Höhenwellen und Jetstreams

Hoch in der Troposphäre sind Bänder schnellen Windes und die großen Wellen, die sie erzeugen, die Steuerungsströme des Wetters, die Oberflächenstürme lenken und die aufsteigende Bewegung konzentrieren, die sie vertieft.

Definition

Höhenwellen sind die Tröge und Rücken der oberen troposphärischen Strömung, und Jetstreams sind die schmalen Bänder starken Windes, die in ihnen eingebettet sind, wobei beide die Entwicklung von Oberflächenwettersystemen steuern und modulieren.

Scope

Dieses Thema behandelt die Tröge und Rücken der oberen troposphärischen Strömung, die subtropischen und polarfrontalen Jetstreams, die lokalisierten Windmaxima, die als Jetstreaks bezeichnet werden, und deren Querzirkulationen sowie die Art und Weise, wie diese Merkmale Oberflächenwettersysteme steuern und intensivieren.

Core questions

• Was bestimmt die Lage und Stärke der Jetstreams?
• Wie beeinflussen Höhentröge und -rücken Oberflächen-Drucksysteme?
• Wie begünstigen die Zirkulationen um Jetstreaks die Sturmentwicklung?
• Wie sind Höhenmuster mit längeren Wetterperioden verknüpft?

Key theories

Jetstreak-Querzirkulationen

Luft, die in einen Jetstreak eintritt und ihn verlässt, gerät aus dem Gleichgewicht, was vierzellige vertikale Zirkulationen antreibt, deren Aufstiegsbereiche die Entwicklung von Oberflächenzyklonen und Niederschlägen begünstigen.

Höhensteuerung von Oberflächensystemen

Oberflächen-Tiefdruckgebiete neigen dazu, sich mit Regionen der Höhendivergenz östlich von Trögen zu bewegen und sich unter diesen zu vertiefen, sodass das obere troposphärische Wellenmuster als Steuerung und Antrieb für das Oberflächenwetter fungiert.

Mechanisms

Da der geostrophische Wind mit der Höhe über starken Temperaturkontrasten zunimmt, konzentrieren sich die schnellsten Winde in Jetstreams nahe der Tropopause. Der Jetstream mäandriert in Tröge und Rücken, und wo er durch einen Jetstreak beschleunigt oder verlangsamt wird, weicht die Strömung vom Gleichgewicht ab und erzeugt Querzirkulationen mit Bereichen aufsteigender und absinkender Luft. Oberflächenzyklone entwickeln und vertiefen sich bevorzugt unter den divergenten, aufsteigenden Zonen östlich von Trögen und in den Eintritts- und Austrittsbereichen von Jetstreaks.

Clinical relevance

Meteorologen verfolgen Höhenwellen und Jetstreaks, um vorherzusagen, wo sich Oberflächenstürme bilden und intensivieren werden, wo starke Niederschläge fallen werden und wann blockierende Rücken das Wetter in lang anhaltende Hitzewellen, Kältewellen oder Dürren einschließen werden.

History

Routinemäßige Höhenbeobachtungen nach dem Zweiten Weltkrieg enthüllten die Jetstreams und die planetaren Wellen, die Rossby identifiziert hatte; die Arbeiten von Palmen, Newton und anderen etablierten ihre dreidimensionale Struktur und ihre kontrollierende Rolle bei der Zyklonenentwicklung, zentrale Themen der modernen synoptisch-dynamischen Meteorologie.

Key figures

• Carl-Gustaf Rossby
• Erik Palmen
• Chester Newton

Seminal works

• bluestein1993
• carlson1991

Frequently asked questions

Was ist der Jetstream?

Der Jetstream ist ein schmales Band sehr starker Winde nahe der Obergrenze der Troposphäre, das sich über scharfen Temperaturkontrasten bildet; er steuert Wettersysteme und trennt kältere Polarluft von wärmerer subtropischer Luft.

Warum beobachten Meteorologen Höhentröge so genau?

Höhentröge erzeugen in ihrem Osten Divergenz in der Höhe, was aufsteigende Luft und fallenden Oberflächendruck fördert, sodass sie anzeigen, wo Oberflächenstürme am wahrscheinlichsten entstehen und sich verstärken.