Reklama
Reklama

Autor 03:59 Felietony, MeteoZwierzenia, Żeglarstwo

„MeteoZwierzenia”: Jet (ale nie odrzutowiec)

Wiosna, wiosna, wiosna, wiosna….. No gdzież ona jest? Jak jej szukać? Jak znaleźć to znane z oficjalnych prognoz pogody „napływające z południa ciepłe powietrze”? Jak spróbować przewidzieć pogodę na więcej, niż jeden dzień? (O sprawdzalności średnioterminowych prognoz pisałem w jednym z poprzednich felietonów).

Tekst Marek Zwierz

Zdecydowanie nie jest to zadanie łatwe. W końcu w ostatnich latach meteorolodzy postawili właśnie na poprawę jakości średnioterminowych prognoz pogody. W 1975 roku powstało Europejskie Centrum Średnioterminowych Prognoz Pogody (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts), które jest jednocześnie i ośrodkiem badawczym i operacyjnym centrum prognoz. To właśnie w brytyjskim Redding, siedzibie ECMWF, obliczane są najlepsze prognozy numeryczne – model pogodowy ECMWF. Członkami tego naukowego konsorcjum są 34 państwa. Spoza Europy kraje takie jak Maroko, Turcja i Izrael, a jedynym krajem będącym w Unii Europejskiej i nie będącym członkiem ECMWF jest Polska. Szkoda.

Jak widać na średnioterminowym prognozowaniu niejeden uczony zjadł zęby i nie nam wchodzić w jego kompetencje. Są jednak sposoby, żeby lepiej zrozumieć, jak takie prognozy mogą działać. Jednym ze zjawisk na to pozwalających jest jet stream – prąd strumieniowy.

Wiemy, że nagrzewające się nad równikiem powietrze unosi się do góry, aż do granicy troposfery, i transportuje ciepło w kierunku biegunów. Powietrze to opada na szerokości około 30°, a odzwierciedleniem tego jest, na przykład na Północnym Atlantyku, Wyż Azorski. Tą komórkę cyrkulacyjną nazwano komórką Hadleya. Jej fragment nad powierzchnią oceanów jest odpowiedzialny za tworzenie się pasatów. Kolejną komórką cyrkulacyjną jest komórka Ferrela sięgająca do 60° i będąca odpowiedzialną za Dryf Wiatrów Zachodnich. Tak, to zjawisko występuje na obu półkulach. Stąd przeważające wiatry w Polsce to wiatry zachodnie. Zresztą opis globalnej cyrkulacji powietrza to temat na inny felieton. Teraz istotnym jest to, że na granicy tych komórek cyrkulacyjnych, czyli pomiędzy komórką Hadleya i Ferrela, oraz Ferrela i polarną (trzecia komórka cyrkulacyjna opadająca nad biegunami i tworząca wyż polarny), na samym szczycie troposfery, znajdujemy „powietrze, któremu się spieszy” (cytat „Geografa” za książeczką Aliny Maliny Raduły „Pogoria w cytatach i anegdotach kapitanów i załogi”), czyli bardzo silny wiatr wiejący wzdłuż granicy obu stykających się mas powietrza. Na mapach pogodowych jest to wąska wstęga wiatru o prędkości powyżej 50 węzłów.

Przekrój przez atmosferę wzdłuż południka pokazujący umiejscowienie prądów strumieniowych
https://www.ucar.edu/

Zgodnie z prawami fizyki (niestabilność Kelvina-Helmholtza) na styku dwóch poruszających się względem siebie płynów (w świetle praw mechaniki płynów płynami są zarówno ciecze jak i gazy) powstają fale. W przypadku jet streamu, czyli prądu strumieniowego, są to fale o bardzo dużym zasięgu. Zwane są falami planetarnymi, a ich okres mierzy się raczej w tygodniach, niż w sekundach. Jet polarny jest szczególnie intensywny w miesiącach zimowych. W tym okresie potrafi zejść do szerokości tropikalnych i wręcz łączyć się z prądem subtropikalnym. Prądy strumieniowe tworzą się na szczycie troposfery, ponieważ tam powstają największe różnice ciśnień pomiędzy ciepłym powietrzem podzwrotnikowym, a zimną masą powietrza polarnego. Na mapach możemy go zaobserwować na poziomie ciśnienia 300 – 200 hPa, co na średnich szerokościach odpowiada wysokości około 9 km. Na załączonym przykładzie z dnia 29 kwietnia 2021 roku widać już wiosenne nieporządki.

Prędkość wiatru na powierzchni 300 hPa 29 kwietnia 2021 –
www.ventusky.com

Prąd strumieniowy pocięty jest na różnej długości odcinki dość chaotycznie przebiegające nad Atlantykiem i Europą. Czym przebieg jet streamu jest prostszy, usytuowany dokładnie w kierunku zachód – wschód, tym większe są prędkości wiatru i tym stabilniejszy jest ten przepływ. Gdy prąd zaczyna bardzo meandrować, pojawiają się odcinki przebiegające z północy na południe i odwrotnie, jego prędkość zwalnia. Takie skomplikowane struktury przemieszczają się znacznie wolniej. Jednocześnie zimne powietrze polarne transportowane jest daleko na południe, a ciepłe podzwrotnikowe, znajduje się nagle daleko na północy.

Różne struktury prądu strumieniowego –
https://www.ucar.edu/

Generalnie jet stream przebiega z zachodu na wschód. Ten kierunek podyktowany jest ruchem obrotowym Ziemi. Umiejscowienie prądu na wysokości 9 – 10 km pokrywa się mniej więcej z wysokością przelotów samolotów komunikacyjnych. Rzeczywiście piloci wykorzystują w swoich planach jet stream oszczędzając czas i paliwo. Zdarza się, że komunikacyjne Boeningi przekraczają prędkość dźwięku. Oczywiście licząc tę prędkość względem powierzchni Ziemi. Po prostu ich prędkość przelotowa jest dodawana jest do prędkości przemieszczającego się wraz z nimi powietrza. No dobrze, ale co to ma wspólnego z nami, żeglarzami? Nasze maszty nie sięgają tak wysoko.

Jak już zauważyliśmy, prąd strumieniowy formuje się na granicy dwóch mas powietrza. Jeżeli nad nami jest powietrze polarne, jest zimno, a kiedy napływa powietrze podzwrotnikowe, robi się cieplej. Na dużej wysokości granicą tych jakże różnych mas jest właśnie jet stream. Obserwując jego przemieszczanie się możemy pokusić się o prognozowanie, kiedy wreszcie zrobi się wiosennie ciepło i czy przypadkiem znienacka nie pojawią się „zimni ogrodnicy” poprzedzający „zimną Zośkę”.

(Visited 138 times, 1 visits today)
Tagi: , , , Last modified: 13 maja, 2021

Partnerzy serwisu

Zamknij