Dieses Foto, das in einer Höhe von circa 320 Kilometern aufgenommen wurde, zeigt ein Band von Cirren, das sich vom Sudan nach Saudi Arabien erstreckt. Es entstand durch den Jet Stream, der von Zeit zu Zeit ein solches Phänomen hervorruft.
Dieser röhrenförmige Luftstrom, der auch Strahlstrom genannt wird, besitzt sehr hohe Windgeschwindigkeiten. Der Jet Stream weht durchschnittlich mit einer Geschwindigkeit von 250 bis 350 km/h in der oberen Troposphäre (10 bis 15 km). Kurzzeitig und regional begrenzt kann er aber auch Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 600 km/h erreichen. Die Strahlströme, die von Westen nach Osten wehen, sind oft in zahlreiche Teilstücke und Äste aufgespalten. Diese haben meist eine Länge von einigen 1000 km, eine Breite von einigen 100 km und eine Mächtigkeit von wenigen km.
Hauptsächlich kann man zwei Typen von Jet Streams unterscheiden, den Polar-Jet und den Subtropen-Jet. Der Polar-Jet ist mit der Polarfront gekoppelt, die die Grenze zwischen kalter Luft im Norden und warmer Luft im Süden darstellt. Der Polar-Jet besitzt im Vergleich zum Subtropen-Jet eine höhere Windgeschwindigkeit und verändert seine Lage im Gegensatz zum persistenten Subtropen-Jet im Verlauf der Jahreszeiten. Im Sommer bewegt sich der Polar-Jet in einer mittleren geographischen Breite von ca. 65°. Im Winter hingegen dringt er weiter nach Süden auf ca. 45° geographische Breite vor. Der Subtropen-Jet hingegen ist sehr ortsstabil und befindet sich in einer Lage von ca. 20° bis 35° geographischer Breite.
Die Strahlströme, die im 2. Weltkrieg entdeckt wurden, werden vom Flugverkehr genutzt um Treibstoff und Zeit zu sparen. Auch Zugvögel nutzen den Jet Stream um schneller in ihre Brutgebiete zu gelangen. Laut Vogelwarte Sempach (Schweiz) erreichen die Tiere Geschwindigkeiten von bis zu 130 km/h. Der Ursprung der Jet Streams liegt im Temperaturgefälle der Atmosphäre, das sich durch die unterschiedliche Sonneneinstrahlung ergibt. Besonders groß ist dieses Temperaturgefälle im Bereich zwischen 35° und 60° nördlicher bzw. südlicher Breite. Dieser Bereich der Atmosphäre wird als Frontalzone bezeichnet. Die Entstehung der Jet Streams beruht im wesentlichen auf zwei Kräften, nämlich der Druckgradientkraft und der Corioliskraft. Die Reibungskraft, die normalerweise noch eine Rolle bei Luftbewegungen in der Amtosphäre spielt, kann aufgrund der großen Höhe in der sich die Strahlströme bilden vernachlässigt werden.
Die Druckgradientkraft verursacht Luftbewegungen vom hohen zum niedrigen Druck. Je geringer der Abstand zwischen den Isobaren (Flächen gleichen Drucks) ist, desto größer ist die Gradientkraft. Die Corioliskraft entsteht durch die ablenkende Kraft der Erdrotation. Auf der Nordhalbkugel wirkt sie in Bewegungsrichtung nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links. Da sich im Bereich des Äquator in der Höhe ein Hoch befindet und an den Polen in der Höhe niedriger Druck herrscht, wehen die Jet Streams auf beiden Hälften der Erdkugel von West nach Ost. Die Strahlströme verlaufen also weitgehend isobarenparallel. Solche Winde werden auch als geostropische Winde bezeichnet. Die Jet Streams umspannen die Erde nicht starr, sondern mäandrieren. Dabei bilden sich lange Wellen, die auch als Rossby-Wellen bezeichnet werden. Auf dem Erdumfang liegen normalerweise 3-5 dieser Wellen. Die Wellenlänge beträgt damit mehrere 1000 km. Ursachen für die Bildung dieser Mäanderwellen können z. B. große Gebirgshindernisse sein. Bei sehr starker Wellenbewegung können sich einzelne Wellen abschnüren, die sich zu Tief- bzw. Hochdruckgebieten entwickeln. Die Tiefs bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von ca. 48 km/h nach Osten. Da Meteorologen den Verlauf des Jet Streams verfolgen, können sie vorhersagen, wo wahrscheinlich ein Tiefdruckgebiet entstehen, und in welche Richtung es mit aller Wahrscheinlichkeit ziehen wird.
(Text: Ulrike Günther)
