Idee:

Neben der ganzjährig vorhandenen Polarfront und dem entsprechend dazu gehörenden Polarfront-Jetstream kann sich insbesondere in den Wintermonaten in Höhe der Subtropen (absinkender Ast der HADLEY-Zirkulation) ebenfalls ein markanter horizontaler Temperaturgradient mit einer dazu gehörenden Subtropenfront aufbauen. Verstärkung erfährt dieser Temperaturgradient durch adiabatische Erwärmung der allgemein absinkenden Luftmassen, jedoch reicht erst der im Winter stärkere obere polwärtige Ast der HADLEY-Zirkulation aus, um einen Jetstream zu induzieren. Resultierend daraus ist nach der thermischen Windbeziehung ein Subtropen-Jetstream.
Zudem gilt der kontinuierliche Drehimpulstransports der oberen polwärtigen HADLEY-Zirkulation als weiterer Antrieb (Jetogenese).


Definition:

Das in Zusammenhang mit der Subtropenfront entstehende quasihorizontale Starkwindband wird als Subtropen-Jetstream bezeichnet.


Anschauung:

Der Subtropen-Jetstream erreicht nicht die enormen Windgeschwindigkeiten des Polarfront-Jetstreams (von bis zu 150m/s). Er liegt zudem mit seiner Achse im Mittel im 200 hPa-Niveau, was ca. 12-13 km entspricht. Durch die weitaus geringeren Windgeschwindigkeiten sowie durch die direkte Zugehörigkeit zur HADLEY-Zelle ist der Subtropen-Jetstream in seiner Position und Intensität relativ persistent und zudem zirkumpolar geschlossen. Ferner bilden sich kaum wellenartige Strukturen aus wie bei den ROSSBY-Wellen der mittleren Breiten. Dadurch ist der Subtropenjet aber im klimatologischen Mittel wiederum sehr viel eindeutiger auszumachen, als der stark mäandrierende Polarfrontjet.
Ebenso wie beim Polarfront-Jetstream liegt die Achse des subtropischen Strahlstroms mit der höchsten Windgeschwindigkeit natürlich auch an dem Singularitätspunkt des horizontalen Temperaturgradienten. Auch eine Neigung der Subtropenfrontschicht in Richtung der wärmeren tropischen Seite ist erkennbar. Der markanteste Unterschied liegt allerdings in der vertikalen Mächtigkeit der Frontschicht. Während die Polarfront durch horizontal konvergent geotriptische Winde unter Verstärkung auch am Bodenniveau (als Front) auszumachen ist, wird die Suptropenfrontschicht bereits in der mittleren Troposphäre diffus. Am Boden sind dann fast keine Unterschiede mehr zwischen tropischen und subtropischen Luftmassen erkennbar. Ursächlich hierfür ist ebenfalls die reibungsbedingte ageostrophische Bodenwindkomponente, die in den antizyklonal geprägten Subtropen horizontal divergent ist. Diese Horizontaldivergenz wirkt stark frontolytisch; es werden also die in der oberen Troposphäre vorhandenen Temperaturgradienten spätestens in die PGS abgebaut.
Wetterwirksam wird der Subtropenjet erst in Zusammenwirken mit dem Polarfront-Jetstream. Bei Langewellentrögen mit großer Amplitude kann es durchaus passieren, dass beide Jetstreams sich zu einem mächtigen Starkwindband vereinigen, dessen Jetstreaks verbreitet über 150 m/s aufweisen.


Energetische Betrachtung:

Über den oberen polwärtigen Ast der HADLEY-Zirkulation erfolgt natürlich auch ein Transport von hohen äquatorialen Drehimpulswerten in höhere Breiten. Somit steht dem Subtropenjet ein weiterer Antriebsterm zur Verfügung. Der "überschüssige" Drehimpuls kann nämlich in kinetische Energie des Subtropenjets umgewandelt werden. Dieser Mechanismus lässt nun den Subtropenjet auch im Sommer zumindest in sehr schwacher Form aufrecht erhalten und nicht komplett zusammenbrechen.


© Marcus Boljahn