Definition:

Die in einen Jetstream eingelagerten Geschwindigkeitsmaxima im Isotachenfeld werden als Jetstreak bezeichnet.


Anschauung und Anwendung:

Der Polarfront-Jetstream ist je nach Intensität des horizontalen Temperaturgradienten unterschiedlich stark ausgeprägt. Folglich wechseln sich Starkwindgebiete (Jetstreaks) mit Streifen schwächerer Windgeschwindigkeit ab.
Die intensivsten Jetstreaks finden sich stets in Gebieten antizyklonal gekrümmter Isohypsen, da hier der Gradientwind supergeostrophischen beschleunigt wird und zwar umso stärker, je kurzwelliger und je äquatornäher der entsprechende Kurzwellenkeil ist.

Jetstreaks verlagern sich mit der allgemeinen ROSSBY-Wellen-Phasengeschwindigkeit, so dass Luftpartikel solche Starkwindstreifen zunächst beschleunigt durchqueren, ehe sie weiter stromabwärts wieder abgebremst werden. Es kommt daher sowohl im konfluenten Einzugsgebiet als auch im diffluenten Delta des Jetstreaks zu isobarenkreuzenden, also ageostrophischen Winden. Im Einzugsgebiet ergibt sich eine ageostrophische Komponente zum tieferen Geopotential, was nach der Isotachengleichung supergeostrophisch wirkt, so dass der Wind im Bereich der stärksten Drängung im Zentrum des Jetstreaks seine höchste Geschwindigkeit erreicht. Im Strömungsdelta werden die Isobaren dann wieder abbremsend (subgeostrophisch) in Richtung des höheren Druckes durchquert. Insgesamt resultiert demnach also stromabwärts eine antizyklonal drehende ageostrophische Windkomponente. Für die Windgeschwindigkeit ist allerdings ein Pendeln um die rein geostrophische Geschwindigkeit zu beobachten. Dies entspricht der horizontalen Trägheitsschwingung der Atmosphäre um das geostrophische Gleichgewicht. Maximal möglich sind dabei supergeostrophische Abweichungen in Größenordnung der doppelten geostrophischen Windgeschwindigkeit und minimal sind subgeostrophische Winde in Größenordnung der halben geostrophischen Windgeschwindigkeit möglich. Messungen haben gezeigt, dass bei besonders intensiven Jetstreaks (mit antizyklonaler Krümmung und in relativ niedrigen Breiten) auch tatsächlich annähernd solch große Abweichungen erreicht werden können. Die durchschnittliche Schwingungsdauer, die ein Luftteilchen braucht, welches einen Jetstreak durchquert hat um anschließend wieder in das geostrophische Gleichgewicht zu gelangen, beträgt 12 Stunden. Die dabei zurückgelegte Entfernung umschreibt der ROSSBY´sche Deformationsradius, welcher im Mittel 1000 km beträgt.

Weitere Interpretation:

Die im Jetstreak extremen ageostrophischen Komponenten verursachen nun auch horizontale Vergenzen, da der rein geostrophische Wind ja bekanntlich quasidivergenzfrei ist.
Aus der obigen Diskussion der ageostrophsichen Komponenten ergeben sich nun folgende in der Skizze ersichtlichen horizontalen Vergenzen.

Damit einher geht eine thermisch direkte Zirkulation im Einströmungsgebiet mit aufsteigender warmer Luft im linken divergenten Einzugsbereich und absinkender kalter Luft im rechten konvergenten Einzugsgebiet. Eine thermisch indirekte Zirkulation mit absinkender warmer Luft im rechten konvergenten Ausströmungsgebiet und aufsteigender kalter Luft im linken divergenten Ausströmungsbereich.
Eine wichtige Anwendung erfährt die Betrachtung des Jetstreaks auch bei frontogenetischen Untersuchungen. Dabei wird im konfluenten Einströmbereich stets Frontogenese und im diffluenten Ausströmbereich dagegen stets Frontolyse beobachtet.

Das gleiche Resultat erhält man, wenn man das Isohypsenfeld qualitativ hinsichtlich VA untersucht und davon ausgeht, dass diese mit der Höhe zunimmt.

Im rechten Einström- und linken Ausströmbereich sorgt differentielle ZVA (in Skizze als PVA, da nordhemisphärische 2D-Betrachtung) für Hebung, während differentielle AVA (hier NVA) Absinken verursacht.
In diesem Zusammenhang von wesentlichem Interesse ist natürlich die zyklogenetische Wirkung eines Jetstreaks. Alle aufsteigenden Gebiete gehen dabei mit Druckfall, alle absinkenden Areale mit Druckanstieg einher.

© Marcus Boljahn