Jet stream

Curenții turbionari pot atinge viteze de peste 300 km/h și acționează ca niște râuri de aer, ghidând sistemele meteorologice pe întreg globul. Acestea nu sunt benzi continue, ci mai degrabă fluxuri sinuoase care își pot schimba forma, se pot separa sau fuziona. 

Influența lor asupra vremii este enormă, afectând traiectoriile furtunilor, modelele de temperatură și precipitațiile din întreaga lume.

De ce se formează jet streams: Rolul temperaturii și al presiunii

Cauza principală a jet stream-urilor constă în încălzirea inegală a suprafeței Pământului. Ecuatorul primește mai multă lumină solară directă pe tot parcursul anului decât polii, ceea ce face ca aerul cald să se ridice în apropierea ecuatorului și aerul rece să se scufunde în apropierea polilor. Această diferență creează puternice gradiente orizontale de temperatură, în special în atmosfera superioară. 

Pe măsură ce aerul cald se ridică și se deplasează spre poli, acesta întâlnește aer mai rece. Forța gradientului de presiune face ca aerul să se deplaseze de la presiune ridicată la presiune scăzută, în timp ce efectul Coriolis - cauzatde rotația Pământului - deviază aerul în mișcare. Rezultatul este un curent de vânt de vest de mare viteză în troposfera superioară: jet stream-ul.

Cele trei celule de circulație atmosferică

Pentru a înțelege unde și de ce se formează jet stream-urile, este util să ne uităm la structura circulației atmosferice a Pământului, care este împărțită în trei celule principale în fiecare emisferă:

1. Celula Hadley (0° la ~30° latitudine) Aerul cald și umed se ridică la ecuator, se deplasează spre pol la altitudini mari și coboară în jurul valorii de 30° latitudine. Această circulație determină climatul tropical și formarea zonelor subtropicale de înaltă presiune.
   Jet Stream-ul subtropical se formează de obicei în apropierea limitei superioare a celulei Hadley, în jurul latitudinii de 30°, și poate influența vremea în zonele subtropicale și în părțile sudice ale latitudinilor medii.
2. Celula Ferrel (~30° la 60° latitudine) Aceasta este o zonă de circulație indirectă în care vânturile de suprafață se deplasează spre pol și vânturile de mare altitudine se deplasează spre ecuator. Acționează ca o zonă de amestec între masele de aer tropicale și polare.
   Jet stream-ul frontal polar, adesea numit doar jet polar, se formează la limita dintre celulele Ferrel și Polar. În general, este mai puternic și mai variabil decât jetul subtropical.
3. Celula polară (latitudine între 60° și 90°) Aerul rece se scufundă la poli și se deplasează spre latitudini mai joase, aproape de suprafață. Aerul în creștere la aproximativ 60° completează această buclă. În timp ce celula polară joacă un rol mai mic în formarea curentului jet, aerul său rece este esențial în menținerea forței frontului polar și a curentului jet.

Efectul Coriolis: De ce jet stream-urile curg de la vest la est

Efectul Coriolis este cauzat de rotația Pământului. În timp ce aerul se deplasează spre nord sau spre sud, acesta este deviat din cauza vitezelor de rotație diferite la latitudini diferite. În emisfera nordică, această deviere este spre dreapta; în emisfera sudică, este spre stânga. 

Această deviere transformă ceea ce altfel ar fi un flux direct nord-sud într-un flux vest-est, creând fluxul de vest caracteristic fluxurilor jet. Fără efectul Coriolis, jet stream-urile nu s-ar curba - ele s-ar deplasa pur și simplu de la ecuator la pol.

Valurile Rossby: Fluxul jet meandrat

Fluxurile de jet nu se deplasează în linie dreaptă. În schimb, ele dezvoltă meandre mari numite unde Rossby, care sunt ondulații la scară planetară în jet stream. Aceste unde sunt esențiale pentru transferul căldurii de la tropice la poli și invers. 

Undele Rossby sunt responsabile pentru o mare parte din variabilitatea vremii de zi cu zi. O creastă mare (bombare spre nord) poate aduce condiții calde și uscate într-o regiune, în timp ce o depresiune adâncă (înclinare spre sud) poate aduce vreme rece și umedă în altă regiune. Atunci când aceste valuri devin staționare sau se deplasează lent, ele pot conduce la fenomene meteorologice extreme.

Curenții jet și vremea extremă

Curenții jet influențează puternic tiparele meteorologice locale și regionale, controlând mișcarea sistemelor de înaltă și joasă presiune, a limitelor frontale și a traiectoriilor furtunilor. Atunci când jet stream-urile se deplasează, se intensifică sau se blochează, consecințele pot fi grave:

• Seceta poate apărea atunci când o creastă persistentă în jet stream deviază sistemele de furtună de la o regiune, reducând precipitațiile timp de săptămâni sau luni.
• Inundațiile pot apărea atunci când o depresiune staționară canalizează aerul umed peste aceeași zonă în mod repetat, provocând precipitații prelungite sau intense.
• Valurile de căldură sunt adesea legate de blocarea jet stream-ului, care prinde aerul cald sub un sistem de înaltă presiune stagnant.
• Valurile de frig pot apărea atunci când o scădere a jetului polar aduce aerul arctic departe spre sud, în regiunile temperate.

La latitudini medii - cum ar fi cea mai mare parte a Americii de Nord și a Europei - curentul jet polar este un factor major atât în prognozele zilnice, cât și în tendințele meteorologice pe termen lung.

Curenții cu reacție și schimbările climatice

Există tot mai multe dovezi că schimbările climatice afectează comportamentul jet stream-urilor. Pe măsură ce Arctica se încălzește mai rapid decât restul planetei - un fenomen cunoscut sub numele de amplificare arctică - gradientul de temperatură dintre ecuator și poli slăbește. 

Acest lucru poate reduce forța curentului jet polar și poate crește tendința acestuia de a meandri și de a încetini. Astfel de schimbări pot fi legate de fenomene meteorologice extreme mai frecvente și mai persistente. De exemplu, un jet stream slăbit poate permite aerului rece să plonjeze mai departe spre sud sau poate permite valurilor de căldură să dureze mai mult decât în trecut.

Un actor-cheie într-un climat în schimbare

Jet stream-urile sunt mult mai mult decât niște curenți de aer de mare viteză; ele sunt dirijori esențiali în simfonia atmosferei Pământului. Născute din dezechilibrul fundamental dintre tropicele calde și polii reci și sculptate de rotația planetei noastre, aceste vânturi puternice acționează ca niște conducte vitale, transferând energie și ghidând sistemele meteorologice care modelează lumea noastră. 

De la dirijarea furtunilor obișnuite la influențarea secetelor severe, a inundațiilor și a valurilor de căldură, traseele lor sinuoase au un impact profund asupra societăților și ecosistemelor umane. Pe măsură ce clima noastră continuă să se încălzească, în special în zona arctică, echilibrul delicat care conduce acești curenți este alterat. 

Prin urmare, monitorizarea și înțelegerea comportamentului evolutiv al fluxurilor de jet nu reprezintă doar un efort științific, ci și o parte esențială a pregătirii și adaptării la provocările atmosferice ale viitorului.