Hvordan opstår højtryk og lavtryk?

Når meteorologerne dukker op på vores skærme for at give os vejrudsigten, snakker de ofte om høj- og lavtryk.

De fleste har nok en idé om, at højtryk betyder tørt vejr, og lavtryk betyder vådt. Men det er måske de færreste, der kender til mekanismerne bag fænomenerne.

Det er en af vores læsere, Ole, i hvert fald nysgerrig efter at vide mere om. Han har spurgt Videnskab.dk, om vi vil hjælpe med at besvare spørgsmålet, der lyder: Hvordan opstår højtryk og lavtryk?

Til at besvare det har vi taget kontakt til Aksel Walløe Hansen, der er lektor emeritus i is-, klima-, og geofysik på Niels Bohr Institutet, og Jens Lindskjold, der er meteorolog på Danmarks Meteorologiske Institut.

Luften inddelt i søjler

Det er lidt kompliceret at forklare, hvordan høj- og lavtryk fungerer. Sagen er den – og det er måske noget, der kræver et vis abstraktionsniveau – at der ikke er et ens lufttryk overalt på Jorden.

Aksel Walløe Hansen forklarer, at det kan være nemmere at forstå, hvis man forestiller sig luften omkring Jorden inddelt i luftsøjler.

Luftsøjlerne er bare ikke ens. Nogle af luftsøjlerne har nemlig mere luft i sig end andre, og mængden af luft har netop betydning for lufttrykket.

»Trykket repræsenterer altså, hvor meget masse der er oven over hovedet på os. Når der er højtryk, er der pr. kvadratmeter mere luft over os end ved lavtryk,« siger Aksel Walløe Hansen.

Et højtryksområde betyder altså helt generelt, at der er tale om et område med højere lufttryk relativt til sine omgivelser. Og omvendt med et lavtryksområde.

Solens rolle

Solen er en helt afgørende komponent i at få det her klimahjul til at rulle.

»Alt energi til systemet kommer i princippet fra Solen, hvis man ser bort fra en smule fra Jordens indre. Solens energi er det, som klimasystemet lever af, kan man sige, hvis man ser bort fra al den energi, der er lagret i atmosfæren, oceanet, jorden og i dyr og planter,« siger Aksel Walløe Hansen.

Det sker, når Solens stråler varmer jordoverfladen op. Alle steder får naturligvis ikke lige meget sol. For eksempel får områder omkring ækvator mere sol, end vi får heroppe i Nordeuropa, og det spiller en helt afgørende rolle i forhold til høj- og lavtryk.

Samtidig vil overfladen også optage mere eller mindre varme alt efter varmekapaciteten. En mark vil optage mere energi fra Solen, end for eksempel havet vil.

»Den effektive opsamling af energi bliver ulige fordelt på Jorden. Derfor får vi nogle steder varme luftmasser og andre steder kolde,« siger Aksel Walløe Hansen.

De steder, hvor Solen varmer overfladen op, vil luften lige ovenover nemlig også blive opvarmet. Det sker på grund af den termiske energi, som Solen lige har overført til Jordens overflade.

Aksel Walløe Hansen præciserer dog også, at der findes en række processer, der får energi op i atmosfæren. Blandt andet også fordampning af vand og strålingsenergi.

Et helt afgørende resultat af opvarmningen af luften er, at den vil stige op mod himlen.

Luft i over- og underskud

Varm luft strømmer altså opad de steder, hvor Solen varmer overfladen op. Helt oppe øverst i luftlagene vil der derfor komme mere og mere luft. Men man kan sige, at der er et form for loft, og det gør, at luften presser sig sammen øverst.

Sagt på en anden måde: Der kommer flere luftmolekyler pr. kubikmeter relativt til omgivelserne.

Øverst i luftsøjlen har vi derfor et overskud af luft, mens strømmen af luft opad gør, at der er et underskud af luft ved overfladen. Hernede er der nemlig færre luftmolekyler pr. kubikmeter relativt til omgivelserne. Når der er underskud af luft ved overfladen, har vi et lavtryk.

»Den ekstra luft i toppen af luftsøjlen, ‘under loftet’, har ikke andre muligheder end at bevæge sig ud til siderne. Og her begynder luften at bevæge sig nedad tilbage mod jordoverfladen. Her får vi den omvendte situation,« siger Jens Lindskjold.

Opvarmning af jordoverfladen skaber altså et lavtryk, idet luften stiger til vejrs. Denne opadgående strøm skaber omvendt et højtryk i højden.

Luftens cirkulation

Jens Lindskjold påpeger, at de to områders forskel på tryk får luften til at cirkulere vertikalt. Den bevæger sig rundt, fordi de fysiske kræfter – særligt tyngdekraften – forsøger at udjævne trykforskellen.

Luften i et højtryksområde bevæger sig altså nedad, indtil den rammer jordoverfladen og må søge andre steder hen. Derfor bliver luften nødt til at bevæge sig langs jordoverfladen væk fra et område med højtryk imod et område med lavere tryk.

»På grund af Jordens rotation sker denne luftstrøm dog ikke i en lige linje. Den bliver afbøjet, så vinden i virkeligheden på den nordlige halvkugle strømmer med uret rundt om et højtryk – i sit forsøg på at komme over mod lavere tryk. Omkring et lavtryk bevæger vinden sig mod uret rundt. På den sydlige halvkugle er det omvendt.« siger Jens Lindskjold.

Luften bevæger sig altså både op og ned vertikalt i atmosfæren, men også horisontalt langs jordoverfladen fra højtryk til lavtryk. Det er det, vi mærker som vind.

Når vinden hiver og trækker i dig, er det nemlig, fordi luften i et højtryksområde rammer jordoverfladen og bevæger sig ud til siden hen imod områder med lavere tryk. Luften bevæger sig rundt for at opnå en ensartet trykfordeling over hele kloden. 

Placeringen af højtryk og lavtryk bestemmer på den måde vindretningen, og det er derfor, meteorologerne kan bruge viden om lufttrykket til at forudse vindretningen.

Utallige faktorer

Nu har vi gennemgået de helt basale mekanismer i højtryk og lavtryk, men som Aksel Walløe Hansen understreger, er sagen meget mere kompliceret end som så.

»Man bliver blandt andet nødt til at se på de store globale sammenhænge. Der er nogle helt grundlæggende forhold, der påvirker klimaforholdene rundtomkring på Jorden. På nogle breddegrader er der for eksempel et højere tryk end på andre,« siger Aksel Walløe Hansen.

På et globalt plan kan man sige, at der er nogle luftstrømme, der generelt bevæger sig fra vest mod øst, men samtidig er der også mange forstyrrelser. De forstyrrelser kan være skyld i, at et høj- eller lavtryksområde ‘låser sig fast’.

Aksel Walløe Hansen peger på marts 2022 som et godt eksempel. Her låste et højtryk sig godt og grundigt fast, hvilket gav os en særdeles solrig marts.

»Grunden, til at de låser sig fast, findes blandt andet i det faktum, at der er en markant forskellighed af overflade. Der er kontinenter, have og bjerge. Hvis det foregik på en vandplanet ville bølgerne bare vandre og vandre og vandre,« siger Aksel Walløe Hansen.

Men Jordens overflades variationer mellem vand, land, bjerge, skove, ørkener og så videre er bare én af mange faktorer, der er med til at skabe højtryk og lavtryk og dermed vind og vejr.

Tak til Ole

Mange tak for spørgsmålet til Ole. Vi håber, at det var et tilfredsstillende svar på et spørgsmål, der sagtens kunne afføde et endnu mere teknisk og fyldestgørende svar.

Vi kvitterer for spørgsmålet med en Videnskab.dk-T-shirt.

Hvis du også undrer dig over noget, kan du få hjælp af Videnskab.dk’s redaktion. Vi finder en forsker, der kan give dig et svar, og så får du tilmed en flot T-shirt retur.

Skriv til os på sv@videnskab.dk.