Een jetstream wordt gedefinieerd als een stroom van snel bewegende lucht die gewoonlijk enkele duizenden mijlen lang en breed is, maar relatief dun. Ze zijn te vinden in de bovenste niveaus van de atmosfeer van de aarde in de tropopauze - de grens tussen de troposfeer en de stratosfeer (zie atmosferische lagen). Jetstreams zijn belangrijk omdat ze bijdragen aan wereldwijd weer patronen en als zodanig helpen ze meteorologen het weer te voorspellen op basis van hun positie. Bovendien zijn ze belangrijk voor vliegreizen, omdat het erin of eruit vliegen de vliegtijd en het brandstofverbruik kan verminderen.
Ontdekking van de Jet Stream
Over de exacte eerste ontdekking van de jetstream wordt vandaag gedebatteerd, omdat het enkele jaren heeft geduurd voordat jetstreamonderzoek over de hele wereld mainstream werd. De jetstream werd in de jaren twintig voor het eerst ontdekt door Wasaburo Ooishi, een Japanner meteoroloog die weerballonnen gebruikten om winden van het hoogste niveau te volgen terwijl ze in de atmosfeer van de aarde bij Mount Fuji opstegen. Zijn werk heeft aanzienlijk bijgedragen aan de kennis van deze windpatronen, maar was voornamelijk beperkt tot Japan.
In 1934 nam de kennis van de jetstream toe toen Wiley Post, een Amerikaanse piloot, probeerde solo over de hele wereld te vliegen. Om deze prestatie te voltooien, bedacht hij een drukpak waarmee hij op grote hoogte en tijdens zijn vlucht kon vliegen tijdens oefenritten merkte Post op dat zijn metingen van grond en vliegsnelheid verschilden, wat aangeeft dat hij in een stroming vloog lucht.
Ondanks deze ontdekkingen werd de term "jetstream" pas in 1939 officieel bedacht door een Duitse meteoroloog genaamd H. Seilkopf toen hij het gebruikte in een onderzoekspaper. Van daaruit nam de kennis van de jetstream toe tijdens Tweede Wereldoorlog zoals piloten variaties in de wind opmerkten tijdens het vliegen tussen Europa en Noord-Amerika.
Beschrijving en oorzaken van de Jet Stream
Dankzij verder onderzoek door piloten en meteorologen wordt vandaag begrepen dat er op het noordelijk halfrond twee hoofdstromen zijn. Hoewel jetstromen op het zuidelijk halfrond bestaan, zijn ze het sterkst tussen de breedtegraden van 30 ° N en 60 ° N. De zwakkere subtropische straalstroom ligt dichter bij 30 ° N. De locatie van deze jetstreams verschuift echter het hele jaar door en ze zouden "de zon volgen" omdat ze naar het noorden trekken met warm weer en naar het zuiden met koud weer. Jetstreams zijn ook sterker in de winter omdat er een groot contrast is tussen de aanvallende Arctic en tropische lucht massa. In de zomer is het temperatuurverschil tussen de luchtmassa's en de jetstroom is zwakker.
Jetstreams bestrijken doorgaans lange afstanden en kunnen duizenden kilometers lang zijn. Ze kunnen discontinu zijn en vaak door de atmosfeer dwalen, maar ze stromen allemaal met hoge snelheid naar het oosten. De meanders in de jetstream stromen langzamer dan de rest van de lucht en worden Rossby Waves genoemd. Ze bewegen langzamer omdat ze worden veroorzaakt door het Coriolis-effect en draaien naar het westen met betrekking tot de luchtstroom waarin ze zijn ingebed. Als gevolg hiervan vertraagt het de oostelijke beweging van de lucht wanneer er een aanzienlijke hoeveelheid meandering in de stroming is.
In het bijzonder wordt de jetstroom veroorzaakt door het samenkomen van luchtmassa's net onder de tropopauze waar de wind het sterkst is. Wanneer hier twee luchtmassa's van verschillende dichtheden elkaar ontmoeten, zorgt de druk die door de verschillende dichtheden wordt gecreëerd ervoor dat de wind toeneemt. Terwijl deze winden proberen vanuit het warme gebied in de nabijgelegen stratosfeer naar de koelere troposfeer te stromen, worden ze afgebogen door de Coriolis effect en stromen langs de grenzen van de oorspronkelijke twee luchtmassa's. De resultaten zijn de polaire en subtropische straalstromen die zich over de hele wereld vormen.
Belang van de Jet Stream
Voor commercieel gebruik is de jetstream belangrijk voor de luchtvaartindustrie. Het gebruik ervan begon in 1952 met een Pan Am-vlucht van Tokio, Japan naar Honolulu, Hawaï. Door ruim binnen de jetstream te vliegen op 7.600 meter, werd de vliegtijd teruggebracht van 18 uur naar 11,5 uur. De verminderde vliegtijd en hulp van de harde wind zorgden ook voor een vermindering van het brandstofverbruik. Sinds deze vlucht heeft de luchtvaartindustrie de jetstream consequent gebruikt voor haar vluchten.
Een van de belangrijkste effecten van de jetstream is echter het weer dat het met zich meebrengt. Omdat het een sterke stroom van snel bewegende lucht is, heeft het de mogelijkheid om weerpatronen over de hele wereld te verspreiden. Als gevolg hiervan zitten de meeste weersystemen niet alleen over een gebied, maar worden ze in plaats daarvan met de jetstream naar voren bewogen. De positie en sterkte van de jetstream helpt meteorologen om toekomstige weersomstandigheden te voorspellen.
Bovendien kunnen verschillende klimatologische factoren ervoor zorgen dat de jetstroom verschuift en de weerspatronen van een gebied drastisch verandert. Bijvoorbeeld tijdens de laatste ijstijd in Noord-Amerika werd de poolstraal naar het zuiden afgebogen omdat de Laurentide-ijskap, die 3.048 meter dik was, zijn eigen weer creëerde en naar het zuiden afbuigde. Als gevolg hiervan kende het normaal droge Great Basin-gebied van de Verenigde Staten een aanzienlijke toename van neerslag en groot watermeren gevormd over het gebied.
De jetstreams van de wereld worden ook beïnvloed door El Nino en La Nina. Gedurende El Nino Zo neemt de neerslag in Californië meestal toe omdat de poolstraal verder naar het zuiden beweegt en meer stormen met zich meebrengt. Omgekeerd tijdens La Nina gebeurtenissen, Californië droogt uit en de neerslag beweegt in de Pacific Northwest omdat de poolstraal meer naar het noorden beweegt. Bovendien neemt de neerslag in Europa vaak toe omdat de straalstroom sterker is in de noordelijke Atlantische Oceaan en deze verder naar het oosten kan duwen.
Tegenwoordig is beweging van de straalstroom naar het noorden gedetecteerd, wat wijst op mogelijke veranderingen in het klimaat. Wat de positie van de jetstream ook is, het heeft een aanzienlijke impact op de weerspatronen van de wereld en op zware weersomstandigheden zoals overstromingen en droogtes. Het is daarom essentieel dat meteorologen en andere wetenschappers zoveel mogelijk begrijpen over de straalstroom en blijf de beweging volgen, om op zijn beurt dergelijk weer rond de wereld.