射流
射流定義為快速移動的空氣流,通常長數(shù)千英里,寬但相對較薄。它們位于對流層的地球上層's大氣中-對流層和平流層之間的邊界(見大氣層)。射流很重要,因為它們有助于全球天氣模式,因此,它們可以幫助氣象師根據(jù)自己的位置預(yù)測天氣。此外,它們對航空旅行很重要,因為進(jìn)出它們可以減少飛行時間和燃料消耗。
發(fā)現(xiàn)射流
噴射流的確切首次發(fā)現(xiàn)今天引起了爭議,因為噴射流研究需要幾年時間才能成為世界各地的主流。射流最早是在20世紀(jì)20年代由日本氣象學(xué)家Wasaburo Ooishi發(fā)現(xiàn)的,他使用天氣氣球追蹤上風(fēng),因為它們上升到富士山附近的大氣中。他的工作對這些風(fēng)型的知識做出了重大貢獻(xiàn),但主要局限于日本。
1934年,美國飛行員Wiley Post試圖在世界各地獨(dú)自飛行時,對噴氣流的了解有所增加。為了完成這項壯舉,他發(fā)明了一種加壓西服,可以讓他在高海拔地區(qū)飛行,并且在練習(xí)中,Post注意到他的地面和空氣速度測量值不同,表明他正在空氣中飛行。
盡管有這些發(fā)現(xiàn),但直到1939年,德國氣象學(xué)家H.Seilkopf在研究論文中使用它時,術(shù)語"jet stream"才正式創(chuàng)造出來。從那里開始,第二次世界大戰(zhàn)期間射流的知識增加,因為飛行員在歐洲和北美之間飛行時注意到風(fēng)的變化。
射流的描述和原因
感謝飛行員和氣象學(xué)家進(jìn)行的進(jìn)一步研究,今天了解到,北半球有兩個主要射流。雖然噴流確實存在于南半球,但它們在30°N和60°N的緯度之間最強(qiáng)。較弱的亞熱帶噴流位于更接近30°N的位置。然而,這些噴流的位置全年都在移動。據(jù)說他們"跟隨太陽"因為他們在溫暖的天氣向北移動,在寒冷的天氣向南移動。冬季射流也較強(qiáng),因為碰撞的北極和熱帶氣團(tuán)之間有很大的對比。在夏季,氣團(tuán)之間的溫差較小,射流較弱。
噴氣流通常覆蓋很長的距離,可以長達(dá)數(shù)千英里。它們可能是不連續(xù)的,經(jīng)常在大氣中蜿蜒曲折,但它們都以快速的速度向東流動。射流中的曲折比空氣中的其余部分流動得慢,被稱為Rossby波。它們移動得更慢,因為它們是由科里奧利效應(yīng)引起的,并且在它們嵌入的空氣流動方面向西轉(zhuǎn)動。結(jié)果,當(dāng)流動中有大量曲折時,它會減慢空氣向東移動。
具體而言,射流是由風(fēng)最強(qiáng)的tropopause正下方的氣團(tuán)聚集引起的。當(dāng)兩個不同密度的空氣質(zhì)量在這里相遇時,由不同密度產(chǎn)生的壓力導(dǎo)致風(fēng)增加。當(dāng)這些風(fēng)試圖從附**流層的溫暖地區(qū)流向較冷的對流層時,它們被科里奧利效應(yīng)偏轉(zhuǎn)并沿著原始兩個氣團(tuán)的邊界流動。結(jié)果是在世界各地形成的極地和亞熱帶射流。
射流的重要性
在商業(yè)用途方面,噴氣流對航空業(yè)很重要。它的使用始于1952年的Pan-Am飛行fr從日本東京到夏威夷檀香山。通過在25000英尺(7600米)的射流內(nèi)飛行良好,飛行時間從18小時減少到11.5小時。減少飛行時間和強(qiáng)風(fēng)的幫助也可以減少燃料消耗。自這次飛行以來,航空業(yè)一直在使用噴氣流進(jìn)行飛行。
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射流最重要的影響之一是它帶來的天氣。因為它是快速移動的空氣的強(qiáng)大潮流,所以它有能力推動世界各地的天氣格局。因此,大多數(shù)天氣系統(tǒng)不僅僅是坐在一個區(qū)域之上,而是隨著射流向前移動。然后氣流的位置和強(qiáng)度幫助氣象師預(yù)測未來的天氣事件。
此外,各種氣候因素可能導(dǎo)致射流移動并顯著改變一個區(qū)域's天氣模式。例如,在北美的**一次冰期期間,極地射流向南偏轉(zhuǎn),因為10000英尺(3048米)厚的Laurentide冰片產(chǎn)生了自己的天氣并向南偏轉(zhuǎn)。因此,美國正常干旱的大盆地地區(qū)降水量顯著增加,并在該地區(qū)形成大型多雨湖泊。
世界上的噴氣流也受到El-Nino和La-Nina的影響。例如,在厄爾尼諾期間,加利福尼亞州的降水量通常會增加,因為極地射流向南移動并帶來更多的風(fēng)暴。相反,在拉尼納事件期間,加利福尼亞州干燥,降水進(jìn)入太平洋西北部,因為極地射流向北移動。此外,歐洲的降水量經(jīng)常增加,因為北大西洋的射流更強(qiáng),能夠?qū)⑵渫葡蚋h(yuǎn)的地方。文言文小知識
今天,檢測到射流向北移動,表明氣候可能發(fā)生變化配偶。然而,無論射流的位置如何,它都會對世界產(chǎn)生重大影響,天氣模式和洪水和干旱等嚴(yán)重天氣事件。因此,氣象學(xué)家和其他科學(xué)家必須盡可能了解氣流并繼續(xù)跟蹤其運(yùn)動,從而監(jiān)測世界各地的這種天氣。