高速氣流

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高速氣流位置
Jet Stream.jpg

高速氣流,或稱噴射氣流高空急流(英語:Jet Stream),是行星尺度的大氣環流。在地球上,指數條圍繞地球的強而窄的高速氣流帶,集中在對流層頂,在中高西風帶內或在低緯度地區都可出現。其水平長度達上萬公里,寬數百公里,厚數公里。中心風速有時可達每小時200至300公里的偏西風,而且可以有一個或多個風速極大中心,具有強大的水平風切變和垂直風切變。高速氣流附近亦有強大風切變,這也是所謂飛機上的亂流。

發現[編輯]

噴射氣流是第二次世界大戰時,美國B-29轟炸機日本進行轟炸時無意中發現的。 當時自美軍基地起飛,朝向日本群島向西飛的B-29轟炸機的機員曾發覺某種奇妙的現象,即在引擎正常運作而沒有機械故障的徵兆下,儀器的指針卻顯示飛機的移動速度很慢。經研究後才發現,日本上空有一道噴射氣流由西向東一直到美洲。在高空中以數百公里時速由西向東吹的噴流會大大減低飛機前進的速度。因此從亞洲飛往北美加拿大的航機多會取道這高速氣流帶,以縮短航程和節省燃油,而回程則可能會取道北極航線

極地急流與副熱帶急流
極地急流與副熱帶急流的經向切面
北半球極地急流的曲流的形成:(a), (b);最終形成冷空氣南下氣團:(c)。橙色為暖氣團,靛色為冷氣團。

極地高空急流一般出現在大氣層250百帕,即海拔7至12公里(23,000至39,000英尺)處。更弱的亞熱帶高空急流的高度(英語:altitude)更高,海拔10至16公里(33,000至52,000英尺)。夏季,北半球極地急流偏北;冬季,北半球極地急流偏南。高空急流的寬度為數百千米,厚度小於5km。

高空急流的路徑為曲流形狀,曲流的形狀自西向東傳播,但速度(即「相速度」)要大大小於實際風速。環繞地球的高空急流一般有4-5個大尺度的羅斯貝波,這是由地球自轉的科里奧利力(英語:Coriolis Force)導致的。高空急流的曲流發展,最終會形成與高空急流脫離的單獨的氣旋反氣旋

高空急流的風速超過每小時90km,最大記錄是每小時398km。

全球大氣環流模型

應用[編輯]

在北半球,極鋒噴流(英語:Polar Jet Stream)對於航空界跟氣象預報來說,是很重要的。因為極鋒噴流的速度比副熱帶噴射氣流(英語:Subtropical Jet Stream)來的快,且出現在比較低的高度。且極鋒噴流涵蓋了北半球的大部份國家。相較之下,南半球的極鋒噴流徘徊在南極洲(英語:Antarctica)或有時出現在南美洲(英語:South America)。

航空界[編輯]

噴射氣流的位置對於航空界來說是非常重要的。

未來能源[編輯]

科學家正在研究數種方法,期待能利用噴射氣流產生能源

無動力武器[編輯]

第二次世界大戰要結束時,日本人的風船爆彈(英語:Fire Balloon)被設計成便宜的武器,試圖想要利用噴射氣流跨越太平洋(英語:Pacific Ocean)上空,抵達加拿大跟美國的西岸。但最後證實這些武器非常的沒有效率,因為只用在最後的幾場戰役,且只造成六個人死亡跟少數的損傷。[1]

外部連結[編輯]

What causes the jet stream?

  1. ^ The Fire Balloons