Corriente en chorro

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Las nubes a lo largo de una corriente en chorro sobre Canadá.
Corrientes de chorro de flujo de oeste a este en la parte superior de la troposfera.

Las corrientes en chorro son de corriente rápida, estrecha las corrientes de aire en la atmósfera de algunos planetas , incluida la Tierra . Las corrientes en chorro principal se encuentra cerca de la tropopausa , la transición entre la troposfera (donde la temperatura disminuye con la altitud ) y la estratosfera (donde el aumento de la temperatura con la altitud). [1] Las corrientes en chorro en la Tierra son los principales vientos del oeste (que fluye de oeste a este ). Sus caminos suelen tener un serpenteante forma, las corrientes en chorro puede iniciar, detener, dividido en dos o más partes, se combinan en una sola corriente o flujo en varias direcciones como la dirección opuesta a la mayoría de los aviones. Las corrientes más fuertes son los chorros jet polar, alrededor de las 07.12 kilómetros (23,000-39,000 pies) sobre el nivel del mar, y los chorros más altos y más débiles algo subtropicales alrededor de 10 a 16 km (33,000-52,000 pies). El hemisferio norte y el hemisferio sur tienen cada vez un chorro polar y un chorro subtropical. El chorro polar del hemisferio norte de los flujos de más de la mitad de las latitudes del norte de América del Norte , Europa y Asia y sus océanos de intervención, mientras que el jet polar del hemisferio sur en su mayoría los círculos de la Antártida durante todo el año.

Las corrientes en chorro son causados ??por una combinación de un planeta rotación sobre su eje y calentamiento de la atmósfera (por la radiación solar y, en algunos otros planetas que la Tierra, el calor interno ). El efecto de Coriolis describe cómo la superficie de un planeta y la atmósfera se mueven más rápido en el planeta ecuador mientras se mueve con relativa lentitud en el polos . Las corrientes en chorro se forman cerca de los límites de las masas de aire adyacentes con diferencias significativas en la temperatura , como la región polar y el aire caliente hacia el ecuador. [2]

Los meteorólogos utilizan la ubicación de algunas de las corrientes en chorro, como una ayuda en el pronóstico del tiempo . La relevancia comercial principal de las corrientes en chorro se encuentra en los viajes aéreos, como el tiempo de vuelo pueden ser dramáticamente afectados por cualquiera de volar con el flujo o en contra del flujo de una corriente en chorro. aire claro turbulencia , un peligro potencial para la seguridad de los aviones de pasajeros, a menudo es En los alrededores de una corriente en chorro. Uno de los beneficios futuros de las corrientes en chorro puede ser el poder turbinas de viento en el aire .

Existen también otros aviones. Durante el verano del hemisferio norte, el este chorros se forman en las regiones tropicales, por lo general en una región donde el aire seco se encuentra con el aire más húmedo en las altas altitudes. Bajo nivel de los aviones también son típicos de diversas regiones como el centro de Estados Unidos.

Contenido

[ editar ] Descubrimiento

Después de la erupción de 1883 del volcán Krakatoa , observadores del tiempo y se asigna un seguimiento de los efectos en el cielo durante varios años. Que calificó el fenómeno de la "corriente de humo ecuatorial." [3] [4] En la década de 1920, un meteorólogo japonés, Oishi Wasaburo , [5] detecta la corriente en chorro desde un sitio cerca de Monte Fuji . El seguimiento de los globos piloto , también conocido como pibals (globos utilizados para determinar los vientos de nivel superior), [6] , ya que se elevó en la atmósfera. Oishi trabajo es en gran parte pasó desapercibido fuera de Japón. Piloto estadounidense Wiley Post , el primer hombre en volar alrededor del mundo en solitario en 1933, se da a menudo un poco de crédito por el descubrimiento de las corrientes en chorro. Nota inventó un traje presurizado que le permiten volar por encima de 6.200 metros (20.300 pies). En el año antes de su muerte, Post hizo varios intentos en un vuelo transcontinental de gran altitud, y se dio cuenta que a veces su velocidad de avance muy superiores a la velocidad del aire. [7] meteorólogo alemán Heinrich Seilkopf se le atribuye haber acuñado un término especial, Strahlströmung ( literalmente " jet streaming ") para el fenómeno en 1939. [8] (el uso del alemán moderno es "Strahlstrom".) comprensión Muchos de crédito fuentes reales de la naturaleza de las corrientes en chorro a regular y repetida ruta de vuelo, recorridos durante la Segunda Guerra Mundial . Volantes notado constantemente vientos de cola del oeste de más de 100 kilómetros por hora en los vuelos, por ejemplo, de los EE.UU. al Reino Unido. [9]

[ editar ] Descripción

Configuración general de las corrientes en chorro polar y subtropical
Sección transversal de las corrientes en chorro subtropical y polar por la latitud

Corrientes de chorro polar se encuentra normalmente cerca de los 250 hPa nivel de presión, o 7 kilómetros (4.3 millas) a 12 kilómetros (7,5 millas) por encima del nivel del mar , mientras que las corrientes de chorro subtropical más débiles son mucho más altas, entre 10 kilómetros (6,2 millas) y 16 kilómetros (9.9 millas) sobre el nivel del mar. En cada hemisferio, tanto en las corrientes en chorro de nivel superior forma se rompe cerca de la tropopausa, que es a mayor altitud, cerca del ecuador que en los polos, con grandes cambios en su altura se producen cerca de la ubicación de la corriente en chorro. [10 ] [11] La corriente en chorro polar del hemisferio norte es más frecuente entre las latitudes 30 ° N y 60 ° N , mientras que la corriente en chorro subtropical del norte cerca de la latitud 30 ° N. La corriente en chorro superior se dice que es "seguir al sol", como se mueve hacia el norte durante la estación cálida, o finales de la primavera y el verano, y hacia el sur durante la estación fría, o en otoño e invierno. [12] [13]

El ancho de una corriente en chorro suele ser unos pocos cientos de kilómetros y su espesor vertical, a menudo menos de tres millas. [14]

Meandros del arroyo en el hemisferio norte en chorro polar en desarrollo (a), (b), y finalmente separar una "gota" de aire frío (c). Naranja: las masas de aire cálido, de color rosa: corriente en chorro.

Las corrientes en chorro son generalmente continuo a lo largo de largas distancias, pero discontinuidades son comunes. [15] La trayectoria del chorro normalmente tiene una forma serpenteante, y estos meandros se propagan al este, a velocidades más bajas que la de los reales de viento dentro del flujo. Cada gran meandro, o una onda, dentro de la corriente en chorro que se conoce como ondas de Rossby . Las ondas de Rossby son causados ??por cambios en el efecto Coriolis con la latitud, y se propagan hacia el oeste con respecto al flujo que se insertan, que ralentiza la migración hacia el este de depresiones y crestas de nivel superior en todo el mundo en comparación con sus canales integrados de onda corta. [16 ] canales de onda corta son más pequeños paquetes de energía de nivel superior, en la escala de 1.000 kilómetros (620 millas) a 4.000 kilómetros (2.500 millas) de largo, [17] que se mueven por el patrón de flujo en torno a gran escala, o de onda larga, las crestas y valles en las ondas de Rossby. [18] Las corrientes en chorro puede dividirse en debido a la formación de un nivel superior dos cerrados bajo, que desvía una parte de la corriente en chorro en su base, mientras que el resto de la jet se mueve por el norte.

Las velocidades del viento varían en función de la temperatura gradiente , excede los 92 kilómetros por hora (50 nudos), [15] , aunque las velocidades de más de 398 kilometros por hora (215 nudos) se han medido. [19] Los meteorólogos ahora entienden que el camino de la reacción corrientes de los novillos ciclónica sistemas de tormentas en los niveles inferiores de la atmósfera, y por lo tanto el conocimiento de su curso se ha convertido en una parte importante de las previsiones meteorológicas. Por ejemplo, en 2007, Gran Bretaña sufrió graves inundaciones como consecuencia del chorro polar permanecer al sur durante el verano. [20] [21]

Los chorros polares y subtropicales de mezcla en algunos lugares y tiempos, mientras que otras veces están bien separados.

[ editar ] Causa

Representación muy idealizada de la circulación global. Los chorros de nivel superior tienden a fluir en latitud a lo largo de los límites de la célula.

En general, los vientos son más fuertes en la tropopausa (excepto durante los tornados , huracanes u otras situaciones anómalas). Si dos masas de aire de diferentes temperaturas o densidades se encuentran, la diferencia de presión resultante causada por la diferencia de densidad (que causa el viento) es el más alto dentro de la zona de transición. El viento no se derivan directamente de la caliente a la zona fría, pero es desviado por el efecto Coriolis, y fluye a lo largo de la frontera de las dos masas de aire. [22]

Todos estos hechos son consecuencia de los vientos térmicos relación. El equilibrio de fuerzas en una parcela de la atmósfera en la dirección vertical es principalmente entre el gradiente de presión y la fuerza de la gravedad, el equilibrio a que se refiere como hidrostática . En el horizontal, el equilibrio dominante fuera de los trópicos se encuentra entre el efecto de Coriolis y el gradiente de presión, el equilibrio a que se refiere como geostrófica . Teniendo en cuenta tanto hidrostática y balance geostrófico, se puede obtener la relación del viento térmico: la derivada vertical del viento horizontal es proporcional al gradiente de temperatura horizontal. El sentido de la relación es tal que la temperatura disminuye hacia los polos implica que los vientos de desarrollar un mayor componente hacia el este como uno se mueve hacia arriba. Por lo tanto, el fuerte movimiento hacia el este, las corrientes en chorro son, en parte, una simple consecuencia del hecho de que el ecuador es más cálido que los polos norte y sur. [22]

La relación del viento térmico no de inmediato una explicación de por qué los vientos se organizan en forma de chorros apretados, en lugar de distribuirse de manera más amplia en el hemisferio. Hay dos factores que contribuyen a esta agudeza de los chorros. El primer factor es la tendencia para el desarrollo de las perturbaciones ciclónicas en las latitudes medias para formar frentes - fuerte gradiente de temperatura localizados. La corriente en chorro polar frente se puede considerar como el resultado de esta frontogénesis proceso en las latitudes medias, como las tormentas se concentran el contraste de temperaturas norte-sur en las regiones relativamente estrecho. [15]

[ editar ] jet polar

La corriente en chorro polar se puede considerar como el resultado de esta frontogénesis proceso en las latitudes medias. [15]

[ editar ] jet subtropical

Un segundo factor que contribuye a la nitidez de chorro es más apropiado para el chorro subtropical. Las formas de chorro subtropical en el límite hacia el polo de la zona tropical célula de Hadley y de primer orden esta circulación es simétrico con respecto a la longitud. Aire tropical sube a la tropopausa , debido principalmente a los sistemas de tormentas en la zona de convergencia intertropical , y se mueve hacia los polos antes de hundirse, lo que es la circulación de Hadley. Como lo hace por lo que tiende a conservar el momento angular, ya que la fricción es pequeña por encima del suelo. En los movimientos del hemisferio norte se desvía a la derecha por la fuerza de Coriolis , que por los polos (norte) el aire en movimiento implica un componente mayor hacia el este de los vientos. [23] Alrededor de 30 grados desde el ecuador la velocidad del viento de chorro se han convertido en lo suficientemente fuerte que fueron el chorro hacia los polos para ampliar aún más el aumento de la velocidad del viento sería inestable, por lo que el avión es limitado.

[ editar ] Otros planetas

Júpiter ambiente 's tiene varias secuencias de reacción, la formación de la estructura familiar de color en bandas, causado por el calentamiento interno. [19] Los factores que controlan el número de corrientes en chorro en la atmósfera de un planeta es un área activa de investigación en meteorología dinámica. En los modelos, ya que se aumenta el radio del planeta, manteniendo todos los demás parámetros fijos, el número de corrientes de aire aumenta.

[ editar ] Usos

En la Tierra, la corriente en chorro polar norte es la más importante para la aviación y los pronósticos meteorológicos, ya que es mucho más fuerte y a una altura mucho más baja que las corrientes en chorro subtropical, y también cubre muchos países en el hemisferio norte , mientras que el chorro polar del sur corriente en su mayoría círculos la Antártida y, a veces el extremo sur de América del Sur . La corriente en chorro plazo en estos contextos lo que suele implicar la corriente en chorro polar norte.

[ editar ] Aviación

Los vuelos entre Tokio y Los Ángeles con la corriente en chorro hacia el este y un gran círculo ruta hacia el oeste.

La ubicación de la corriente en chorro es muy importante para la aviación. El uso comercial de la corriente en chorro comenzó el 18 de noviembre de 1952, cuando Pan Am volaba de Tokio a Honolulu a una altitud de 7.600 metros (24.900 pies). Se redujo el tiempo de viaje en más de un tercio, 18 a 11,5 horas. [24] No sólo reducen el tiempo de vuelo, sino que también las redes de ahorro de combustible para la industria aérea. [25] En América del Norte, el tiempo necesario para volar al este a través del continente puede ser reducido en un 30 minutos si un avión puede volar con la corriente en chorro, o un aumento de más de esa cantidad si se debe volar hacia el oeste en su contra.

Asociados con las corrientes en chorro es un fenómeno conocido como turbulencia en aire claro (CAT), causada por verticales y horizontales de cizalladura del viento conectado a las corrientes en chorro. [26] El CAT es más fuerte en el frío aire de lado de la reacción, [27] y al lado de justo debajo del eje del chorro. [28] turbulencia en aire claro puede hacer que las aeronaves de paso y para representar un riesgo de seguridad de los pasajeros que ha causado accidentes fatales, como la muerte de un pasajero en el vuelo 826 de United Airlines (1997) . [29 ] [30]

[ editar ] generación de energía futuro

Los científicos están investigando formas de aprovechar la energía eólica dentro de la corriente en chorro. Según una estimación, de la energía potencial del viento en la corriente en chorro, sólo el 1 por ciento sería necesario para satisfacer las necesidades actuales de energía del mundo. La tecnología necesaria informa tomaría 10-20 años en desarrollarse. [31]

[ editar ] El huracán protección

Tenga en cuenta la gran banda de humedad que se desarrolló este de la isla de Hawaii que vino por el huracán.

La corriente en chorro se piensa que es una de las razones la mayoría de las islas Hawai se han resistido a la larga lista de los huracanes Hawaii que se han acercado. Por ejemplo, cuando el huracán Flossie se acercó y se disipó antes de llegar a tierra, la NOAA citado pura vertical del viento como se evidencia en la foto. [32]

[ editar ] ataque aéreo sin motor

Hacia el final de la Segunda Guerra Mundial los japoneses globo de fuego fue diseñado como un arma barata la intención de hacer uso de la corriente en chorro sobre el Océano Pacífico para llegar a la costa oeste de Canadá y los Estados Unidos . Eran relativamente ineficaz como armas, pero fueron utilizados en uno de los pocos ataques en América del Norte durante la Segunda Guerra Mundial , causando seis muertos y una pequeña cantidad de daño. [33]




[ editar ] Los cambios debido a los ciclos climáticos

[ editar ] Los efectos de El Niño

Impacto de El Niño y La Niña sobre América del Norte

El de El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) influye en la ubicación promedio de las corrientes en chorro de nivel superior, y da lugar a variaciones cíclicas en la precipitación y temperatura a través de América del Norte, además de afectar a los ciclones tropicales de desarrollo en el Pacífico oriental y de las cuencas del Atlántico. Combinado con la Oscilación Decadal del Pacífico , El Niño también puede impacto de la lluvia fría temporada en Europa. [34] Los cambios en ENOS también cambiar la ubicación de la corriente en chorro sobre América del Sur, que en parte afecta la distribución de las precipitaciones en todo el continente. [35]

[ editar ] El Niño

Durante El Niño acontecimientos, aumento de las precipitaciones se espera en California debido a una más al sur, pista zonal tormenta. [36] Durante la parte de El Niño de El Niño, las precipitaciones aumentaron las caídas a lo largo de la costa del Golfo y el sureste debido a un fuerte de lo normal, y más al sur, corriente en chorro polar. [37] Las nevadas son mayores que el promedio en todo el sur de las Rocallosas y la Sierra Nevada gama de montaña, y está bien por debajo de lo normal en el Alto Medio Oeste y los estados de los Grandes Lagos. [38] La franja norte de los 48 presenta temperaturas por encima de lo normal durante el otoño y el invierno, mientras que la costa del Golfo experiencias temperaturas por debajo de lo normal durante la temporada de invierno. [39] [40] La corriente en chorro subtropical en las profundidades tropicales del hemisferio norte se ha mejorado debido a la convección aumentó en la zona ecuatorial Pacífico, lo que disminuye la ciclogénesis tropical en el Atlántico tropical por debajo de lo normal, y aumenta la actividad de ciclones tropicales en el Pacífico oriental. [41] En el hemisferio sur, la corriente en chorro subtropical se desplaza hacia el ecuador, o hacia el norte, de su posición normal, lo que desvía los sistemas frontales y los complejos de tormenta llegue a las partes centrales del continente. [35]

[ editar ] La Niña

En América del Norte durante La Niña , aumento de las precipitaciones se desvía hacia el noroeste del Pacífico debido a la trayectoria de las tormentas más al norte y la corriente en chorro. [42] La trayectoria de la tormenta se desplaza hacia el norte, lo suficientemente lejos para traer condiciones más húmedas que lo normal (en forma de aumento de las nevadas) veranos de los estados del medio oeste, así como caliente y seco. [43] [44] Las nevadas son por encima de lo normal en el noroeste del Pacífico y los lagos de Great Western. [38] Al otro lado del Atlántico Norte, la corriente en chorro es más fuerte de lo normal, que dirige fortalecimiento de los sistemas con el aumento de las precipitaciones hacia Europa. [45]

[ editar ] El Dust Bowl

La evidencia sugiere que la corriente en chorro fue al menos parcialmente responsable de las condiciones de sequía generalizada durante la década de 1930 Dust Bowl en el Medio Oeste de Estados Unidos. Normalmente, la corriente en chorro fluye hacia el este sobre el Golfo de México y se vuelve hacia el norte, tirando hacia arriba la humedad y el vertido de lluvia en el Great Plains . Durante la gran sequía, la corriente en chorro débil y cambió el curso de viajar más al sur de lo normal. Esta hambre de las Grandes Llanuras y en otras zonas de la región central de la lluvia preciosa creación de condiciones de mucho polvo. [46]

[ editar ] a largo plazo los cambios climáticos

Durante 2007, 2008, 2009, el Jet Stream ha estado en una latitud anormalmente bajo en el Reino Unido, situada cerca del Canal Inglés , alrededor de 50 ° N en lugar de su norte más habitual de latitud Escocia de alrededor de 60 ° N. Sin embargo, entre 1979 y 2001, se ha comprobado que la posición de la corriente en chorro se ha estado moviendo hacia el norte a una velocidad de 2,01 kilómetros (1,25 millas) por año en todo el hemisferio norte . América del Norte, este tipo de cambio podría conducir a condiciones más secas en todo el sur de los Estados Unidos y más frecuentes y más intensos ciclones tropicales en el trópico. Una deriva lenta hacia los polos similares se encontraron al estudiar el hemisferio sur corriente en chorro sobre el mismo período de tiempo. [47]

[ editar ] Otros de nivel superior jets

[ editar ] jet noche polar

La corriente en chorro polar de la noche se forma sólo en los meses de invierno (es decir, noches polares ) del año en sus respectivos hemisferios ° de latitud alrededor de 60 años, pero a una altura mayor que el jet polar, de cerca de 80.000 pies. [48] Durante estos meses oscuros del aire de alta en los polos se hace mucho más frío que el aire sobre el ecuador. Esta diferencia de temperatura da lugar a extrema presión de aire en la estratosfera, las diferencias que, al combinarse con el efecto Coriolis, crear los chorros de la noche polar, que la carrera hacia el este a una altura de aproximadamente 30 millas. [49] En el interior del avión la noche polar es la polar vórtice . El aire más caliente sólo puede moverse a lo largo del borde del vórtice polar, pero no entrará en él. Dentro del vórtice, el aire frío polar se hace más frío y más frío ni con aire más cálido de latitudes más bajas, ni la energía del sol durante la noche polar . [50]

[ editar ] chorros de nivel bajo

Hay vientos máximos en los niveles inferiores de la atmósfera que también se les conoce como los aviones.

[ editar ] Barrera de jet

Un avión de la barrera en los niveles bajos se forma justo arriba de las cadenas de montañas, con las montañas obligando al avión a ser orientadas en paralelo a las montañas. La barrera montañosa aumenta la fuerza del viento de bajo nivel en un 45 por ciento. [51] En América del Norte Grandes Planicies del sur un chorro de bajo nivel de combustible ayuda a la actividad de tormentas eléctricas durante la noche durante la temporada de calor, normalmente en forma de sistemas convectivos de mesoescala que forman durante las horas de la noche. [52] Un fenómeno similar se desarrolla a través de Australia, que atrae la humedad hacia el polo del Mar de Coral para de corte bajas que se forman principalmente en partes del sudoeste de los continentes . [53]

[ editar ] chorro de salida del Valle

Un chorro de salida del valle es un fuerte, valle abajo, la corriente de aire elevadas que emerge por encima de la intersección del valle y su llanura adyacente. Estos vientos alcanzan con frecuencia un máximo de 20 m / s (45 mph) a una altura de 40 200 metros sobre el suelo. Los vientos de superficie por debajo de la jet pueden influir en la vegetación, pero son significativamente más débiles.

Lo más probable es que se encuentran en regiones de valles que presentan los sistemas de viento de la montaña diurnos, como los de las sierras secas de los EE.UU.. Profundos valles que terminan abruptamente en una planicie son más afectadas por estos factores que son los que poco a poco convertirse en profundas a medida que aumenta la distancia valle abajo. [54]

[ editar ] África

El nivel medio de chorro del este de África se produce durante el verano del hemisferio norte entre 10 º N y 20 ° N por encima de África Occidental, y la nocturna hacia el polo chorro de bajo nivel se produce en las grandes llanuras de África oriental y sur. [55] La baja nivel de corriente en chorro del este de África se considera que juegan un papel crucial en el suroeste del monzón de África, [56] y ayuda a formar las ondas tropicales que marcha a través de la zona tropical del Atlántico y el Pacífico oriental durante la estación cálida. [57] La formación de la baja térmica sobre el norte de África conduce a una corriente en chorro de bajo nivel del oeste a partir de junio hasta octubre. [58]

[ editar ] Véase también

[ editar ] Referencias

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