Norsk meteorolog reddet D-dagen

Sverre Petterssens råd utsatte landgangen i Normandie:

Den 6. juni i år er det 77 år siden D-dagen i 1944, da 135 000 amerikanske og britiske styrker gikk i land i Normandie, og tvang Hitler på defensiven for godt. For å lykkes trengte de allierte både fullmåne, fjære, et svakt skydekke og lett nok vind og sjø på sin side. Få er kanskje klar over hvilken sentral rolle den norske meteorologen og MIT-professoren Sverre Petterssen hadde for at ble operasjon «Overlord» ble satt til akkurat den dagen. 

Dette interessante temaet tar Henrik Pryser Libell for seg i sin artikkel om hvordan norske fysikere har spilt en avgjørende rolle i utvikling av moderne værvarsling. Artikkelen er en republisering fra Tekna Magasinet i 2014.  

Det var den norske meteorologen og MIT-professoren Sverre Petterssens råd et lite team av britiske meteorologer fra hæren og fra britisk meteorologisk institutt, fulgte da de overstyrte de mer optimistiske amerikanske meteorologene, og utsatte operasjonen et døgn.

At norske meteorologer bidro til å sikre D-dagen i 1944 var ikke helt tilfeldig. Norge hadde da vært i front på værvarsling og meteorologi siden den norske fysikeren og meteorologen Vilhelm Bjerknes ga oss kaldfront og varmfront på 1920-tallet. «Værvarslingens far» var først i verden med å beskrive været ved matematiske likninger, og siden har norske meteorologer spilt sentrale roller i meteorologien.

Landgangen i Normandie var nemlig ment å skje 5. juni, – hvis ikke meteorologene i siste liten hadde klart å forutsi været, og forhindret den.
De baserte seg på værstatistikk, og fikk operasjon «Overlord» utsatt med én kritisk dag til den 6. juni. Den dagen blåste moderate vestlige vinder over kanalen, og skydekket klarnet opp – akkurat slik Pettersen hadde regnet seg frem til – og invasjonen lykkes.

Flo og fjære avgjør krig

Sjelden har viten om været vært så viktig som juni-dagen i den engelske kanal i 1944. Ifølge Meteorologisk institutt var værvarselet den dagen basert på hele 786 værobservasjoner, blant dem de som de allierte fanget opp fra tyske ubåter. For å invadere Frankrike trengte USA og Storbritannia både fullmåne, fjære, et svakt skydekke og lett nok vind og sjø på sin side samtidig. Bølger, dønninger og brenninger var avgjørende for om det var mulig å landsette de amerikanske og britiske troppene.

Det var ikke tilfeldig at det var norske Sverre Pettersen som satt ved general Eisenhowers bord i 1944. Pettersen var professor i USA da krigen kom, men hadde sin bakgrunn fra norsk værvarsling på Vestlandet og Nord-Norge og kom fra det norske meteorologiforskningsmiljøet, som var et av verdens sterkeste i sitt slag.

Ung Stjerne: Den norske fysikeren Vilhelm Bjerknes ble den moderne meteorologiens far. Han ble flere ganger nominert til Nobelprisen i fysikk for sitt arbeid. Han startet sitt arbeid 19 år gammel.

Fjære var nødvendig for å kunne se de tyske minene ved ilandsetting – og unngå dem, men samtidig måtte invasjonen bevege seg i lys av mørket, slik at fienden ikke oppdaget dem i tide før det var for sent. 6. juni var derfor den siste mulige dagen med fullmåne i juni da fjæren var lav nok til å gå i land.

Telegrafen og syklonmodell

Det var ikke tilfeldig at det var norske Sverre Pettersen som satt ved general Eisenhowers bord i 1944. Pettersen var professor i USA da krigen kom, men hadde sin bakgrunn fra norsk værvarsling på Vestlandet og Nord-Norge og kom fra det norske meteorologiforskningsmiljøet, som var et av verdens sterkeste i sitt slag. Norge var den moderne værvarslingens hjemland, for det var i Norge meteorologien som fag mer eller mindre ble til på begynnelsen av 1900-tallet, takket være fysikeren Vilhem Friman Koren Bjerknes.

Flyr høyt: De norske polferdene på 1900-tallet var avhengig av god værvarsling. Her er luftskipet «Norge» på Svalbard i 1926. Roald Amundsen og Umberto Nobile fløy over Nordpolen med skipet. Foto: Norsk Polarinstitutt

Selv om telegrafen hadde gjort det mulig å sende inn værobservasjoner allerede i 1837 og selv om Francis Beaufort, som vindskalaen er oppkalt etter, hadde organisert et bakkeobservasjonsett på midten av 1800-tallet, var ikke værvarslingen ferdig vitenskapeligjort i 1900. Det var først med den norske Vilhelm Bjerknes sin syklonmodell at begynte man å forstå kreftene bak det som senere er kalt polarfront, varmfront og kaldfront.

En formel som forklarer været

Vilhelm Bjerknes kongstanke var å løse værvarslingsproblemet med fysikk. I 1904 delte han sin visjon om at været burde kunne varsles hvis man brukte matematiske formler og fulgte kjente naturlover. Deretter brukte han resten av sitt liv på å regne seg frem til disse formlene, og ble «stamfar» til både den moderne værvarslingen og faget meteorologi.

Telegraf fra 1880-tallet: Telegrafene på 1800-tallet gjorde det mulig å sende inn værobservasjoner fra steder svært langt unna, slik at være etter hvert kunne regnes ut og varsles 24 timer før det kom. Kilde: Harald Rinde, Gyldendal 2005.

Tidlig ute: Sørli værstasjon i Nord-Trøndelag ble etablert i 1914. Norge var tidlig ute med et stort værobservatørnett både på land og hav. Gode og mange værobservasjoner har vært en forutsetning for utviklingen av værvarslingen. Foto: MET

Visjonen hans skaffet ham livsvarig støtte fra amerikanske The Carnegie Institution of Washington i 1905. Fondet gav Bjerknes midler til å ansette to assistenter i over 30 år! Sammen med disse arbeidet Bjerknes med å løse de matematiske ligningene han mente kunne forutsi været, selv om han ofte overlot til andre å gjøre dem praktisk anvendbare.

En beskrivelse av Bjerknes visjon stod på trykk i Aftenposten i januar 1904 under tittelen «Veirforudsigelser og mulighederne til at forbedre dem». Her skriver han blant annet «Bag vaar stræben efter viden skjuler sig efter nøiere eftersyn tanken paa fremtiden. Vi ønsker saavidt mulig at løfte paa det slør, som hviler over de kommende ting, for at indrette vore handlinger i nutiden deretter». Det gjelder, skriver han, både for «foretningslivets konjunkturer og lægens diagnose og prognose».

Værdata fra Atlanterhavet

Grunntanken til Bjerke er at man kan beregne fordelingen av atmosfærens tilstand for ethvert tidspunkt framover i tid, dersom man kjenner temperatur, trykk, fuktighet og vindens retning og styrke i øyeblikket:
«I stedet for at spaa veiret efter merker, maa vi kunne spaa det efter love, de love efter hvilke de atmosfæriske processer udvikler sig». Man trenger altså observasjoner om nåtid for å forutse vær i fremtid: man trenger værdata, og man trenger dem fra høyt oppe i luften og langt ute på havet.

«Jeg kunne ikke bruke ham. Han hadde ikke mot til å begå dumheter!»

Vilhelm Bjerknes om en tidligere medarbeider.

«Hvilken betydning det vilde have for veirforudsigelserne i de nordeuropæiske lande»; skriver han, «om vi kunde faa veirtelegramer fra det nordlige Atlanterhav, er ofte nog fremhævet, og spørgsmaalet om telegrafkabel til Færøerne og Island har af den grund lang tid været paa tale.»

Sirkulasjonssetningene og Bergensskolens verdenssuksess

Bjerknes sin hovedteori hviler på to sirkulasjonssetninger, annonsert i 1897, om hvordan virvelbevegelsen i atmosfære og hav oppstår og dør ut. De dannes på nytt og brytes ned på grunn av baroklinitet. En væske er ifølge Bjerknes baroklin når tettheten varierer selv om trykket er konstant. Tettheten bestemmes av trykk, temperatur og væskens materielle sammensetning. Derfor må minst én variabel til bestemmes fra de termodynamiske hovedsetninger. I luft må temperatur og fuktighet beregnes, og i havvann temperatur og saltholdighet.

Geofysisk institutt i Bergen

Bjerknes selv kalte faget han skapte, med sine to setninger, for termohydrodynamikk. Bjerkens fikk i 1912 sitt eget geofysiske institutt i Leipzig i Tyskland, som han bestyrte til 1917. I 1917 fikk Fritjof Nansen han hjem til Bergen på grunn av første verdenskrig. Her ble Bjerknes professor og utviklet teorien bak det som ble polarfrontmodellen – en modell som fremdeles brukes over store deler av verden. Det dannet grunnlaget for «Bergensskolen» innen meteorologi, der også svensken Tor Bergeron og nordmennene Halvor Solberg og Jack Bjerknes, Vilhelms sønn, var sentrale. Bergensskolen ble norsk værvarslings første gullalder.

Forskerkall og Nobelpris

Ifølge Norsk biografisk leksikon jobbet Bjerknes også med problemer fra aerodynamikk, astrofysikk og oseanografi. Den unge Bjerknes skal ha fått sitt «forsker-kall» 19 år gammel ved den internasjonale elektrisitetsutstillingen i Paris 1881. Hans far viste der frem eksperimenter og vant en av utstillingens 11 ærespriser. Det gjorde visstnok et uutslettelig inntrykk på sønnen Vilhelm. Farens meritter ble imidlertid ingenting sammenliknet med hva Vilhelm Bjerknes selv utrettet. Ved sin død i 1951 var han en av Norges mest dekorerte forskere noen gang. Bjerknes hadde blant annet Agassiz-medaljen fra USA, Symons-medaljen fra Storbritannia, Buys-Ballot-medaljen fra Nederland, Gunnerus-medaljen i gull fra Det Kgl. Norske Videnskabers Selskab i Trondheim og Storkors av St. Olav for vitenskapelig fortjeneste, og var flere ganger nominert til Nobelprisen i fysikk. Vilhelm Bjerknes’ hus på Blindern ved Universitetet i Oslo er oppkalt etter han.

Værnett og radio

Det store værobservasjonsnettet i Norge – på skip, fjell og senere på satellitter – ble i stor grad opprettet takket være Bergensskolens arbeid på 1920-tallet. Værobservasjon er blant grunnen til at Jan Mayen ble norsk og ingeniør Hagbart Ekerolds ekspedisjon annekterte øya på vegne av Det norske meteorologiske institutt i 1922.

Som det første landet i verden fikk Norge på 20-tallet skip i sjøen til å telegrafere inn værobservasjoner. I årene 1922-25 begynte man å sende værvarsler over radio, og i 1925 starter man med værmeldinger to ganger daglig. Dette fikk stor praktisk betydning for fisket og landbruket i Norge.

Luftfarten ble en ny viktig kunde av meteorologiske tjenester på 1930-tallet, og siden har også vannkraftindustrien og offshorenæringen vært avhengig av gode data om været.

Været på NRK: Værvarslingen kom på tv i Norge på 1960-tallet, og på radio på 1920-tallet. Mange store norske næringer har vært avhengig av gode værvarsler, blant annet fiskerinæringen, oljenæringen og landbruket.

«Vær-Eli»: Eli Kari Gjengedal har blitt en av værkjendisene på TV2

På kartet: Nordmenn er opptatt av å vite været i morgen. Helt siden 1961 har værvarsling vært siste innslag i Dagsrevyen.

Første værdatamaskin og YR

Stormskritt: Moderne meteorologi har utviklet seg med stormskritt etter at satellittene kom i bruk. Norske fysikere og meteorologer la grunnlaget for dette på 1920-tallet. Den andre gullalderen for norsk værvarslingsforskning var 1950-tallet, og ennå i dag er Norge verdensledende på mange punkter, blant annet deling av værdata. Foto: EUMETSAT/MET

1950-tallet ble den andre gullalderen i meteorologi. De norske meteorologene Arnt Eliassen og Ragnar Fjørtoft var med å la grunnlaget for verdens første værvarsel ved hjelp av en datamaskin, ENIAC-maskinen i USA i 1949. Maskinen klarte å forutsi været 24 timer frem i tid – selv om den brukte 24 timer på prosessen. Etter hvert økte naturligvis farten på utregningen, og norske meteorologer samarbeidet i perioden tett med amerikanske om utvikling av værvarsler.

I 1948 startet det internasjonale værskipssamarbeidet opp, med en samlet flåte på 13 værskip. Utover på 1950-tallet øker tilgangen på observasjoner oppover i atmosfæren drastisk, gjennom radiosondemålinger.

I 1957 begynte Norges Meteorologiske institutt (MET) som ett av de første institutter i verden, å registrere data på hullkort og i 1963 ble MET det tredje meteorologiske institutt i verden med en egen såkalt FACIT-maskin. Prisen var 4,5 millioner kroner, og ved anskaffelsen var dette den største regnemaskinen i landet. På 1970-tallet moderniserte både datamaskiner og satelitt-teknologi værvarslingen kraftig.

I moderne tid har Meteorologisk institutt og Norge gått i bresjen internasjonalt for å dele værdata offentlig, ikke minst gjennom den anerkjente app-en og nettstedet yr.no, der råfilene fra værobservasjonene legges ut for offentligheten.

Kanskje er det ikke så overraskende at Norge har fått denne lederrollen innen værvarsling; vi har tross alt mer vær enn de fleste!

Kilder:
Store Norske Leksikon
Norsk Biografisk Leksikon
Norsk Meteorologisk Institutt
Bjerknes-senteret
Medium.com