Monsún - misserisvindur

Frá Nepal.

Hvað er það?

Trausti Jónsson 20.10.2008

Í upphaflegri merkingu er monsún nafn á árstíðabundinni breytingu vinda á norðanverðu Indlandshafi, í Suður- og Austur-Asíu og suður með austurströnd Afríku (nafnið dregið af arabísku orði, mausim eða mawsim sem þýða mun árstíð). Arabar stunduðu snemma milliríkjaviðskipti á þessum slóðum og nýttu sér monsúnvindana til að sigla milli þessara staða og heimahafna. Á vetrum er norðaustanátt ríkjandi á norðanverðu Indlandshafi. Þetta er hin „eðlilega“ vindátt sem ríkjandi er allt árið í staðvindabelti jarðarinnar. Á sumrin brotnar staðvindabeltið sunnan Asíu niður og suðvestanátt verður þar ríkjandi.

Stundum er talað um monsúninn þannig að sérstaklega er átt við það tímabil ársins þegar suðvestanmonsúninn gengur inn yfir Indlandsskagann. Þá lýkur heitu þurrkaskeiði vorsins og sumarrigningar taka við. Þessara skipta er að jafnaði beðið með eftirvæntingu því mikil seinkun monsúnkomunnar veldur uppskerubresti og annarri óáran á Indlandi. Á hinn bóginn verða rigningarnar stundum svo ákafar að flóð verða. Sumarmonsún Asíu stendur venjuega frá því í júní og fram í september. Þá falla víðast hvar um 90% ársúrkomunnar á Mið-Indlandi og því vestanverðu, en 50-75% annars staðar. Mest úrkoma á Suður-Indlandi er við skiptin yfir í norðaustanmonsún vetrarins í október og nóvember, en þá fer vindur þar að blása af Bengalflóa. Á þeim slóðum styttir þó upp að mestu fyrir áramót.

Monsúnnafnið hefur á síðari árum einnig haft tilhneigingu til að tákna hringrásarbreytingar af flestu tagi sem beinlínis tengjast því að land og sjór bregðast á mismunandi hátt við árstíðaskiptunum. Afríku-, Ástralíu- og Ameríkumonsúnar hafa nú þegar fengið fastan sess í fræðiritum. Gróflega má einnig tala um Evrópumonsúninn og jafnvel Íslandsmonsúninn.

Á íslensku hefur orðið misserisvindur verið notað um monsúninn og viðsnúning ríkjandi vindátta frá vetri til sumars.

Um tveir þriðju hlutar mannkyns búa á monsúnsvæðum og matvælaframleiðsla heimsins er mjög háð þeim úrkomuháttum sem tengdir eru misserisvindunum.

Indland í vetrarmonsún

Mynd 2. Indland og nágrenni 1. mars 2008. Vetrarmonsúninn ræður ríkjum og þar með er varla ský á himni yfir Indlandi. Skúragarðar sjást yfir Indlandshafi. Snjór er í Himalayafjöllum. Á vetrum fellur snjór á fjallgarða Asíu einkum samfara lægðabylgjum sem koma úr vestri (myndina má finna á síðu Dundee-jarðstöðvarinnar).

Orsakir misserisvinda

Ástæðu misserisvinda er annars vegar að finna í misjafnri sólarhæð að sumri og vetri en hins vegar í mismunandi varmaeiginleikum lands og sjávar. Mikill munur er á fyrirferð meginlanda á norður- og suðurhveli. Löndin eru mun meiri um sig norðan miðbaugs en sunnan. Bæði Atlantshaf og Kyrrahaf ná frá Suðurskautslandinu og norður undir heimskautsbaug. Indlandshaf nær ekki nema lítið norður fyrir miðbaug, en meginland Asíu og Himalayafjöll gnæfa þar norðan við.

Árstíðasveifla hita er feikimikil á meginlandi Asíu. Á sumrin hlýnar þar mun meira en suður á Indlandshafi. Í grófum dráttum má segja að allt loft yfir landi bólgni þá út. Það veldur því að þrýstingur í háloftunum hækkar að mun og loft streymir þar út til allra hliða. Þá fellur þrýstingur við jörð, lágþrýstisvæði myndast yfir meginlandinu og loft tekur að streyma inn á það utan frá sjónum. Þetta er sumarmonsúninn. Við Indland kemur sjávarloftið úr suðri og suðvestri. Á vetrum gerist hið gagnstæða, loft yfir meginlandinu kólnar, það dregst saman, þrýstingur í háloftum fellur og loft leitar inn að meginlandinu. Niður undir jörð eykst þrýstingur þá og loft fer að streyma út frá landinu. Norðlægar áttir ríkja þá á Indlandi.

Skiptast því á mikil hæð yfir Asíu að vetrum, en mikil lægð á sumrin. Miðja hæðarinnar er að jafnaði yfir Síberíu og Vestur-Kína, en sumarlægðarinnar yfir álfunni sunnanverðri, Indlandi, Pakistan og Íran.

Í grunninn gætir þessarar árstíðasveiflu á öllum meginlöndum og jafnvel eyjum líka. En þetta segir samt ekki nema hluta sögunnar. Hin almenna hringrás lofthjúpsins, sem flytur varma úr hitabelti til kaldari hluta jarðarinnar, er mjög öflug. Víðast hvar yfirgnæfir hún monsúntilhneigingar þannig að þær dyljast að nokkru.

Indland í sumarmonsún

Mynd 3. Indland og nágrenni 1. júlí 2008. Sumarmonsún ræður ríkjum og varla sést í Indland fyrir skýjum. Þennan dag var þó léttskýjað í Pakistan. Mikill sandstrókur stendur frá Íran suður um Arabíuskaga. Á sumrin er oftast eindregin norðanátt á þeim slóðum vestan við meginlægðamiðju monsúnsins (myndina má finna á síðu Dundee-jarðstöðvarinnar).

Háloftavestanátt og staðvindakerfið

Á vetrum er allt norðurhvel jarðar rekið með stórkostlegum halla í varmabúskap allt suður á 10. breiddargráðu. Þá styrkjast bæði háloftavestanáttin og norðaustanstaðvindarnir. Í raun og veru er norðaustanmonsúninn hluti af þessu meginkerfi fremur en einföld afleiðing af kuldum Asíu.

Á sumrin er geislunarbúskapurinn ekki fjarri jafnvægi allt norður undir 45. breiddargráðu. Þá slaknar mjög á háloftavestanvindum, en jafnframt flytjast staðvindarnir norður á bóginn. Í heildina slaknar einnig á þeim, en þó eru á því fáeinar undantekningar. Þegar sól hækkar á lofti hefst hlýr þurrkatími á Indlandi, hlýjasti tími ársins. Í maí er hitinn jafnvel orðinn óbærilegur. Í fljótu bragði kann að virðast einkennilegt að monsúninn hefjist ekki þá þegar, því landið er orðið mun hlýrra en sjórinn suður undan. En upphitun Indlands dugar ekki ein og sér til bælingar staðvindakerfisins og gangsetningar sumarmonsúnsins. Þetta breytist þegar snjór fer að bráðna á hásléttum Asíu og upphitun hefst þar. Þá loksins hlýnar allt veðrahvolfið svo mikið að meginhringrásin, með sínum háloftavestanvindum og norðaustanstaðvindi, lætur undan síga og beinist frá Suður-Asíu. Þá fyrst á hin óeðlilega suðvestanátt á norðanverðu Indlandshafi möguleika á að ná fullum þroska.

Háloftahæðin sem myndast yfir Suður-Asíu á sumrin vísar vestanvindum háloftanna svo rækilega frá Indlandi að sunnan hennar myndast mikill austanstrengur, austanröstin mikla, hátt yfir Suður-Indlandi.

Aðkoma dulvarma

En háloftahæðin yfir Tíbet helst ekki við ef upphitun meginlandsins væri eini bólguvaldurinn. Til þess að kerfið gangi upp kemur losun dulvarma til hjálpar. Það er einkum tvennt sem veldur því að hitasveifla er lítil í yfirborði sjávar. Í fyrsta lagi er varmarýmd vatns mikil, það þarf mikla sólarorku til að hita upp vatnsyfirborð, miklu meira en land. Í öðru lagi fer stór hluti þeirrar sólarorku sem bætist vatnsyfirborðinu ekki í upphitun þess heldur uppgufun úr því. Í vatnsgufunni sem þá verður til binst mikil varmaorka sem aftur losnar þegar rakinn þéttist. Það gerist þegar loftið lendir í uppstreymi, mest er það yfir fjallshlíðum og þær eru hvergi meiri en í Suður-Asíu. Upphitunin sem af þessu leiðir belgir loftið enn meira út, háloftahæðin styrkist, lægðin við jörð styrkist og staðvindatilhneigingin bælist. Að auki er vatnsgufa mjög öflug gróðurhúsalofttegund. Útgeislun minnkar því mjög á úrkomusvæðum Suður-Asíu, tefur kólnun og styrkir þar með sumarmonsúninn.

Meðalkomutími sumarmonsúnsins í SA-Asíu

Mynd 4. Leið sumarmonsúnsins inn á Asíu, meðaltal áranna 1979 til 2007. Talsverð tilbrigði eru frá ári til árs. Heimild: National Weather Service. Climate Prediction Center.

Þessi mikla hringrás Suður-Asíu nær yfir mjög stórt landsvæði. Sú almenna regla gildir að uppstreymi á einum stað í lofthjúpnum dregur úr möguleikum uppstreymis annars staðar, monsúnuppstreymið veldur því einnig eins konar monsúnniðurstreymi á öðrum landsvæðum. Landaskipan veldur því að meginniðurstreymissvæðið er yfir eyðimörkum Vestur-Asíu og Norðaustur-Afríku. Þar er því skafheiður himinn nánast allt sumarið. Uppstreymi á þeim slóðum á enga möguleika á að ná svo hátt að úrkoma fái að myndast, þrátt fyrir 40 til 50 stiga hita við yfirborð á daginn. Norðlægar vindáttir, sem ríkja vestan monsúnlægðarinnar yfir Suður-Asíu, sjá einnig til þess að sáralítill raki kemst að svæðinu til að styrkja uppstreymið með dulvarma eins og austur á Indlandi.

Monsúnsvæði jarðar

Sumarmonsúninn er mjög öflugur um alla Suðaustur- og Austur-Asíu og áhrif svipuð og á Indlandi. Í Kína er áttin þó orðin suðaustlæg, utan af hafi á þeim slóðum. Öflugur suðvestanmonsún er einnig ríkjandi í Vestur-Afríku sunnan Saharaeyðimerkurinnar. Monsúns gætir í Norður-Ameríku, en hann dylst þó að nokkru á bakvið sveiflur vestanvindabeltisins. Ástralíumonsúninn og Suður-Asíumonsúninn eru tengdir nánum böndum, þegar vindur blæs af landi í Asíu blæs hann af hafi í Ástralíu og öfugt.

Monsúninn er ekki stöðugur, rigningin á sumrin er ekki samfelld heldur skiptast á vikur með meiri eða minni úrkomu á víxl, þá móta monsúnlægðardrög veðrið frá degi til dags. Þau hreyfast að jafnaði hægt úr austri til vesturs. Monsúninn er líka misöflugur frá ári til árs. Sá leyndardómur er ekki fullráðinn, tengist e.t.v. El Niño og suðursveiflunni. En sé slíkt samband til staðar er það nokkuð óráðið.
Aftur upp