Introduzione: la cintura di trasporto globale atmosferica

Il flusso di getto è una potente corrente di vento ad alta quota che scorre da ovest a est in tutto il mondo, tipicamente a quote tra 9 e 16 chilometri sopra la superficie di Earth’ la superficie di questo nastro d'aria, viaggiando a velocità spesso superiore a 150 km/h, agisce come meccanismo di sterzo per i sistemi meteorologici e svolge un ruolo centrale nel determinare i modelli climatici regionali.

Il flusso di getto esiste a causa del contrasto di temperatura tra l'equatore caldo e i poli freddi. Questo contrasto spinge la circolazione atmosferica, e il flusso di getto sorge al confine tra l'aria polare fredda e l'aria di mezza latitudine più calda. Come la Terra ruota, l'effetto Coriolis deflette questo flusso, creando il caratteristico movimento ovest-est. Ma il flusso di getto è molto più di un semplice vento bandell'8212; è una settimana dinamica

Cos'è il Jet Stream?

Due tipi principali: Polar e Subtropical

Il getto non è una sola corrente continua ma piuttosto un insieme di correnti d'aria strette e veloci. I due tipi principali sono il getto polare e il flusso subtropicale del getto. Il getto polare forma al confine tra le masse d'aria polari e mid-latitude, tipicamente vicino al fronte polare, ed è più forte e variabile. Il getto subtropicale si sviluppa vicino alla banda di latitudine di 30°, guidato dal contrasto tra le regioni tropicali e medie stabili.

Struttura e comportamento

Il flusso di getto non scorre in una linea retta; si riferisce alle onde conosciute come onde Rossby. Queste onde possono essere corte e affilate o larghe e gentili. Quando diventano pronunciate, creano creste (bulghe ad alta pressione) e troughs (dips a bassa pressione) che guidano la formazione e il movimento di cicloni e anticicloni. La velocità del flusso di getto è governata dal gradiente di temperatura più forte lungo la zona anteriore-82

Variazioni stagionali del Jet Stream

Intensificazione della pista invernale verso sud e tempesta

Durante l'inverno, il flusso polare si sposta verso sud, guidato dall'espansione dell'aria polare fredda e dall'aumento del contrasto di temperatura tra l'Artico e la metà della latitudini. Questo spostamento verso sud porta masse d'aria fredda in regioni come gli Stati Uniti, l'Europa e l'Asia orientale, e intensifica la pista di tempesta.

Ritiro e Ritmo estivo a nord

In estate, il gradiente di temperatura tra l'equatore e l'Artico diminuisce mentre la regione polare si riscalda e le latitudini si riscaldano. Il flusso di getto indebolisce e si sposta verso nord, a volte ritirandosi bene in Canada o Scandinavia. I getti di Weaker si protrae più lentamente, portando a cicli meteorologici persistenti come le cupole di calore o le precipitazioni prolungate.

Influenza sui sistemi di Monsoon

In Asia, il flusso subtropicale del getto interagisce con l'altopiano tibetano durante la primavera, aiutando ad avviare il monsone indiano. Come il flusso del getto si muove verso nord, permette all'aria oceanica umida di scorrere sul subcontinente, producendo le piogge stagionali.

Impatto di cambiamento climatico sulla Jet Stream

Amplifica artica e gradiente di temperatura bagnato

Forse l'effetto di cambiamento climatico più significativo sul flusso del getto è L'amplificazione Artica— il riscaldamento accelerato della regione artica rispetto al resto del pianeta.

Lente onde Rossby e meteorologia persistente Estremi

La corrente di getto più lenta e più mediata produce velocità di propagazione verso est più piccole per le onde di Rossby. Queste onde di maggiore resistenza possono stallare, bloccando i modelli meteorologici in atto per periodi prolungati. Quando una cresta d'onda sta in bancarelle, crea un sistema di pressione alta persistente che può portare a prolungate onde di calore e siccità.

Modifiche in piste di tempesta e modelli di precipitazione

In alcune regioni, le tempeste possono diventare più intense e seguire percorsi diversi. Ad esempio, un flusso di getto più debole può consentire alle tempeste di rimanere più a lungo su un'area, aumentando le precipitazioni cumulative e il rischio di inondazione. In altre aree, le piste possono cambiare poleward, riducendo le precipitazioni nelle zone di mezza quota già asciutte.

Fattori chiave che influenzano Jet Stream Shifts

Gradi di temperatura

Il driver fondamentale del flusso del getto è il gradiente di temperatura orizzontale tra l'equatore e i poli. Qualsiasi fattore che altera questo gradient—come l'amplificazione artica o il riscaldamento dell'oceano tropicale— indirettamente colpisce la velocità e il modello del flusso del getto.

Ampliamento Artico

Come discusso, il riscaldamento sproporzionato dell'Artico è un fattore chiave: questo riduce il contrasto della temperatura nell'atmosfera inferiore, in particolare durante l'autunno e l'inverno quando il segnale di riscaldamento artico è più forte. I cambiamenti che ne risultano nel comportamento del flusso di getto sono più evidenti nella stagione fredda, ma gli effetti possono portare avanti in primavera e in estate.

Modelli di pressione atmosferica

Le oscillazioni di pressione su larga scala, come l'oscillazione atlantica settentrionale (NAO), l'oscillazione artica (AO), e il modello Pacifico-nord americano (PNA), interagiscono con il flusso del getto. Le fasi positive della NAO e dell'AO sono associate a un flusso di jet più forte e più mite e il tempo invernale in gran parte dell'emisfero settentrionale.

Temperatura di superficie del mare

Anomalie calde e fredde dell'oceano, come quelle associate a El Niño e La Niña nel Pacifico tropicale, possono influenzare a distanza il flusso di getto. El Niño tende a rafforzare ed estendere il flusso di getto del Pacifico, che colpisce i modelli meteorologici in tutto il Nord America. La Niña spesso sposta il flusso di getto verso nord in alcune regioni.

Influenza Stratosferica

Il flusso di getto è influenzato anche dalle condizioni della stratosfera, lo strato sopra la troposfera. Gli eventi di riscaldamento stratosferico Sudden, dove le temperature nella stratosfera aumentano drammaticamente, possono interrompere il vortice polare— una grande circolazione ciclonica che contiene il flusso di getto polare. Quando il vortice polare indebolisce o si divide, l'aria fredda può versare verso sud, causando il tempo invernale grave in flussi di media.

Proiezioni storiche e future

Tendenze osservate nel comportamento del flusso di Jet

I dati osservativi a lungo termine mostrano che la posizione media del flusso di getto non si è spostata drasticamente negli ultimi decenni, ma la sua variabilità è aumentata. Gli studi che utilizzano i dati di rianalisi indicano una tendenza verso modelli di onda estrema più frequenti e persistenti, soprattutto durante l'estate. Il rallentamento del flusso di getto stesso è un argomento di ricerca in corso; altri dataset confermano un rallentamento misurabile nel flusso di jet estivo medio-lut.

Proiezioni di modello per il XXI secolo

I modelli climatici generalmente proiettano un passaggio polemico del flusso di getto in entrambi gli emisferi sotto scenari di emissione elevata, in particolare in estate. Il flusso di getto invernale nell'emisfero settentrionale può anche cambiare poleward, ma il segnale estivo è più forte. Inoltre, i modelli suggeriscono che il flusso di getto potrebbe diventare più "onda" in estate, aumentando il verificarsi di eventi bloccanti e condizioni meteo estreme.

Impatto sulla società e sui sistemi naturali

Agricoltura e sicurezza alimentare

Un crinale ad alta pressione in stalla su una grande regione produttrice di grani può causare danni all'onda di calore durante le fasi critiche della crescita delle colture. Al contrario, un trogolo stazionario può portare ripetute piogge e inondazioni, ritardando la semina o la rovina dei raccolti. Il flusso di getto influenza anche la tempistica e l'intensità del monsoone, che è vitale per miliardi di persone in Asia e Africa.

Risorse idriche e rischi per il fuoco

Siccità estesa, spesso legata a creste persistenti nel flusso del getto, aumentano la probabilità di gravi incendi. I boccoli australiani 2019-2020, ad esempio, sono stati alimentati da un modello di blocco a lungo termine che ha esacerbato le condizioni di siccità.

Domanda di energia e infrastrutture

Prolungato incantesimi freddi o inondazioni di calore guidato da una corrente di getto in stallo picco di energia richiesta per il riscaldamento o il raffreddamento. Questo ceppo di reti elettriche e può portare a blackout, come visto durante la tempesta invernale del 2021 Texas, dove una rottura del vortice polare ha spinto l'aria frigida lontano sud.

Come gli scienziati studiano Jet Stream Shifts

I ricercatori utilizzano una combinazione di osservazioni satellitari, dati meteorologiche (radiosondes), rapporti aerei e prodotti di rianalisi per monitorare il comportamento del flusso di getto in quasi-real-time e nel corso dei decenni. I modelli climatici di varia complessità aiutano a simulare il flusso di getto sotto diversi scenari di forzatura, e sono costantemente raffinati utilizzando principi basati sulla fisica e tecniche di apprendimento automatico per rappresentare meglio il comportamento dell'onda e il blocco.

La scuola online di NOAA JetStream[] offre un eccellente primer sulle basi del getto; un articolo NASA sui flussi di getto di wobbly collega il concetto a condizioni meteo estreme; il spiega il flusso di corrente ENLT7.gov blog[F]

Conclusioni

Il getto è una componente fondamentale della Terra’ il sistema climatico, ma il suo comportamento sta cambiando in modi che hanno conseguenze dirette per i modelli meteorologici, gli eventi estremi e la stabilità della società. I cambiamenti stagionali sono naturali, ma l'accelerazione del riscaldamento dell'Artico sta causando il flusso di getto di diventare più lento e più ondulato, che porta a anomalie meteorologiche più durevoli e più intense.