Nattliga jetströmmar

När solen gått ner, skymningen faller och vinden börjar slå sig till ro, kan vinden ovanför några hundra meters höjd plötsligt börja friska i och ofta nå kulingstyrka. Det är en ”nattlig jetström” som uppstått.

I artikeln Det svänger om luften beskrivs hur vind uppstår när luft accelererar från högt till lågt lufttryck, vrids tillbaka åt höger på grund av jordrotationen (corioliseffekten) för att, sedan också lufttrycket ändrat sig, så småningom strömma ungefär parallellt med isobarerna.

Denna så kallade geostrofiska vind råder då tryckgradientkraften (P) och corioliskraften (C) balanserar varandra. Balansen är ömsesidig. Om lufttrycksfördelningen inte ändrade sig när vinden accelererar, utan förblev oförändrad, skulle luften aldrig kunna komma i ”geostrofisk balans” utan oscillera mellan högt och lågt lufttryck med kraftigt varierande vindstyrkor.

Nu är detta inte en tankekonstruktion: det sker faktiskt i de så kallade ”nattliga jetströmmarna” (nocturnal jets). När solen går ner, molnen upplöses och temperaturen sjunker närmast marken bildas en så kallad inversion (temperaturen avtar mot marken eller är konstant).

Inne i denna inversion avtar vinden närmast marken där det nästan kan bli vindstilla. Men ovanför inversionen, på 100-500 m höjd, sker det motsatta: vinden ökar och kan nå vindhastigheter på 10-15 m/s, i vissa fall 20 m/s. Vad har hänt?

Så uppstår de nattliga "strömmarna"

Först måste vi dra oss till minnes att vinden under dagen inte är helt geostrofisk (Vg), dvs. tryckgradientkraften (P) balanseras inte bara av corioliskraften utan också av friktionen (F) mot marken.

Den senare försvagar vinden och får den att vara riktad en aning mot lägre tryck (se Friktionen påverkar vädret). Effekten av detta märks i den kilometer av atmosfären som är närmast marken, det så kallade Ekmanskiktet.

När inversionen bildas tappar luften ovanför kontakten med det skrovliga underlaget. Den bromsande friktionskraften försvinner därmed och luften börjar accelerera, eftersom vinden fortfarande är riktad mot lägre tryck.

Samtidigt som den ökar sin hastighet vrids den åt höger av corioliskraften. Under loppet av 9-12 timmar, innan solen går upp, hinner vinden accelerera upp till ansenlig styrka.

De nattliga jetströmmarna är egentligen inga ”strömmar”. Luftrörelserna sker i stora ”sjok” och inte längs smala band som de egentliga jetströmmarna. De påverkar därför inte den storskaliga lufttrycksfördelningen som i stort sett förblir oförändrad.

Vanliga på sina ställen

Nattliga jetströmmar är inte ovanliga. I den platta terrängen i den amerikanska Mellanvästern eller det inre av Australien uppträder de i genomsnitt var tredje till fjärde natt.

Nattliga jetströmmar kan också spela roll för säkerheten för små flygplan. Bland annat visade meteorologen Birgitta Källstrand i en avhandling vid Uppsala Universitet* att de också kan förekomma i våra trakter, bland annat i Östersjöregionen.

Undersökningen av dessa och andra typer av kraftiga vindar i låga nivåer (”low-level jet streams”) motiverades bland annat av att dessa vindsystem påverkar hur luftföroreningar sprids. Dessa vindsystem ger ökat tillskott av vindenergi vid kusten eller till havs och påverkar därmed också hur vindkraftverk bör dimensioneras.

Nattliga jetströmmar kan kanske inte räknas till atmosfärens ”allmänna cirkulation”, men vi har valt att ta med dem därför att deras mekanism hjälper oss att förstå hur de storskaliga jetströmmarna fungerar.

*Birgitta Källstrand, 1998: Meso-Scale Atmospheric Flow Modifications in
the Baltic Sea Area, Acta Universitatis Upsaliensis, Uppsala

Meso-scale atmospheric flow modifications in the Baltic Sea area Länk till annan webbplats.