Háloftavindrastir - einföld lýsing

Oft heyrum við í erlendri umfjöllun um veður fjallað um það sem á ensku heitir „jet stream“. Ég kýs að nota orðið vindröst eða háloftavindröst um þetta fyrirbrigði. En orðið skotvindur hefur einnig verið notað, ég kýs að nota það orð í aðeins sérhæfðari merkingu eins og vonandi verður ljóst hér að neðan.

Þótt háloftavindar virðist ekki vera að streyma framhjá neinu sérstöku (nema þá hæstu fjallgörðum) myndast samt í þeim vindstrengir eða rastir. Þetta er ekkert ósvipað því sem flestir þekkja úr straumvötnum. Árstraumur vill leggjast í strengi eða rastir þar sem hann er mun meiri en að meðaltali í ánni, hringstraumar sjást jafnvel tímabundið beina hluta rennslisins á móti meginrennslinu. Oftast liggja strengirnir fastir á svipuðum slóðum, en stundum eru þeir misjafnir eftir því hvað mikið vatn er í ánni og stöku sinnum hreyfast þeir sífellt til og mynda iður og hvirfla.

Við þekkjum auðvitað svipaða hegðan lofts bæði í kringum hús og fjöll þar sem vindur leggst gjarnan í strengi.

Bókstafleg merking enska nafnsins er „þotuá“ eða „þotufljót“. Ástæða nafnsins er sú að með því að fara inn í „árstrauminn“ geta hálfeygar flugvélar (þotur) notað hann til að flýta för sinni svo um munar. Sömuleiðis tefur það flug að þurfa að fljúga á móti straumi. Rastir og straumfljót háloftanna eru mjög breytileg frá degi til dags.

Vindrastir norðurhvels eru venjulega öflugastar nokkuð langt sunnan Íslands, t.d. yfir Bandaríkjunum. Mjög gott samband er milli legu þeirra og veðurlags á jörðu niðri um allt tempraða beltið og norður á heimskautasvæðin.

Skilgreina má vindröst sem tiltölulega langt en mjótt afmarkað svæði þar sem vindhraði er mun meiri en umhverfis. Á veðurkortum eru oft dregnar jafnhraðalínur(isotach) sem sýna rastirnar og minnir lögun svæðanna oft á banana (sjá myndina að ofan). Þykka línan með örvaroddi sýnir bæði skotvind rastarinnar (jet streak) og stefnu vinds á hverjum stað. Skotvindurinn kemur fram eins og ormur eftir röstinni endilangri. Myndin nær yfir um 3000 km svæði frá vinstri til hægri.

Rétt er að vekja athygli á því að rastirnar geta breytt um lögun og stefnu, skotvindurinn getur jafnvel færst á móti meginvindstefnunni. Þetta kann að virðast framandi en allir þekkja þó hegðan garðslöngu við sveiflur í vatnsþrýstingi. Nýtt vatn rennur inn í hana á öðrum enda og út við hinn. Slangan getur á meðan sveiflast í allar áttir í slaufum bæði áfram og aftur á bak. Vindröst er eins og slangan, inniheldur ekki sama loftið nema stutta stund, en lifir samt áfram. Þannig geta háloftavindstrengir legið á svipuðum slóðum dögum saman þótt aldrei sé sama loftið í þeim.

Vindrastir geta myndast bæði hátt og lágt í lofthjúpnum, en hafi þær takmarkaða útbreiðslu er fremur talað um vindstrengi. Sérstök kort eru gerð sem sýna vindrastir á sama hátt og í skýringarmyndinni hér að ofan. Þau eru gagnleg fyrir bæði flug og almennar veðurspár. Hámarksvindhraði í skotvindunum er oft á bilinu 50 til 100 m/s og nálgast 150 m/s (480 km/klst) þar sem mest er.

Tvær vindrastir eru mestar á norðurhveli, nefnast þær hvarfbaugsröst og pólröst(heimskautaröst). Skotvindar þeirrar fyrrnefndu halda sig yfirleitt á breiddarbilinu 25° til 40°N og eru í um 11 til 16 km hæð á vetrum. Á sumrin er hún veikari og heldur sig ívið norðar. Nafnið er dregið af því að hún afmarkar útjaðar hitabeltisins, svipað og hvarfbaugarnir á yfirborði. Hún er í norðurjaðri svokallaðs Hadley-hrings eða hringrásar sem er stærsta og mesta hringrásareining norðurhvels. Hadley hringurinn ætti að vera í öllum landafræðibókum, en er það ekki - því miður.

Hvarfbaugsröstin er það stöðug að hún sést á meðaltalskortum, en heldur erfiðara er að festa hendur á pólröstinni. Hún getur verið nánast hvar sem er norðan við þá hlýtempruðu, liðast þar gjarnan í miklum bylgjugangi, stundum jafnvel norður fyrir Ísland. Oftast kemur hún fram í ósamfelldum bútum er langoftast ná skotvindasvæði hennar þó yfir lengri veg sem svarar breidd Atlantshafsins. Pólröstin liggur ívið neðar en hlýtempruð systir hennar, kjarninn er dæmigert í 9 til 12 km hæð. Röstinni fylgir gjarnan sítt hes, belti eða svæði undir skotvindinum þar sem vindur minnkar tiltölulega lítið með lækkandi hæð. Oftast eru hefðbundin skilakerfi í tengslum við pólröstina.

Oft er ástæðulítið að greina þessar rastir að, en hegðan og lega pólrastarinnar ræður veðurfari á norðurhveli á hverjum tíma - þar á meðal hér á landi. Hún stýrir loftstraumum, hæða- og lægðakerfum og gefur sumum gerðum illviðra orku sína.  

Ástæður þess að rastirnar verða til og hegða sér eins og þær gera eru mikið, erfitt og flókið viðfangsefni þótt öll síðari tíma veðurlíkön hermi þær vel. Meginvaki rastanna er hitamunur heimskautasvæða og hitabeltis og barátta hans við snúning jarðar. Við breytingar á veðurfari geta miklar og óvæntar breytingar orðið á hegðan rastanna, ekki allar okkur í hag.