SNC03705

komórkach ulega sezonowym zmianom. W lecie na półkuli północnej wszystkie komórki przesunięte są ku północy, w zimie ku południowi.

Przede wszystkim zmianie ulega położenie międityzwrotnikowej strefy zbieżności. W styczniu (rys. 7.46) przesuwa się ona daleko na południe, przekraczając nad Afryka i Ameryką Południową równoleżnik 20°S. Pasaty po przekroczeniu równika zmieniają kierunek ze wschodniego na zachodni, ponieważ wieją już nie do, lecz od równika ku wyższym szerokościom geograficznym, a siła Coriolisa, która na półkuli północnej działała w prawo od kierunku ruchu, na półkuli południowej zmienia kierunek na przeciwny (w lewo od kierunku ruchu). W lipcu (rys. 7.47) międzyzwrotnikowa strefa zbieżności przesuwa się daleko na północ, nad południowo-wschodnią Azją przekraczając nawet równoleżnik 40*N. I tym razem pasaty po przekroczeniu równika zmieniają kierunek z wschodniego na zachodni. Inne sezonowe zmiany pola ciśnienia i cyrkulacji na Ziemi są opisane w rozdziale 10.

7.12. Gómotroposferyczne prądy strumieniowe

Pionierem badań górnych wiatrów był angielski meteorolog, W. Clement Ley, który już w końcu XIX w. analizował prędkość i kierunek górnych prądów na podstawie obserwacji chmur piętra wysokiego. Instrumentalne pomiary wiatru w górnej troposfeize rozpoczęto w latach 20. XX wieku. Wykorzystywano do tego celu radiosondy, które mierzyły m.in. ciśnienie w wyższej atmosferze. Na podstawie rozkładu tego parametru wyznaczano prędkość i kierunek wiatru. Pomiary te zainicjował Wasaburo Ooishi, pierwszy dyrektor japońskiego obserwatorium do badań wyższych warstw atmosfery w Tatcno. Ooishi wykonał 1288 obserwacji i stwierdził, że silne wiatry nad Japonią pojawiają się regularnie każdej zimy. W1939 r. niemiecki meteorolog, Seilkopf, wprowadził do literatury pojęcie prądu strumieniowego (Strahlstromung). W tym samym roku Carl Gustaf Rossby, szwedzki meteorolog pracujący w Stanach Zjednoczonych, udowodnił teoretycznie istnienie prądów strumieniowych i wprowadzi! do literatury anglojęzycznej pojęcie jel stnam. O ogromnym znaczeniu tego fenomenu pogodowego przekonano się w czasie II wojny światowej, kiedy samoloty aliantów lecące na wschód nad obszarem Niemiec napotkały wiatry zachodnie o prędkości ok. 240 km/h. Dzięki nim wcześniej osiągnęły cci na terytorium wroga. Jednak w drodze powrotnej prędkość samolotów względem powierzchni ziemi zmalała do 94 km/h, co doprowadziło do dużych strat spowodowanych ostrzałem artyleryjskim.

Można wyróżnić trzy główne etapy rozwoju systemu obserwacji górnych warstw atmosfery: najwcześniejszy rozpoczynający się wraz z pierwszym zastosowaniem radiosond. trwający do 1958 r. (ogłoszonego Międzynarodowym Rokiem Geofizycznym), drugi, oparty na gęstszej i w miarę równomiernie pokrywającej obszar kuli ziemskiej sieci sondaży serologicznych, i trzeci wykorzystujący globalny system obserwacji satelitarnych wprowadzony w 1979 r. w trakcie realizowania pierwszego eksperymentu badawczego GARP (GlobalAtmosphaic Research Project).

Prądem strumieniowym nazywamy strefę silnych wiatrów w górnej troposfeize dhagotd rzędu tysięcy kilometrów, szerokości setek kilometrów i miąższości lulku kilo-

30*

20*W 15"

Rys. 7.48. Rozkład linii prądu na powierzchni 250 hPa 3 VIII 1961 (12 UTC) z zaznaczonym typowym układem polarnego i podzwrotnikowego prądu strumieniowego ograniczonego izotachą 26 m/i

metrów. Prędkość w rdzeniu prądu powinna przekraczać 30 m/s (108 km/h). Dodatkowo strefa prądu strumieniowego powinna charakteryzować się znacznymi bocznymi i pionowymi przyrostami prędkości wiatru. Pionowy gradient prędkości powinien być większy niż 10 m/s na 1 km wysokości, a poziomy powinien przekraczać 5 m/s na 100 km.

Średnie wieloletnie pole wiatru na powierzchni 250 hPa na półkuli północnej wskazuje na istnienie dwóch obszarów o maksymalnych prędkościach wiatru - nad zachodnim Atlantykiem u wybrzeży Stanów Zjednoczonych i nad Japonią. Nad kontynentem europejskim występują obydwa rodzaje prądu strumieniowego - polarny, który jest usytuowany najczęściej nad wschodnim Atlantykiem, i podzwrotnikowy sięgający nad południowe krańce kontynentu - Bałkany, Półwysep Apeniński (rys. 7.48).

Polarny prąd strumieniowy jest związany ze strefami frontalnymi i układami niskiego ciśnienia szerokości umiarkowanych. Jest przykładem wiatru termicznego, a więc przepływu związanego z rosnącymi wraz z wysokością różnicami ciśnienia przy nie zmieniającym się z wysokością kierunkiem południkowego gradientu temperatury. Oś prądu usytuowana jest zazwyczaj ponad strefą największych kontrastów termicznych w środkowej troposferze, pomiędzy równoleżnikami 40-60°N. Z powodu znacznie większej różnicy temperatury na froncie polarnym zimą, w tej porze roku występują największe prędkości wiatru w polarnym prądzie strumieniowym - średnio ok. 160 km/h, latem prędkość przepływu maleje do ok. 100 km/h. Rekord prędkości w rdzeniu prądu strumieniowego zanotowano 3 marca 1954 r. nad Japonią - 540 km/h. Wysokość rdzenia zmienia się w cyklu rocznym - latem zbliża się do powierzchni 200 hPa, zimą zalega niżej, na wysokości ok. 300 hPa.

Podzwrotnikowy prąd strumieniowy występujący w strefie podzwrotnikowej jest związany z przemieszczaniem mas powietrza w kierunku biegunów w górnej gałęzi komórki Hadlęya. W trakcie transportu południkowego masy powietrza zachowują moment pędu. W rezufa®§ ,;d2y równoleżnikiem 30 a 40°N powstaje wąska strefa silnego przenoszenia ^^H|o. Podzwrotnikowy prąd strumieniowy jest słabszy i usytu-

177