Srovės srautas

Reaktyviniai srautai gali pasiekti didesnį nei 300 km/h greitį ir veikia kaip oro upės, nukreipiančios orų sistemas visame pasaulyje. Tai ne ištisinės juostos, o vingiuojantys srautai, kurie gali keisti formą, skilti arba susijungti. 

Jų įtaka orams yra didžiulė - jie daro įtaką audrų, temperatūros ir kritulių pobūdžiui visame pasaulyje.

Kodėl susidaro reaktyviniai srautai: Temperatūros ir slėgio vaidmuo.

Pagrindinė reaktyvinių srautų priežastis - netolygus Žemės paviršiaus įkaitimas. Į ekvatorių ištisus metus patenka daugiau tiesioginių saulės spindulių nei į ašigalius, todėl prie ekvatoriaus kyla šiltas oras, o prie ašigalių - šaltas. Dėl šio skirtumo susidaro stiprūs horizontalūs temperatūros gradientai, ypač viršutiniuose atmosferos sluoksniuose. 

Kylant šiltam orui ir judant link ašigalių, jis susiduria su vėsesniu oru. Dėl slėgio gradiento jėgos oras juda iš aukšto slėgio į žemą, o Koriolio efektas, kurį sukeliaŽemės sukimasis, nukreipia judantį orą. Dėl to viršutinėje troposferos dalyje susidaro greita vakarų vėjo srovė - reaktyvinė srovė.

Trys atmosferos cirkuliacijos elementai

Norint suprasti, kur ir kodėl susidaro reaktyviniai srautai, naudinga pažvelgti į Žemės atmosferos cirkuliacijos struktūrą, kuri yra suskirstyta į tris pagrindines ląsteles kiekviename pusrutulyje:

1. Hadley ląstelė (nuo 0° iki ~30° platumos) Šiltas ir drėgnas oras kyla ties ekvatoriumi, dideliame aukštyje juda į ašigalius ir leidžiasi apie 30° platumos. Ši cirkuliacija lemia tropinį klimatą ir subtropinių aukšto slėgio zonų susidarymą.
   Subtropinė reaktyvinė srovė paprastai susiformuoja netoli viršutinės Hadley ląstelės ribos, apie 30° platumos, ir gali daryti įtaką subtropikų ir pietinės vidutinių platumų dalies orams.
2. Tai netiesioginės cirkuliacijos zona, kurioje paviršiniai vėjai teka į ašigalius, o aukštikalnių vėjai - į ekvatorių. Ji veikia kaip tropinių ir poliarinių oro masių maišymosi zona.
   Poliarinio fronto reaktyvinė srovė, dažnai vadinama tiesiog poliarine srove, susiformuoja ties riba tarp Ferrelio ir poliarinių ląstelių. Jis paprastai yra stipresnis ir labiau kintantis nei subtropinis srautas.
3. Poliarinė ląstelė (nuo 60° iki 90° platumos) Šaltas oras grimzta prie ašigalių ir juda į žemesnes platumas netoli paviršiaus. Kylantis oras maždaug 60° aukštyje užbaigia šią kilpą. Nors poliarinė ląstelė vaidina mažesnį vaidmenį formuojantis reaktyviniam srautui, jos šaltas oras labai svarbus poliarinio fronto ir reaktyvinio srauto stiprumui palaikyti.

Koriolio efektas: Kodėl reaktyviniai srautai teka iš vakarų į rytus

Koriolio efektą sukelia Žemės sukimasis. Kai oras juda į šiaurę arba į pietus, dėl skirtingo sukimosi greičio skirtingose geografinėse platumose jis nukrypsta. Šiauriniame pusrutulyje ši deformacija yra į dešinę, o pietiniame pusrutulyje - į kairę. 

Dėl šios deformacijos tiesioginis šiaurės-pietų srautas virsta vakarų-rytų srautu ir sukuria reaktyviniams srautams būdingą vakarų kryptį. Be Koriolio efekto reaktyviniai srautai nebūtų išlenkti - jie tiesiog judėtų nuo ekvatoriaus iki ašigalio.

Rossby bangos: Meandruojantis reaktyvinis srautas

Reaktyviniai srautai juda ne tiesiomis linijomis. Vietoj to, juose susidaro dideli vingiai, vadinami Rossby bangomis, kurios yra planetos mastelio reaktyvinio srauto bangavimas. Šios bangos yra labai svarbios pernešant šilumą iš atogrąžų į ašigalius ir atvirkščiai. 

Rossby bangos lemia didelę dalį kasdienių orų nepastovumo. Didelis gūbrys (iškilimas į šiaurę) gali atnešti šiltus ir sausus orus į vieną regioną, o gilus įdubimas (nusileidimas į pietus) - šaltus ir drėgnus orus į kitą. Kai šios bangos tampa stacionarios arba lėtai judančios, jos gali lemti ekstremalius orus.

Reaktyviniai srautai ir ekstremalūs orai

Reaktyviniai srautai daro didelę įtaką vietiniams ir regioniniams orų modeliams, nes jie lemia aukšto ir žemo slėgio sistemų, fronto ribų ir audrų judėjimą. Kai reaktyviniai srautai pasislenka, sustiprėja arba sustoja, pasekmės gali būti sunkios:

• Sausros gali kilti, kai dėl nuolatinio reaktyvinio srauto gūbrio audrų sistemos nukreipiamos nuo regiono ir per kelias savaites ar mėnesius sumažėja kritulių kiekis.
• Potvynis gali kilti, kai stacionari įduba pakartotinai nukreipia drėgną orą virš tos pačios teritorijos ir sukelia ilgalaikes arba intensyvias liūtis.
• Karščio bangos dažnai būna susijusios su užblokuotais reaktyviniais srautais, kurie sulaiko šiltą orą po sustingusia aukšto slėgio sistema.
• Šaltis gali užklupti, kai dėl poliarinės srovės kritimo arktinis oras patenka toli į pietus, į vidutinio klimato regionus.

Vidutinėse platumose, kaip ir didžiojoje Šiaurės Amerikos ir Europos dalyje, poliarinė reaktyvinė srovė yra pagrindinis veiksnys, lemiantis tiek kasdienes prognozes, tiek ilgalaikes orų tendencijas.

Reaktyviniai srautai ir klimato kaita

Daugėja įrodymų, kad klimato kaita daro įtaką reaktyvinių srautų elgsenai. Kadangi Arktis šyla greičiau nei likusi planetos dalis (šis reiškinys vadinamas arktiniu stiprėjimu), temperatūros gradientas tarp ekvatoriaus ir ašigalių silpnėja. 

Dėl to gali sumažėti poliarinės reaktyvinės srovės stiprumas ir padidėti jos polinkis vingiuoti ir lėtėti. Tokie pokyčiai gali būti susiję su dažnesniais ir nuolatiniais ekstremaliais orų reiškiniais. Pavyzdžiui, susilpnėjusi reaktyvinė srovė gali leisti šaltam orui nuslinkti toliau į pietus arba leisti karščio bangoms užsitęsti ilgiau nei anksčiau.

Svarbiausias veikėjas besikeičiančiame klimate

Reaktyviniai srautai yra ne tik greitos oro srovės, bet ir labai svarbūs Žemės atmosferos simfonijos dirigentai. Šie galingi vėjai, atsiradę dėl esminio disbalanso tarp šiltųjų atogrąžų ir šaltųjų ašigalių ir formuojami mūsų planetos sukimosi, veikia kaip gyvybiškai svarbūs laidininkai, perduodantys energiją ir valdantys orų sistemas, kurios formuoja mūsų pasaulį. 

Nuo kasdienių audrų iki didelių sausrų, potvynių ir karščio bangų - jų vingiuotas kelias daro didžiulį poveikį žmonių visuomenei ir ekosistemoms. Kadangi mūsų klimatas toliau šyla, ypač Arktyje, kebli pusiausvyra, kuri lemia šias sroves, keičiasi. 

Todėl reaktyvinių srautų elgsenos stebėjimas ir supratimas yra ne tik mokslinė užduotis, bet ir labai svarbi pasirengimo ateities atmosferos iššūkiams ir prisitaikymo prie jų dalis.