Suihkuvirtaus

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Piirros suihkuvirtauksen mittasuhteista ja pohjoisen pallonpuoliskon polaarisuihkuvirtauksesta Pohjois-Amerikan yllä

Suihkuvirtaus on ylhäällä troposfäärissä kulkeva putkimainen nopean tuulen vyöhyke. Kovimman tuulen alue on kapea, mutta tuuli heikkenee laajalla alueella suihkuvirtauksen ympärillä. Suihkuvirtauksen keskustan nopeus on 30-120 m/s. Suihkuvirtaus voi vauhdittaa tai hidastaa lentokonetta. Lentäjät kutsuvat suihkuvirtausta slangissaan monesti nimellä jetti.

Yläpilvet muuttuvat nauhamaiseksi suihkuvirtauksissa. Suihkuvirtaus kulkee matalapaineen säärintamien yllä ja on siis karkeasti ottaen aina huonon sään alueella. Joillain alueilla suihkuvirtaus katkeaa, kun virtaus heikkenee alle 30 m/s.

Suihkuvirtaus sijaitsee suunnilleen matalapaineen reitillä ja ilmamassojen rajalla. Suihkuvirtaus kiemurtelee käärmemäisesti. Tässä aaltoilussa on sekä lyhyitä että pitkiä aaltoja. Lyhyet aallot vastaavat matalapaineita. Pitkät, hitaat aallot määräävät suursäätilan. Jos suihkuvirtaus kulkee Suomesta pohjoiseen, täällä on lämmintä, jos etelään, täällä on kylmempää. Jos suihkuvirtaus kulkee meidän ylitsemme, huono sää on tavallista.

Suihkuvirtauksen ominaisuuksia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Voimakkain on polaarinen suihkuvirtaus polaarisen ja keskileveysasteiden ilmamassojen rajalla, joka kiemurtelee suunnilleen leveyspiirien 45° ja 65° ilmamassojen rajalla. Kun Euroopan ja Suomen alueella puhutaan suihkuvirtauksesta, tarkoitetaan monesti juuri tätä suihkuvirtausta.

Polaarisuihkuvirtauksen leveys on 40-160 kilometriä ja paksuus 2-3 kilometriä.[1] Suihkuvirtauksen ytimessä tuulen nopeus voi olla yli 80 m/s.[2]

Heikompia ovat subtrooppinen suihkuvirtaus keskileveysasteiden ja trooppisen ilmamassan rajalla (leveyspiirin 30° paikkeilla) ja arktinen suihkuvirtaus polaarisen ja arktisen ilmamassan rajoilla (suunnilleen leveyspiirillä 70°). Talvella subtrooppinen suihkuvirtaus heikkenee tai katoaa kokonaan ja polaarisuihkuvirtaus siirtyy lähemmäksi napaa.[1]

Suihkuvirtaukset puhaltavat keskimäärin lännestä itään, mutta tekevät käärmemäisiä mutkia. Suihkuvirtauksen sijainti kullakin hetkellä on tärkeää tietoa pitkän matkan lentojen suunnittelussa, sillä kovaan vastatuuleen lentäminen haaskaa polttoainetta. Suihkuvirtauksiin liittyy myös turbulenssia, joka on aina epämukavaa matkustajille ja joskus vaarallista.[3]

Jos tarkastellaan ylätuulen nopeuskarttaa, huomataan suihkuvirtauksen nopean tuulen alueen olevan hyvin katkonainen, ja näin ollen virtausreitti ei hahmotu aina helposti. Suihkuvirtaukset ovat olemassa lähes aina, ja kiertävät periaatteessa koko maapallon, Mutta joissakin kohdissa virtaus leviää niin laajalle alalle, että tuulennopeus maksimikohdassakin pienenee alle suihkuvirtauskriteerien - vertaa jokeen, joka virtaa kapeikoissa lujaa ja leveämmissä uoman kohdissa rauhallisemmin. Toisissa kohdin on taas nopeumia, englanniksi jet streak (jet max, jet surge)[4][5][6]. Jos suihkuvirtauksen nopeusmaksimi on matalapaineen oikealla puolelle, matalapaine heikkenee. jos se on vasemmalla puolella, matalapaine vahvistuu. Matalapaine näkyy esimerkiksi 500 millibaarin yläkartassa aaltona[4].

Suihkuvirtaus näkyy monesti nauhamaisina keski- ja yläpilvinä. Tyypillinen suihkuvirtauksen merkki on kuituinen untuvapilvi tai verhopilvi, joka ulottuu horisontista toiseen. Suihkuvirtaus näkyy monesti satelliittikuvissa selvänä nauhamaisena pilvimuodostumana.

Historiaa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Japanilainen meteorologi Wasaburo Ooishi teki ensimmäisiä havaintoja suihkuvirtauksista ilmapalloillaan Fuji-vuorella jo 1920-luvulla.[7]. Hänen tutkimuksensa jäivät länsimaissa lähes huomiotta.[8] Yhdysvaltalainen lentäjä Wiley Post saa osin kiittää suihkuvirtauksia ensimmäisestä onnistuneesta yksinlennosta maailman ympäri. Lennon aikana hän huomasi useamman kerran mittarien näyttävän maanopeuden olevan huomattavasti ilmanopeutta korkeampi.[9]

Suihkuvirtausten osuus matalapaineiden rakenteessa selvisi Jacob Bjerknesin ja suomalaisen Erik Palménin vuonna 1937 järjestämässä kokeessa jossa tehtiin kahden päivän ajan radioluotauksia 11 Euroopan maassa ja seurattiin matalapaineen kolmiulotteisen rakenteen kehittymistä.[10] Nimen "suihkuvirtaus" (saks. Strahlströmmung) keksi saksalainen meteorologi H Seilkopf, joka kirjoitti 1939 sääoppia lentäjille (Seilkopf, H. 1939: Maritime Meteorologie: Handbuch der Fliegenwetterkund.)[10][8]

Sodan jälkeen Carl-Gustaf Rossby ja Palmén kehittivät suihkuvirtausteoriaa edelleen Chicagon yliopistossa. Palmén oli tyytymätön yhden suihkuvirtauksen malliin ja esitti, että lähempänä päiväntasaajaa pitää olla toinen, subtrooppinen suihkuvirtaus. Vuonna 1956 Norman Phillips simuloi ilmakehän yleistä kiertoliikettä virtausmallilla, jota ajettiin yhdessä ensimmäisistä tietokoneista. Tämä vahvisti monia teoreettisesti tunnettuja asioita, kuten toisen suihkuvirtauksen olemassaolon.[10]

Suihkuvirtauksista saatiin paljon havaintoja pommikoneilta toisen maailmansodan aikana.[8]

Japanilaiset käyttivät suihkuvirtauksia hyväkseen toisessa maailmansodassa lähettämällä tuhansia pommein varustettuja ilmapalloja valtameren yli Yhdysvaltoihin. Operaatio ei onnistunut toivotusti. Suurin osa palloista löydettiin, ja lännessä operaatio onnistuttiin salaamaan. Yksi löytämättä jääneistä pommeista aiheutti kuolonuhrin vielä sodan jälkeen[11].

Suihkuvirtaukset ja matalapaine[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Matalan keskus on pohjoisella pallonpuoliskolla polaaririntaman suihkuvirtauksen pohjoisen osoittavan aallon länsipuolella hieman ylhäällä[12]. Suihkuvirtauksen kohdalla yläkartassa näkyvä matala on maanpintamatalasta koilliseen[13]. Suihkuvirtaus kulkee ylhäällä lämpimän rintaman reunan takana, ja kylmän rintaman reunan edessä[14]. Suihkuvirtauksen nopea ydin on matalapaineessa suunnilleen rintamien kohdalla. Lämpimässä rintamassa suihkuvirtaus puhaltaa suunnilleen untuvapilvien päällä rintaman suuntaisesti, ja se riepottelee untuvapilviä. Kylmässä rintamassa suihkuvirtaus puhaltaa noin 400-500 km maanpintarintaman jälkeen.

Matalapaineen suihkuvirtaukset havaitaan nauhamaisina ja kuitumaisina yläpilvimuotoina, esimerkiksi Cirrus radiatus, ja joskus myös aaltomaisina untuvapilvinä, Cirrus undulatus. Suihkuvirtaus voi joskus ruokkia ukkospilveä.lähde?

Suihkuvirtaus ja suursäätyyppi[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viileän polaari-ilman ja lämpimän keskileveysasteiden ilman välillä oleva suihkuvirtaus on matalapaineiden reitti. Joskus se muuttuu hyvin mutkaiseksi.
Pääartikkeli: Suursäätila

Suihkuvirtaus on matalapaineiden reitti ja kulkee ilmamassojen rajalla. Koska suihkuvirtauksen niin sanotut pitkät aallot ovat hitaita, suihkuvirtaus määrää jopa viikkoja samana pysyvän suursäätilan esim Euroopan kokoisella alueella. Jos suihkuvirtaus kulkee kesällä kaukaa havaintopaikan pohjoispuolelta, on lämmintä ja ollaan keskileveysasteiden ilmassa. Mutta jos se kulkeekin etelään, on viileää ja ollaan polaarisessa ilmamassassa. Jos suihkuvirtaus kulkee kohdalta, huonoa säätä on usein. Sää on usein melko viileää mutta päivien kuluessa hyvin vaihtelevaa pilvisyydeltä, sateilta, lämpötilalta ja niin edelleen. Matalapaineet tulevat toisensa jälkeen. Tällöin sään ennustaminen on vaikeaa.

Euroopan leveyksillä ylhäällä sijaitseva matalapaine syntyy suihkuvirtauksen etelään päin osittavaan mutkaan, ja korkeapaine pohjoiseen päin osoittavaan mutkaan[15]. Jos suihkuvirtaus kulkee miltei leveyspiirien suunnassa, se on 'zonaalinen', mutta jos siinä on suuria mutkia, se on meridionaalinen. Suihkuvirtauksen mutkia sanotaan Rossbyn aalloiksi.

Alatroposfäärin suihkuvirtaus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

On olemassa myös pienialaisia lyhytkestoisia alatroposfäärin suihkuvirtauksia, joiden nopeus on 15-30 m/s. Nämä liittyvät usein matalapaineen rintamarakenteeseen (syöttövirtaus). Myös korkeapaineessa inversion yhteydessä kitkan vaikutuksen katkeaminen ja tiheysero voivat saada aikaan inversion ylärajalle yöllisen alatroposfäärin suihkuvirtauksen.[16]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b James F. Petersen, Dorothy Sack, Robert E. Gabler: Fundamentals of Physical Geography, s. 88. Cengage Learning. ISBN 9780538734639. Google books (viitattu 1.2.2013).
  2. Pidwirny, M.: Upper Air Winds and the Jet Streams Fundamentals of Physical Geography. 2006. Viitattu 1.2.2013.
  3. Jet Streams
  4. a b Jeff Haby: Jet streak wind and jet streak movement Haby's Hints.
  5. THE 300 / 200 MB CHART, METEOROLOGIST JEFF HABY
  6. Jet Streaks, wind speed maxima within the jet stream
  7. http://www.csulb.edu/~mbrenner/balloon.htm
  8. a b c Lewis J M: Ooishis observation Viewed in the Context of Jet Stream Discovery. Bulletin of the American Meteorological Society, 2003, 84. vsk, s. 356-369. Artikkelin verkkoversio Viitattu 1.5.2012.
  9. Wiley Post Acepilots.
  10. a b c Lewis J M: Clarifying the Dynamics of the General Circulation: Phillips’s 1956 Experiment. Bulletin of the American Meteorological Society, 1998, 79. vsk, nro 1, s. 40-60. Artikkelin verkkoversio (PDF) Viitattu 1.5.2012.
  11. Fusen Bakidan Balloons In Peace & War 1900:1945.
  12. Peltonen - Puhakka: Sääoppi, Otava 1984. sivu 123, kuva 78 ja kuva 77, sivu 131
  13. Sääoppi, sivu 1341
  14. Sääoppi, sivut 121, 122, 123 ja 129
  15. Suomalainen sääopas, sivu 39
  16. The Low Level Jet Jeff Haby

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]