Сегодня мы расскажем про явление, которое влияет на прогноз погоды и помогает самолетам летать быстрее.
Как возникают реки из воздуха
Любой ветер, то есть быстрое перемещение воздуха, появляется между объемами воздуха с разной температурой и плотностью, так как холодный воздух всегда стремится к теплому. Но на границе воздушных масс – особенно больших однородных объемов воздуха с сильной разницей температур – возникают особенно сильные ветры, способные достигать сотен километров в час.
Такие ветры назвали струйными течениями. Струйными – потому что они относительно узки: при длине в тысячи километров ширина «струи» составляет пару сотен километров, а высота – примерно 5 километров.
Струйные течения расположены очень высоко, постоянно ветвятся как реки и меняются в высоте и скорости. Изгибается такой ветер из-за движения Земли: вместо того, чтобы просто двигаться из холодных областей в теплые, он отклоняется силой Кориолиса, порожденной вращением планеты, и двигается вдоль границ воздушных масс.
Главные струйные течения Земли
Когда говорят о струйных течениях, чаще всего имеют в виду полярное и субтропическое течения, которые опоясывают весь земной шар и всегда двигаются с запада на восток.
Полярное расположено на высоте 9-12 километров в умеренной климатической зоне, на стыке между полярными и умеренными воздушными массами. Субтропическое находится заметно выше полярного – в 10-16 километрах над землей, однако оно более слабое и медленное, чем полярное.
Также бывают струйные течения малых высот – например вдоль горных хребтов и на переходе гор в долину, однако они несравнимо слабее полярного и субтропического и появляются из-за особенностей рельефа.
Как люди используют струйные течения
Если лететь вместе со струйным течением, самолет может заметно сократить время перелета и сэкономить топливо. Но если лететь против струйного течения, то скорость можно потерять – для этого пилоты, которые летят в востока на запад – например, из Европы в США – вынуждены огибать струйные течения. Этот эффект значительнее для полярного течения, так как оно сильнее.
Струйные течения, однако, порождают турбулентность ясного неба – когда самолет может сильно «тряхнуть» без каких-либо видимых ориентиров, указывающих на турбулентный участок. Турбулентность свойственна и струйным течениям малых высот, что может быть опасно для небольших самолетов.
Также струйные течения используют для прогнозирования погоды, так как они помогают движению фронтов и циклонов. Сильный изгиб полярного течения может указывать на формирование циклона в течение нескольких часов или дней, а плавный изгиб – на теплую погоду южнее (или севернее в случае южного полушария).
Некоторые специалисты также предлагают использовать струйные течения для генерации электричества, однако для этого пока нет ни технологий (ветрогенераторы не так просто расположить на высоте 10 километров), ни достаточного числа исследований, доказывающих, что это будет выгодно и не нанесет вреда климату.