Струйные потоки
Примечание. Это старый веб-сайт Государственного управления по климату, который больше не обновляется. Чтобы перейти на наш новый сайт, перейдите по ссылке https://climate.ncsu.edu.
Меню образования
- Главная страница образования
- Предыстория и основы
- Климат и погода
- Наклон и широта
- Атмосферные свойства
- Передача энергии
- Атмосфера
- Понимание погодных условий
- Изобары и изотермы
- Конвергенция и дивергенция
- Воздушные массы
- Фронты
- Струйные потоки
- Тиражи
- Полупостоянные максимумы и минимумы
- Циклоны средних широт
- Тропические циклоны
- Североатлантическое колебание
- Тихоокеанский/североамериканский образец
- Эль-Ниньо
- Ла-Нинья
- Юго-восточные климатические модели
- Засуха и жара
- Растительность: ее роль в погоде и климате
- Парниковый эффект
- Парниковые газы
- Глобальное потепление против изменения климата
- Модели
- Последствия изменения климата на юго-востоке
Джеты — это быстро движущиеся воздушные ленты высоко в атмосфере. Они отвечают за транспортировку максимумов и минимумов. Они влияют на осадки и температуру, отмечают границы между массивными воздушными массами.
Почему меня это волнует? Реактивные потоки важны для переноса взлетов и падений, которые ежедневно влияют на нашу погоду и жизнь.
Я уже должен быть знаком с: Фронты
Рисунок A: Скорость ветра при струйном течении (изображение из NOAA)
Струйные течения являются основным транспортным средством для метеорологических систем.Струйный поток — это область сильных ветров со скоростью от 120 до 250 миль в час, которая может достигать тысячи миль в длину, пару сотен миль в ширину и несколько миль в глубину. Струйные течения обычно располагаются на границе между тропосферой и стратосферой на уровне, называемом тропопаузой. Это означает, что большинство струйных течений находятся примерно в 6-9 милях от земли. Рисунок А представляет собой поперечное сечение струйного потока.
Рисунок B: Расположение струйных течений (изображение NOAA)
Динамика струйных течений на самом деле довольно сложна, так что это очень упрощенная версия того, что создает струи. Основная идея, управляющая формированием струй, заключается в следующем: сильный горизонтальный температурный контраст, например, между Северным полюсом и экватором, вызывает резкое увеличение горизонтальной скорости ветра с высотой. Поэтому струйное течение формируется непосредственно над центром наиболее сильного участка горизонтального перепада температур, или фронта. Как правило, сильный фронт имеет прямо над собой параллельное ему струйное течение. На рис. В показано, что струйные течения располагаются сразу под тропопаузой (красные линии) и над фронтами, в данном случае границами между двумя циркуляционными ячейками, несущими воздух разной температуры.
Рисунок C: Типичные места струйных течений в Северной Америке (изображение НАСА)
Два струйных течения, которые напрямую влияют на нашу погоду в континентальной части США, — это полярная струя и субтропическая струя. Они несут ответственность за транспортировку погодных систем, влияющих на нас. Полярный фронт – это граница между холодным воздухом Северного полюса и теплым экваториальным воздухом. Полярная струя находится примерно на 60 ° северной широты, потому что обычно именно здесь находится полярный фронт. Субтропическая струя находится примерно на 30° северной широты. Субтропическая струя расположена на 30° северной широты из-за разницы температур между воздухом средних широт и более теплым экваториальным воздухом. Полярные и субтропические струи имеют западное направление, то есть они приходят с запада и дуют на восток.Обе струи движутся на север и юг в зависимости от времени года, поскольку горизонтальные температурные поля по всему земному шару смещаются вместе с областями с самым сильным солнечным светом.
Рисунок D: Типичные места полярных струйных течений в течение лета и зимы.
Зимой полярная струя движется на юг и становится сильнее, потому что на Северном полюсе становится холоднее, а на экваторе температура остается примерно такой же. Это увеличивает температурный контраст и сдвигает усиленную струю полярного фронта дальше на юг. Как вы, наверное, заметили, струйные течения не просто прямые, а имеют волнообразный рисунок. Струи повторяют контуры областей низкого и высокого давления (впадины и хребты соответственно), которые движутся подобно волнам в атмосфере по земле. Зимой, когда полярная струя опускается в США, впадины и хребты влияют на то, какая погода будет в этом районе. Рисунок D представляет собой сравнение силы и положения полярной струи летом и зимой. Если над вами сидит корыто, то обычно очень холодно и идет снег или дождь. Если над вами сидит гребень, обычно он теплый и сухой. Так что, если сейчас зима и струйный поток выглядит так, как на картинке, в Юте будет теплее, чем в среднем, а в Теннесси будет холоднее, чем в среднем, возможно, со снегом.
Субтропическая струя также движется и эволюционирует с течением времени. Наиболее сильно влияние субтропической струи на юго-восток США приходится на зимы, когда в восточной части Тихого океана наблюдается явление Эль-Ниньо. Затем субтропическая струя располагается таким образом, что южная Джорджия и Флорида находятся прямо под основной струей и находятся в более холодных и влажных условиях, чем в годы, когда Эль-Ниньо отсутствует.
Хотите узнать больше?
Ссылки на национальные стандарты научного образования:
5-й класс естественных наук: 5.E.1.3: Объясните, как глобальные закономерности, такие как струйное течение и водные течения, влияют на местную погоду в измеримых показателях, таких как температура, направление и скорость ветра, а также осадки.
естествознание 7 класса: 7.E.1.5 : Объяснить влияние конвекции, глобальных ветров и струйных течений на погодные и климатические условия.
Науки о Земле: EEn.2.5: понять структуру и процессы в нашей атмосфере.
