Benutzer:Kawibo70/Jetstream

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Verbesserungsvorschläge zum Beitrag "Jetstream"

Allgemeines: Der Beitrag zum Thema "Jetstream" in der deutschsprachigen Wikipedia ist meiner Meinung als Meteorologe nach massiv verbesserungswürdig; vor allem was die Ursachen und die Entstehung angeht. Der entsprechende Abschnitt müsste komplett(!) neu geschrieben werden! Da ich im Umgang mit Wikipedia noch ungeübt bin, benutze ich diese Seiten hier, um mit dem System zu experimentieren und erste Gedanken zur Verbesserung des Artikels zusammenzutragen. Diese Seite hier benutze ich weitestgehend, um Gedanken zu dem Thema zusammenzutragen (Schmierzettel). Eine vollständige Version des Artikels - wie ich sie mir aus meiner Sicht vorstelle - erstelle ich nebenher. Die Teile, die bleiben können, habe ich z.T. deutlich entschlackt, damit sie flüssiger lesbar werden. In die offizielle Benutzerdiskussion zum Beitrag möchte ich mich erst reinhängen wenn ich hier genügend Material zusammengetragen habe und eine - aus meiner Sicht - vernünftige Alternative anbieten kann.

Verbesserungsvorschläge "Einleitung"

Jetstream (englisch jet stream, stammt ursprünglich aus der englischen Übersetzung des deutschen Wortes Strahlstrom (0)) werden sich dynamisch verlagernde Starkwindbänder genannt, die meist im Bereich der oberen Troposphäre bis zur Stratosphäre auftreten. Jetstreams bilden sich infolge globaler Ausgleichsbewegungen zwischen verschiedenen Temperaturregionen bzw. Hoch- und Tiefdruckgebieten und stellen die stärksten natürlich auftretenden Winde dar (1), wobei sie im Vergleich zu anderen Wetterphänomenen sehr verlässlich und über mehrere Tage stabil in ihrem Auftreten sind. Die warmen Luftmassen werden auf ihrem Weg zum Nordpol durch die Erdrotation abgelenkt, wobei sie ihre schnelle Bahngeschwindigkeit beibehalten (2).Allgemeiner definiert handelt es sich um atmosphärische Windbänder mit einer nahezu horizontalen Strömungsachse (Jetachse) und Windgeschwindigkeiten von bis zu 150 m/s (540 km/h), wobei die Windgeschwindigkeit – sowohl vertikal als auch horizontal – mit zunehmender Entfernung zum Strömungszentrum rasch abfällt (3). Sie gehören näherungsweise zur Gruppe der geostrophischen Winde (4), bei denen ein Gleichgewicht zwischen Druckgradient- und Corioliskraft herrscht.

Anmerkungen zur Einleitung

(0) Zu viel Text innerhalb der Klammer. Besser einfach Jetstream (dt. Strahlstrom). An dieser Stelle ein Hinweis zur Begrifflichkeit: In der deutschsprachigen Meteorologischen Fachliteratur werden sowohl die Bezeichnungen Jetstream als auch Strahlstrom verwendet. Es ist also beides gleichwertig. Aber das ist an dieser Stelle eher zweitranging; die Mängel des Beitrag zu den Entstehungsursachen sind die eigentliche Baustelle!

(1) Besser: "zählen zu den Windsystemen mit den höchsten Windgeschwindigkeiten"

(2) So wie es hier steht, ist der Satz sehr leicht mißzuverstehen: Er liest sich so, als wäre das Beibehalten der höheren Bahngeschwindigkeit aufgrund der Corioliskraft die Ursache für den Jet. Tatsächlich ist dies jedoch nicht der Fall! Nicht, dass eine höhere Bahngeschwindigkeit beibehalten wird ist die Ursache der Entstehung, sondern die Zunahme des geostrophischen Windes mit der Höhe in einer baroklin geschichteten Atmosphäre: Neu zu erstellender Beitrag zur Verdeutlichung: "Thermischer Wind / Thermische Windgleichung". Tatsächlich kann es in einem Übergangsbereich zwischen einem kalten (thermischen) Bodenhoch und einem Tiefdruckgebiet sogar passieren, dass der geostrophische Wind von Ost nach West weht und zum Boden hin zunimmt! Vergl. Kraus, "Die Atmosphäre der Erde", S. 313, Abb. V.1.4 III. Nur mit einer Beibehaltung der Bahngeschwindigkeit kann man diesen Effekt definitiv nicht mehr erklären.

(3) Knapper und prägnanter

(4) Nicht nur näherungsweise: Jetstreams lassen sich über die sog. Thermische Windgleichung erklären und diese wird aus dem geostrophischen Gleichgewicht hergeleitet! Den Satz besser weglassen und die Erklärung im Artikel dafür präzesieren.

Verbesserungsvorschläge "Auftreten und Arten"

Polarjet: Bedeutung in das entsprechende Kapitel. Für die 249 hPa Isobare hätte ich gerne einen Beleg
Letzte Aufzählung: Von einem "Supersturm" im Zusammenhang mit dem Jetstream habe ich bisher noch nie gehört. Aber vielleicht weiß ja jemand hier mehr als ich ;-)
"Low altitude jet stream": Wird oft im Zusammenhang mit dem Nocturnal Jet genannt. Keine eindeutige Bezeichnung oder Quelle.

Verbesserungsvorschläge "Entstehung"

"Die Luft ist ... lockerer gepackt" - sorry, aber was ist das für ein Satz? Ich packe vielleicht meinen Koffer/Rucksack aber keine Luft. auch wenn in der Meteorologie häufig von Luftpaketen die Rede ist :-)

Hier halte ich es für sinnvoll, in einem Abschnitt in einem möglichst allgemeinverständlichen Level die Ursachen zu erläutern und in einem zweiten Teil auf die komplexeren physikalische Zusammenhänge einzugehen. Evt. kann letzteres auch weitgehend in den neuen Beitrag zum "Thermischen Wind" ausgelagert werden.

Fachlich wichtig:

• Verweis auf den Beitrag "Baroklinität (diesen Artikel evt. noch ausbauen)"
• Neu zu erstellen: Beitrag "Thermischer Wind"
  
• Beitrag zum Thema geostrophischer Wind ergänzen/verbessern; dieser ist ebenfalls ziemlich katastrophal.

Gute allgemeinverständliche Erklärungen habe ich bisher nur im Zusammenhang mit den Temperaturunterschieden gelesen. Ein gutes Beispiel, in welchem in ein paar knappen Sätzen das Wichtigste drinsteht, findet sich in "Wie funktioniert das? Wetter und Klima", S. 178. Zitat: "In der freien Atmosphäre nimmt die Windstärke mit der Höhe meist zu und erreicht in der Nähe der Tropopause ihr Maximum. Da große Windgeschwindigkeiten von großen horizontalen Temperaturunterschieden abhängen, die hauptsächlich im Bereich der Frontalzonen vorkommen, sind auch diese Starkwindfelder im allgemeinen an diese Zonen gekoppelt." Ein weiteres gutes Beispiel findet sich hier: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/cyc/upa/jet.rxml

Tiefergehende Erklärungen machen ohne einen Verweis auf die sog. Thermische Windgleichung nahezu keinerlei Sinn: Ohne ein Mindestmaß an physikalischem und mathematischem Formalismus geht's halt nicht, sobald man tiefer in die Hintergründe zur Entstehung eindringen möchte!.

Wichtiger Satz in der englischen Version:The thermal wind relation does not explain why the winds are organized in tight jets, rather than distributed more broadly over the hemisphere. One factor that contributes to the sharpness of the polar jet is the undercutting of sub-tropical airmasses by the more dense polar airmasses at the polar front

Bedeutung"

Was sollen "ausscherende Tiefdruckgebiete" sein. Bzw. was soll diese Grafik darstellen?

Verbesserungsvorschläge "Entdeckungsgeschichte"

Eine interessante Quelle ist hier die Institutsveröffentlichung aus den Bonner Meteorologischen Abhandlungen Nr. 40: Hermann Flohn: "Meteorologie im Übergang - Erfahrungen und Erinnerungen". Diese ist die Zusammenfassung mehrerer Interviews, welche die Bonner Professoren Hense und Schilling mit ihrem emeritierten Kollegen Flohn führten. Darin wird u.a. beschrieben wie die Meteorologen nicht zuletzt durch die Entwicklungen in der Luftfahrt die dritte Dimension, also die vertikale Struktur der Atmosphäre zu erforschen begannen. Nach Flohn lag ein Grund dafür, dass die Meteorologen in den USA erst viel später als ihre deutschen Kollegen die Existenz des Jetstreams entdeckten darin begründet, dass in den USA vor dem Krieg eine andere Analysemethode zur Erfassung des Amtosphärenzustands verwendet wurde: Während in Deutschland schon in den 1930ern - unter Federführung von Scherhag - Analysen des Geopotentials auf Druckflächen durchgeführt wurden, konzentrierten sich die Kollegen in den USA auf Analysen Isentroper Flächen (Flächen gleicher Entropie). Dies ist theoretisch sehr interessant und eröffnet viele Möglichkeiten; ist jedoch - gerade für die damaligen Verhältnisse - auch viel anspruchsvoller (Siehe auch hier: http://www.diplomet.info/IPV.html ). Zudem kann man mit dieser Methode nicht direkt den geostrophischen Wind ableiten, der dann während des Krieges in der Fliegerei so wichtig wurde - und aus welchem mit der Thermischen Windgleichung die Existenz des Jetstreams herleitbar ist. Daher musste in den USA ab 1941 die Ausbildung der US-Meteorologen erstmal komplett umgestellt werden!
Nach dem AMS Teaching Guide zum Thema "Jet Stream" (s.u.) waren die US-Kollegen mit der Einführung der B-29 allerdings bereits so weit, dass sie den Jetstream richtig vorhersagten - allerdings wurde ihnen von Seiten der kommandierenden Offiziere zunächst kein Glauben geschenkt!

Verbesserungsvorschläge "Quellen"

Ein paar Grundlagen-Lehrbücher in Allgemeiner- oder Theoretischer Meteorologie täten nicht schaden ;-) ; beliebig erweiterbar.

• Kraus: Die Atmosphäre der Erde
• Etling: Theoretische Meteorologie

http://abyss.uoregon.edu/~js/glossary/jet_streams.html
http://www.netweather.tv/index.cgi?action=jetstream-tutorial;sess=
http://www.ametsoc.org/amsedu/proj_atm/modules/JetStreams.pdf