Prądy strumieniowe (prąd strumieniowy)
Prądy strumieniowe – intensywne i wąskie strumienie przepływającego powietrza występujące na wysokościach od 11 do 13 kilometrów ponad powierzchnią Ziemi (górna część troposfery), o horyzontalnym kierunku ruchu. Mają postać rozległych wstęg opasujących kulę ziemską na określonych szerokościach geograficznych. Wyróżnia się przy tym cztery główne prądy strumieniowe (prąd polarny i prąd zwrotnikowy na obu półkulach), istnieją jednak również mniej stabilne pomniejsze prądy.
Prądy strumieniowe – rodzaje, powstawanie i znaczenie dla człowieka
Przyczyną powstawania prądów strumieniowych są znaczne różnice temperatur pomiędzy przylegającymi do siebie masami powietrznymi. Stanowią zjawisko atmosferyczne o dużym znaczeniu dla komunikacji lotniczej. W języku angielskim – jet streams, dosłownie “prądy odrzutowe”. Występują nie tylko w atmosferze ziemskiej, ale także na innych planetach, w tym na Wenus.
Wyróżnia się cztery główne prądy strumieniowe, prąd podzwrotnikowy (ang. subtropical jet stream) i prąd prąd polarny (ang. polar-front jet stream) na obu półkulach. Mimo że prąd strumieniowy okrąża kulę ziemską, często ma charakter przerywany, nieciągły. Jego kształt nie jest przy tym prostoliniowy, ale wyraźnie meandrujący. Właściwości te utrudniają korzystanie z prądów strumieniowych w komunikacji lotniczej – istnieje konieczność lokalizacji przebiegu prądów. Prąd polarny występuje na półkuli północnej pomiędzy 20 a 50 stopniem szerokości geograficznej N.
Wykazuje znaczne różnice dobowe i sezonowe, związane z przemianami polarnych mas powietrza. Słabszy prąd podzwrotnikowy występuje na półkuli północnej między 30 a 70 stopniem szerokości geograficznej N. Największą siłą cechuje się on na azjatyckim wybrzeżu Pacyfiku. Oba prądy strumieniowe stają się wyraźniejsze zimą, ze względu na zwiększone amplitudy temperatury. Wysokość prądów strumieniowych jest natomiast stabilna.
Prędkość przepływu powietrza w prądach strumieniowych jest znaczna. Latem wynosi typowo 56 km na godzinę, zimą 121 km na godzinę. Notuje się jednak o wiele większe prędkości, do 321 km na godzinę, a nawet jeszcze wyższe wartości. Znaczna prędkość jest cechą charakterystyczną prądów strumieniowych, umożliwiającą ich wykorzystanie praktyczne w lotnictwie.
Prąd strumieniowy nie przemieszcza się prostoliniowo, ale ruchem falistym. Tak na półkuli północnej, jak i na półkuli południowej fale te przemieszczają się z zachodu na wschód. Szybkość przemieszczania się tych fal jest znacząco niska, niż prędkość samego wiatru, która zwiększa się w środku prądu strumieniowego.
Prądy strumieniowe mają zasadnicze znaczenie dla lotnictwa, gdyż przy locie zgodnie z kierunkiem ich przepływu pozwalają na znaczne skrócenie czasu przelotu i oszczędność paliwa. W przypadku lotu w przeciwnym kierunku (ze wschodu na zachód) prąd strumieniowy stanowi jednak przeszkodę dla lotnictwa i musi być omijany. Prądy strumieniowe są także jedną z przyczyn powstawania turbulencji.
Prądy strumieniowe są także ważnym czynnikiem klimatotwórczym i pogodotwórczym. Ich wpływ na funkcjonowanie atmosfery jest przy tym bardzo szeroki – wpływają na wiele różnych zjawisk atmosferycznych, w tym opady, burze, tornada i niże baryczne. Tak szeroki wpływ zjawiska prądów strumieniowych na pogodę i klimat wiąże się z faktem, że należą one do głównych czynników cyrkulacji powietrza w atmosferze ziemskiej.
Spotyka się również szerokie rozumienie prądu strumieniowego. Obejmuje ono wszelkie wiatry skoncentrowane w strumieniach i wiejące na dużych wysokościach niezależnie od kierunku ich ruchu – w tym strumienie pionowe (wertykalne). Właściwsze jest jednak nazywanie takich zjawisk “strefami dużych prędkości wiatru”.