ما هو التيار النفاث وكيف يؤثر على المناخ

يُعرف التيار النفاث بأنه تيار من الهواء سريع الحركة يبلغ طوله وعرضه عدة آلاف من الأميال ولكنه رقيق نسبيًا. توجد في المستويات العليا من الغلاف الجوي للأرض في التروبوبوز - الحد الفاصل بين التروبوسفير والستراتوسفير (انظر طبقات الغلاف الجوي). تدفقات الطائرات مهمة لأنها تساهم في جميع أنحاء العالم طقس وعلى هذا النحو ، فإنها تساعد خبراء الأرصاد الجوية على التنبؤ بالطقس بناءً على موقعهم. بالإضافة إلى ذلك ، فهي مهمة للسفر الجوي لأن الطيران منها أو منها يمكن أن يقلل من وقت الرحلة واستهلاك الوقود.

تمت مناقشة الاكتشاف الأول الدقيق للتيار النفاث اليوم لأنه استغرق بضع سنوات لتصبح أبحاث التيار النفاث سائدة في جميع أنحاء العالم. تم اكتشاف التيار النفاث لأول مرة في عشرينيات القرن العشرين بواسطة الياباني Wasaburo Ooishi أخصائي الأرصاد الجوية الذين استخدموا بالونات الطقس لتتبع رياح المستوى العلوي أثناء صعودهم في الغلاف الجوي للأرض بالقرب من جبل فوجي. ساهم عمله بشكل كبير في معرفة أنماط الرياح هذه ولكنه كان محصورًا في الغالب في اليابان.

في عام 1934 ، زادت المعرفة بالتدفق النفاث عندما حاول الطيار الأمريكي وايلي بوست الطيران بمفرده حول العالم. لإكمال هذا الإنجاز ، اخترع بذلة مضغوطة تسمح له بالطيران على ارتفاعات عالية وخلال رحلته تمارين التدريب ، لاحظ بوست أن قياسات الأرض والسرعة الجوية اختلفت ، مشيرًا إلى أنه كان يطير في تيار الهواء.

على الرغم من هذه الاكتشافات ، لم يتم صياغة مصطلح "تيار جت" رسميًا حتى عام 1939 من قبل عالم الأرصاد الجوية الألماني المسمى H. Seilkopf عندما استخدمه في ورقة بحثية. من هناك ، زادت المعرفة بالتدفق النفاث خلال الحرب العالمية الثانية كما لاحظ الطيارون اختلافات في الرياح عند الطيران بين أوروبا وأمريكا الشمالية.

بفضل البحث الإضافي الذي أجراه الطيارون وعلماء الأرصاد الجوية ، من المفهوم اليوم أن هناك اثنين من التيارات النفاثة الرئيسية في نصف الكرة الشمالي. بينما توجد تيارات نفاثة في نصف الكرة الجنوبي ، فهي أقوى بين خطوط العرض 30 درجة شمالا و 60 درجة شمالا. يقع التيار النفاث شبه الاستوائي الأضعف بالقرب من 30 درجة شمالاً. يتغير موقع هذه التيارات النفاثة على مدار العام ولكن يقال أنها "تتبع الشمس" لأنها تتحرك شمالًا بطقس دافئ وجنوبًا بطقس بارد. كما أن التيارات النفاثة أقوى في فصل الشتاء بسبب وجود تباين كبير بين منطقة القطب الشمالي المتصادمة و هواء استوائي الجماهير. في الصيف ، يكون الفرق في درجات الحرارة أقل تطرفا بين الكتل الهوائية ويكون التيار النفاث أضعف.

عادةً ما تغطي التيارات النفاثة مسافات طويلة ويمكن أن تكون بطول آلاف الأميال. يمكن أن تكون متقطعة ومتعرجة في كثير من الأحيان عبر الغلاف الجوي لكنها تتدفق شرقاً بسرعة. تتعرج التعرجات في التيار النفاث بشكل أبطأ من بقية الهواء وتسمى روسبي ويفز. إنها تتحرك ببطء لأنها ناتجة عن تأثير كوريوليس وتتحول إلى الغرب فيما يتعلق بتدفق الهواء الذي يتم تضمينها فيه. ونتيجة لذلك ، فإنه يبطئ حركة الهواء باتجاه الشرق عندما يكون هناك قدر كبير من التعرج في التدفق.

على وجه التحديد ، يحدث التدفق النفاث بسبب اجتماع الكتل الهوائية تحت التروبوبوز حيث تكون الرياح هي الأقوى. عندما تلتقي هنا كتلتان هوائيتان من كثافات مختلفة ، يؤدي الضغط الناتج عن الكثافات المختلفة إلى زيادة الرياح. بينما تحاول هذه الرياح التدفق من المنطقة الدافئة في طبقة الستراتوسفير القريبة إلى طبقة التروبوسفير الأكثر برودة تنحرف عنها تأثير كوريوليس وتتدفق على طول حدود الكتل الهوائية الأصلية. النتائج هي التيارات النفاثة القطبية وشبه الاستوائية التي تتشكل حول العالم.

من حيث الاستخدام التجاري ، يعتبر التدفق النفاث مهمًا لصناعة الطيران. بدأ استخدامه في عام 1952 برحلة Pan Am من طوكيو ، اليابان إلى هونولولو ، هاواي. من خلال التحليق بشكل جيد داخل التيار النفاث على ارتفاع 25000 قدم (7600 متر) ، تم تقليل وقت الرحلة من 18 ساعة إلى 11.5 ساعة. كما سمح تقليل وقت الطيران ومساعدة الرياح القوية بتخفيض استهلاك الوقود. منذ هذه الرحلة ، استخدمت صناعة الخطوط الجوية باستمرار التيار النفاث لرحلاتها.

على الرغم من أن أحد أهم تأثيرات التيار النفاث هو الطقس الذي يجلبه. لأنه تيار قوي للهواء المتحرك بسرعة ، لديه القدرة على دفع أنماط الطقس في جميع أنحاء العالم. ونتيجة لذلك ، فإن معظم أنظمة الطقس لا تجلس فقط على منطقة ما ، ولكن بدلاً من ذلك يتم تحريكها إلى الأمام مع التيار النفاث. ثم يساعد موقع وقوة التيار النفاث خبراء الأرصاد الجوية على التنبؤ بأحداث الطقس المستقبلية.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للعوامل المناخية المختلفة أن تتسبب في تحول التيار النفاث وتغيير أنماط الطقس في المنطقة بشكل كبير. على سبيل المثال ، خلال التجلد الأخير في أمريكا الشمالية ، انحرف التيار النفاث القطبي جنوبًا لأن صفيحة Laurentide الجليدية ، التي كان سمكها 10000 قدم (3048 مترًا) خلقت طقسها الخاص وانحرفت جنوبًا. ونتيجة لذلك ، شهدت منطقة الحوض العظيم الجافة عادة في الولايات المتحدة زيادة كبيرة في هطول الأمطار وكبيرة بحيرات ريفية تشكلت فوق المنطقة.

كما تتأثر تيارات الطائرات في العالم من قبل El Nino و La Nina. أثناء النينو على سبيل المثال ، يزيد هطول الأمطار عادة في كاليفورنيا لأن التيار النفاث القطبي يتحرك أبعد جنوبًا ويجلب معه المزيد من العواصف. على العكس من ذلك لا نينا الأحداث ، كاليفورنيا تجف ويتحرك هطول الأمطار في شمال غرب المحيط الهادئ لأن التيار النفاث القطبي يتحرك إلى الشمال أكثر. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يزداد هطول الأمطار في أوروبا لأن التيار النفاث أقوى في شمال المحيط الأطلسي وقادر على دفعه أبعد شرقاً.

اليوم ، تم الكشف عن حركة التيار النفاث شمالًا مما يشير إلى التغيرات المحتملة في المناخ. مهما كان موقف التيار النفاث ، فإنه له تأثير كبير على أنماط الطقس في العالم والأحداث المناخية الشديدة مثل الفيضانات والجفاف. لذلك ، من الضروري أن يفهم علماء الأرصاد الجوية وعلماء آخرون قدر الإمكان حول التيار النفاث والاستمرار في تتبع حركته ، لرصد بدوره مثل هذا الطقس حول العالمية.