Hopp til innhold
Tynn, rask skyelv høyt over havet mot jordas krumning

Den globale atmosfæren

Jetstrømmer og stormbaner

Jetstrømmen er et smalt belte med sterk vestavind høyt oppe, der varm og kald luft møtes. Den slynger seg, er sterkest om vinteren, og flytter på stormbanen.

Kompetansemål i Geofag 2 (LK20)

Målet er at du skal kunne gjøre rede for konsekvensene av jordens rotasjon, tetthetsforskjeller og trykkforskjeller og hvordan de påvirker havet og atmosfæren (Udir, u.å.-b).

Kjerneelementer som dekkes i dette kapitlet:

• Jordsystemer i tid og rom: «Kjerneelementet jordsystemer handler om delsystemer som geosfæren, atmosfæren, hydrosfæren, kryosfæren og biosfæren» (Udir, u.å.-a). Jetstrømmen er en prosess i atmosfæren der rotasjon og temperaturforskjell virker sammen.

• Modeller og modellering: «Modeller brukes til å undersøke, forklare og presentere geofaglige prosesser og fenomener» (Udir, u.å.-a). Beskrivelsen av polarjet og subtropisk jet, og av positiv og negativ NAO, er slike modeller.

Hva er en jetstrøm?

Hva tror du?

Et fly fra New York til Oslo bruker ofte kortere tid enn et fly samme vei tilbake. Hvorfor tror du det er slik? Svar før du leser videre – vi kommer tilbake til det i delen om retningen fra vest mot øst.

En jetstrøm er et relativt smalt belte med sterk vind i de øvre lagene av atmosfæren, typisk rundt 9100 meter over bakken. Vinden blåser fra vest mot øst, men beltet flytter seg nordover og sørover fordi det følger grensen mellom varm og kald luft. Grensen er tydeligst om vinteren, og jetstrømmene er sterkest da, både på den nordlige og den sørlige halvkule. Vinden kan komme over 442 kilometer i timen (NOAA, u.å.-a).

Jetstrømmer og stormbaner handler om dette beltet og om hvor stormene går. De tre cellene i den globale sirkulasjonen tar vi i vindsystemet. Å lese lavtrykk og fronter på et kart tar vi i værkart.

Jetstrømmen ligner en elv. Strømmen er sterkest inn mot kjernen og svakere ut mot kantene. På et værkart tegnes den ofte som en strek der vinden er sterkest, men beltet er bredere enn streken (NOAA, u.å.-a).

Rull sideveis med piltastene.
Hva er en jetstrøm?
PolarjetenDen subtropiske jetstrømmen
BreddegradMellom 50° og 60°, på begge halvkulerRundt 30°
RetningFra vest mot østFra vest mot øst
Når den er sterkestOm vinteren, når skillet mellom varm og kald luft er tydeligstOm vinteren, av samme grunn

Begge ligger der temperaturen endrer seg mye fra sted til sted, og der vinden i høyden derfor blir sterkest (NOAA, u.å.-a). Den fysiske årsaken er temperaturforskjellen: Der kald og varm luft ligger side om side, øker vestavinden med høyden, og jo større temperaturforskjellen er, desto raskere øker den. Dette kalles termisk vind (American Meteorological Society [AMS], u.å.). Polarfronten, skillet mellom kald luft fra høye breddegrader og varm luft fra subtropene, ligger vanligvis mellom 40° og 70°. De store temperaturforskjellene gir et konsentrert og sterkt, oftest vestlig vindfelt i høyden. Det kalles polarfrontjetstrømmen (Store norske leksikon, u.å.).

To jetbelter i høyden: Polarfrontjeten og Den subtropiske jeten

Globalt tverrsnitt: To jetbelter, tre celler og tropopausestegetStratosfæren (Stabil luft · Temperaturinversjon oppover)Vinden avtar over tropopausen fordi horisontal temperaturgradient snur16 km12 km8 km4 km0 kmHøyde over havet0° (Ekvator)ITCZ · Lavtrykk30°NSubtropisk høytrykk60°NPolarfronten · Lavtrykk90°NPolarhøytrykkKald, tett polarluft (kileform)Mild, lett subtropisk luftPolarfrontenITCZ ambolt (16 km)Tropisk tropopause (~16 km · -75 °C)Mellombreddegrad-tropopause (~11 km)Polar tropopause (~8–9 km · -50 °C)HADLEYCELLETermisk direkteFERRELCELLEIndirekte, drevet av virvlerPOLARCELLETermisk direkteSUBTROPISK JET (STJ)13–16 kmDrevet av vinkelmomentPOLARFRONTJETEN (PFJ)8–12 kmStyrer lavtrykkene mot Norge!Kryss i sirkel (⊗):Vind blåser inn i arket (vest → øst)
Tverrsnitt gjennom den nordlige halvkules atmosfære fra ekvator til Nordpolen. Ved bakken drives tre sirkulasjonsceller: Hadleycellen, Ferrelcellen og Polarcellen. I overgangen mellom cellene oppstår to markante jetstrømmer ved tropopausen: 1) Den subtropiske jeten (STJ) ved ca. 30°N i 13–16 km høyde, drevet av vinkelmoment fra ekvator. 2) Polarfrontjeten (PFJ) ved 55°–65°N i 8–12 km høyde, drevet av den voldsomme temperaturkontrasten over den skråstilte polarfronten. Legg merke til det markerte trappetrinnet i tropopausen: Den tropiske tropopausen rager helt opp til 16 km, mens den polare tropopausen kun ligger 8–9 km over bakken. Begge jetstrømmene blåser inn i planet – mot øst (vestavind).

Termisk vind: Hvorfor temperaturforskjell ved bakken gir jetstrøm i høyden

Fysikken bak jetstrømmen: Termisk vind og trykkflaters hellingA. Helling på trykkflater bygger seg opp med høydenVarm luftsøyle(Subtropene · Lav tetthet)Kald luftsøyle(Polen · Høy tetthet)1013 hPa (Havnivå · Ingen helling)850 hPa (~1,5 km)500 hPa (~5,5 km)250 hPa (Tropopausen · Brattest!)Maksimal trykkgradientkraft (F_pg)Tropopausen: Gradienten snur i stratosfærenVarm søyle er tykkere $⟹$ trykkflatene ligger høyere $⟹$ bratt helning mot polen!B. Vindhastighet med høyden u(z)Vindfart (km/t) →Høyde (km) $\uparrow$03691215Tropopause (~10–11 km)JetkjerneAvtar i stratosfærenLærebokregelen:Vinden øker med høydenså lenge det er kalderemot polen (termisk vind)!
Sammenhengen mellom horisontal temperaturgradient og vindøkning med høyden kalles termisk vind. Til venstre ser vi to luftsøyler: Den varme subtropiske søylen utvider seg og er tykk, mens den kalde polare søylen er komprimert og lav. Selv om trykket ved bakken er identisk (1013 hPa), faller trykket mye saktere med høyden i den varme søylen enn i den kalde. Derfor begynner isobarflatene (f.eks. 850 hPa, 500 hPa, 250 hPa) å helle brattere og brattere nedover mot polen jo høyere vi stiger. Dette setter opp en stadig kraftigere trykkgradientkraft (oransje piler) rettet mot polen. I fri atmosfære avbøyer Corioliskraften lufta 90° til høyre til geostrofisk balanse: En voldsom vestavind som kulminerer nøyaktig ved tropopausen (jetkjernen).

Hvorfor fra vest mot øst?

Jorda bruker ett døgn på en omdreining. Ved ekvator er omkretsen størst, så bakken beveger seg østover med over 1600 kilometer i timen. Ved polene er farten null. Luft som beveger seg bort fra ekvator, beholder den østlige farten. Bakken under den roterer saktere jo nærmere polen den kommer, så lufta beveger seg fra vest mot øst i forhold til bakken. Det er corioliseffekten (NOAA, u.å.-a). Hvordan den virker mer generelt, tar vi i corioliseffekten. Svaret på «Hva tror du?» er at flyene mot øst får medvind fra jetstrømmen, mens flyene mot vest har den imot eller må fly utenom den.

Uten rotasjon ville varm luft fra ekvator gått rett mot polene. Rotasjonen deler sirkulasjonen i tre celler, og den er også grunnen til at jetstrømmen finnes (NOAA, u.å.-a).

4-kvadrant-modellen: Hvorfor venstre utløp suger opp luft og lager storm

Jetkjernen og 4-kvadrant-modellen: Slik skaper jetstrømmen lavtrykkØvre troposfære (300–250 hPa / ca. 10 km) · Sett ovenfraVindretning: Vest → Øst ⟶VINDMAKSIMUMINNLØP (Akselerasjon)UTLØP (Retardasjon / Bremsing)Venstre innløpKONVERGENS (Høyde)Høyre innløpDIVERGENS (Heving)VENSTRE UTLØP (Left exit)🌟 MAKSIMAL DIVERGENSHøyre utløpKONVERGENS (Nedsynking)⬆️ Luft suges opp fra bakken!Bakkenivå (Havnivå / 1000 hPa) · Dynamisk lavtrykksdannelse (Syklon)L980 hPaKaldfrontVarmfrontH1025 hPaSubsidensFysisk kjede:Øvre divergens $⟹$ Vekten av søylen minker $⟹$ P_bakke stuper $⟹$ STORM!
Inne i jetstrømmen finnes lokale soner med ekstra sterk vind, kalt jetkjerner (jet streaks). Når lufta raser inn i kjernen (innløpet), må den akselerere, og når den forlater den (utløpet), må den bremse opp. Denne fartsforandringen skaper ubalanse mellom trykkgradientkraften og Corioliskraften, slik at lufta tvinges på tvers av jeten (aldersofisk vind). Resultatet er 4 distinkte kvadranter: I venstre utløp (nord for kjernens utløp) og høyre innløp oppstår kraftig divergens i høyden (lufta spres fra hverandre). Dette fjerner luftmasse fra toppen av søylen! For å kompensere må luft suges opp fra bakken, lufttrykket faller, og det dannes et roterende lavtrykk (syklon) med skydannelse og kraftig nedbør.

Sjekk deg selv

Velg ett svar per spørsmål.

  1. 1. Hvorfor blåser jetstrømmen fra vest mot øst?

  2. 2. Hvor er jetstrømmen sterkest?

Slynger, årstid og stormbane

Jetstrømmen ligger ikke stille. Den slynger seg rundt jorda, stiger og synker i høyde og bredde, kan dele seg og danne virvler, og kan forsvinne ett sted og dukke opp et annet. Formen kommer av høytrykk og lavtrykk, varm og kald luft, og årstiden (NOAA, u.å.-a).

Den følger også sola. Om våren, når sola står høyere, flytter gjennomsnittsbanen seg mot polen. Om sommeren på den nordlige halvkule ligger polarjeten typisk nær grensen mellom USA og Canada. Utover høsten flytter den seg mot ekvator igjen (NOAA, u.å.-a).

Langs polarfronten vandrer lavtrykk, oftest mot øst, omtrent med vinden i høyden. De gir mye av nedbøren i den tempererte sonen (Store norske leksikon, u.å.).

Den nordatlantiske oscillasjonen (NAO) sier noe om hvor sterk og hvor langt nord den atlantiske jetstrømmen ligger. I en positiv fase er både lavtrykket ved Island og høytrykket ved Asorene sterkere enn vanlig. Da blir jetstrømmen over Atlanteren sterkere, og stormbanen flytter seg nordover. Nord-Europa får mer storm, mer nedbør og høyere temperatur enn gjennomsnittet, fordi lufta kommer fra lavere breddegrader. Sør-Europa får mindre storm og mindre nedbør (NOAA, u.å.-b).

I en negativ fase er trykkforskjellen svakere. Jetstrømmen og stormbanen ligger mer rett vest–øst. Nord-Europa får mindre storm, mindre nedbør og lavere temperatur. Sør-Europa får mer storm, mer nedbør og høyere temperatur (NOAA, u.å.-b). Selve svingningen tar vi grundigere i NAO.

Rull sideveis med piltastene.
Slynger, årstid og stormbane
Positiv NAONegativ NAO
TrykkSterkere lavtrykk ved Island og sterkere høytrykk ved AsoreneSvakere forskjell mellom de to
Jet og stormbaneSterkere atlantisk jet, stormbanen lenger nordMer rett vest–øst
Nord-EuropaMer storm og nedbør, mildere enn gjennomsnittetMindre storm og nedbør, kaldere enn gjennomsnittet

NAO: Azorene mot Island

NAO er trykkforskjellen mellom Azorhøytrykket og Islandslavtrykket.HAzoreneLIslandvestavind mot Norge+ NAOstor gradientjet lenger nord− NAOliten gradientmer blocking
Positiv NAO: stor forskjell, jet og stormbane lenger nord. Negativ NAO: liten forskjell, mer blocking og kaldere Skandinavia.

Zonal vs. meridional strøm: Hvorfor jetens form avgjør ukens vær

Zonal vs. meridional jetstrøm: Rossby-bølger og norsk værKART A: Zonal jetstrøm (Vest → Øst)Rask vestavind · Raske værskifter · Mild atlantisk luftGrønlandUKNorgeLL🌧️ Typisk norsk vestavær:• Lavtrykkene fødes på rekke og rad og dundrer inn mot Vestlandet.• Mye nedbør på Vestlandet (orografisk heving mot Langfjella).• Raske værskifter – solen titter frem mellom bygene!KART B: Meridional jetstrøm (Rossby-bølger)Bølger nord/sør · Tråg & Rygger · Stillestående ekstremværNorgeRYGG (Mildluft)TRÅG (Polarluft)❄️ Værlåsing under tråget:• Iskald arktisk luft strømmer sørover over Norge (kuldeutbrudd).• Bølgene står stille i dagevis $⟹$ langvarig kulde eller hetebølge!
Formen på jetstrømmen avgjør om Norge får uker med mildt vestlandsregn eller langvarige ekstremperioder. Kart A (venstre) viser en zonal strøm: Jetstrømmen blåser i en stram, rettlinjet korridor fra vest mot øst. De atlantiske lavtrykkene raser hurtig forbi, og været skifter raskt med mild, fuktig luft. Kart B (høyre) viser en meridional strøm med store Rossby-bølger. I en bølgedal (tråg) strømmer kald arktisk luft sørover over Norge, og det blir kaldere enn normalt. I en bølgetopp (rygg) pumpes varm luft nordover, lufta synker og danner stabilt klarvær eller hetebølger. Rossby-bølgene beveger seg svært langsomt, og været kan 'låse seg' i ukevis.

Årstidene: Hvorfor stormene herjer om vinteren og stilner om sommeren

Årstidsvariasjon: Vinterjet vs. Sommerjet❄️ VINTER (Desember – Februar)Stor temperaturkontrast80°N · Polarnatt60°N · Norge40°N · Sør-Europa20°N · TropeneKraftig vinterjetTrukket søroverNorgeStormbanen treffer kysten!Konsekvens i Norge:Dype atlantiske stormer på løpende bånd, kraftig vind og mye nedbør på Vestlandet.☀️ SOMMER (Juni – August)Liten temperaturkontrast80°N · Midnattssol60°N · Norge40°N · Sør-Europa20°N · TropeneSvakere sommerjetTrukket nordoverNorgeKonsekvens i Norge:Stormbanen passerer oftere nord for oss mot Barentshavet.Roligere vær og lengre godværsperioder.
Temperaturforskjellen mellom tropene og polområdene styrer hvor sterk jetstrømmen blir (termisk vind). Til venstre: Om vinteren er kontrasten stor. Polarfrontjeten blir sterkere, ligger lenger sør og styrer kraftige lavtrykk mot Norge. Til høyre: Om sommeren er kontrasten mindre. Jetstrømmen blir svakere og ligger lenger nord, og lavtrykkene blir færre og svakere.

Når været låser seg: Omega-blokkering over Skandinavia

Atmosfærisk blokkering: Omega-blokk over SkandinaviaSkandinaviaH1035 hPaΩOmega-blokk (Ω)LAvsnørt lavtrykkUrolig vær i vestLAvsnørt lavtrykkStyrtregn & flom☀️ Sommerkonsekvens:• Konstant solinnstråling og nedsynking• Hetebølge, tørke og skogbrannfare• F.eks. den ekstreme sommeren 2018!❄️ Vinterkonsekvens:• Skyfri himmel gir massiv varmeutstråling• Dype kuldeinversjoner (-30 °C i innlandet)• Stillestående luft og forurensning
En mektig høytrykksrygg har vokst seg så kraftig over Skandinavia at den bryter opp det vanlige vestavindsbeltet. Jetstrømmen tvinges til å dele seg i to adskilte grener rundt høytrykket, i et mønster som ligner den greske bokstaven Omega (Ω). Under det massive blokkeringshøytrykket (H) synker lufta (subsidens), skyene fordamper, og været står bom fast i ukevis: Om sommeren fører dette til brennende hetebølger, ekstrem tørke og skogbrannfare (som i 2018). Om vinteren gir det klarvær, massiv utstråling og bitende kuldeinversjon i innlandet. Samtidig blir lavtrykkene tvunget utenom eller avsnørt på flankene (cut-off lows), noe som skaper uker med sammenhengende flomregn i Sør-Europa eller over Atlanteren.

Vanlige misforståelser

Jetstrømmen er ikke én tynn strek. Vinden øker inn mot en kjerne, og beltet er bredere enn streken på kartet (NOAA, u.å.-a).

Det finnes ikke bare én jetstrøm. Polarjeten ligger mellom 50° og 60°, og den subtropiske jetstrømmen ligger rundt 30° (NOAA, u.å.-a).

Den ligger ikke fast over Norge. Den slynger seg, følger sola gjennom året, og kan flytte stormbanen nordover eller la den gå mer rett vest–øst (NOAA, u.å.-a; NOAA, u.å.-b).

Sjekk deg selv

Velg ett svar per spørsmål.

  1. 1. Hva skjer med stormbanen i en positiv NAO-fase?

  2. 2. Hvorfor flytter polarjeten seg nordover om sommeren?

Viktige begreper

Jetstrøm: Smalt belte med sterk vind høyt oppe, typisk rundt 9100 meter. Vinden blåser fra vest mot øst og er sterkest om vinteren.

Polarjet: Jetstrømmen mellom 50° og 60° bredde. Den henger sammen med skillet mellom varm og kald luft.

Subtropisk jetstrøm: Jetstrømmen rundt 30° bredde.

Polarfrontjetstrøm: Det sterke, oftest vestlige vindfeltet i høyden langs polarfronten.

Stormbane: Banen lavtrykkene følger. Langs polarfronten går de oftest mot øst, med vinden i høyden.

NAO: Svingningen i trykkforskjellen mellom Island og Asorene. Den endrer styrken og beliggenheten til jetstrømmen over Atlanteren.

Sammendrag

  • En jetstrøm er et smalt belte med sterk vestavind høyt oppe, typisk rundt 9 km. Polarjeten ligger mellom 50° og 60°, og den subtropiske jetstrømmen ligger rundt 30°.
  • Jetstrømmen ligger der kald og varm luft møtes. Jo større temperaturforskjellen er, desto raskere øker vinden med høyden (termisk vind).
  • Jordrotasjonen gjør at lufta beveger seg fra vest mot øst i forhold til bakken.
  • Jetstrømmen slynger seg, følger sola gjennom året og styrer banen til lavtrykkene.
  • I positiv NAO er jetstrømmen over Atlanteren sterk og ligger langt nord. Da får Nord-Europa mer storm og nedbør.

Test deg selv

Velg ett svar per spørsmål.

  1. 1. Hvilken vei blåser vinden i en jetstrøm?

  2. 2. Hvor ligger polarjeten og den subtropiske jetstrømmen?

  3. 3. Når er jetstrømmene sterkest, og hvorfor?

  4. 4. Hva gjør en positiv NAO med stormbanen over Atlanteren?

  5. 5. Hvorfor er jetstrømmen tegnet som en strek på værkartet en forenkling?

Kildeliste

  1. American Meteorological Society [AMS]. (u.å.). Thermal wind. Glossary of Meteorology. https://glossary.ametsoc.org/wiki/Thermal_wind
  2. National Oceanic and Atmospheric Administration [NOAA]. (u.å.-a). The jet stream. JetStream. https://www.noaa.gov/jetstream/global/jet-stream
  3. National Oceanic and Atmospheric Administration [NOAA]. (u.å.-b). North Atlantic Oscillation. Climate.gov. https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-variability-north-atlantic-oscillation
  4. Store norske leksikon. (u.å.). Polarfront. https://snl.no/polarfront
  5. Utdanningsdirektoratet. (u.å.-a). Kjerneelementer. Læreplan i geofag (GFG01-03). https://www.udir.no/lk20/gfg01-03/om-faget/kjerneelementer
  6. Utdanningsdirektoratet. (u.å.-b). Kompetansemål etter geofag 2. Læreplan i geofag (GFG01-03). https://www.udir.no/lk20/gfg01-03/kompetansemaal-og-vurdering/kv973