جام جم آنلاين: پديدهاي به نام رودباد يا جتاستريم اين روزها بسيار خبرساز شده است. هواشناسان با تعيين موقعيت جتاستريمها ميتوانند وضعيت جوي را پيشبيني كنند، اما تغييرات غيرقابل پيشبيني اخير سبب شده كه ميزان خطا افزايش پيدا كند. بديهي است كه اين مساله ميتواند با خطرات زيادي همراه باشد. هواشناسان از ميزان رطوبت نسبي موجود در هوا براي تعيين موقعيت جتاستريمها استفاده ميكنند.
جتاستريم در واقع يك جريان باريك از هواست كه به شكل نوار باريكي در اطراف نيمكره شمالي و جنوبي كرهزمين به شكل موجي در حال حركت است. نيمكره شمالي و جنوبي هر يك جتاستريمهاي قطبي و استوايي خاص خود را دارد، اما واژه جتاستريم بيشتر براي جتاستريم قطبي نيمكره شمالي كاربرد دارد چرا كه اين نوع از جتاستريم، نواحي وسيعي از آمريكاي شمالي، اروپا و آسيا را تحت تاثير قرار ميدهد. اين در حالي است كه رودباد يا جتاستريم قطبي نيمكره جنوبي بيشتر قطب جنوب را تحت تاثير قرار ميدهد. تعيين محل دقيق جتاستريمها براي پيشبيني وضع هوا ضروري است. عرض رودبادها از 161 تا 644 كيلومتر و ضخامت آن بين 6/1 تا 8/4 كيلومتر متغير است. پرقدرتترين بادهاي جتاستريم معمولا در ارتفاعات 9144 متري از سطح زمين رديابي شده است. سرعت چنين بادهايي بيشتر بين 241 تا 482 كيلومتر در ساعت است. جهت حركت جتاستريم از غرب به شرق است. البته نوع ديگري از جتاستريم وجود دارد كه از آن به عنوان جتاستريم شرقي ياد ميشود و در طول تابستان رخ ميدهد. اين نوع خاص از رودباد از بخش فوقاني تروپوسفر سرچشمه ميگيرد و تا غربيترين بخش قاره آفريقا يعني حدود 10 هزار كيلومتر گسترش پيدا ميكند.
جتاستريم معمولي كه تغييراتش بشدت آب و هواي نيمكره شمالي را تحت تاثير قرار داده، مدام موقعيت خود را تغيير ميدهد. در حقيقت ميتوان چنين گفت كه تغيير فصل باعث تغيير موضع آن ميشود. به عنوان مثال در كشور آمريكا در پارهاي از اوقات 2 جريان مجزا، كشور را تحت پوشش تاثيرات خود قرار ميدهد، يكي از اين جريانات مرزهاي شمالي و ديگري مرزهاي جنوبي را درمينوردد و اثرات كاملا متفاوتي را در پي خواهد داشت. هواشناسان براي تعيين ميزان بخار آبي كه در لايههاي فوقاني اتمسفر وجود دارد در ماهوارهها از سنسورهاي مادون قرمز استفاده ميكنند.
شكلگيري يك رودباد
زماني كه تودههاي هواي گرم در جنوب با تودههاي هواي سرد شمالي به هم برخورد ميكند، درجه حرارت و فشار به سرعت كاهش مييابد. اساسا شما ميتوانيد افت درجه حرارت و فشار را با يك تپه مقايسه كنيد. هرچه شيب تپه بيشتر باشد شما سريعتر به پايين آن تپه ميرسيد و همه اينها به خاطر تفاوت معنادار شيب است.
در مورد سرعت باد، تفاوت فشار ميان يك محدوده پرفشار و كمفشار ميتواند بسيار زياد باشد و به همين دليل است كه بادهايي با سرعتهاي بالا شكل ميگيرد. تفاوتهاي فشار و درجه حرارت گاهي بسيار زياد است و علت آن هم اين كه اين روزها شدت گرمايش جهاني كاملا شرايط طبيعي را بر هم زده است. در فصل زمستان يعني در زمان اوج جتاستريم و در تابستان كاملا توازن بر هم خورده است.
با اين كه اين تونل هوا بيشتر در ارتفاعات بالاي 20 هزار فوتي (مرز ميان تروپوسفر و استراتوسفر) شكل ميگيرد، اما تاثيرات اين پديده جوي ميتواند الگوهاي آب و هوا را كاملا تغيير دهد. خشكساليهاي ويرانگر، سيلاب و توفانهاي مهيب از اثرات اين پديده است. اهميت جتاستريم بيشتر به اين دليل است كه الگوهاي جوي را در سطحي جهاني تحت تاثير قرار ميدهد و اين مساله ميتواند پيشبيني وضع هوا را با مشكلات عديدهاي مواجه كند. يك نمونه از تاثيرات مستقيم آن مشكلاتي است كه بر سر راه سفرهاي هوايي ايجاد خواهد شد. زمانهاي پرواز هواپيماها و ميزان مصرف سوخت مستقيما از چنين پديدههايي تاثير خواهد پذيرفت.
كشف جتاستريم
براي نخستين بار پديده رودباد در دهه 1920 به وسيله واسابورو اوئيشي يك هواشناس ژاپني كشف شد. وي كه روي بالنهاي مخصوص هواشناسي كار ميكرد به صورت اتفاقي اين رود باد عظيم را شناسايي كرد. اين بالنها با پرواز بر فراز كوه فوجي بادهاي سطوح فوقانيتر جو را مورد بررسي قرار دادند. تحقيقات اين هواشناس باعث آگاهي از الگوهاي چنين بادهايي شد، اما مساله مهم اينجا بود كه تحقيقات وي در ژاپن سنديت داشت و هنوز در ابعاد جهاني نياز به مطالعات بيشتر داشت. شناخت بيشتر از رودبادها سال1934 بدست آمد، زماني كه يك خلبان آمريكايي به نام ويلي پست تصميم به پرواز تك نفره به دور كره زمين گرفت. اين خلبان يك لباس مخصوص را براي خود طراحي كرد كه به وي اين امكان را ميداد در ارتفاعات بسيار بالا پرواز كند.
نكته: مهمترين اثرجت استريم در صنعت هواپيمايي است، چرا که پرواز در جهت موافق يا مخالف جتاستريمها ميتواند بشدت بر سوددهي وزياندهي صنايع هواپيمايي تاثيرگذار باشد
وي در خلال پروازهاي خود متوجه تغييرات ناگهاني سرعت شد. اين تغييرات ناگهاني حاكي از قرار گرفتن وي در يك جريان كاملا متفاوت از توده هوا بود. با اين وجود تا سال 1939 طول كشيد كه چنين پديدهاي رسما مورد تائيد كارشناسان و متخصصان جهاني قرار گيرد. سال 1939 يك هواشناس آلماني به نام اچ. سيلكوف در يك مقاله علمي از عبارت جتاستريم نام برد. بعدها در طول جنگ جهاني دوم خلباناني كه مسير ميان اروپا و آمريكاي شمالي را طي ميكردند، متوجه تغييرات فاحش سرعت باد شدند و همه اينها كمكم بر ميزان اطلاعات هواشناسان و دانشمندان جهان افزود.
توصيف دلايل پديده جتاستريم
تحقيقات بيشتر خلبانان و هواشناسان نشان داد كه دو جريان عمده جتاستريم در نيمكره شمالي وجود دارد و در نيمكره جنوبي نيز اين پديده كماكان تاثيرگذار است بهطوري كه قويترين جتاستريمهاي اين نيمكره در عرض جغرافيايي بين 30 درجه شمالي تا 60 درجه شمالي به ثبت رسيدهاند. ضعيفترين رودبادي كه در بخشهاي پايين استوا وجود دارد در نزديكي عرض 30 درجه شمالي گزارش شده است. موقعيت اين نوع رودبادها در طول سال تغيير ميكند و گفته ميشود كه آنها خورشيد را دنبال ميكنند چرا كه با گرم شدن هوا از شمال و با سرد شدن هوا از جنوب حركت كرده و تغيير موضع ميدهند. لازم به ذكر است كه جتاستريمها در فصل زمستان قويتر است و علت آن هم تضاد ميان هواي قطب شمال و استواست كه در اين زمان به اوج خود ميرسد. در تابستان تفاوت درجه حرارت كمتر است بنابراين جتاستريم ضعيفتر است. جتاستريمها معمولا مسافتهاي بسيار طولاني را پوشش ميدهد. حتي گاه آنها جريانات پيوسته نيز نيستند يا در پارهاي از اوقات هم پيچ و تابهاي زيادي در طول مسير حركتشان پيدا ميكنند. جايي كه پيچ و تاب در اين قبيل تونلها ايجاد شود، سرعت حركت باد هم كندتر خواهد شد و چنين امواجي تحت عنوان «راسبي» خوانده ميشود. علت كاهش سرعت، همان اثر كوريوليس و تغيير جهت باد به سمت غرب يعني جهت مخالف حركت است.
اهميت جتاستريمها
مهمترين اثر اين پديده در صنعت هواپيمايي است. به عنوان مثال سال 1952 يك هواپيماي پان آمريكن كه از توكيو به سمت هونولولو جزاير هاوايي در حال حركت بود توانست چند ساعتي از مدت زمان سفر خود بكاهد. اين كاهش زمان صرفهجويي در مصرف سوخت را به دنبال دارد. پرواز در جهت موافق يا مخالف جتاستريمها ميتواند بشدت بر سوددهي و زياندهي صنايع هواپيمايي تاثيرگذار باشد. ناآراميهاي وسيعي كه در اطراف اين تونلهاي باد وجود دارد و تاثير پديده گرمايش جهاني بر شدت خطرات وارده احتمالي افزوده چرا كه امكان پيشبيني را تا حد امكان از هواشناسان گرفته است. يكي ديگر از دلايل اهميت جتاستريمها تغيير در الگوهاي جوي است. به عنوان مثال هواشناسان دليل بارشهاي سيلآساي اخير در بريتانيا را رودبادها ميدانند و معتقدند كه آنها الگوهاي متعارف را بر هم زدهاند. علاوه بر اين از نظر هواشناسي فاكتورهاي متعددي است كه باعث ميشود الگوهاي جوي يك منطقه به شكل غيرعادي تغيير كند. برآوردها حاكي از آن است كه در آخرين دوره يخبندان آمريكاي شمالي، جتاستريم قطبي به سمت جنوب منحرف شده و علت آن هم صفحه عظيم يخچالي در قطب شمال بوده كه سه كيلومتر ضخامت داشته. اين صفحه عظيم يخچالي عملا اقليم محلي را تحت تاثير قرار داده و حتي توانسته جريان رودباد را هم تغيير دهد. حاصل اين تغيير مسير نيز بارشهاي مداوم و شكلگيري چند درياچه در آمريكاي شمالي بوده. ال نينيو و لانينيا نيز توانايي آن را دارند كه جتاستريم را از مسير خود منحرف كنند. به عنوان مثال با وقوع ال نينيو بارندگي در كاليفرنيا بشدت افزايش پيدا ميكند چرا كه جتاستريم قطبي بيشتر به سمت جنوب منحرف ميشود و ارمغان آن هم براي بخشهاي جنوبيتر چيزي به جز توفانهاي مهيب نيست.
برعكس با وقوع لانينيا، كاليفرنيا وارد يك دوره خشكسالي ميشود و بارندگيها بيشتر در بخش شمالغربي اقيانوس آرام متمركز ميشود. علت اين پديده آن است كه جتاستريم قطبي به سمت شمال منحرف شده است. تحت اين شرايط بارندگيها اغلب در اروپا به حداكثر ميزان خود ميرسد چراكه جتاستريم توانايي آن را دارد كه ابرها را به سمت شرق تغيير جهت دهد. امروزه، جابهجايي جتاستريم شمالي مسلم شده و نتيجه آن هم تغييرات احتمالي است كه اكنون شاهد آن هستيم. دليل بيشتر خشكساليها و سيلابهاي اخير را بايد در تغيير موضع جتاستريمها جستجو كرد. به همين دليل بسياري از دانشمندان و هواشناسان درصدد هستند كه به جاي رصد عواقب اين پديده به علتهاي آن پي ببرند. حتي اين روزها استفاده از انرژي تونلهاي رودبادها در صدر تحقيقات جهاني قرار گرفته است. توربينهاي بادي معلق ميتوانند استفاده از اين انرژي پاك را امكانپذير سازند.
weather.about / مترجم: فرناز حيدري