FARTØYETS OPPGAVER    Til startsiden Synop   Luftmålinger    De FireFluxer    Radiosonde   Geofysisk Inst./Havforskningen 

På denne siden som omhandler værskipets faste oppgaver på stasjon "M", skal vi forsøke etter beste evne å gi en så lettfattelig forklaring av disse som mulig. Om det kan hjelpe, så er det mye vi som bemanner stasjonen og som innhenter data, ikke har forutsetning for å forklare på en vitenskapelig måte. Vil en fordype seg mer i innholdet av de forskjellige prøvene og målingene vi gjør, kan en følge linken til de relevante organisasjonene som bruker de innsamlede data i sin forskning.

Fartøyet ligger strategisk til midt i stormenes hovedfartsåre mot Skandinavia. Radiosonderingene fra stasjon "M" fanger fort opp de intense og hurtig utviklende lavtrykkene som danner seg i kaldluftstrømmen fra Grønlands-isen når den strømmer ut i  Norskehavet.

Å fange opp denne utviklingen tidlig er svært så viktig, da disse utvikler seg raskt mens de raser inn mot kysten. Noe som er meget avgjørende for klimatologer når det gjelder tolking av data er at dataseriene er homogene. Dvs. at observasjonene er tatt under samme forhold og samme type utstyr.

På Mike er det ingen trær, bebyggelse eller endret topografi som forstyrrer målingene, og disse kan derfor gi et uforstyrret signal om klima og klimaendringer. Alle registreringer fra stasjonen her ute er bearbeidet og trygt lagret i Meteorologisk Institutt`s klimadatabase. Et meget verdifullt materiale. Bak disse tallene skjuler det seg også en historie med mer eller mindre dramatiske værsituasjoner. Vi trekker fram noen få av dem her.

Det laveste luftrykket som er målt på stasjonen 937.1 hPa. Denne dagen, 15 februar 1989 gikk gikk viseren på registreringspapiret ut av skalaen slik at det ikke var i stand til å måle den laveste verdien. En antar at trykket kan ha vært så lavt som 935.5 hPa. Ingen andre steder i Meteorologiske Institutt`s stasjonsnett har det vært registret et lavere tykk. På landstasjonene er tilsvarende laveste trykk fra Bergen den 12 januar 1884. Da var trykket nede i 939.7 hPa. Det høyeste luftrykket som er målt ute på Mike er 1050.3 hPa fra 1962.
Den største vindhastigheten som er målt på stasjonen er fra kl. 1200 den 3 november 1959. Vindmåleren viste da 37 m/s.      

I 1978 ble det installert bølgemåler om bord på "Polarfront", slik at bølgehøydene fra dette tidspunkt er målt instrumentelt i motsetning fra de visuelle målingene av bølgehøyden en gjorde tidligere. Fra måleserien som er foretatt etter 1978 av bølgehøyder, viser høyeste verdi for signifikant bølgehøyde 15 meter den 4 januar 1993 kl. 0600. Signifikant bølgehøyde er middelet av den høyeste tredjedelen av alle enkeltbølgene i en måleserie som har en varighet i underkant av 20 minutter.
En landkrabbe kan vanskelig forestille seg hvordan livet arter seg om bord under slike forhold. En må spenne seg fast i køyen for å få hvile, og en har følelsen av å spasere mer på skottene enn på dørken. Høyeste registrert bølgehøyde inntraff natt til 11 november 2001. Monsteret ble målt til 27.2 meter.

Det lille bildet vi kan gi på denne siden må sees på som en generell oversikt, og ikke som noe dypdykk i stoffet. Vi håper at det likevel er nok til at en sitter igjen med noe bedre forståelse enn før en klikket seg inn på disse sidene, og at innholdet er presentert på en slik måte at det kan vekke den enkeltes videre interesse ved å besøke nettsiden til forskningsmiljøene de henviser til.  Det vi ligger ut er gjengitt med tillatelse fra kildeopphavet. Så bli med en tur opp på broen og så begynner vi derfra.

Met.no                                                               SYNOP (BAKKEOBSERVASJONER).

Værvarsling bygger på meteorologiske observasjoner fra et globalt nett av stasjoner. Disse observasjonene blir tatt samtidig og etter felles regler, og utveksles i form av tallkoder som vi kaller obser eller metter. Disse kodene er fastlagt av den meteorologiske verdensorganisasjonen (WMO). Hensikten med kodingen er at de brukes av alle land uansett språk og dermed har man et klart globalt værbilde på et øyeblikk. Fra landstasjoner kalles koden for SYNOP og fra maritime stasjoner for SHIP. Om bord på "Polarfront"  kaller vi de visuelle observasjonene vi gjør konsekvent for Synop.
 

Her om bord er det navigatørenes ansvar å foreta og sende synoper. I vårt tilfelle blir dette kaptein og overstyrmann.
Siden tidenes morgen har mennesket foretatt synoper. Du gjør også det når du løfter blikket mot himmelen over deg og ser på skyer og kanskje spør deg selv hvor høyt oppe de er, eller du vurderer sikten og lurer på hvor langt du kan se. Når du på sjøen studerer bølgene og synes det er rart at du kan se rekker av bølger som kommer fra forskjellig kant enn den vinden kommer fra. Hjemme ser du på temperaturmåleren som henger utenfor vinduet og kaster gjerne et blikk på et barometer som henger et eller annet sted.
Vi gjør ikke noe annet ved visuelle observasjoner vi heller her ute. Forskjellen er at vi etter beste evne prøver å typebestemme de forskjellige skyene vi ser, hvilken høyde ligger laveste sky på og hvor mange lag med skyer finner vi. Om hele eller bare deler av himmelen er dekket av skyer.

Vi ser på bølgene på havet og vurderer hvilken retning de kommer fra og om de kommer fra flere retninger. Tidligere måtte en bestemme høyden på bølgene etter skjønn men i dag måles de automatisk med instrumenter plassert om bord. En viktig del er også å observere bølgens periode, dvs. hvor mange sekunder det er mellom to bølgetoppers passasje gjennom et gitt punkt.

 I en såkalt synop, er bl.a. måling av temperaturer en viktig detalj for de som skal gjøre bruk av opplysningene, nemlig meteorologene. Her ute måler vi luft, sjø, og duggpunktstemperaturen. Sistnevnte er et mål for luftas innhold av fuktighet. Til synopen hører også vindens retning og styrke med. Videre kommer lufttrykket og forandringen dette har i gitte tids- intervaller, og om det faller nedbør eller ikke og hvilken type nedbør det dreier seg om. Til sist må vi ikke glemme posisjonen som  disse målingene blir tatt i, for selv om vi har et fast posisjon å forholde oss til, så driver vi alltid noen mil bort fra denne posisjonen før avstanden har blitt så stor at det er på tide å gå mot stasjonen igjen. Eller vi kan være på vei mot land for avløsning eller andre oppdrag. Synopene skal tas og sendes hver eneste time på døgnet. Uansett vær og om det er stummende mørkt. Og slik blir det da også gjort. På en tur blir det sendt 636 synoper.

I mørke kan observasjoner av skyer være ganske problematiske, så det skjer nok at vi sender av gårde en skykode som vi føler ikke helt holder mål, men vi gjør vårt beste ut fra de forutsetninger vi har. Selv to meget erfarne observatører kan ha ulikoppfatning av det visuelle. De sier det - de profesjonelle meteorologer, at det tar 7 til 8 år for å bli en god observatør. Vi skriver gjerne under på det.

Da er det godt å kunne ty til håndbøker og andre hjelpemidler. Bildet under tv. viser et utdrag av en plansje vi bruker for å kunne bestemme kodetallet av en bestemt del i obsen. Bilde nr.2 videre til høyre viser eksempler på bilder vi bruker til å bestemme skytyper og til slutt utdrag av skjema som fylles ut hver time.

Til Toppen   Til Startsiden

                                              LUFTMÅLINGER FOR NOAA.    (Av Overstyrmann Bjarne Solberg)

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    På oppdrag fra U.S.Departement Of Commerce National Oceanic And Atmospheric Administration U.S.A. foretar  ”Polarfront” to luftmålinger pr. uke ved stasjon “Mike”. Hensikten med disse målingene er å få studert drivhusgassene. Målet er å bestemme konsentrasjonen av Karbondioksid(CO2), Metan(CH4),  Karbonmonoxside(CO), Hydrogen(H2), Nitrous oxide(N2O) og Sulfur hexafluoride(SF6).

Til dette formålet er vi utstyrt med en ”skreddersydd koffert” som inneholder kompressor og plass til to glassflasker hvor luften blir komprimert  til et trykk på 3 psi. Prosessen tar 8 minutter. I tillegg er kofferten utstyrt med en teleskopstang hvor det er festet en luftslange, denne blir strukket ut slik at luftinntaket kommer fem meter over dekket.

 For å unngå lokal forurensing som eksos etc. fra skipet er det meget viktig at prøven blir tatt på den siden av skipet vinden kommer inn på (lo side). Vindstyrken skal helst være over 2 m/s.
Til slutt blir et skjema utfylt med nøyaktig posisjon, vindstyrke, vindretning, klokkeslett og dato samt ID-nummer på hver av prøveflaskene.

16 flasker blir fylt og forseglet hver tur, som ved ankomst Ålesund blir sendt til Statene. Agenten leverer samtidig nye tomme flasker om bord for neste tokt. Tilbakemeldinger fra USA viser at luftprøvene fra ”Mike” er av meget god kvalitet. Kurven nede tv. viser entydig stigningen av CO2 innholdet på stasjonen fra 1990 - 2006. Målingene foretas over hele kloden, figuren over th.

Til Toppen   Til Startsiden

                                            DE FIRE FLUKSER

Under verkstedsopphold i Måløy september 2006, kom en delegasjon engelskmenn fra National Ocenography Center i Southampton England. Med seg hadde de store mengder utstyr som skulle monteres om bord. De neste dagene så det ut som et salig rot ned i "metten" og i bestikket, gyro og generatorrommet på broen. De måtte holde tungen beint i munnen de som skulle ha kontroll over kabler, kontakter og all slags dubbeditter med tilhørende PC og radarutstyr,
sistnevnte en ny Wavex bølgemåleradar.

 Engelskmennene fòr høyt og lavt. Imponerende var det å se den eneste kvinnen blant dem, Dr. Margaret Yelland entre formasta som en fullbefaren matros.

I "metten" fant vi, om en så godt etter, Robin Pascal gjemt mellom tomme esker, laptopper og annet datautstyr. Tempoet var høyt, for på bare fire dager måtte de montere og sette opp instrumenter for måling av "De fire fluxer". Dette er kompliserte ting å komme inn på, men en skal likevel prøve seg på en forklaring forfattet av Margaret Yelland og Robin Pascal ved NOC. - Southampton. Oversettelsen fra engelsk til norsk er gjort av overstyrmann Øyvind Synnevåg.

Sitat:

Havstrømmene forandrer seg over flere tiår eller hundrevis av år,  så dersom vi vil forutsi verdens klimaendringer må vi først være i stand til å forutsi hva som vil skje med havstrømmene.  Vi må også forstå fysikken om havets og atmosfærens gjensidige påvirkning.  For eksempel – hvor hurtig er varmeutvekslingen mellom atmosfæren og havet? Er utvekslingen avhengig av vindstyrken? Eller av sjøgangen?

Foruten varmeutvekslingen, havet og atmosfæren påvirker hverandre på andre måter. Et selvfølgelig eksempel er når vinden blåser over sjøen skapes bølger og strømmer. d.e. vinden overfører kraft og kinetisk energi til vannet. Bølgene kan imidlertid også påvirke vinden. En perfekt slett overflate vil ha meget liten virkning på vinden og meget lite energi vil bli utvekslet mellom de to. Derimot vil en overflate med svære bølger minke vindhastigheten grunnet friksjon og ved bremse-effekt, og stor energi utveksling vil oppstå. Denne energi utveksling kalles ”energi flux”.

Klimaforandring er et varmt tema.  En årsak til klimaforandring er den økte mengde Karbondioksid som blir pumpet inn i atmosfæren, hovedsakelig ved forbrenning av fossil olje.  Vi vet ikke eksakt hva som skjer med denne karbondioksidgassen. Hvor mye CO2 bare bygger seg opp i atmosfæren? Hvor mye blir absorbert på land av vegetasjon veksten? Hvor mye blir absorbert av havene?  Et anslag er at omtrent halvparten av den tilførte CO2 blir absorbert av havet. Noe av dette vil bli lagret for godt (noen hundre år i det minste). For eksempel, noen typer plankton bruker oppløst CO2 til å skape sin kalsium karbonate kropp – når disse planktonene dør synker mange til bunnen av havet, hvor de, og karbonen de inneholder, vil forbli i det uendelige.

Når konsentrasjonen av CO2 er den samme i overflate- vannet og luften over, er de to  i balanse og der er ingen utveksling av CO2 fra den ene til den andre.  Imidlertid, når de ikke er i balanse vil de utveksle CO2 – dersom luften har den høyere konsentrasjonen av CO2 enn vannet, CO2 overføres fra atmosfæren til havet.  Når det gjelder de andre fluxene  vet vi ikke nøyaktig hva som påvirker utveksling av CO2.  For eksempel, vi vet at utveksling av CO2 er større ved sterke vinder enn ved lette vinder, men ikke hvor mye større."
Sitat slutt. Vil du lese mer i dette dokumentet, finner du resten her.

Vi på broen har lite å gjøre med systemet som NOC la opp, bortsett fra å se til at radaren går, laste ned og lagre data på ekstern disk endt tur samt utbedre eventuelle små feil så godt vi er i stand til.

Forruten de tradisjonsbundne oppgavene vedrørende navigasjon, skipets sikkerhet og drift, er de ovennevnte oppgavene stort sett gjort for kaptein og styrmann dette døgnet.
For styrmannen er det enda en ting som ikke er nevnt enda, nemlig å holde skipet i rett posisjon og vinkel i forhold til wiren som brukes ved vannprøvetakingen som blir foretatt hver dag utenom helgedager. Denne operasjonen tar ca en time for de "små" stasjonene (ned til 1000 meter) og vel 2 timer for "storstasjonen" (ned til 2000 meter). Storstasjonen blir tatt 1 gang uken og krever noe bedre værforhold p.g.a. belastning på wire som en bruker til å feste vannhenterne på.

Vi kommer nærmere tilbake til hva vannprøvetakingen innebærer og hvilke data en kan lese av den, men først tar vi en tur ned i Radiosondeavdelingen (metten), og ser hva de guttene der driver tiden med.

Til Toppen   Til Startsiden

Met.no                                    RADIOSONDEAVDELINGEN               (Av Radiosondeoperatør Odd Mikkelsen)

Så er vi kommet til radiosonde-avdelingen på Polarfront. Herfra sender vi de viktigste observasjonene fra værskipet,  nemlig radiosonderingene, som er vertikale målinger fra atmosfæren.

Hva gjør vi? Jo vi sender radiosonder som er festet til en ballong fylt med hydrogen gass opp i atmosfæren. Radiosonde er en liten sender som på sin reise gjennom de forskjellige luftlag måler vindretning, vindhastighet, temperatur, fuktighet og trykk samt hvor den befinner seg til enhver tid til den sprekker ved ca 30 000 meters høyde.
 
La oss ta det fra start: Døgnet er delt opp i fire vakter. 24-0600, 0600-1200, 1200-1800 og 1800 2400. I meteorologisk sammenheng er sonderingen 1200 og 2400 viktigst av den enkle grunn at da sender alle radiosondestasjoner over hele verden opp sondering. Kl 0600 og 1800 er ikke det tilfelle, dermed har de ikke den effekten til å beregne de riktige dataene.

Når vi på stasjon MIKE sender opp sonde kl 1200, så gjør alle andre over hele verden det samtidig. Ikke bare det. Kl.1300 UTC skal alle sondene være på 100 hps. (mål for trykk) og ca 16 000 m. Dette for å få best mulig beregning av været over hele kloden som igjen har innvirkning på langtidsvarslene blant annet. Forberedningen til oppstigningen kl 1200 starter en time før. Da skal sonden kalibreres og datamaskinen samkjøres med sonden. Videre er det en del data som skal mates inn, så som hps (trykk) temperatur, (ute) fuktighet, vindretning, vindhastighet og skygruppe. Disse data hentes fra broen sin Synop. Når alt dette er på plass og blir godtatt av sondeprogrammet på datamaskinen, så er vi klar til å fylle ballongen med hydrogen (som er lettere en luft) og slippe sonden. Det blir gjort ca kl.1205. Den ideelle oppstigning hastigheten er 300 meter i minuttet.  Dette kan være en utfordring om vinteren når været er imot oss og det kan blåse opp i full storm og orkan. Det går som regel bra, vi har lært oss forskjellige knep som virker uten at jeg skal komme innpå det her.
 

Når vi har kommet inn igjen fra dekk og alt virker ok, så er det å følge parameterne som kommer på dataskjermen. Disse parametrene er som følger: Tid (hvor lenge den går) høyde, hps, temp, fuktighet, vindretning og m/s. I tillegg kan vi se på skjermen hvor mange km den er fra værskipet og vindretningen den har gått i. Det kan nemmelig være forskjellige vindretninger opp gjennom atmosfæren.

Når kl er 1315 har sonden passert 100 hps og datamaskinen er klar med de første dataene som går automatisk til DNMI i Oslo via satellitt. Sonden kan gå så langt opp som til 30 000 m og 10 hps. Der oppe er det kaldt, vi har målt opp til -80 grader og vindhastighet på 100 m/s er ikke unormalt i vinterhalvåret. Sonderingen kan gå i opp til 100 minutter før ballongen sprekker. Når vi slipper ballongen fra dekket på ”Polarfront” er den ca 1 m i diameter. Når maks høyde er nådd og hvor ballongen sprekker, kan diameteren være på 8-10 m Dette på grunn av trykket er mye mindre der oppe (10-20 hps).

Etter at ballongen er sprukket, begynner datamaskinen med beregning av alle data fra oppstigningen som så blir sendt via satellitt til DNMI, og vi har hatt   enda en vellykket oppstigning. Da står det bare igjen å føre alle data inn i dagboken på PCèn.

De tre bildene over viser hvor stor forskjell det er i utstyret fra 70 - 80 tallet og  i dag. Til venstre ser vi at det skal 2 mann til for et ballongslipp. I midten ser vi de forskjellige instrumentene i sonderommet og størrelsen på dem, kontra bildet til høyre som viser en PC`skjerm og en liten hvit digicoraboks som gjør samme nytten.

En liten pust i bakken før vi begynner på forberedelsen av neste sondering - eller skal vi gå rett ut på dekk der det hentes vannprøver?

Til toppen   Til Startsiden

                                                        GEOFYSISK INSTITUTT OG HAVFORSKNINGEN

Ute på styrbord side og midtskips, finner vi kontrollen til trommelen wiren som vannhenterne festes til er spolet inn på. Det er maskinistene som foretar den praktiske gjennomføringen av prøvetakingen.

På broen bakker overstyrmannen fartøyet slik at akterskipet ligger opp mot vinden, og gjør sitt beste for å holde fartøyet i posisjon slik at wiren blir stående rett ned i havet i forhold til fartøyet. Vinkelen må søkes bli så liten som mulig. Det krever en god del oppmerksomhet fra mannen på broen om vinden blåser opp i stiv kuling. I sterk kuling eller storm, blir ikke prøvene tatt da drift og sjøgang røyner kraftig på wire og det er fare for brudd, noe som har skjedd et par ganger og det kostbare utstyret er borte.

Den første registreringsenheten som går i dypet er en sonde, her ute populært kalt for "Mikke", som er blitt forhåndsprogrammert ved tilkobling til en PC om bord. Så følger vannhenterne festet til wiren med jevne mellomrom. Når prøvedypet er nådd, venter en ca 15 minutter, før en slipper et blylodd ned langs wiren som når den treffer den øverste vannhenteren, åpner den og utløser et annet lodd som da farer langs wiren og åpner neste.

Samtidig som vannhenterne er på vei ned i dypet, blir en sikteprøve tatt for å finne ut sikten i det øvre vannlag, noe som viser stor variasjoner etter årstidene. Den visuelle sikten kan om vinteren, når det er lite plankton i sjøen være så mye som 35 - 40 meter, og når oppblomstringen av plankton om våren er på sitt høyes, være så lite som 5 meter. Ved hjelp av en hvitmalt plate som senkes ned i vannet, måler en hvor langt ned den går til den ikke sees mer.

Etter som de forskjellige vannhenterne kommer opp fra dypet, bæres de inn i laboratoriet og tappes for analyse fra 19 standard dyp mellom 0 og 2000 meter. Oksygeninnholdet regnes ut av mannskapet om bord, diverse andre prøver tilsettes kjemikalier og lagres på kjøl eller fryselager for videre bearbeiding og analyse ved de respektive forskningssentrene. Temperaturen fra de forskjellige dyp bokføres. Sonden som registrerer temperatur og saltinnhold startes/stoppes på PC. Arbeidet med en "Storstasjon" tar ca.3 timer. Arbeidet er rutine, men for å få et godt grunnarbeid må en være nøyaktig og ha et system i det. Etter endt tokt sendes de respektive prøvene til Universitetet i Bergen og til Havforskningsinstituttet.

Til toppen   Til Startsiden