Beschreibung des Jetstreams

Ein Jetstream ist ein Starkwindband, welches in unterschiedlicher Höhe auftreten kann und die Erde oder Teile davon umfliesst. Der bekannteste Jetstream ist der Polarfont-Jetstream, welcher sich häufig in einem mehr oder weniger breiten Band über die Nordhalbkugel erstreckt. Analog dazu gibt es auch auf der Südhalbkugel einen Polarfront-Jet, darauf wird aber hier nicht näher eingegangen.

Der Polarfront-Jet der Nordhalbkugel befindet sich meist zwischen 40 und 60 ° nördlicher Breite. Er hat seine grösste Stärke zwischen etwa 300 und 250 hPa, was einer durchschnittlichen Höhe von 9000 bis 12000 Metern entspricht.

Temperaturunterschiede sind verantwortlich für den Polarfront-Jet

Der Grund, weshalb die Windgeschwindigkeit in dieser Höhe am grössten ist, liegt in der Temperaturverteilung.  Während es bekannterweise in den Subtropen sehr warm ist, herrscht in den Polarregionen mehr oder weniger grosse Kälte vor, dies besonders im Winter. In warmer Luft nimmt der Luftdruck mit zunehmender Höhe deutlich langsamer ab als in kalter Luft. Wenn man beispielsweise annimmt, dass auf Meereshöhe überall gleicher Luftdruck herrscht, so ergibt sich aus dem oben Gesagten, dass in grosser Höhe über den Tropen und Subtropen ein Hoch und über den Polarregionen ein Tief vorherrschen muss.

Oberhalb von etwa 12000 Metern Höhe sinkt die Temperatur über der Polarregion nicht mehr, während in den Subtropen die Temperatur weiter zurückgeht. Die Druckgegensätze zwischen den Subtropen und den Polarregionen nehmen oberhalb von 12000 Metern wieder ab.

Die mittleren Breiten weisen in der Höhe die grössten Druckgradienten auf, was zur Ausbildung des Jets führt

Die mittleren Breiten liegen damit zwischen etwa 9000 und 12000 Metern zwischen hohem Druck über den Subtropen und tiefem Druck über den Polargebieten in einer Zone von starker Druckabnahme von Süd nach Nord.

Die Luft strömt nun nicht entlang des Druckgradienten direkt von Süd nach Nord, sondern wird infolge der wegen der Erdrotation auftretenden Corioliskraft nach rechts abgelenkt. Dies geht solange, bis die Druckgradientkraft und die Corioliskraft im Gleichgewicht sind. Da die Corioliskraft immer senkrecht zur Strömungsrichtung angreift, herrscht im Falle vom Gleichgewicht zwischen der Druckgradientkraft und der Corioliskraft ein Westwind vor. Im Jetstream muss also in der Regel mit westlichen Winden gerechnet werden.

Stärke des Jetstreams

Im Bereich des Jetstreams herrschen, von einzelnen Tornados einmal abgesehen, die stärksten Winde der Erde vor. 300 km/h werden an einigen Orten der Erde, dies besonders östlich von Nordamerika oder im Pazifischen Ozean, oft überschritten. Hie und da werden auch deutlich über 400 km/h erreicht. Die höchste Geschwindigkeit soll im Jahr 1970 über Japan geherrscht haben, wobei die Geschwindigkeit angeblich 650 km/h erreicht haben soll.

Der Jet verläuft bei weiten nicht immer geradlinig

Wenn auch der Jet, wie oben beschrieben, im Durchschnitt von West nach Ost weht, gibt es doch oft grosse Abweichungen. Dies deshalb, weil der Jet oft mäanderiert. In diesem Fall zeigt der Jet über eine gewisse Strecke der Nordhalbkugel eine sinusförmige Bahn.  Dort, wo der der Jet am weitesten im Süden verläuft, befindet sich unmittelbar nördlich davon ein Höhentrog. Wo der Jet am weitesten nördlich verläuft, befindet sich unmittelbar südlich davon ein Höhenrücken. Durch Konvergenz- und Divergenzeffekte innerhalb des Jets verlagern sich die erwähnten Höhentröge und -rücken mehr oder weniger schnell. Hie und da bleiben sie fast stationär, wobei beispielsweise innerhalb eines Höhenrückens im Sommer Hitzewellen auftreten können, während es bei stationären Höhentrögen zu Überschwemmungen kommen kann. Manchmal kommt es sogar vor, dass sich die genannten Druckgebilde völlig abspalten, so dass eine sogenannte Omegalage entsteht, welche besonders persistent ist.

Auch in der Schweiz kann der Jet hie und da stark sein

Auch über der Schweiz erreichte der Jet gelegentlich schon Windgeschwindigkeiten von über 300 km/h, wobei dann die Winde meist aus West, Nordwest oder Nord wehten. Stark sind die Jetstreams vor allem im Winter, wenn der Temperaturunterschied zwischen der Polar- und Subtropenluft am grössten ist. Es erstaunt, dass südliche und südwestliche Winde nicht so hohe Geschwindigkeiten aufweisen wie die Nordwest- und Nordwinde. Ein Grund mag darin liegen, dass im Winter die Höhenrücken über dem Atlantik stärker ausgeprägt sind als über Osteuropa. Demgegenüber besteht bezüglich der Höhentröge wohl kaum ein Unterschied. Deshalb kann vermutet werden, dass der Druckgradient zwischen einen Höhenrücken über dem nahen Atlantik und einem Höhentrog über Osteuropa grösser ist als im umgekehrten Fall.  Dies bewirkt offensichtlich, dass über der Schweiz die nordwestlichen und nördlichen Winde in grosser Höhe stärker sind als die südwestlichen und südlichen Winde. Dies gilt aber nur für Mitteleuropa und Umgebung.

Ost-Jets deutlich schwächer als West- und Nord-Jets

Nicht überraschend ist hingegen, dass die Jets aus Ost und Südost deutlich schwächer sind als die Jets aus westlicher Richtung. Denn die abgespaltenen Höhentiefs über Südeuropa sind nicht derart intensiv ausgebildet wie Höhenträge über Nordeuropa. Der Grund liegt vor allem darin, dass die Luft über Südeuropa auch in abgespaltenen Höhentiefs nicht so kalt ist wie in einem Höhentrog über Nordeuropa. Das hat zur Folge, dass der Druck in der Höhe nicht so tief sinken kann wie über Nordeuropa im Falle eines ausgeprägten Höhentroges.