JADRANSKE METEOROLOŠKE PRIČE

NISKE MLAZNE STRUJE U ATMOSFERI » ZNANSTVENO OBJAŠNJENJE

Kako nastaju niske mlazne struje?

Niske mlazne struje (NMS) su uobičajene pojave na mezoskali. Brzine noćnih NMS obično su između 6 i 20 m/s. Uzrokovane su nejednolikim hlađenjem zraka na odredjenoj visini (npr. radijacijskim hlađenjem), što na promatranoj visini uzrokuje komponentu sile gradijenta tlaka od hladnijeg (gušćeg) prema toplijem (rjeđem) zraku. Istovremeno, zbog sačuvanja mase, topliji zrak na većoj visini počne strujati ka hladnijem, jer se tamo stupac zraka spušta. Pri tom ga Coriolisova sila počne zakretati udesno na sjevernoj hemisferi (suprotno na južnoj hemisferi). Taj se efekt zakretanja očituje tek nakon nekoliko sati i predstavlja tzv. inercijalnu NMS. Najniža mlazna struja jest ona koja se javlja u donjoj grani ovakvog strujanja, kada se hladni zrak spušta niz obronak jer je teži od okolnog zraka na istoj visini. Tu ste NMS vjerojatno osjetili navečer kao svježi vjetar niz obronak ili planinu.

Budući da u izvantropskim ciklonama postoje izražene fronte koje dijele topao od hladnog zraka, gore opisani efekt se pojačava. To su velike i jače NMS i najčešće se nalaze u toplom sektoru ciklone. Brzine su im izmedju 20 i 30 m/s, a katkad čak i do 35 m/s. Očito je da se NMS mogu pojaviti blizu morske obale kad postoji značajna razlika u temperaturi iznad kopna i mora (bar nekoliko stupnjeva C), te se stoga razvija obalna cirkulacija. Također, NMS se pojavljuju pri planinskoj cirkulaciji ako se planina noću dovoljno ohladi i/ili danju ugrije uzrokujući tako velike razlike u temperaturi zraka uz planinu i okolnog zraka na istoj visini. Vjerujemo da je i bura najčešće popraćena svojom NMS (Enger i Grisogono, 1998), koja je približno paralelna s obalom i koja se nalazi na otprilike 2 do 4 km visine, “razmazana” iznad fronte bure.

Jedan primjer NMS prikazan je na slici 1. 

Slika 1. Primjer niske mlazne struje (NMS) uočene sredinom prosinca 2004. u blizini Zadra

Krivulje na lijevoj strani prikazuju vertikalne profile brzine, a na desnoj vertikalne profile smjera vjetra tijekom nekoliko večernjih sati. Profili su izmjereni akustičkim radarom, tzv. SODARom (zahvaljujemo Državnom hidrometeorološkom zavodu na ustupljenim podacima). Maksimalna brzina izmjerena je na približno 200 m nadmorske visine, a tijekom vremenskog intervala od 19 h 20 min do ponoći bila je u rasponu od 7 do 10 m/s. Uočava se i sekundarni maksimum brzine na visinama iznad 500 m. U donjih 200 m vjetar je jugoistočnih smjerova (od 1200 do 1500), dok s visinom zakreće u smjeru kazaljke na satu prema južnim smjerovima (od 1600 do 2000 ). 

Slika 2 prikazuje rezultate idealizirane numeričke simulacije zapadnog strujanja zraka preko planine, pri čemu se u zavjetrini planine razvijaju dvije NMS. Ovakvim, idealiziranim simulacijama danas se proučavaju nelinearni uzgonski (težinski) valovi, bura te pripadne NMS i zavjetrinski vrtlozi (npr. Grisogono i Enger, 2004).

Slika 2. Rezultati idealizrane numeričke simulacije zapadnog strujanja brzine 8 m/s preko planine

Rezultati se odnose na visinu 576 m nad tlom nakon dvadeset sati simulacije. Planina je visine 1 km, a izohipse su prikazane crnim krivuljama za svakih 200 m. U zavjetrini planine nastaju dvije niske mlazne struje: jedna, jača na sjeveru i druga, slabija na jugu.

Literatura