12,4 | 8,0 | 4,0 | –2,6 | –5,1 | 2,8 |
| Bodø | 11 | –2,2 | –2,0 | –0,6 | 2,5 | 7,2 | 10,4 | 12,5 | 12,3 | 9,0 | 5,3 | 1,2 | –1,2 | 4,5 |
| Andenes | 5 | –1,3 | –1,4 | –0,5 | 1,7 | 5,3 | 8,6 | 11,0 | 11,3 | 8,3 | 4,8 | 1,6 | –0,5 | 4,1 |
| Tromsø | 100 | –4,4 | –4,2 | –2,7 | 0,3 | 4,8 | 9,1 | 11,8 | 10,8 | 6,7 | 2,7 | –1,1 | –3,3 | 2,5 |
| Alta lufthavn | 3 | –8,7 | –7,9 | –5,2 | –0,6 | 4,8 | 10,0 | 13,4 | 12,0 | 7,2 | 1,6 | –3,6 | –7,0 | 1,3 |
| Karasjok | 129 | –17,1 | –15,4 | –10,3 | –3,1 | 3,8 | 10,1 | 13,1 | 10,7 | 5,3 | –1,3 | –9,4 | –15,3 | –2,4 |
| Vardø radio | 14 | –5,1 | –5,4 | –3,6 | –1,1 | 2,5 | 6,2 | 9,2 | 9,1 | 6,6 | 2,4 | –1,3 | –3,7 | 1,3 |
| Svalbard lufthavn | 28 | –15,3 | –16,2 | –15,7 | –12,2 | –4,1 | 2,0 | 5,9 | 4,7 | 0,3 | –5,5 | –10,3 | –13,4 | –6,7 |
- Kilde: Meteorologisk institutt
«Effektiv temperatur» rediger
Den temperaturen som leses av på et termometer tar ikke hensyn til vindavkjølingseffekten, det vil si at den er uavhengig av om det er vindstille eller om det blåser. Men for et menneske vil forskjellen være merkbar. En ullgenser kan holde en varm, når det er vindstille. Men luft som passerer forbi, enten det skyldes vind eller det er fordi personen beveger seg raskt, vil fjerne den varme lufta inne i genseren. Dermed svekkes isolasjonslaget mot kroppen, det kommer kaldluft inn mot huden, og en tar til å fryse. Kroppen taper varme til lufta. Våt hud og fuktige klær betyr også varmetap.
På grunnlag av forsøk har en gjort ulike beregninger av hvordan vind virker på temperaturfølelsen. Av de nyeste er den kanadiske avkjølingsindeksen, som blant annet sier noe om hvor fort det oppstår risiko for forfrysning ved ulike værforhold.
Sjøtemperatur rediger
Temperaturen i havet er en viktig parameter både innen klimaforskning og værvarsling. Havet har stor effekt på værutviklinga ved at det tilfører lufta enorme mengder varme og vanndamp. Unormalt varmt eller kaldt hav vil kunne gi store utslag for været. Havtemperaturen har en langsommere variasjon enn lufttemperaturen. Kunnskap om dette er en nøkkel for å kunne varsle været for lengre perioder (sesongvarsler). Et godt slikt varsel baserer seg på at de langsomme variasjonene bestemmer gjennomsnittlige forhold i værutviklinga i flere måneder framover.
Sjøtemperatur har vært målt på norske fyrstasjoner i lang tid. I dag er det dessverre bare noen få målesteder igjen, de fleste av dem på oljeplattformene i Nordsjøen. Dessuten har vi[hvem?] en lang og viktig måleserie fra værskipet MS «Polarfront». Det hentes også ut data fra drivende bøyer og fra fjernstyrte instrumenter som kjører over store havområder. I denne sammenheng får en også målinger fra ulike dybder.
Ettersom temperaturen i havet er såpass stabil har det vært vanlig med bare ei måling i døgnet, klokka 12 UTC.
Sjøtemperatur som meteorologisk parameter må ikke forveksles med badetemperaturer som oppgis i mediene. Disse er sjelden foretatt på en måte som tilfredsstiller vitenskapelige krav. De er også vanligvis målt på steder der direkte sol og stråling fra land påvirker temperaturen for mye.
Referanser rediger
- ^ «Forskrift om forbud mot kvikksølvholdige termometre». Lovdata. 26. mars 1998.
- ^ «Siting Classification» (engelsk). WMO.
- ^ Stephen Burt og Michael de Podesta (2020). «Response times of meteorological air temperature sensors» (engelsk). Q J R Meteorol Soc. s. 2789−2800. doi:10.1002/qj.3817.
- ^ NRK (2. januar 2020). «Ny varmerekord på Sunndalsøra». NRK (norsk nynorsk). Besøkt 24. november 2021.