Fræðaþing 2011-2012

Þorraþing Veðurfræðifélagsins

Guðrún Magnúsdóttir (Department of Earth System Science), Yi-Hui Wang (Department of Earth System Science), Hal Stern, Xu Tian og Yaming Yu (Department of Statistics), University of California at Irvine
Decadal variability of the NAO

The North Atlantic Oscillation (NAO) is a seesaw in mass (or anticorrelation in pressure) between a northern center of action, located close to Iceland, and a southern center of action, located close to the Azores. It is assumed to have a fixed spatial structure during winter and an index of time variability is measured, the NAO index. However, it is well documented that there was a shift in location of the northern center of action of the NAO from the two decades 1958-1977 to the two decades of 1978-1997. Here I will examine variability in the spatial structure of the NAO going back to 1871. A richness of variability emerges especially involving the location of the southern node. Two indices are introduced to describe the decadal variability, the smooth NAO index and the so-called angle index.

Guðrún Nína Petersen
Samspil hafs og lofthjúps – dæmisaga frá 10. janúar 2012

Þann 10. janúar síðastliðinn gerði hríðarveður á vestanverðu landinu í nokkuð hreinni vestanátt. Loft streymdi niður af Grænlandi, þurrt og töluverður hitastigull var milli hafs og andrúmslofts. Mikið flæði var af hita og raka frá hafi upp í andrúmsloftið á Grænlandshafi sem olli því að éljaklakkar mynduðust og bárust inn yfir Ísland. Hér verður þetta tiltekna veður rætt með hliðsjón af samspili hafs og lofthjúps.

Kristján Jónasson
Mat á hámarksvindi með stuttum gagnaröðum

Algeng aðferð til að meta hámarksvind, t.d. 50 ára eða 100 ára vind er að ákvarða Gumbel-dreifingu sem nálgar hámarksvind hvers árs. Ef einungis eru tiltæk gögn um stutt tímabil, t.d. 10 eða 15 ár gefur þessi aðferð fremur ónákvæmt mat. Hægt er að bregðast við þessu vandamáli með því að nýta í staðinn mánaðarleg eða vikuleg hámörk, en þá koma til sögu ný vandamál: árstíðasveifla og fylgni milli samliggjandi meðaltala auk þess sem þessi hámörk fylgja ekki Gumbel dreifingu. Þessi vandamál verða rædd í fyrirlestrinum.

Snæbjörn Helgi Emilsson og Birgir Hrafnkelsson
Tölfræðileg greining á daglegum meðalhita

Ágrip vantar.

Halldór Björnsson, Sindri Magnússon
Mat á hraða uppstreymis í gosmekki Eyjafjallajökulsgossins.
Samanburður við fræðileg líkön

Á VÍ hafa verið þróaðar aðferðir við að vinna upplýsingar um hraða í gosmekkinum frá myndum sem teknar voru með myndavél Mílu á Hvolsvelli. Á vorþingi Veðurfræðifélagsins 2011 var fyrstu niðurstöðum þessa verkefnis lýst, en í þessu erindi verður fjallað um nýjar niðurstöður og samanburð við fræðileg líkön af gosmökkum. Niðurstöður sýna að hægt er að leggja ágætt mat á hraðann í gosmekkinum, og í sumum tilvikum ber niðurstöðum vel saman við fræðileg líkön. Líkönin duga þó ekki alltaf jafnvel, sérstaklega er áberandi hvernig líkönin ná ekki að herma hröðun vegna flotkrafta eða massataps í neðri hluta makkarins.

Árni Sigurðsson
Gosin í Eyjafjallajökli og í Grimsvötnum og efnasambönd í lofti og úrkomu

Veðurstofan hefur sinnt daglegum mælingum á bakgrunnsgildum ýmissa mengunarefna í lofti og úrkomu á Írafossi í Grímsnesi síðan um 1980, en þar áður á Rjúpnahæð síðan 1972. Að auki hafa þungmálmar verið mældir vikulega í úrkomu og í svifryki á Stórhöfða í Vestmannaeyjum síðan um 2000 og einnig í úrkomu í Reykjavík. Á Mjónanesi við Þingvallavatn hefur Veðurstofan annast vikulegar mælingar, einkum á köfnunarefnissamböndum fyrir Vegagerðina vegna lagningar heilsársvegar milli Þingavalla og Laugarvatns síðan 2008. Allar þessar mælingar hafa gefið upplýsingar um efni sem gosin í Eyjafjallajökli og í Grímsvötnum slepptu út í loftið. Með því að velja daga með austlægum vindáttum má nær útiloka áhrif frá nálægari uppsprettum mengunarefna á Hengilssvæðinu. Sem dæmi um áhugaverðar upplýsingar má nefna að Eyjafjallajökull virðist hafa sleppt út í loftið umtalsverðu magni af SO2 a.m.k. fjórum sólarhringum fyrir gosið sem hófst þar 14. apríl 2010. Svo virðist sem úrkoma hafi einnig súrnað a.m.k. á suðvesturhluta landsins við gosið í Eyjafjallajökli og hafi haldist þannig út 2010 og fram eftir ári 2011.

Tómas Jóhannesson
Jökulhlaup í Múlakvísl 9. júlí 2011: Sigkatlar í Mýrdalsjökli mældir með leysimælingu úr flugvél

Samanburður á leysimælingum (LiDAR-mælingum) úr flugvél í ágúst 2010 og ágúst 2011 sýna fjóra katla í yfirborði Mýrdalsjökuls sem mynduðust í jökulhlaupinu í Múlakvísl 9. júlí 2011 og í kjölfar þess. Heildarrúmmál þessara katla og dælda eða „farvega“ í jökulyfirborðinu sem þeim tengjast er um 44 millj. m³ sem samsvarar um 40 millj. m³ vatns sem runnið hefur frá jöklinum. Heildarrúmmál katlanna þriggja sem hljóp úr 9. júlí (nr. 16, 9 og 10 í númerakerfi Jarðvísindastofnunar) og farvega sem þeim tengjast er um 41 millj. m³ en rúmmál ketils sem myndaðist nokkru síðar (nr. 11) er rúmlega 3 millj. m³. Rúmmál jökulhlaupsins þann 9. júlí 2011 á tímabilinu frá kl. 04:00 til 06:30 hefur verið metið um 7-8 millj. m³ og rúmmál katlanna þriggja sem sigu í tengslum við það um 18 millj. m³. Síðari talan inniheldur vatn sem rann fram fyrir og eftir meginflóðtoppinn. Rúmmálsbreytingarnar sem LiDAR-mælingarnar gefa til kynna eru talsvert umfram þetta. Það stafar annars vegar af því að rúmmál farvegarins neðan katla 16 og 9 kemur ekki fram í fyrra mati á sigi katlanna og skýrir það um helming mismunarins. Hins vegar sýna LiDAR-mælingarnar breytingar á nokkru stærra svæði við hvern ketil en fyrra mat tók til. Þessi svæði gefa til kynna leið hlaupvatnsins undir jöklinum og unnt er að draga ályktanir um hraða hitaflæðis úr hlaupvatninu yfir í ísinn umhverfis út frá stærð sigsvæðanna sem mælast út frá kötlunum.

Haustþing Veðurfræðifélagsins

Halldór Björnsson
ICEWIND – samnorrænt verkefni um vindorku á köldum svæðum

Ágrip vantar.

Nikolai Nawri, Kristján Jónasson, Halldór Björnsson, Guðrún Nína Petersen
Spatial Variability of Surface Wind over Iceland based on Station Records, ECMWF Operational Analyses, and WRF Simulations

In this study, the prevailing winter and summertime surface wind conditions over Iceland during the 2006-10 period are analysed based on all available station data. Spatial variability is discussed in the context of the ruggedness and elevation of the terrain. These results are then compared with ECMWF operational surface analyses and WRF simulations performed in the context of the RÁV project. Operational analyses are linearly interpolated to surface station locations, whereas for the higher-resolution WRF fields, the nearest land grid-point is used. It is shown that in some regions the operational analyses have biases towards either too high or too low surface wind speeds, which are in part inherited by the WRF simulations, using the operational analyses as initial and boundary data. At low elevations near the coast, seasonal mean surface wind speeds are more accurately portrayed by the operational analyses, being generally too strong in the WRF simulations. At higher elevations, operational analyses have too low surface winds, with the WRF simulations being slightly more accurate.

Einar Sveinbjörnsson
Mælingar á hafgolu í uppsveitum Suðurlands með vindmastri Landsvirkjunar

Í vindmastri Landsvirkjunar norðan Búrfells hefur verið aflað vind- og hitagagna í 2, 10, 20, 30, 40 og 50 metra hæð frá því snemma á þesssu ári. Gerð verður grein fyrir dægursveiflum í lóðsniði hita og vinds að sumarlagi. Einkum þó þegar sólfarsvindur (hafgola) nær að brjóta sér þessa löngu leið frá ströndinni norður undir hálendisbrúnina.

Hreinn Hjartarson
Samanburður ólíkra vindmæla í vindmastri Landsvirkjunar við Búrfell

Landsvirkjun aflar nú vindgagna til könnunar á raforkuframleiðslu með vindmyllum. Í því skyni hefur verið komið upp 50 metra háu vindmastri skammt norðan Búrfells. Fljótlega sýndu mælingar mikið misræmi ólíkra gerða mæla í 10 metra hæð og gripið var til þess ráðs að bæta við þriðju gerð vindmælis. Sýndur verður samanburður þessara mæla og þann lærdóm sem draga má af þessari tilraun fyrir vindmælingar almennt séð hér á landi.

Haraldur Ólafsson, Sarah Poret, Ólafur Rögnvaldsson, Hálfdán Ágústsson og Maríus Opsanger Jonassen
Vindurinn og vindorkan í tíma og rúmi

Fjallað verður um nokkrar af helstu niðurstöðum rannsókna síðustu ára á breytileika vindstyrks í tíma og rúmi á Íslandi. Sérstaklega verður fjallað um langtímasveiflur vindorku á nokkrum stöðum og hvernig þær tengjast tíðni vindátta.
Þá verða sýndar niðurstöður um árstíðasveiflu vindsins við strendur landsins og fjallað um hvernig hún tengist hitafalli með hæð og vindi á stórum kvarða. Sagt verður frá nýjum niðurstöðum um flokkun á tíðnirófi vindstyrks. Síðast en ekki síst verður drepið á langtímahorfum fyrir vind.

Hálfdán Ágústsson, Árni Jón Elíasson, Egill Þorsteins og Ólafur Rögnvaldsson
Hermun ísingar á loftlínur

Sagt er frá tilraunum til að herma mælda ísingu á loftlínur á Hallormsstaðahálsi. Makkonen líkanið er notað til að herma ísingu byggða á veðurgögnum í hárri upplausn sem búin eru til með WRF-líkaninu. Vel tekst til með að herma tímasetningu ísingar en magn áhleðslu er að jafnaði vanmetið, einkum þegar ísing er áköf og hiti er nærri 0°C. Rætt er um mögulegar ástæður fyrir vanmati á ísingu. Jafnframt er komið stuttlega inn á tilraunir til að herma slydduísingu í Fljótum og möguleika á að kvarða ísingarlíkanið m.v. langar gagnaraðir af líkanreikningum og mældum ísingartilvikum.

Trausti Jónsson
Snjóhula og meðalhiti. Óformleg umfjöllun sem á við landið allt

Snjóhula hefur verið metin á veðurstöðvum í tæp 90 ár og vel á 8. áratug í fjöllum frá veðurstöðvum séð. Fjallað verður um þróun snjóhulunnar á þessum tíma og hið góða samband hennar við ársmeðalhita.

Birgir Hrafnkelsson
Hámarks- og lágmarkshiti á Ísland

Ágrip vantar

Sumarþing Veðurfræðifélagsins

Trausti Jónsson
Árið 2010: Hvar er það í myndinni?

Fjallað er um hið óvenjulega ár 2010. Litið er á óvenjulega stöðu þess í hringrásarstikarúmi Hovmöllers og við minna óvænta stöðu við þykktarlínuna. Er eitthvað frekar um málið að segja?

Guðrún Nína Petersen
Vindar á Grænlandssundi

Unnin hefur verið veðurfarsleg samantekt á vetrar-vindröstum á Grænlandssundi. Alls voru nýtt 20 ár (1989-2008) af endurgreiningargögnum frá Evrópsku veðurreiknimiðstöðinni (ECMWF) í verkið. Vindrastirnar eru tíðar á tveimur stöðum á Grænlandssundi, oft kallaðir Grænlandssund syðra og nyðra og er mikill breytileiki í tíðni vindrastanna; allt frá 7 til 20 vindrastir greindust á vetri. Vindröstunum má skipta í tvo hópa, hlýjar og kaldar vindrastir, og það sýnir sig að þær myndast við ólíkar sýnoptískar veðuraðstæður.

Ólafur Rögnvaldsson
WRFLES

[Flutt á íslensku]
A novel, open source, software system has been developed that greatly simplifies running the WRF atmospheric model in Large Eddy Simulation (LES) mode. The work was funded by the University of Bergen, Norway, and carried out by the Institute for Meteorological Research in Iceland. Running the WRF model in LES has mode can be both time consuming and confusing. Typically, one runs the model with a regular planetary boundary layer (PBL) scheme down to a horizontal resolution of few kilometers using the model’s nesting option. Using the output data from the innermost (i.e. highest resolution) PBL domain, one can create initial and boundary data for the WRF model in LES mode. This is done by using a component of the WRF modeling suite called NDOWN (short for Nest DOWN). Once that is done, one can finally run the WRF model in LES mode for the chosen area. Care must be taken when editing the WRF model’s control files (called namelist.wps and namelist.input) during this procedure. As the user defines the domain setup „top down“, it can be very time consuming getting the exact location of the innermost domain correct. The new software package solves this by allowing the user to define the exact location, and extent, of the innermost domain. Either by defining two corner points, or by setting the domains center latitude and longitude as well as a radius. From these information the system than sets up the necessary control files in such a way that the innermost domain is as the user wishes for. The system further sets up a unique directory structure for each simulation, copies or links relevant input data and creates the necessary runtime scripts that make it straight forward to run the WRF model through all the necessary steps.Additionally, the system includes methods to use the (near global) 1 second ASTER topography data and the high resolution Corrine land use data, that are available for large parts of Europe. The system has been tested for a number of locations in Norway, Denmark and Iceland. Main usability is foreseen in research of wind energy for regions with relatively complex terrain. Here, the system is tested on a southwesterly windstorm in the Borgarnes area in Iceland in 2011. The windstorm is of the same type as described as a stone-mover in the saga of Egill Skallagrimsson and is influenced by the mountains south of the town of Borgarnes, located in the fjord of Borgarfjörður in W-Iceland, although the static stability in the lower troposphere is very low.

Trausti Jónsson
Þurrkarnir 2009 til 2010 í Reykjavík

Hversu óvenjulegir voru þurrkarnir 2009 til 2010 í samanburði síðustu 90 ára? Reynt er að búa til þurrkakvarða sem nær yfir tíma frá einum mánuði upp í fjögur ár.

Halldór Björnsson og Sindri Magnússon
Dýrasti vindsniðsmælir sögunnar – Vindsnið reiknuð með mekki Eyjafjallajökulgossins

Ágrip vantar

Halldór Björnsson
Grímsvötn 2011: Frá veðurfræðilegu sjónarhorni

Ágrip vantar

Elín Björk Jónasdóttir
Grímsvatnagosið 2011: Á vaktinni

Í ný afstöðnu Grímsvatnagosi var oft margt um manninn í Eftirlistssal Veðurstofu Íslands. Fólkið sem þar vinnur alla jafna við veðurspágerð, veður og jarðskjálftaeftirlit fær í eldgosi talsvert af verkefnum í viðbót við þau sem teljast til reglulegra verka. Samskipti við fjölmargar stofnanir, eftirlit með öskudreifingu, hæð gosmakkar, veðri og breytingum þar á, símsvörun og fjölmiðlaviðtöl eru meðal þessara verka. Um þau og önnur tilfallandi verkefni sem tengjast gosinu verður fjallað í þessum fyrirlestri.

Þórður Arason
Eldingar í Grímsvatnagosi 2011

Óvenjumargar eldingar voru skráðar í Grímsvatnagosi, sem hófst 21. maí 2011 um kl. 19:00. Fyrsta skráða eldingin með ATDnet mælikerfi bresku veðurstofunnar var kl. 19:15:02, en þá virðist gosmökkurinn hafa verið kominn upp að veðrahvörfum. Gosmökkurinn náði hæst upp í um 25 km hæð, sem er miklu hærra en sést hefur á Íslandi í marga áratugi. Í gosinu voru skráðar yfir 16 þúsund eldingar. Langflestar voru þær staðsettar rétt sunnan við Grímsvatnaöskjuna. Skráð eldingatíðni hefur aldrei verið eins há og í þessu gosi, t.d. voru skráðar 2198 eldingar á einni klukkustund 22. maí kl. 00-01, en til samanburðar mældust með sama mælikerfi mest 22 eldingar á einni klukkustund í Eyjafjallajökulsgosinu. Athyglisverð regluleg dempuð sveifla var í tíðni eldinga í Grímsvatnagosinu með sveiflutíma 5.1 klst og helmingaðist fjöldi eldinga í hverri sveiflu. Eldingavirknin fjaraði þannig hratt út. Síðasta skráða eldingin í gosinu var 25. maí kl. 02:19:08, en gosinu var formlega talið lokið 28. maí kl. 07.

Sibylle von Löwis
Grímsvötn 2011: Öskumælingar

Veðurstofan fékk nýlega að láni LiDAR frá National Centre for Atmospheric Science (NCAS) í Bretlandi. Tækið hafði verið sett upp undir Eyjafjöllum til að mæla fokösku en var flutt þann 22. maí til Keflavíkurflugvallar til að fylgjast með ösku yfir vellinum. Einnig var mælt öskumistur með tveimum svifrykstækjum sem voru sett upp á Hvolsvelli og við Dranghlíðardal.

Þorraþing Veðurfræðifélagsins

Haraldur Ólafsson og Hálfdán Ágústsson
Hafgolan, brekkuvindurinn og hæðarvindurinn í upphæðum á sumrin

Útdrátt vantar

Elín Björk Jónsdóttir
Að auka endurkast skýja

Að stemma stigu við hattrænni hlýnun er vissulega mjög metnaðarfullt verkefni. Undanfarin ár hefur vísindamönnum þótt ljóst að ekki gengur nægilega vel að draga úr útblæstri gróðurhúsalofttegunda, og í kjölfarið fóru nokkrir þerra að athuga hvort eitthvað væri hægt að gera til að draga úr hlýnun með öðrum hætti. Að þykkja ský til að auka frákast sólargeisla er eitthvað sem við fyrstu sýn – eða áheyrn hljómar eins og vísindaskáldskapur, en hefur á undanförnum árum eftir talsverðar rannsóknir og tilraunir orðið að nokkuð raunverulegum möguleika. Í meistaraverkefni mínu ætla ég að kanna þessar slóðir. Verkefnið ber heitið Geo-engineering of low marine clouds –Simulations in a global climate model og er ætlunin að keyra líkanakeyslur þar sem skýjadropum í þokuskýjum yfir Kyrrahafinu er fjölgað. Áhrifin eru verða svo borin saman við fyrri rannsóknir þar sem reiknað var með hámarksfjölda skýjadropa.

Kristján Jónasson
Líkön af vindhraða mældum í mastrinu við Bústaðaveg 9 í Reykjavík

Útdrátt vantar

Kristín Hermannsdóttir
Veðurfréttir í sjónvarpi – fortíð, nútíð og framtíð

Farið verður stuttlega yfir sögu veðurfrétta í sjónvarpi. Sýnd nokkur kort frá liðinni tíð og fram til dagsins í dag. Framundan eru breytingar á veðurkortum og veðurfregnum í Ríkissjónvarpinu og verður farið yfir þau kort sem nota á í nánustu framtíð og þátttakendum veðurþings boðið að ræða aðeins um þau kort.

Þóranna Pálsdóttir
Sjálfvirkar úrkomumælingar og úrvinnsla þeirra.

Með tilkomu sjálfvirkra veðurstöðva jókst þekking á veðurfari hálendisins og öðrum óbyggðum svæðum. Reynslan af sjálfvirkum hita- og vindmælum í óbyggðum er nokkuð góð en úrkomumælar hafa reynst erfiðari viðfangs. Aðferð var þróuð til úrvinnslu úrkomumælinga og skilar hún klukkustundagildi uppsafnaðrar úrkomu. Hluta af aðferðinni má beita á sjálfvirka snjódýptarmæla sem mæla fjarlægð til snjóþekju með endurvarpi.

Sibylle von Löwis
Öskufoksmælingar í Drangshlíðardal undir Eyjafjöllum

Við gosið í Eyjafjallajökli vorið 2010 myndaðist mikið magn af fínni ösku. Mesta öskufallið var sunnan og austan við hinn nýmyndaða gíg og var þykkt öskulagsins sums staðar nokkrir metrar. Enn liggur umtalsvert magn af ösku í nágrenni eldstöðvarinnar og í talsverðum vindi dreifist askan víða á svæðinu umhverfis Eyjafjallajökul.

Til eru nokkrar rannsóknir á ösku- og sandfoki á Íslandi (t.d. Arnalds, 2001), en agnafjöldi og massadreifing hefur sjaldan verið mælt. Ein svifryksmælistöð á vegum Umhverfisstofnunar er staðsett á Hvolsvelli (PM10). Mesta öskufallið var þó undir Eyjafjöllum og því er mikilvægt að gera frekari athuganir á því svæði.

Veðurstofa Íslands, í samvinnu við aðrar stofnanir, rannsakar nú öskudreifingu og hvaða veðurskilyrði valda öskufoki með svifryksmælingum og greiningu.

Í ágúst 2010 mældi prófessor Weber frá Tækniháskólanum í Dusseldorf í Þýskalandi, með aðstoð Veðurstofu Íslands, svifryk sunnan og austan Eyjafjallajökuls. Mælingar voru gerðar með nokkrum gerðum svifryksnema. Mælingar sýndu aukið magn svifryks í grennd við eldfjallið.

Í september 2010 hóf Veðurstofa Íslands í samvinnu við Dr. Weber mælingar á magni gosagna undir Eyjafjöllum. Mælitækið sem er notað er svo kallaður sjónagnarnemi (Optical Particle Counter – OPC). Stærð svifryks sem sjónagnarneminn getur mælt er á bilinu 0,25 til 32 míkron. Neminn var settur upp í Drangshlíðardal undir Eyjafjöllum, nálægt Skógum. Þar að auki er mældur vindhraði með
úthljóðsvindmæli (ultrasonic anemometer). Gögnin liggja ekki fyrir í rauntíma, en eru sótt á mánaðarfresti.

Öskudreifingin er háð vindhraða. Agnarfjöldi eykst með vaxandi vindhraða. Vegna staðsetningar mælisins er aukinn styrkur svifryks einungis mældur í norðlægum áttum í Drangshlíðardal.

Auk þessa er frá miðjum nóvember 2010 safnað svifryki á síu með svo kölluðum óbeinum safnara. Safnarinn grípur svifrikskorn á ferð og er svifrykssýnum safnað í viku í senn. Stærð og stærðarhlutföll agnanna er greind með rafeindasmásjá. Agnir sem hægt er að greina eru á stærðarbilinu 2,5 til 80 míkron. Sýnasöfnunartækið er fengið að láni hjá Þýsku Veðurstofunni í Freiburg (Volker Dietze, DWD) og fara greiningar á sýnum einnig fram þar.

Einar Sveinbjörnsson
Kuldaskil og snöggar hitabreytingar – lærdómsríkt tilvik

Snemma morguns 19. janúar sl. fóru kuldaskil til austurs yfir landið vestanvert
og hiti snarféll á nokkrum mínútum í kjölfar þeirra. Tilvikið er skoðað ofan í kjölinn, sérstaklega í ljósi þess að láréttur hitastigull í lægstu lögum var fremur lítill og fátt benti til snöggra hitabreytinga sem leiddi síðan til myndunar ísingar á vegum. Reynt verður að leiða til lykta hvað það var í raun sem olli þessu snögga hitafalli.

Birgir Hrafnkelsson
Leitni í hitastigi

Útdrátt vantar

---

---