Hvað er hnjúkaþeyr?

Í stuttu máli er hnjúkaþeyr (einnig skrifað hnúkaþeyr) hlýr og þurr vindur sem blæs af fjöllum. Hnjúkaþeyr getur verið mjög hvass og hviðugjarn en þarf ekki að vera það.

Á sumum stöðum í heiminum er hnjúkaþeyr svo algengur að honum hefur verið gefið sérstakt nafn. Í Ölpunum heitir hnjúkaþeyrinn Föhn, í Klettafjöllunum Chinook, Santa Ana í Suður-Kaliforníu og Zonda í argentínsku Andesfjöllunum, svo dæmi séu tekin.

Dæmi eru um að Föhn hafi valdið allt að 20°C hlýnun á nokkrum mínútum og í Montana í Bandaríkjunum hefur mælst hitabreyting frá -12°C til +5°C á 3 mínútum vegna Chinook! Hnjúkaþeyr getur, vegna hlýleika loftsins, brætt snjó mjög hratt og jafnvel valdið flóðum. Hnjúkaþeyr getur líka skapað aðstæður fyrir skógarelda vegna þess hversu þurr hann er.

Á Íslandi er orðið hnjúkaþeyr upprunnið úr Skaftafellsýslum þar sem hnjúkaþeyr var skilgreindur á þennan hátt: „Nær vindur er á útnorðan um vetur og stendur af Öræfajökli þeyjar snjór á Hnappavöllum, þó alls staðar sé frost annars staðar, og kallast það hnúkaþeyr“ (Sæmundur Hólm). Nú til dags er orðið þó yfirleitt notað í víðtækari merkingu, um þurra, hlýja vinda af fjöllum hvar sem er á landinu. Hnjúkaþeyr er ekki óalgengur í suðlægum áttum á Norður- og Norðausturlandi, m.a. á Siglufirði.Hnjúkaþeyr – 1Skýringarmynd 1: Guðrún Nína Petersen.

Nokkrar útskýringar eru til á hnjúkaþey og þær byggjast allar á því að loft við eða yfir fjallshæð streymir niður að yfirborði hlémegin fjalls.

Algengt er að hnjúkaþeyr sé útskýrður á eftirfarandi hátt: Rakt, stöðugt loft er þvingað yfir fjall. Við það lækkar loftþrýstingur, loftið þenst út og kólnar. Þetta kallast þurrinnræn hitabreyting og er um 1oC/100 m. Kaldara loft getur borið minna magn af vatnsgufu en hlýtt og ef loftið er þvingað upp kemur að því að það getur ekki borið alla upprunalegu vatngufuna, þá þéttist rakinn og fellur sem úrkoma. Við þéttingu rakans losnar orka, þannig að hitafall á uppleiðinni er minna en væri í ómettuðu lofti. Hinn svokallaði votinnræni hitafallandi með hæð er því lægri en sá þurrinnræni, eða um 0,6oC/100 m. Eftir að hafa risið upp fyrir topp fjallsins er loftið kaldara en það var við fjallsræturnar. Það er rakamettað, en inniheldur minni vatnsgufu en áður en það mætti fjallinu.

Þegar komið er framhjá fjallstoppnum leitar loftið aftur niður í sömu hæð og það var áður en uppstreymið hófst. Á leið sinni niður fjallshlíðina hlýnar loftið aftur. Þar sem hlýtt loft getur borið meiri vatnsgufu en kalt verður loftið strax ómettað þegar það hlýnar. Á sama hátt og ómettað loft kólnar meira á leiðinni upp en mettað, þá hlýnar ómettað loft meira á leiðinni niður. Þetta veldur því að þegar loftið er komið niður að fjallsrótum hlémegin er það hlýrra en það var vindmegin fjallsins. Það er líka þurrara vegna rakataps í tengslum við úrkomu á fjallinu.

Í sumum tilvikum, t.d. þegar hnjúkaþeyr er á Norðausturlandi, er ekki nógu mikil úrkoma á hálendinu til að lýsingin hér að ofan skýri hitamuninn sitt hvoru megin hálendisins. Í þeim tilvikum er líklegast að ofangreind skýring, sem byggist á losun varma vegna úrkomu og hlýnun yfirborðslofts, eigi ekki við, heldur að loft úr efri loftlögum, þ.e. yfir fjallshæð, komi niður. Ef það loft er hlýtt miðað við þann lága þrýsting sem er í háloftunum verður það einnig tiltölulega hlýtt við yfirborð vegna þurrinnrænnar hlýnunar á leiðinni niður.Hnjúkaþeyr – 2Skýringarmynd 2: Guðrún Nína Petersen.

Loft úr efri lögum getur borist að yfirborði á tvennan hátt: Í fyrsta lagi, ef loftið sem berst að fjalli uppstraums getur ekki streymt yfir fjallið, vegna þess að fjallið er of hátt, loftið of stöðugt eða vindhraði ónógur, myndast svokallað hindrunarástand. Aðstæður eru þá slíkar að fjallið er of mikil hindrun fyrir yfirborðsloftið og í stað þess að streyma yfir fjallið streymir loftið í kringum fjallið. Við þetta myndast vök hlémegin við fjallið og í hana streymir loft niður frá efri loftlögum.Hnjúkaþeyr – 3Skýringarmynd 3: Guðrún Nína Petersen.

Í öðru lagi, í tilvikum þar sem vindhraði er nógur til að yfirborðsloftið geti streymt yfir fjallið, myndast oft ókyrrð, eða lóðrétt hreyfing, þegar vindurinn blæs yfir hrjúft yfirborð. Við þessa lóðréttu hreyfingu loftsins blandast loft úr efri loftlögum niður að yfirborði.

Af vefsíðu Veðurstofu Íslands