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Jetstream

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Jetstream

Der Jetstream ist ein Starkwind im globalen Windsystem, der einen sehr starken Einfluss auf das tägliche Wetter hat. Doch was genau ist der Jetstream? Wie entsteht er und welche Auswirkungen hat er speziell auf das Wetter?

Jetstream – Definition

Der Jetstream (auf Deutsch auch Stahlstrom) zählt zu den schnellsten Luftströmen, die auf der Erde wehen. Als Jetstream bezeichnet man einen starken, röhrenförmigen Windstrom, der als Starkwindband von West nach Ost weht. Dieser bewegt sich in einer fast horizontalen Achse in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre in 8 bis 12 km Höhe und kann eine Geschwindigkeit von 250 bis 550 km/h erreichen. Es gibt mehrere, verschiedene Jetstreams. Zu den wichtigsten zählen der Polarfrontjet und der Subtropenjet.

Jetstream – Entstehung

Durch die unterschiedliche Sonneneinstrahlung entstehen Luftmassen mit unterschiedlicher Temperatur. Während die warme Luft am Äquator weiter nach oben steigen kann, staut sich die kalte Luft an den Polen näher am Boden. Das liegt an der höheren Dichte der kalten Luft, was sie damit auch schwerer macht. Zudem nimmt der Luftdruck schneller mit der Höhe ab als bei warmer Luft. Dadurch entsteht ein unterschiedliches Druckgefälle zwischen den verschieden warmen Zonen.

An den Grenzen zwischen Polar-Zelle, Ferrel-Zelle und Hardley-Zelle stoßen diese Luftmassen aufeinander und versuchen sich auszugleichen.

Die Polar-Zelle, die Ferrel-Zelle und die Hardley-Zelle bilden zusammen das System der Planetaren Zirkulation in der Troposphäre. Es sind Zirkulationssysteme, die den gesamten Erdball umfassen und die Wetterdynamik der Erde bestimmen.

Mehr Informationen zu den einzelnen Windsystemen findest Du in separaten Artikeln.

Die Luft strömt in Richtung des geringeren Luftdrucks, von Süden nach Norden. Sie steigt im kälteren Bereich auf und sinkt in dem wärmeren Bereich wieder ab. Dies wird auch thermisch indirekte Zirkulation genannt. Im oberen Bereich zwischen diesen Zirkulationssystemen bilden sich Jetstreams.

Jetstream Zirkulation Entstehung Graphik StudySmarterAbbildung 1: Atmosphärische Zirkulation mit JetstreamsQuelle: wiki.bildungsserver.de

Während sich die Luft in Richtung Norden bewegt, wird sie durch die Corioliskraft auf der Nordhalbkugel nach Osten, auf der Südhalbkugel nach Westen abgelenkt. Die Jetstreams selbst werden immer nach Osten gelenkt. Sobald diese Strömungen parallel zum Druckgefälle laufen, entsteht ein sogenanntes “geostrophisches Kältegleichgewicht”.

Durch die fehlende Reibung in der Höhe können die Höhenwinde rasante Geschwindigkeiten erreichen. Der Polarjet ist aber gegenüber dem Subtropenjet deutlich weniger ausgeprägt.

Jetstreams gelten als die stärksten Winde der Erde. Sie können Windspitzen von bis zu 550 km/h erreichen. Dabei fällt die Windgeschwindigkeit sowohl vertikal als auch horizontal mit zunehmender Entfernung vom Strömungszentrum schnell ab.

Die Grenzen zwischen den Luftzonen verlaufen nicht geradlinig, was dazu führt, dass auch der Jetstream einer ungleichmäßigen Strömungsbahn folgt. Wenn der Strom eine kritische Strömungsgeschwindigkeit überschreitet, fängt er an zu mäandrieren und verändert dabei ständig seine Lage, Form und Intensität.

Vom Mäandrieren spricht man, wenn etwas ein kurvenreiches, verschlungenes Muster aufweist. Das ist zum Beispiel bei Wasserverläufen von Flüssen der Fall.

Verstärkt wird dieser Effekt durch Gebirgsketten, wie den Himalaja oder den Rocky Mountains. Durch diese Bewegung entstehen Wellenberge und -täler. Diese werden auch Tröge und Rücken genannt.

In den Wellenbergen entstehen Hochs, die trockenere Luft und oftmals Sonnenschein bringen. Die Wellentäler hingegen bilden Tiefs aus, die mit Wolken und Regen einhergehen. Die Hochdruckgebiete drehen sich dabei in die rechte Richtung und die Tiefdruckgebiete nach links.

Während der Jetstream schlingert, entwickeln sich lange Wellen, welche auch als Rossby-Wellen bezeichnet werden. Normalerweise liegen drei bis fünf dieser Wellen auf dem Erdumfang. Ihre Länge kann mehrere 1000 Kilometer betragen und sobald sie sich stark bewegen, können sich einzelne Wellen abschnüren. Sie können sich dann zu eigenständigen Hochs und Tiefs formieren.

Bei einem abgeschnürten Tief wird von einem Cut-Off gesprochen. Ein sich eigenständig entwickelndes Hoch kann dann die Westströmung blockieren. Dadurch wird es auch als blockierendes Hoch bezeichnet. Auf der Nordhalbkugel treten Cut-Off und blockierende Hochs öfter auf, da es mehr Gebirgsketten gibt, die Verwirbelungen wahrscheinlicher machen.

Im Vergleich zu anderen Wetterphänomenen ist der Jetstream sehr verlässlich und konstant, was die Vorhersage seiner Auswirkungen erleichtert.

Wenn ein Hoch für längere Zeit von zwei Tiefs flankiert ist und dabei kaum die Position ändert, spricht man von einer Omegalage. Diese kann zum einen zu langen Hitzewellen an einem Ort und gleichzeitig zu gewaltigen Niederschlägen an einem anderen Ort führen.

Der Polarjet als wichtigster Jetstream

Der Polarjet ist der wichtigste Jetstream. Je nach Lage der Polarfront liegt er zwischen 40° und 60° nördlicher bzw. südlicher Breite. Dieser Strom tritt das ganze Jahr über auf, weil durch das Aufeinandertreffen von kalter Polarluft und der eher gemäßigten wärmeren Luftmassen ein relativ großes horizontales Temperaturgefälle entsteht. Seine maximale Ausprägung liegt allerdings im Winter, da dort die Temperaturunterschiede am höchsten sind.

Der Polarjet ist entscheidend für das Wetter. Wenn er Richtung Pol ausschlägt, bilden sich Tiefdruckgebiete, schlägt er Richtung Süden aus, entstehen Hochdruckgebiete. Da sich der Strom in bevorzugten Bahnen bewegt, ist er relativ beständig. Seine Bänder sind allerdings wenige tausend Kilometer lang und spalten sich bevorzugt im Sommer zu zwei Ästen auf. Das kann in unseren Breitengraden zu einem stabilen Sommerwetter führen. Schlingert der Strom aber über Mitteleuropa, ist mit einem wechselhaften Sommer zu rechnen, der viel Regen und Wind mitbringen kann.

Jetstream Cirrus Wolken StudySmarterAbbildung 2: Cirruswolken deuten auf den Jetstream hinQuelle: pixabay.com

Jetstream – Der Subtropenjet

Im Vergleich zum Polarjet hat der Subtropenjet eine deutlich geringere Windgeschwindigkeit und verändert seine Lage im Laufe des Jahres kaum. Er ist deutlich weniger beeinflusst durch die Jahreszeiten. Am häufigsten bildet er sich in den Wintermonaten in den geografischen Breiten von 20° bis 35° von Westen nach Osten. Im Gegensatz zum Polarjet ist der Subtropenjet deutlich beständiger in seiner Lage und Intensität und zieht sich in einer geschlossenen Bahn um den gesamten Erdball.

Neben dem Polarjet und dem Subtropenjet existiert noch der tropische Jetstream. Dieses Ostwindband wird auch als Tropical Easterly Jet bezeichnet.

Zusammenhang zwischen Jetstream und Klimawandel

Lange Zeit hielt sich die Theorie, dass die Erwärmung der Arktis zu einer Schwächung des Jetstreams führen könnte. Es wurde angenommen, dass es in den mittleren Breiten zu mehr Wetterextremen kommen würde. Wissenschaftler*innen stellten dazu neue Studien auf, die darin keinen Zusammenhang bestätigten.

Das Vorkommen von extremen, ortsfesten Verhältnissen hängt mit dem gelegentlich sehr starken Mäandrieren des Stroms zusammen. Wenn die Schleifen sehr weit nach Norden und Süden ausschlagen, kann es zu sogenannten stehenden Wellen kommen. Die Wellenberge wandern dann nicht mehr so schnell und können somit den üblichen Wechsel der Wetterlagen blockieren. Das kann bei Wellenbergen zu längeren Hitzewellen und bei Wellentälern zu extremen Kälteeinbrüchen führen.

Jedoch fanden die Forscher*innen heraus, dass der Jetstream sich generell mehr nordwärts verlagert hat. Dadurch kommt es in den subpolaren und mittleren Breiten zu vermehrten Niederschlägen. In den Subtropen ist hingegen die Wahrscheinlichkeit für trockenere Phasen größer geworden.

Jetstream aus dem All StudySmarterAbbildung 3: Der Jetstream aus dem All betrachtet Quelle: woespana.es

Jetstream – Das Wichtigste

  • Der Jetstream ist ein Luftstrom, der sich in mehreren Bändern über die Erde bewegt.

  • Er bildet sich in den oberen Luftschichten zwischen Polar-, Ferrel- und Hardley-Zelle.

  • Es werden mehrere Formen von Jetstreams unterschieden.

  • Der Jetstream mäandriert und entwickelt so Wellenberge und -täler.

  • Wellenberge sorgen für ein Hochdruckgebiet, Wellentäler für ein Tiefdruckgebiet.

  • Jetstreams zählen zu den konstantesten Wetterphänomenen.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Jetstream

Jetstream heißt auf Deutsch "Stahlstrom".

Der Jetstream verläuft in mehreren Bahnen um die Erde herum. Diese Bahnen liegen zwischen den Gebieten mit dem größten Druckunterschied. Diese Druckunterschiede kommen durch die verschiedenen Temperaturzonen zustande. 

Der Jetstream verläuft in einer fast horizontalen Achse in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre in 8 bis 12 km Höhe.

Durch den Jetstream entstehen Hoch- und Tiefdruckgebiete, die sich mäandrierend über die Erdkugel bewegen.

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