Prąd strumieniowy
Prąd strumieniowy (ang. jet stream) – intensywny, dość wąski i prawie poziomy strumień przenoszący z zachodu na wschód olbrzymie masy powietrza w atmosferze ziemskiej. Niezbyt gruba około 2 km i wąska strefa bardzo silnych wiatrów występująca na poziomie 9-12 km. Charakteryzuje się prędkością wiatru powyżej 30 m/s (108 km/h), a maksymalnie osiąga nawet 500 km/h (stąd nazwa „Jet”). Występuje w górnej części troposfery oraz dolnej części stratosfery, co odpowiada poziomowi około 200 hPa (około 12 km nad poziomem morza). Formuje się na granicy między sąsiadującymi masami powietrza o znacznej różnicy temperatur, jak między obszarem polarnym i cieplejszym powietrzem w niższych szerokościach geograficznych.
Zostały odkryte przez japońskiego meteorologa Wasaburō Ōishi, a pierwsze raporty zostały napisane w esperanto. Niezależnie od Wasaburo zetknęli się z nimi piloci podczas II wojny światowej.
Opis
[edytuj | edytuj kod]Istnieją dwa główne prądy strumieniowe w szerokościach polarnych obydwu półkul i dwa mniejsze - położone po obu stronach równika - prądy strumieniowe podzwrotnikowe. Na półkuli północnej prądy strumieniowe występują najczęściej między równoleżnikami 30°N i 70°N (polarny) oraz 20°N i 50°N (podzwrotnikowy). Prąd strumieniowy ma falujący kształt, choć jego wysokość jest stabilna. Ze względu na obrotowy ruch ziemi przepływa z zachodu na wschód, zarówno na półkuli północnej, jak i południowej. Jest to spowodowane efektem Coriolisa.
Prędkość wiatru w strumieniu wzrasta bardzo szybko w miarę zbliżania się do jego środka. W zależności od gradientu temperatury jest to średnio 55 km/h zimą i 120 km/h latem, choć obserwuje się prędkości nawet rzędu 400 km/h. Światowa Organizacja Meteorologiczna określa, iż prądem strumieniowym nazywamy prądy powietrza o prędkości przekraczającej 90 km/h.
Prądy strumieniowe są zazwyczaj ciągłe w dużym obszarze długości geograficznych ale istnieją też przypadki prądów nieciągłych[1]. Rozkład prądów strumieniowych ma zazwyczaj wiele meandrów (zafalowań), które propagują się na wschód, z mniejszymi prędkościami niż sama prędkość wiatru w przepływie. Każde zafalowanie wewnątrz prądu strumieniowego jest falą Rossby’ego (fala planetarna). Fale Rossby’ego są związane ze zmianami siły Coriolisa z szerokością geograficzną. Krótkie fale wewnątrz fali Rossby’ego mają długość od 1000 do 4000 kilometrów[2]. Fale te poruszają wzdłuż grzbietów i bruzd (dolin) fal Rossby’ego.
Zastosowanie
[edytuj | edytuj kod]Lokalizacja prądów strumieniowych ma zasadnicze znaczenie dla linii lotniczych. Wykorzystanie takiego prądu przy locie na wschód skraca jego czas, podczas gdy natrafienie na niego przy locie na zachód wydłuża czas i powoduje zwiększone zużycie paliwa. Dla przykładu przelot z zachodniego na wschodnie wybrzeże Stanów Zjednoczonych może być skrócony o 30 minut, jeżeli samolot wykorzysta prąd strumieniowy. Na trasach międzykontynentalnych różnica jest jeszcze większa, więc często szybciej i taniej jest wybrać dłuższą trasę (np. transatlantycką nad Grenlandią), by lecieć wzdłuż prądu strumieniowego, w porównaniu do trasy po kole wielkim między dwoma punktami.