Szupergyors szelek szárnyán hozza a kígyó a hideget

Az egyenlítői, a szubtrópusi és a sarkvidéki övezet légtereiben van egy fontos, közös tulajdonság. Mindegyik térség rendelkezik egy speciális magaslégköri szélrendszerrel, az úgynevezett futóáramlással, vagy idegen nevén jet streammel. Ha még nem találkozott volna velük, nem meglepő: 8-10 kilométer magasságban fújnak, sőt van, amelyik még ennél is fentebb süvít. És jobb is, ha nem kerülünk a jelenséggel közvetlen kapcsolatba, hiszen rendkívül erős áramlásról van szó! 

Több száz kilométeres óránkénti sebességről beszélhetünk, amely már összemérhető egy utasszállító repülőgép képességeivel. 

Ez pedig nem csak elméleti összehasonlítás. Mióta sikerült kiismerni ezen szelek természetét, előszeretettel használja őket a légi közlekedési ágazat. Ha ugyanis sikerül őket meglovagolni, azzal órákban mérhető időt takaríthatunk meg egy interkontinentális út során. 

Már a múlt század ‘50-es éveiben is észrevették, hogy megfelelő repülési magasságot választva a Tokió-Honolulu repülési idő 18 óráról 11,5-re csökkenthető – ekkor „dollárosították” először a jetek erejét. 

Manapság a még hosszabb Tokió-Los Angeles viszonylat 2 órával rövidebb, mint ellentétes irányban, szembeszélben. Sőt, ezen szelek szárnyán sikerült elérni az eddigi leggyorsabb, hangsebesség alatti repülési rekordot a New York-London vonalon, ami 4 óra 55 perc. Ezt még némely hazai vasútvonalon is örömmel elfogadnánk. 

Ha legközelebb repülővel utazik, és utazómagasságban azt tapasztalja, hogy a gép finoman rángatózik, mintha csak macskakövön haladna, akkor feltételezhetően éppen egy ilyen futóáramlás közelében halad. Ezekben a szélcsatornákban ugyanis az áramlás sebessége gyorsan változik, ahogy távolodunk a „folyam” közepétől, és ez a tulajdonság kis örvények képződését eredményezi, amit mi turbulenciaként érzékelünk. Ezektől viszont egyáltalán nem kell félni, balesetet nem okoznak.

Sokáig nem ismerték

Nem meglepő módon a jetek felfedezése is szorosan kötődik a repülés történelméhez. A legkorábbi találgatások idején még csak azt vették észre, hogy a nagy magasságokban lebegő felhők időnként nagyon gyorsan vonulnak, és ugyanez történt a Krakatau vulkán által a magasba juttatott füsttel is. Később tudományos céllal sikerült ballonokat a kritikus, több kilométeres magasságba eljuttatni, amelyek szintén váratlanul gyorsan utaztak a szelek szárnyán. 

Az 1930-as években Wiley Post akkor extrémnek minősülő repülései alatt megerősítette, hogy valóban vannak olyan zónák a légkörben, ahol sokkal gyorsabban képes haladni, mint általában. 

A fellegek felderítése aztán a második világháború idején gyorsult fel igazán, akkor a harci gépek már tömegével pásztázták az eget, és rengeteg tapasztalatot gyűjtöttek ezekkel a szelekkel kapcsolatban. A jet a háborúban egyébként inkább a japánok oldalán állt, hiszen a nyugat-keleti áramlás nekik kedvezett a Csendes-óceán felett. Ők pedig szorgosan tervezték azokat a bombákat, amelyek a szelek szárnyán képesek voltak elérni az Egyesült Államok és Kanada légterét, de ezek végül csak jelentéktelen károkat okoztak. Voltak azonban ennél vérmesebb tervek is, mégpedig a biológiai hadviselés terén. Olyan kórokozókkal akarták megszórni az államokat, amelyek kiterjedt pusztítást végeztek volna, de ebből végül nem lett semmi – ezzel pedig kétség kívül több millió ember menekült meg.

Ütközőzóna

De vajon hogyan alakulhatnak ki ilyen erős szelek? Ahogy a meteorológiában majdnem minden esetben, itt is az energia kiegyenlítéséről, a hőmérsékletkülönbségek eltüntetéséről van szó. A legtöbb napenergiát az Egyenlítő vidéke kapja, ott mondhatjuk, hogy folyton többlet keletkezik, míg a sarkvidékek folyton hőt vesztenek. 

Olyan ez, mintha egy nyitott ablak alatt télen felcsavarnánk a radiátort. 

Ahogy ott, úgy a valós légkörben is „huzat” keletkezik, hiszen az eltérő tulajdonságú légtömegek megpróbálnak egymással elkeveredni, a természet ugyanis nem kedveli az ilyen nagy különbségeket. Szükségszerűen létrejön több ütközőzóna is a hideg és a meleg légtömegek határán – mi most az egyszerűség és a relevancia miatt foglalkozzunk csak a poláris térség történéseivel. 

Ahhoz, hogy megértsük, miért fújnak nagy magasságban ilyen erős szelek, először elevenítsük fel, miért mozog egyáltalán a levegő. A szél a légnyomás különbségek kiegyenlítésének érzékelhető megnyilvánulása, amelyről itt írtunk részletesebben. Ahol hideg a levegő, ott egységnyi helyen több gázmolekula van, ahol pedig meleg van, ott ezek a molekulák erősebben lökdösik egymást, így messzebbre is kerülnek egymástól, azaz egységnyi térfogatban kevesebb lesz belőlük – ez pedig kisebb légnyomást jelent.

A légnyomás egy jól meghatározott szabályszerűség szerint csökken a magassággal, azonban a csökkenés üteme nagyban függ attól, hogy milyen a hőmérséklet. Ahol a felszín közelében melegebb van, ott kisebb, ahol pedig hidegebb, ott nagyobb ütemben csökken a nyomás. Ha tehát egymás mellé kerül a hideg és a meleg légtömeg, akkor hiába mérnénk a felszínen azonos légnyomást, a magasban már eltéréseket tapasztalnánk. Ezek a légnyomáskülönbségek pedig nagyon is jelentősek, annyira legalábbis mindenképp, hogy meginduljon a kiegyenlítésüket célzó légáramlás, vagyis a szél. A légnyomáskülönbség ráadásul annál nagyobb lesz, minél magasabbra megyünk, így az általa létrehozott áramlás is jellemzően erősödik a magassággal. Meg is érkeztünk! Míg itt lent csak épp, hogy mozgatja a fák ágait a szél, addig odafent orkán tombol – legalábbis akkor, ha épp egy ilyen légtömeghatár közelében vagyunk.

Tekeredik a kígyó…

A sarkvidéki futóáramlás, vagy idegen nevén poláris jet stream tehát a szubtrópusi és sarkvidéki légtömegek határán alakul ki, így szinte az egész bolygót körbefutja. Ha viszont el akarjuk képzelni, ne egy gyűrűre, sokkal inkább egy kígyóra gondoljunk, mert a légtömegek határa hol délebbre, hol északabbra húzódik. Ez a kígyózás egyébként nagyon jól látszik a jelenség wikipédia oldalán található animáción is. A kanyargás néha extrém mértéket ölt. Előfordul, hogy a futóáramlás a szokásos skandináv pálya helyett egészen a Szaharáig lenyúl – ennek rendszerint nálunk saras eső a vége, de olyan helyzet is akad, amikor az áramlás „S” alakot ölt, tehát egy szakaszon visszafordul, ilyenkor nyugat felé fúj a szél. Utóbbit a szakma Rex-típusú blockingnak nevezi, ha az sokáig fennáll, és épp egy ilyennel van dolgunk most, a napokban is. 

A hullámok időnként le is tudnak fűződni, ekkor a kígyó a saját farkába harap, és egy szinte egy helyben álló gyűrű alakul ki. Ezeket cut-off ciklonoknak nevezzük, és félünk tőle, mert sokszor heves és kitartó esőzésekhez vezetnek. Ez történt 2021 nyarán is, amikor Németországban és Belgiumban több száz ember vesztette életét a hirtelen áradások miatt. 

Életveszélyes csapadék azonban nem csak ilyen ciklonokhoz, de a futóáramlások egy másik, speciális változatához is társul, mégpedig az úgynevezett légköri folyókhoz, amelyek idén év elején az Egyesült Államok nyugati partvidékét árasztották el.

Kemény fagyokat is hozhat

Van persze apropója is annak, hogy éppen most írunk erről a jelenségről. Amikor a jet majdnem egyenesen fut, a frontok jellemzően nyugat-kelet irányban mozognak, vagy egyáltalán ki sem alakulnak. Ilyenkor hozzánk az atlanti térségből érkezik az enyhe, nedves levegő, ami télen többnyire kizárja a havazást. Amikor viszont nagy hullámok jelennek meg az áramlásban, akkor van, ahol a hideg messze délre merészkedik, és van, ahol a meleg nyomul be a jég birodalmába. Észak-Amerikában az előbbi helyzet állt fenn karácsony környékén, nálunk pedig több hétig inkább az évszakhoz képest extrém meleg volt jellemző – a két esemény tehát összefügg a futóáramlás miatt. Most is ilyen nagy hullámzások jellemzik az északi félteke időjárását, emiatt Európa nyugati felére már visszatért a hideg, és ennek köszönhetjük azt is, hogy nálunk is kifehéredtek a hegyek, sőt a Dunántúlon már síkvidéken is megjelent a hétvégén egy vékony hóréteg. 

A klímaváltozás hatására pedig éppen az ilyen nagy kilengések lehetnek majd az átlagosak. 

Ahogy fentebb írtuk, a jet stream kialakulásához horizontális hőmérsékletkülönbség szükséges. Ahogy egyre jobban fűtjük a légkört, a tapasztalat szerint a sarkvidékek gyorsabban melegszenek, mint a trópusok. Ha a hőmérséklet különbség csökken, akkor a futóáramlás gyengül, ez pedig abban nyilvánul meg, hogy az említett kígyó többször ülhet fel a hullámvasútra. A nagyobb és gyakoribb hullámok nagyobb és gyakoribb hidegbetörésekhez és hőhullámokhoz vezetnek, és lássuk be, a legtöbben egyiket sem szeretjük igazán.

Nyitókép: Kike Rincon / Europa Press via Getty Images