Suihkuvirtaus

Suihkuvirtaus on ylhäällä troposfäärissä kulkeva putkimainen nopean tuulen vyöhyke. Kovimman tuulen alue on kapea, mutta tuuli heikkenee laajalla alueella suihkuvirtauksen ympärillä. Suihkuvirtauksen keskustan nopeus on 30-120 m/s. Suihkuvirtaus voi vauhdittaa tai hidastaa lentokonetta. Lentäjät kutsuvat suihkuvirtausta slangissaan monesti nimellä jetti.
Yläpilvet muuttuvat nauhamaiseksi suihkuvirtauksissa. Suihkuvirtaus kulkee matalapaineen säärintamien yllä ja on siis karkeasti ottaen aina huonon sään alueella. Joillain alueilla suihkuvirtaus katkeaa, kun virtaus heikkenee alle 30 m/s.
Suihkuvirtaus sijaitsee suunnilleen matalapaineen reitillä ja ilmamassojen rajalla. Suihkuvirtaus kiemurtelee käärmemäisesti. Tässä aaltoilussa on sekä lyhyitä että pitkiä aaltoja. Lyhyet aallot vastaavat matalapaineita. Pitkät, hitaat aallot määräävät suursäätilan. Jos suihkuvirtaus kulkee Suomesta pohjoiseen, täällä on lämmintä, jos etelään, täällä on kylmempää. Jos suihkuvirtaus kulkee meidän ylitsemme, huono sää on tavallista.

Suihkuvirtauksen ominaisuuksia

Voimakkain on polaarinen suihkuvirtaus polaarisen ja keskileveysasteiden ilmamassojen rajalla, joka kiemurtelee suunnilleen leveyspiirien 45° ja 65° ilmamassojen rajalla. Kun Euroopan ja Suomen alueella puhutaan suihkuvirtauksesta, tarkoitetaan monesti juuri tätä suihkuvirtausta.
Polaarisuihkuvirtauksen leveys on 40-160 kilometriä ja paksuus 2-3 kilometriä. Suihkuvirtauksen ytimessä tuulen nopeus voi olla yli 80 m/s.
Heikompia ovat subtrooppinen suihkuvirtaus keskileveysasteiden ja trooppisen ilmamassan rajalla (leveyspiirin 30° paikkeilla) ja arktinen suihkuvirtaus polaarisen ja arktisen ilmamassan rajoilla (suunnilleen leveyspiirillä 70°). Talvella subtrooppinen suihkuvirtaus heikkenee tai katoaa kokonaan ja polaarisuihkuvirtaus siirtyy lähemmäksi napaa.
Suihkuvirtaukset puhaltavat keskimäärin lännestä itään, mutta tekevät käärmemäisiä mutkia. Suihkuvirtauksen sijainti kullakin hetkellä on tärkeää tietoa pitkän matkan lentojen suunnittelussa, sillä kovaan vastatuuleen lentäminen haaskaa polttoainetta. Suihkuvirtauksiin liittyy myös turbulenssia, joka on aina epämukavaa matkustajille ja joskus vaarallista.
Jos tarkastellaan ylätuulen nopeuskarttaa, huomataan suihkuvirtauksen nopean tuulen alueen olevan hyvin katkonainen, ja näin ollen virtausreitti ei hahmotu aina helposti. Suihkuvirtaukset ovat olemassa lähes aina, ja kiertävät periaatteessa koko maapallon, mutta joissakin kohdissa virtaus leviää niin laajalle alalle, että tuulennopeus maksimikohdassakin pienenee alle suihkuvirtauskriteerien - vertaa jokeen, joka virtaa kapeikoissa lujaa ja leveämmissä uoman kohdissa rauhallisemmin. Toisissa kohdin on taas nopeumia, englanniksi jet streak (jet max, jet surge). Jos suihkuvirtauksen nopeusmaksimi on matalapaineen oikealla puolelle, matalapaine heikkenee; jos se on vasemmalla puolella, matalapaine vahvistuu. Matalapaine näkyy esimerkiksi 500 millibaarin yläkartassa aaltona.
Suihkuvirtaus näkyy monesti nauhamaisina keski- ja yläpilvinä. Tyypillinen suihkuvirtauksen merkki on kuituinen untuvapilvi tai verhopilvi, joka ulottuu horisontista toiseen. Suihkuvirtaus näkyy monesti satelliittikuvissa selvänä nauhamaisena pilvimuodostumana.

Historiaa

Japanilainen meteorologi Wasaburo Ooishi teki ensimmäisiä havaintoja suihkuvirtauksista ilmapalloillaan Fuji-vuorella jo 1920-luvulla. Hänen tutkimuksensa jäivät länsimaissa lähes huomiotta. Yhdysvaltalainen lentäjä Wiley Post saa osin kiittää suihkuvirtauksia ensimmäisestä onnistuneesta yksinlennosta maailman ympäri. Lennon aikana hän huomasi useamman kerran mittarien näyttävän maanopeuden olevan huomattavasti ilmanopeutta korkeampi.
Suihkuvirtausten osuus matalapaineiden rakenteessa selvisi Jacob Bjerknesin ja suomalaisen Erik Palménin vuonna 1937 järjestämässä kokeessa jossa tehtiin kahden päivän ajan radioluotauksia 11 Euroopan maassa ja seurattiin matalapaineen kolmiulotteisen rakenteen kehittymistä. Nimen "suihkuvirtaus" (saks. Strahlströmmung) keksi saksalainen meteorologi H Seilkopf, joka kirjoitti 1939 sääoppia lentäjille (Seilkopf, H. 1939: Maritime Meteorologie: Handbuch der Fliegenwetterkund.)
Sodan jälkeen Carl-Gustaf Rossby ja Palmén kehittivät suihkuvirtausteoriaa edelleen Chicagon yliopistossa. Palmén oli tyytymätön yhden suihkuvirtauksen malliin ja esitti, että lähempänä päiväntasaajaa pitää olla toinen, subtrooppinen suihkuvirtaus. Vuonna 1956 Norman Phillips simuloi ilmakehän yleistä kiertoliikettä virtausmallilla, jota ajettiin yhdessä ensimmäisistä tietokoneista. Tämä vahvisti monia teoreettisesti tunnettuja asioita, kuten toisen suihkuvirtauksen olemassaolon.
Suihkuvirtauksista saatiin paljon havaintoja pommikoneilta toisen maailmansodan aikana.
Japanilaiset käyttivät suihkuvirtauksia hyväkseen toisessa maailmansodassa lähettämällä tuhansia pommein varustettuja ilmapalloja valtameren yli Yhdysvaltoihin. Operaatio ei onnistunut toivotusti. Suurin osa palloista löydettiin, ja lännessä operaatio onnistuttiin salaamaan. Yksi löytämättä jääneistä pommeista aiheutti kuolonuhrin vielä sodan jälkeen.

Suihkuvirtaukset ja matalapaine

Matalan keskus on pohjoisella pallonpuoliskolla polaaririntaman suihkuvirtauksen pohjoisen osoittavan aallon länsipuolella hieman ylhäällä. Suihkuvirtauksen kohdalla yläkartassa näkyvä matala on maanpintamatalasta koilliseen. Suihkuvirtaus kulkee ylhäällä lämpimän rintaman reunan takana, ja kylmän rintaman reunan edessä. Suihkuvirtauksen nopea ydin on matalapaineessa suunnilleen rintamien kohdalla. Lämpimässä rintamassa suihkuvirtaus puhaltaa suunnilleen untuvapilvien päällä rintaman suuntaisesti, ja se riepottelee untuvapilviä. Kylmässä rintamassa suihkuvirtaus puhaltaa noin 400-500 km maanpintarintaman jälkeen.
Matalapaineen suihkuvirtaukset havaitaan nauhamaisina ja kuitumaisina yläpilvimuotoina, esimerkiksi Cirrus radiatus, ja joskus myös aaltomaisina untuvapilvinä, Cirrus undulatus. Suihkuvirtaus voi joskus ruokkia ukkospilveä.

Alatroposfäärin suihkuvirtaus

On olemassa myös pienialaisia lyhytkestoisia alatroposfäärin suihkuvirtauksia, joiden nopeus on 15-30 m/s. Nämä liittyvät usein matalapaineen rintamarakenteeseen (syöttövirtaus). Myös korkeapaineessa inversion yhteydessä kitkan vaikutuksen katkeaminen ja tiheysero voivat saada aikaan inversion ylärajalle yöllisen alatroposfäärin suihkuvirtauksen.