Vindenes mysterier III.

På de tempererede breddegrader er den årlige gennemsnitstemperatur relativ mild, men de store temperatur og lufttrykforskelle mellem de subtropiske og polare luftmasser skaber kraftige vinde. Store landmasser indvirker på cirkulationen på den nordlige halvkugle og nedsætter vindhastigheden ved overfladen, men på den sydlige halvkugle udgør de enorme havvidder ikke nogen barriere. Over det sydlige Stillehav, hvor det åbne ocean strækker sig over mere end 8000 km, får vestenvindene en frygtindgydende styrke. De hyppige vinde på over 150 km i timen skaber 100 m høje bølger. Søfolkene, der frygtede for deres liv, når de skulle runde Kap Horn, kaldte deres frådende front for »gråskæg«. Udtryk som »de brølende fyrrere«, »de hylende halvtredsere« og »de skrigende tressere« udspringer af søfolkenes bitre erfaringer, når de udsattes for de mellemste breddegraders sydlige vestenvinde. Det gudsforladte antarktiske kystområde Adelieland er hjemsøgt af vindhastigheder på gennemsnitlig 80 km i timen.

Generelt er vindene på de tempererede breddegrader tilbøjelige til at være vestlige, men de er så omskiftelige, at den enkle cellemodel, som er fuldt tilfredsstillende for de ækvatoriale og polare zoners vedkommende, ikke giver nogen tilstrækkelig forklaring på vindene over de mellemste breddegrader. Der findes en slags cellelignende cirkulation, men i begyndelsen af det 20. århundrede blev meteorologerne i stigende grad opmærksomme på, at en stor del af cirkulationen i den tempererede zone snarere er af sideværts karakter end lodret. Størstedelen af strømningen finder sted omkring de store lavtrykscykloner og højtryksanticyklonerne, som vedvarende bevæger sig hen over de tempererede breddegrader.

Luften bevæger sig fra områder med højtryk, hvor luften er tæt, mod områder med lavtryk. Kraften bag denne bevægelse kaldes den horisontale lufttrykgradientkraft. Når luften bevæger sig ned langs gradienten, afbøjer Coriolis' kraft den til højre på den nordlige halvkugle og til venstre på den sydlige. Til sidst vil lufttrykgradientkraften, der søger at bevæge luften fra højtryk til lavtryk, og Coriolis' kraft, der drejer den til den ene side, skabe ligevægt.

Ligevægten mellem de to kræfter, den såkaldte geostrofiske balance, gælder ikke alene for de af Ferrel beskrevne cirkulationsmønstre for cykloner og anticykloner, men også for de kræfter, der driver vindene ind i og rundt om hvirvelstormene. På den nordlige halvkugle bøjer overfladeluften, som strømmer ud fra et højtrykssystem, mod højre. Det sker som reaktion på lufttrykgradientkraften og som følge af Coriolis' kraft. Idet den søger at komme i geostrofisk balance, bevæger den sig som en spiral udefter i en cirkulation med uret. Luft, som af lufttrykgradientkraften drages ind i et lavtrykscentrum, bøjes ligeledes mod højre af Coriolis' kraft. Resultatet bliver en strømning mod uret omkring lavpunktet.

En væsentlig del af vindaktiviteten på de mellemste breddegrader finder sted i de sideværts luftstrømninger omkring cykloner og anticykloner. En anden vigtig faktor er lufttrykgradienten, som fremkaldes af temperaturforskelle mellem tropisk luft og polarluft. Gradientens hældning skyldes, at luftmolekylerne i en søjle med kold polarluft presses ned mod jorden og danner et højtrykssystem ved jordoverfladen. Højere oppe i søjlen er der færre molekyler tilbage, og lufttrykket aftager støt med højden. På den anden side er luftmolekylerne i en søjle med varm tropeluft ikke så tæt sammenpresset, hvorfor trykket ikke falder lige så hurtigt med højden. Det er derfor, at forskellen i lufttryk mellem tropiske og polare luftsøjler altid er større i større højder, og lufttrykgradienten er altid stejlere end ved jordoverfladen. Lufttrykgradienten for en hel halvkugle i en højde af henimod 10.000 m er tilbøjelig til at hælde mod den kolde pol. Coriolis' kraft afbøjer den herved dannede luftstrøm mod øst og danner de dominerende vestenvinde på de mellemste breddegrader.

Det generelle billede er dog langtfra præget af en ensartet intensitet. Om sommeren, hvor varmen er mere ligeligt fordelt mellem ækvator og polerne, er lufttrykgradienterne forholdsvis beskedne. Men om vinteren skaber de store forskelle i luftmassernes temperatur stejle lufttrykgradienter og fremkalder stærke vinde. Dertil kommer, at uregelmæssigheder i Jordens overfladestruktur påvirker vindene. Bjerge, dale, ørkener, skove og de store vandansamlinger er med til at afgøre vindretningen, især på de mellemste breddegrader.

I den tempererede zone ændres vindretningen ofte af gigantiske hvirvler i form af cykloner og anticykloner, som er indesluttet i den generelle strømning mod vest. Forskere, der efter 1. verdenskrig arbejdede i Bergen i Norge, konstaterede, at disse store høj og lavtryksområder i den tempererede zone jagter hinanden rundt om kloden langs med grænsen mellem de tempererede og polare luftmasser. Forskerne i Bergen kunne som de første forklare, hvordan sammenstødet mellem varme og kolde luftmasser med deres udlignende vindsystemer fremkaldte forstyrrelser i en konstant bevægelse fra vest mod øst. Et af medlemmerne af det norske forskerteam, CarlGustaf Rossby, fremsatte senere en teori, som redegjorde for denne indviklede kæde af begivenheder.