Jet Stream Definition

Jet Stream Definition: Ein Jetstream ist eine sich schnell bewegende, schmale und mäandrierende Luftbewegung in der Atmosphäre eines Planeten, wie unserem eigenen. In der Tropopause sind Westwinde die primären Jetstreams auf der Erde (fließen von Westen nach Osten). Weitere Informationen finden Sie unter: https://www.weather.gov/jetstream/jet

Die Atmosphären einiger Planeten enthalten Jetstreams, die sich schnell bewegende, schmale und mäandrierende Luftströmungen sind. Die vorherrschenden Westwinde der Jetstreams der Erde befinden sich um die Höhe der Tropopause (fließend von West nach Ost). Wenn ein Jetstream seine Richtung ändert, kann er in zwei oder mehr Teile zerbrechen oder zu einem einzigen Strahl verschmelzen. Es kann auch starten, anhalten, teilen, kombinieren oder sich in jede Richtung bewegen, sogar in die entgegengesetzte Richtung des restlichen Jetstreams. Die Polarjets sind bei 9–12 km (5,6–7,5 mi; 30.000–39.000 ft) über dem Meeresspiegel am stärksten, während die subtropischen Jets bei 10–16 km (6,2–9,9 mi; 33.000–52.000 ft) am stärksten sind über dem Meeresspiegel und sind etwas schwächer als die Polarjets. Es gibt polare und subtropische Jets sowohl auf der Nord- als auch auf der Südhalbkugel. Polarjets sowohl auf der Nord- als auch auf der Südhalbkugel kreisen das ganze Jahr über, wobei die Nordhalbkugel die Antarktis umkreist und die Südhalbkugel die mittleren bis nördlichen Breiten Nordamerikas, Europas und Asiens umkreist.

Große Polar-, Ferrel- und Hadley-Zirkulationszellen werden durch Sonnenstrahlung erzeugt, die die Atmosphäre erwärmt, und die Coriolis-Kraft wirkt auf diese sich bewegenden Massen. Diese Zirkulationszellen bilden wiederum Jetstreams. Die Rotation der Planetenachse erzeugt die Coriolis-Kraft. Jetstreams auf anderen Planeten werden eher durch interne Wärme als durch Sonnenstrahlung angetrieben. Treffen zwei Zirkulationszellen aufeinander, erzeugen sie an der Grenze zwischen den beiden Regionen der Erdoberfläche polare bzw. subtropische Jetstreams. [2]

Es ist nicht nur ein Jetstream. Östliche Jets können an tropischen Orten während des Sommers der nördlichen Hemisphäre entstehen, wenn trockene Luft in großen Höhen auf feuchte Luft trifft. Die zentralen Vereinigten Staaten sind zum Beispiel für ihren häufigen Einsatz von Tieffliegern bekannt. Die Thermosphäre ist auch die Heimat von Jetstreams. [3]

Die Position einiger Jetstreams wird von Meteorologen verwendet, um bei der Wettervorhersage zu helfen. Die Flugzeit kann durch Fliegen mit oder gegen die Strömung des Jetstreams erheblich verkürzt oder verlängert werden. Fluggesellschaften versuchen oft, „mit“ dem Jetstream zu fliegen, um Geld und Zeit zu sparen. Dynamisch Unter Verwendung der North Atlantic Tracks als Fallstudie arbeiten Fluggesellschaften und Fluglotsen zusammen, um den Vorteil für Fluggesellschaften und andere Nutzer des Luftraums zu maximieren. Die Flugzeiten werden nicht wesentlich durch Klarluftturbulenzen beeinflusst, eine mögliche Gefahr für Passagiere, die häufig in der Nähe von Jetstreams beobachtet wird.

Wie wäre es, es herauszufinden?

Schon früh wurde von Elias Loomis im 19. Jahrhundert eine starke Luftströmung in der oberen Luft, die von Westen nach Osten über die Vereinigten Staaten wehte, als Erklärung für das Verhalten großer Stürme angeboten. Viele Jahre lang untersuchten Wetterbeobachter die Auswirkungen der Explosion des Krakatau-Vulkans im Jahr 1883 auf den Himmel. Äquatorialer Rauchstrom wurde diesem Phänomen von Forschern als äquatorialer Rauchstrom bezeichnet. Wasaburo Oishi, ein japanischer Meteorologe, der in den 1920er Jahren in der Nähe des Berges Fuji arbeitete, sah zum ersten Mal den Jetstream. Pibals (Ballons zur Messung von Höhenwinden) waren das Ziel seiner Aufmerksamkeit, als sie in den Himmel aufstiegen. Obwohl Oishis Werk auf Esperanto veröffentlicht wurde, wurde es von der internationalen Gemeinschaft im Allgemeinen ignoriert. Wiley Post, ein amerikanischer Pilot, der 1933 als erster Mensch allein um die Welt flog, wird weithin als Entdecker von Jetstreams angesehen. Mit Hilfe seines Druckanzugs konnte Post in Höhen von bis zu 6.200 Metern (20.300 Fuß) fliegen. Nach mehreren Versuchen bei transkontinentalen Flügen in großer Höhe stellte Post fest, dass seine Bodengeschwindigkeit manchmal größer war als seine Luftgeschwindigkeit. Heinrich Seilkopf, ein deutscher Meteorologe, prägte 1939 den Namen Strahlströmung (ungefähr “Strahlstrom”), um die Phänomene zu beschreiben. Wenn es um Jetstreams geht, schreiben mehrere Quellen regelmäßige und wiederholte Flugbahnüberquerungen während des Zweiten Weltkriegs für ein wahres Verständnis ihrer Natur zu. Es gab zum Beispiel Berichte über Rückenwinde aus Westen mit mehr als 100 Meilen pro Stunde auf Flügen von den Vereinigten Staaten nach Großbritannien.] Wie im Jahr 1944 war eine Gruppe amerikanischer Meteorologen auf Guam, insbesondere Reid Bryson, in der Lage, starke Westwinde genau vorherzusagen den Vormarsch der Bomber aus dem Zweiten Weltkrieg nach Japan behindern.

Was ist mit der Beschreibung?

Fast die Hälfte der Erdoberfläche ist von einer Luftschicht bedeckt, die als Stratosphäre bekannt ist, die aus einer dichten Luftschicht, die als Troposphäre bekannt ist, und einer noch dichteren Schicht, die als Stratosphäre bekannt ist (33.000 und 52.000 Fuß), besteht. Es gibt enorme Höhenverschiebungen und seitliche Bewegungen in Jetstreams. Coriolis-Kräfte, die auf die Massen ausgeübt werden, aus denen die Jetstreams bestehen, bewirken, dass sie während der Übergänge zwischen den polaren, Ferrel- und Hadley-Zirkulationszellen in der Nähe der Tropopause entstehen.Die Polarjets beeinflussen nicht nur das Wetter und die Luftfahrt, sondern sind auch in mittleren Breiten und in niedrigeren Höhen zu finden. Während die subtropischen Jetstreams eher um den 30. Breitengrad beobachtet werden, findet man den polaren Jetstream am häufigsten zwischen dem 30. und 60. Breitengrad. An manchen Punkten und Momenten vereinen sich diese beiden Jets, während sie an anderen Punkten und Zeiten weit voneinander entfernt sind. Während sich die nördliche Hemisphäre erwärmt, soll der nördliche polare Jetstream „der Sonne folgen“ und sich langsam nach Norden und dann nach Süden bewegen.

In der Regel beträgt die horizontale und vertikale Dicke eines Jetstreams oft weniger als fünf Kilometer (16.000 Fuß).

Als Reaktion auf Änderungen im Jetstream verschieben sich die Wettermuster von West nach Ost. Es hat sich gezeigt, dass die Route von Jetstreams Wirbelsturmsysteme in niedrigeren Höhen in der Atmosphäre beeinflusst, und diese Informationen sind zu einem wesentlichen Aspekt der Wettervorhersage geworden. In den Sommern 2007 und 2012 kam es beispielsweise in Großbritannien zu katastrophalen Überschwemmungen, weil der Polarjet weiter nach Süden zog.

Was ist der Grund dafür?

In der Tropopause sind die Winde oft am stärksten (außer lokal, während Tornados, tropischen Wirbelstürmen oder anderen anomalen Situationen). Die größte Druckdifferenz entsteht in der Übergangszone, wenn zwei Luftmassen unterschiedlicher Temperatur oder Dichte aufeinandertreffen, die sich aus dem Dichteunterschied ergibt. Anstatt direkt von heiß nach kalt zu fließen, wird der Wind durch den Coriolis-Effekt umgelenkt und bewegt sich an der Grenze zwischen den beiden Luftmassen.

Für all diese Tatsachen ist die thermische Windanbindung verantwortlich. Es ist die auf die Masse des Luftpakets wirkende Gravitationskraft und die Auftriebskraft oder der Druckunterschied zwischen der Ober- und Unterseite des Pakets, die das Kräftegleichgewicht auf das Luftpaket in vertikaler Richtung bestimmen. Das Paket wird in Richtung der Unwucht beschleunigt, wenn die Auftriebskraft das Gewicht übersteigt, oder das Gewicht die Auftriebskraft übersteigt, wenn das Gewicht die Auftriebskraft übersteigt. Das hydrostatische Gleichgewicht bezieht sich auf das Gleichgewicht in vertikaler Richtung. Coriolis- und Druckgradientenkräfte sind die beiden Hauptkräfte, die horizontal über die Tropen hinaus wirken, und der grundlegende Kampf findet zwischen den beiden Faktoren statt. Geostrophisch bezieht sich auf das Gleichgewicht zwischen diesen beiden Kräften. Man kann die thermische Windverbindung berechnen, wenn hydrostatisches und geostrophisches Gleichgewicht erfüllt sind. Wenn eine vertikale Grenze zwei Luftmassen trennt, eine kalte und dichte im Norden und die andere heiße und weniger dichte im Süden, führt der Dichteunterschied dazu, dass die kalte Luftmasse unter die heißere und weniger dichte Luftmasse fällt. Aufgrund des Coriolis-Effekts werden sich polwärts bewegende Massen nach Osten bewegen, während sich äquatorbewegende Massen nach Westen bewegen. Polwärts gerichtete Temperaturabnahmen sind ein häufiges Ereignis in der Atmosphäre. Folglich haben Winde eine Ostkomponente, die mit der Höhe zunimmt. Da der Äquator wärmer ist als der Nord- und Südpol, sind die mächtigen Jetstreams, die sich nach Osten bewegen, teilweise auf diese grundlegende Tatsache zurückzuführen.