Co to jest strumień i jak wpływa na klimat

Strumień strumieniowy definiuje się jako prąd szybko poruszającego się powietrza, który zwykle ma kilka tysięcy mil długości i jest szeroki, ale jest stosunkowo cienki. Znajdują się w górnych poziomach ziemskiej atmosfery w tropopauzie - granicy między troposferą a stratosferą (patrz warstwy atmosferyczne). Strumienie strumieniowe są ważne, ponieważ przyczyniają się do rozwoju na całym świecie pogoda wzorce i jako takie pomagają meteorologom prognozować pogodę na podstawie ich pozycji. Ponadto są ważne w podróżach lotniczych, ponieważ latanie do nich lub z nich może skrócić czas lotu i zużycie paliwa.

Dokładne pierwsze odkrycie strumienia odrzutowego jest dziś dyskutowane, ponieważ zajęło kilka lat, zanim badania nad strumieniem odrzutowym stały się głównym nurtem na całym świecie. Strumień odrzutowy został po raz pierwszy odkryty w latach 20. XX wieku przez Japończyka Wasaburo Ooishi meteorolog który używał balonów pogodowych do śledzenia wiatrów górnych, gdy wznosili się do atmosfery ziemskiej w pobliżu góry Fuji. Jego praca znacznie przyczyniła się do znajomości tych wzorów wiatru, ale głównie ograniczała się do Japonii.

W 1934 r. Wiedza na temat strumienia odrzutowego wzrosła, gdy amerykański pilot Wiley Post próbował latać solo na całym świecie. Aby ukończyć ten wyczyn, wynalazł kombinezon ciśnieniowy, który pozwoliłby mu latać na dużych wysokościach i podczas niego Podczas treningów Post zauważył, że jego pomiary ziemi i prędkości różnią się, co wskazuje, że leciał prądem powietrza.

Pomimo tych odkryć termin „strumień strumieniowy” został oficjalnie wymyślony dopiero w 1939 r. Przez niemieckiego meteorologa o nazwisku H. Seilkopf, kiedy użył go w pracy badawczej. Stamtąd wzrosła wiedza na temat strumienia odrzutowego podczas II wojna światowa ponieważ piloci zauważyli różnice w wietrze podczas lotu między Europą a Ameryką Północną.

Dzięki dalszym badaniom przeprowadzonym przez pilotów i meteorologów zrozumiano dziś, że na półkuli północnej istnieją dwa główne strumienie odrzutowe. Chociaż strumienie strumieniowe istnieją na półkuli południowej, są najsilniejsze między szerokościami geograficznymi 30 ° N i 60 ° N. Słabszy subtropikalny strumień strumieniowy znajduje się bliżej 30 ° N. Lokalizacja tych strumieni odrzutowych zmienia się jednak w ciągu roku i mówi się, że „podążają za słońcem”, ponieważ przemieszczają się na północ przy ciepłej pogodzie i na południe przy zimnej pogodzie. Strumienie strumieniowe są również silniejsze zimą, ponieważ istnieje duży kontrast między zderzającą się Arktyką a tropikalne powietrze szerokie rzesze. W lecie różnica temperatur jest mniej ekstremalna między masy powietrza a strumień strumieniowy jest słabszy.

Strumienie strumieniowe zwykle pokonują duże odległości i mogą mieć tysiące mil długości. Mogą być nieciągłe i często wiją się w atmosferze, ale wszystkie płyną na wschód z dużą prędkością. Meandry w strumieniu strumienia płyną wolniej niż reszta powietrza i nazywane są falami Rossby'ego. Poruszają się wolniej, ponieważ są spowodowane efektem Coriolisa i skręcają na zachód w odniesieniu do przepływu powietrza, w którym są osadzone. W rezultacie spowalnia ruch powietrza na wschód, gdy przepływ jest znaczny.

W szczególności strumień odrzutowy jest spowodowany spotkaniem mas powietrza tuż pod tropopauzą, gdzie wiatry są najsilniejsze. Kiedy spotykają się tutaj dwie masy powietrza o różnej gęstości, ciśnienie wytwarzane przez różne gęstości powoduje wzrost wiatru. Gdy wiatry te próbują spłynąć z ciepłego obszaru pobliskiej stratosfery do chłodniejszej troposfery, są one odchylane przez Efekt Coriolisa i płyną wzdłuż granic dwóch pierwotnych mas powietrza. Wynikiem są polarne i subtropikalne strumienie strumieniowe, które tworzą się na całym świecie.

Pod względem wykorzystania komercyjnego strumień odrzutowy jest ważny dla branży lotniczej. Jego użycie rozpoczęło się w 1952 r. Lotem Pan Am z Tokio w Japonii do Honolulu na Hawajach. Latając dobrze w strumieniu odrzutowym na wysokości 25 000 stóp (7600 metrów) czas lotu został skrócony z 18 godzin do 11,5 godziny. Skrócony czas lotu i wspomaganie silnymi wiatrami pozwoliły również na zmniejszenie zużycia paliwa. Od tego lotu branża lotnicza konsekwentnie wykorzystuje strumień samolotów do swoich lotów.

Jednym z najważniejszych skutków strumienia odrzutowego jest jednak pogoda. Ponieważ jest to silny prąd szybko poruszającego się powietrza, może przepychać wzorce pogodowe na całym świecie. W rezultacie większość systemów pogodowych nie tylko siedzi nad obszarem, ale zamiast tego porusza się do przodu ze strumieniem strumieniowym. Pozycja i siła strumienia odrzutowego pomaga następnie meteorologom przewidywać przyszłe zdarzenia pogodowe.

Ponadto różne czynniki klimatyczne mogą powodować przesuwanie strumienia i radykalną zmianę wzorców pogodowych w danym obszarze. Na przykład podczas ostatnie zlodowacenie w Ameryce Północnej strumień odrzutowca polarnego został odbity na południe, ponieważ pokrywa lodowa Laurentide o grubości 3048 stóp stworzyła własną pogodę i skierowała go na południe. W rezultacie w normalnie suchym obszarze Wielkiej Dorzecza Stanów Zjednoczonych nastąpił znaczny wzrost opadów i duży jeziora pluwialne utworzony na tym obszarze.

Wpływ na strumienie odrzutowca na świecie mają również wpływ El Nino i La Nina. W trakcie El Nino na przykład opady zwykle wzrastają w Kalifornii, ponieważ strumień strumienia polarnego przesuwa się dalej na południe i powoduje więcej burz. I odwrotnie, podczas La Nina wydarzenia, Kalifornia wysycha i opady przenoszą się do Pacific Northwest ponieważ strumień strumienia polarnego porusza się bardziej na północ. Ponadto opady często rosną w Europie, ponieważ strumień odrzutowy jest silniejszy na północnym Atlantyku i może popychać go dalej na wschód.

Dzisiaj wykryto ruch strumienia strumienia na północ, co wskazuje na możliwe zmiany klimatu. Niezależnie od położenia strumienia, ma on znaczący wpływ na światowe wzorce pogodowe i trudne wydarzenia pogodowe, takie jak powodzie i susze. Dlatego ważne jest, aby meteorolodzy i inni naukowcy rozumieli jak najwięcej o strumieniu i śledzić jego ruch, aby z kolei monitorować pogodę w okolicy świat.