Der Jet Stream

Ein Jetstream ist definiert als eine Strömung aus sich schnell bewegender Luft, die normalerweise mehrere tausend Meilen lang und breit ist, aber relativ dünn. Sie befinden sich in den oberen Schichten der Erdatmosphäre in der Tropopause - der Grenze zwischen Troposphäre und Stratosphäre (siehe atmosphärische Schichten). Jetstreams sind wichtig, weil sie zu weltweiten Wettermustern beitragen und Meteorologen dabei helfen, das Wetter anhand ihrer Position vorherzusagen. Darüber hinaus sind sie für den Flugverkehr wichtig, da sie durch Hin- und Rückflüge die Flugzeit und den Kraftstoffverbrauch verringern können.

Entdeckung des Jet Stream

Die genaue erste Entdeckung des Jetstreams wird heute diskutiert, da es einige Jahre gedauert hat, bis die Jetstream-Forschung weltweit zum Mainstream wurde. Der Jetstream wurde zum ersten Mal in den 1920er Jahren von Wasaburo Ooishi entdeckt, einem japanischen Meteorologen, der Wetterballons verwendete, um Winde in der Höhe zu verfolgen, als sie in der Nähe des Berges Fuji in die Erdatmosphäre aufstiegen. Seine Arbeit trug wesentlich zur Kenntnis dieser Windmuster bei, war jedoch größtenteils auf Japan beschränkt.

1934 wuchs das Wissen über den Jetstream, als der amerikanische Pilot Wiley Post versuchte, alleine um die Welt zu fliegen. Um dieses Kunststück zu vollenden, erfand er einen Druckanzug, der es ihm ermöglichte, in großen Höhen zu fliegen. Während seiner Trainingsläufe bemerkte Post, dass sich seine Boden- und Fluggeschwindigkeitsmessungen unterschieden, was darauf hinwies, dass er in einer Luftströmung flog.

Trotz dieser Entdeckungen wurde der Begriff "Jetstream" erst 1939 offiziell von einem deutschen Meteorologen namens H. Seilkopf geprägt, als er ihn in einer Forschungsarbeit verwendete. Von dort aus stieg das Wissen über den Jetstream während des Zweiten Weltkriegs, als die Piloten auf ihren Flügen zwischen Europa und Nordamerika Unterschiede in den Winden bemerkten.

Beschreibung und Ursachen des Jetstreams

Dank weiterer Forschungen von Piloten und Meteorologen ist heute klar, dass es auf der nördlichen Hemisphäre zwei Hauptstrahlströme gibt. Während es auf der südlichen Hemisphäre Jetstreams gibt, sind sie zwischen 30 ° N und 60 ° N am stärksten. Der schwächere subtropische Strahl befindet sich näher bei 30 ° N. Die Lage dieser Jetstreams ändert sich jedoch das ganze Jahr über und sie sollen der Sonne folgen, da sie sich bei warmem Wetter nach Norden und bei kaltem Wetter nach Süden bewegen. Jetstreams sind auch im Winter stärker, weil es einen großen Kontrast zwischen den kollidierenden arktischen und tropischen Luftmassen gibt. Im Sommer ist der Temperaturunterschied zwischen den Luftmassen geringer und der Strahl schwächer.

Jetstreams legen in der Regel große Entfernungen zurück und können Tausende von Kilometern lang sein. Sie können diskontinuierlich sein und sich oft durch die Atmosphäre schlängeln, aber sie fließen alle mit hoher Geschwindigkeit nach Osten. Die Mäander im Jetstream fließen langsamer als der Rest der Luft und heißen Rossby Waves. Sie bewegen sich langsamer, weil sie durch den Coriolis-Effekt verursacht werden, und drehen sich in Bezug auf die Luftströmung, in die sie eingebettet sind, nach Westen. Infolgedessen verlangsamt sie die Luftbewegung nach Osten, wenn sich die Strömung stark schlängelt.

Insbesondere wird der Jetstream durch das Zusammentreffen von Luftmassen direkt unter der Tropopause verursacht, wo die Winde am stärksten sind. Wenn sich hier zwei Luftmassen unterschiedlicher Dichte treffen, führt der durch die unterschiedlichen Dichten erzeugte Druck zu einer Zunahme der Winde. Während diese Winde versuchen, vom warmen Bereich in der nahe gelegenen Stratosphäre in die kühlere Troposphäre zu fließen, werden sie durch den Coriolis-Effekt abgelenkt und fließen entlang der Grenzen der ursprünglichen zwei Luftmassen. Das Ergebnis sind die polaren und subtropischen Jetstreams, die sich auf der ganzen Welt bilden.

Bedeutung des Jetstreams

Im Hinblick auf die kommerzielle Nutzung ist der Jetstream für die Luftfahrtindustrie wichtig. Der Einsatz begann 1952 mit einem Pan-Am-Flug von Tokio, Japan nach Honolulu, Hawaii. Durch das gute Fliegen innerhalb des Jetstreams in einer Höhe von 7.600 Metern (25.000 Fuß) wurde die Flugzeit von 18 Stunden auf 11,5 Stunden reduziert. Die verringerte Flugzeit und die Hilfe der starken Winde ermöglichten auch eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs. Seit diesem Flug hat die Luftfahrtindustrie den Jetstream konsequent für ihre Flüge genutzt.

Eine der wichtigsten Auswirkungen des Jetstreams ist jedoch das Wetter, das er mit sich bringt. Da es sich um eine starke Strömung aus sich schnell bewegender Luft handelt, können Wettermuster auf der ganzen Welt beeinflusst werden. Infolgedessen sitzen die meisten Wettersysteme nicht nur über einer Fläche, sondern werden stattdessen mit dem Jetstream vorwärtsbewegt. Die Position und Stärke des Jetstreams hilft dann Meteorologen, zukünftige Wetterereignisse vorherzusagen.

Darüber hinaus können verschiedene klimatische Faktoren dazu führen, dass sich der Jetstream verschiebt und das Wetter in einem Gebiet dramatisch verändert. Beispielsweise wurde während der letzten Vereisung in Nordamerika der Polarstrahlstrom nach Süden abgelenkt, weil der 10 000 Fuß (3 048 Meter) dicke Laurentide Ice Sheet sein eigenes Wetter erzeugte und nach Süden ablenkte. Infolgedessen nahm der Niederschlag im normalerweise trockenen Great Basin der Vereinigten Staaten erheblich zu, und es bildeten sich große Pluvialseen über dem Gebiet.

Die Jetstreams der Welt sind auch von El Nino und La Nina betroffen. Während El Nino zum Beispiel nimmt der Niederschlag in Kalifornien normalerweise zu, weil der Polarstrahl weiter nach Süden wandert und mehr Stürme mit sich bringt. Umgekehrt trocknet Kalifornien während der Ereignisse in La Nina aus, und der Niederschlag wandert in den pazifischen Nordwesten, weil der Polarjetstrom weiter nach Norden fließt. Darüber hinaus nimmt der Niederschlag in Europa häufig zu, da der Jetstream im Nordatlantik stärker ist und ihn weiter nach Osten treiben kann.

Heute wurde eine Bewegung des Jetstreams nach Norden festgestellt, die auf mögliche Klimaveränderungen hinweist. Unabhängig von der Position des Jetstreams hat dies jedoch erhebliche Auswirkungen auf das Wettermuster der Welt und auf Unwetterereignisse wie Überschwemmungen und Dürren. Es ist daher unerlässlich, dass Meteorologen und andere Wissenschaftler den Jetstream so gut wie möglich verstehen und seine Bewegung verfolgen, um seinerseits das Wetter auf der ganzen Welt zu überwachen.