La circolazione atmosferica è il motore planetario che ridistribuisce calore e umidità, creando le zone climatiche e i modelli meteorologici che definiscono il nostro ambiente. All'interno di questo complesso sistema, il flusso di getto opera come un meccanismo di controllo primario.

Cos'è il Jet Stream?

Il flusso di getto è generalmente definito come un nastro di venti forti, tipicamente superiore a 50 nodi (circa 90 km/h) e spesso raggiungendo velocità di 150-250 nodi (280 a 460 km/h), situato vicino al tropopause—il confine tra la troposfera e la stratosfera. La sua larghezza è relativamente stretta, di solito poche centinaia di chilometri, mentre la sua profondità verticale è a pochi chilometri.

Una caratteristica chiave del flusso del getto è il suo percorso mediante in tutto il mondo. Questi meandri su scala planetaria sono noti come onde Rossby. Queste onde si propagano verso ovest rispetto al flusso medio, ma sono portati verso est dal getto stesso. L'ampiezza di queste onde può variare notevolmente. Quando le onde sono piccole, il flusso del getto fluisce in un modello relativamente dritto, zonale, che porta a un tempo più uniforme e mantenere l'aria fredda bloccata nei poli.

Meccanismi di formazione

Il driver fondamentale del flusso del getto è il rapporto termico del vento. In termini semplici, il vento è generato da differenze di pressione e le differenze di pressione sono generate da differenze di temperatura. Maggiore è il contrasto di temperatura su una distanza orizzontale, più forte è il vento risultante.

La relazione termica del vento

Il forte gradiente di temperatura tra l'aria polare fredda e l'aria calda di media latitudine crea una forza di gradiente di pressione che aumenta con l'altitudine. Vicino alla superficie, la differenza di pressione è relativamente piccola, ma nella troposfera superiore, questa differenza diventa immensa.

Il ruolo dell'effetto Coriolis

Senza rotazione terrestre, la circolazione globale sarebbe costituita da una singola semplice cellula convettiva in ogni emisfero. L'effetto Coriolis deflette l'aria che si muove a destra nell'emisfero settentrionale e a sinistra nell'emisfero meridionale. Questa deviazione impedisce all'aria di scorrere direttamente da alte pressioni a bassa pressione, causando che scorre parallelamente a isobari (linee di pressione costante) invece, questo flusso geostrofisso è quello che derivante.

Tipi di Jet Streams

I meteorologi classificano i flussi di getto in base alle loro caratteristiche di posizione, altitudine e stagionali, e ogni tipo svolge un ruolo distinta nella circolazione globale.

Polar Jet Stream

Si forma lungo la parte anteriore polare, il confine tra aria polare fredda e aria di media latitudine più calda, tipicamente situato tra 30° e 60° latitudine in entrambi gli emisferi. Il getto polare è direttamente legato al tempo superficiale, sterzo cicloni di media latitudine e generando forti venti.

Flusso subtropicale del getto

Situato più vicino a 30° di latitudine e ad una quota leggermente superiore rispetto al getto polare, il getto subtropicale è associato al ramo discendente della cella Hadley. È più debole e più persistente del getto polare. Spesso si fonde con il getto polare in regioni dove il gradiente di temperatura è potenziato, creando un flusso combinato eccezionalmente forte.

Tropicale Jet pasquale

A differenza dei getti polari e subtropicali, il Tropicale Jet Pasquale (TEJ) scorre da est a ovest. Si forma durante l'estate boreale (da giugno a settembre) su Asia e Africa. Il TEJ è guidato dal forte contrasto di temperatura tra l'altopiano tibetano riscaldato e l'Oceano Indiano a sud.

Jet notturno polare

Questo flusso di getto risiede nella stratosfera, a quote da 20 a 50 km, formando sul palo durante i mesi invernali. È guidato dall'estremo raffreddamento della regione polare durante la lunga notte polare, che crea una forte pendenza di temperatura tra il polo e le latitudini medie. La forza e la stabilità del Polar Night Jet sono direttamente collegati al vortice polare. Quando il getto stratosferico indebolisce, può disturbare i troposferi.

Fattori che influenzano la corrente Jet

Il flusso di getto è una caratteristica dinamica la cui posizione e forza sono controllati da diversi fattori di interazione, che agiscono su scala temporale quotidiana, stagionale e interannuale.

Maiusc stagionali

Mentre i raggi diretti del sole migrano tra il Tropico del Cancro e il Tropico del Capricorno, l'intera circolazione globale si sposta. Nell'estate di un dato emisfero, il flusso di getto è generalmente più debole e si trova poleward. In inverno, rafforza e si sposta verso l'equatore. Questa migrazione stagionale è responsabile per i distinti modelli meteorologici di diverse stagioni.

Distribuzione e Orografia di Land-Ocean

I continenti si riscaldano e si raffreddano molto più velocemente degli oceani. Questo differenziale crea variazioni longitudinali nel gradiente della temperatura, causando il flusso del getto ad intensificarsi sulle coste orientali dei continenti in inverno e indebolire gli oceani. Grandi catene montuose, come le Montagne Rocciose e l'altopiano tibetano, agiscono come barriere fisiche che disturbano il flusso.

Oscillazioni climatici

Le teleconnessioni come l'Oscillazione El Niño-Southern (ENSO) e l'Oscillazione Artica (AO) hanno una forte influenza sul flusso del getto. Durante un evento El Niño, il flusso del jet del Pacifico è spesso rafforzato e si estende ulteriormente a est, portando più tempeste agli Stati Uniti meridionali.

Impatto sul clima e sul clima

Il getto è il volante per i sistemi meteorologici nelle latitudini medie, la sua posizione e la sua forza determinano il tipo di tempo sperimentato in grandi regioni del globo.

Tracce di tempesta e ciclogenesi

Cicloni extratropicali si formano lungo il fronte polare, eccitato dal forte gradiente di temperatura che alimenta anche il flusso del getto. Il flusso del getto guida queste tempeste lungo il loro percorso, noto come "la traccia del temporale". La pista della tempesta si trova solitamente direttamente sotto il flusso del getto. Un passaggio nella posizione del flusso del getto porta ad un corrispondente spostamento nella pista della tempesta, causando alcune regioni a sperimentare condizioni più bagnanti o più gravi rispetto al normale.

Bloccaggio di modelli e tempo estremo

Quando il flusso di getto diventa altamente amplificato con onde Rossby di grande portata, un sistema ad alta pressione può essere tagliato fuori dal flusso principale. Questo crea un "modello di blocco" che rimane quasi stazionario per giorni o settimane. I blocchi causano sistemi meteorologici a stallare, portando a condizioni prolungate. Laonda di calore europea del 2003 e laonda di calore russa del 2010 sono stati entrambi associati con modelli di bloccaggio persistenti nel flusso di jet.

Disturbi del Vortex polari

Il vortice polare è una grande area di bassa pressione e aria fredda che circola nella stratosfera sopra l'Artico. Il flusso di getto è essenzialmente il bordo di basso livello di questo vortice. Quando il vortice polare è forte, il flusso di getto è tipicamente forte e zonale. Quando il vortice polare è interrotto o indebolito da un evento "caldante sfrenato texasfero", il flusso altamente si fa spesso fibbie e si indebolisce il flusso polare.

Jet Stream e Aviazione

Il jet stream ha un effetto diretto ed economicamente significativo sull'aviazione. Le compagnie aeree della Commercia pianificano attentamente le loro rotte per sfruttare il flusso di jet. Un volo da New York a Londra che vola verso est con il jet stream può essere più di un'ora più breve del volo di ritorno da Londra a New York, che deve combattere il headwind.

Cambiamento climatico e Jet Stream

Gli scienziati del clima stanno attivamente cercando come il riscaldamento globale stia alterando il comportamento del flusso di getto, che ha implicazioni gravi per i futuri modelli meteorologici e gli eventi estremi.

Ampliamento Artico

L'Artico sta riscaldando più del doppio della media globale, un fenomeno noto come Amplifica Artica. Questo riduce il gradiente di temperatura complessivo tra il polo e l'equatore. Poiché il rapporto termico del vento collega la forza del flusso del getto direttamente a questo gradiente di temperatura, un Arctic che rallenta il flusso medio del flusso polare. Come il Carbon Brief note di base[

Un flusso di moto Wavier

Alcuni scienziati propongono che un flusso di getto più debole tende ad avere una maggiore ampiezza onde Rossby. Queste onde possono diventare "sconvolte" in posizione, portando a modelli di blocco più frequenti e persistenti. Questo aumenterebbe la durata degli eventi meteo, rendendo le onde più intense, inondando più gravi, e siccità più durature.

Migrazione di Poleward

I modelli climatici proiettano costantemente che i flussi di getto in entrambi gli emisferi si spostano verso il basso come il pianeta si riscalda. Questa migrazione poleward è legata all'espansione della cellula Hadley. Un cambio polemico del flusso di getto avrebbe anche spostato le tracce di tempesta di mezza latitudine, che potrebbe portare ad essiccare in regioni che attualmente si basano sulle precipitazioni invernali, come il Mediterraneo, la California e l'Australia meridionale.

Conclusioni

Il getto è una componente centrale del sistema di circolazione atmosferica terrestre. La sua dinamica, governata dal rapporto termico del vento e dall'effetto Coriolis, collega gli squilibri energetici del pianeta al tempo che sperimentiamo in superficie.