ما هو التيار النفاث

يُعرف التيار النفاث بأنه تيار من الهواء سريع الحركة ، يبلغ طوله وعرضه عدة آلاف من الأميال ، ولكنه رقيق نسبيًا ، تم العثور عليه في المستويات العليا من الغلاف الجوي للأرض ، في التروبوبوز – الحد الفاصل بين التروبوسفير ، والستراتوسفير.

وتعتبر الطيارات النفاثة مهمة لأنها تساهم في أنماط الطقس ، في جميع أنحاء العالم وعلى هذا النحو ، فهي تساعد خبراء الأرصاد الجوية ، على التنبؤ بالطقس بناءً على موقعهم ، وبالإضافة إلى ذلك فهي مهمة للسفر الجوي ، لأن الطيران منها يمكن أن يقلل من وقت الرحلة واستهلاك الوقود.[1]

اكتشاف التيار النفاث

تم اكتشاف التيار النفاث لأول مرة في عشرينيات القرن الماضي بواسطة واسابورو أويشي ، عالم الأرصاد الجوية الياباني ، والذي استخدم بالونات الطقس لتتبع رياح المستوى العلوي ، أثناء صعوده إلى الغلاف الجوي للأرض ، بالقرب من جبل فوجي ، وساهم عمله بشكل كبير ، في معرفة أنماط الرياح هذه ، ولكنه كان محصورًا في الغالب في اليابان.

وفي عام 1934م ، زادت المعرفة بالتدفق النفاث ، عندما حاول الطيار الأمريكي وايلي بوست الطيران بمفرده حول العالم ، لإكمال هذا الإنجاز ، واخترع بذلة مضغوطة تسمح له بالطيران على ارتفاعات عالية ، وخلال الجري التدريبي ، لاحظ بوست أن قياسات الأرض والسرعة الجوية اختلفت ، مشيرًا إلى أنه كان يطير في تيار من الهواء.[2]

على الرغم من هذه الاكتشافات ، لم يتم صياغة مصطلح (تيار جت) رسميًا حتى عام 1939 م ، من قبل عالم الأرصاد الجوية الألماني يدعى H. Seilkopf ، عندما استخدمه في ورقة بحثية  من هناك ، وزادت المعرفة بالتيار النفاث خلال الحرب العالمية الثانية ، حيث لاحظ الطيارون اختلافات في الرياح عند الطيران بين أوروبا وأمريكا الشمالية.

وصف الدفق النفاث

وبفضل البحث الإضافي الذي أجراه الطيارون ، وعلماء الأرصاد الجوية ، يُفهم اليوم أن هناك تيارات نفاثة رئيسية في نصف الكرة الشمالي ، بينما توجد تيارات نفاثة في نصف الكرة الجنوبي ، فهي أقوى بين خطوط العرض 30 درجة شمالا ، و 60 درجة شمالا.

ويقع التيار النفاث شبه الاستوائي الأضعف بالقرب من 30 درجة شمالاً ، ويتغير موقع هذه التيارات النفاثة على مدار العام ، ويقال إنها (تتبع الشمس) ، لأنها تتحرك شمالًا بطقس دافئ ، وجنوبًا بطقس بارد ، وتكون التيارات النفاثة أقوى أيضًا في فصل الشتاء ، نظرًا لوجود تباين كبير بين كتلتي القطب الشمالي ، والهواء الاستوائي المتصادمتين ، وفي الصيف ، يكون فرق درجة الحرارة ، أقل تطرفًا بين الكتل الهوائية ، ويكون التيار النفاث أضعف.

وعادةً ما تغطي التيارات النفاثة مسافات طويلة ، يمكن أن تكون آلاف الأميال ، ويمكن أن تكون متقطعة ومتعرجة في كثير من الأحيان عبر الغلاف الجوي ، لكنها تتدفق شرقاً بسرعة ،  وتتعرج التعرجات في التيار النفاث بشكل أبطأ من بقية الهواء ، وتسمى روسبي ويفز.

إنها تتحرك ببطء لأنها ناتجة عن تأثير كوريوليس ، وتتحول إلى الغرب فيما يتعلق بتدفق الهواء الذي يتم تضمينها فيه ، ونتيجة لذلك فإنها تبطئ حركة الهواء باتجاه الشرق ، عندما يكون هناك قدر كبير من التعرج في التدفق.

أسباب التدفق النفاث

وعلى وجه التحديد ، يحدث التدفق النفاث ، بسبب اجتماع الكتل الهوائية تحت التروبوبوز ، حيث تكون الرياح هي الأقوى ، وعندما تلتقي هنا كتلتان هوائيتان من كثافات مختلفة ، يؤدي الضغط الناتج عن الكثافات المختلفة ، إلى زيادة الرياح ، بينما تحاول هذه الرياح التدفق من المنطقة الدافئة ، في الستراتوسفير القريبة إلى طبقة التروبوسفير الأكثر برودة ، تنحرف عن طريق تأثير كوريوليس ، وتتدفق على طول حدود الكتل الهوائية الأصلية ، والنتائج هي التيارات النفاثة القطبية ، وشبه الاستوائية التي تتشكل حول العالم.[3]

أهمية التيار النفاث

من حيث الاستخدام التجاري ، يعتبر التدفق النفاث مهمًا لصناعة الطيران ، فقد بدأ استخدامه في عام 1952 م ، برحلة Pan Am من طوكيو ، اليابان إلى هونولولو ، هاواي ، ومن خلال التحليق بشكل جيد داخل التيار النفاث ، على ارتفاع 25000 قدم (7600 متر) ، تم تقليل وقت الرحلة من 18 ساعة ، إلى 11.5 ساعة.

كما سمح تقليل وقت الطيران ، ومساعدة الرياح القوية بتخفيض استهلاك الوقود ، منذ هذه الرحلة ، استخدمت صناعة الخطوط الجوية باستمرار التيار النفاث لرحلاتها.

وعلى الرغم من أن أحد أهم تأثيرات التيار النفاث ، هو الطقس الذي يجلبه ، لأنه تيار قوي للهواء المتحرك بسرعة ، لديه القدرة على دفع أنماط الطقس في جميع أنحاء العالم ، ونتيجة لذلك ، فإن معظم أنظمة الطقس لا تجلس فقط على منطقة ما ، ولكن بدلاً من ذلك يتم تحريكها إلى الأمام ، مع التيار النفاث ، ثم يساعد موقع وقوة التيار النفاث خبراء الأرصاد الجوية ، على التنبؤ بأحداث الطقس المستقبلية.

وبالإضافة إلى ذلك ، يمكن للعوامل المناخية المختلفة ، أن تتسبب في تحول التيار النفاث ، وتغيير أنماط الطقس في المنطقة بشكل كبير ، على سبيل المثال خلال العصر الجليدي الأخير في أمريكا الشمالية ، انحرف التيار النفاث القطبي جنوبًا لأن صفيحة Laurentide الجليدية ، التي كان سمكها 10000 قدم (3048 مترًا) ، خلقت طقسها الخاص ، وانحرفت جنوبًا ، ونتيجة لذلك ، شهدت منطقة الحوض العظيم الجافة عادة في الولايات المتحدة ، زيادة كبيرة في هطول الأمطار ، وتشكلت البحيرات النهرية الكبيرة فوق المنطقة. [4]

تتأثر أيضًا تيارات الطائرات النفاثة في العالم بالنينيو ولا نينا  أثناء El Nino ، على سبيل المثال ، يزداد هطول المطر عادة في كاليفورنيا ، لأن التيار النفاث القطبي ، يتحرك أبعد جنوبًا ويجلب معه المزيد من العواصف ، وعلى العكس من ذلك ، خلال أحداث La Nina ، تجف كاليفورنيا ، وتتحرك الأمطار إلى شمال غرب المحيط الهادئ ، لأن التيار النفاث القطبي ، يتحرك إلى الشمال أكثر.

بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يزداد هطول الأمطار في أوروبا ، لأن التيار النفاث أقوى في شمال المحيط الأطلسي ، وقادر على دفعه أبعد شرقاً.

اليوم ، تم الكشف عن حركة التيار النفاث شمالًا ، مما يشير إلى التغيرات المحتملة في المناخ ، ومهما كان موقف التيار النفاث ، فإنه له تأثير كبير على أنماط الطقس في العالم ، والأحداث المناخية الشديدة مثل الفيضانات والجفاف ، ولذلك من الضروري أن يفهم علماء الأرصاد الجوية ، والعلماء الآخرون قدر الإمكان عن التيار النفاث ، ويواصلوا تتبع حركته ، ليراقبوا بدوره مثل هذا الطقس حول العالم.