Apa itu jet stream?

Kamu mungkin pernah mendengar istilah " jet stream " berkali-kali sambil menonton ramalan cuaca di televisi. Istilah ini sering disebut karena jet stream dan lokasinya adalah kunci untuk memperkirakan kemana arah perpindahan sistem cuaca . Tanpa jet stream , tidak akan ada yang membantu “mengarahkan” cuaca harian kita dari satu lokasi ke lokasi lain.

Jet stream didefinisikan sebagai arus udara yang bergerak cepat yang biasanya beberapa ribu mil panjang dan lebar tetapi relatif tipis. Jet stream ditemukan di tingkat atas atmosfer Bumi pada tropopause - batas antara troposfer dan stratosfer (lihat lapisan atmosfer). Jet stream penting karena berkontribusi pada pola cuaca di seluruh dunia dan karenanya, dapat membantu ahli meteorologi memperkirakan cuaca berdasarkan posisinya. Selain itu, jet stram juga penting untuk perjalanan udara karena terbang masuk atau keluar dari mereka dapat mengurangi waktu penerbangan dan konsumsi bahan bakar

Jet stream adalah gelombang angin kencang di bagian atas atmosfer yang terbentuk pada batas kontras massa udara. Jet stream memiliki lebar beberapa ratus kilometer, namun ketebalannya hanya beberapa kilometer, sehingga biasanya dideskripsikan sebagai pita angin yang kuat. Terdapat jenis-jenis jet stream yang berbeda yang berada pada atmosfer yang tinggi maupun rendah. Jet stream memegang peranan penting terhadap cuaca di bumi.

Dinamai jet stream karena kemiripannya dengan jet air yang bergerak cepat. Jet stream terjadi ketika udara hangat yang kurang padat bertemu dengan udara dingin yang lebih padat. Ketika udara hangat dan dingin bertemu, perbedaan tekanan udara ini menyebabkan udara mengalir dari tekanan yang lebih tinggi (massa udara hangat) ke tekanan yang lebih rendah (massa udara dingin), sehingga menciptakan angin kencang dan kuat.

Lokasi, Kecepatan, dan Arah Jet Stream

Mayoritas Jet stream yang mengitari bumi ditemukan tepat di bawah tropopause atau lapisan atmosfer yang paling dekat dengan bumi yang berjarak enam hingga sembilan mil dari tanah. Panjang jet stream dapat mencapai beberapa ribu mil dengan kecepatan angin berkisar dari 120 hingga 250 mil per jam, bahkan dapat mencapai lebih dari 275 mil per jam

Selain itu, jet stream sering menampung kantong angin yang bergerak lebih cepat daripada angin jet stream di sekitarnya. “Garis-garis jet” ini memainkan peran penting dalam curah hujan dan pembentukan badai. Secara visual, jika garis-garis jet ini dibagi menjadi empat, kuadran kiri-depan dan kanan-belakangnya merupakan bagian yang berpengaruh besar dalam pemebentukan curah hujan dan badai. Jika area bertekanan rendah melewati salah satu dari lokasi ini, maka dengan cepat akan menguat dan berkembang menjadi badai yang berbahaya.

Angin jet ( jet wind) tidak hanya bergerak dari barat ke timur, melainkan juga berliku-liku dari utara ke selatan dalam pola yang berbentuk gelombang. Gelombang dan riak-riak besar ini, dikenal sebagai gelombang planet atau gelombang Rossby, membentuk truf bertekanan rendah berbentuk U yang memungkinkan udara dingin pergi ke selatan serta punggungan tekanan tinggi berbentuk U terbalik membawa udara hangat ke utara.

image

Penemuan Jet Stream

Salah satu nama pertama yang menemukan jet stream adalah Wasaburo Oishi, seorang ahli meteorologi Jepang. Oishi menemukan jet stream pada 1920-an saat menggunakan balon cuaca untuk melacak angin di ketinggian di dekat Gunung Fuji. Namun, karyanya tidak diketahui di luar Jepang.

Pada tahun 1933, pengetahuan tentang jet stream meningkat ketika penerbang Amerika Wiley Post mulai mengeksplorasi penerbangan jarak jauh dan ketinggian tinggi. Namun terlepas dari penemuan ini, istilah " jet stream " tidak diciptakan sampai pada tahun 1939, saat ahli meteorologi Jerman Heinrich Seilkopf mencetuskan istilah ini.

Jet Streaming di Daerah Kutub dan Subtropis

Ada dua jenis jet stream utama yaitu jet stream kutub dan jet stream subtropis yang terjadi baik di belahan bumi utara maupun belahan bumi selatan, sehingga masing-masing belahan bumi memiliki polar jet stream dan subtropical jet stream. Keduanya merupakan bagian dari sirkulasi global yang lebih luas.

  • Jet kutub ( the polar jet)
    Di Amerika Utara, jet kutub lebih dikenal sebagai “jet” atau “jet garis lintang”, yang disebut karena terjadi di garis lintang pertengahan. Di belahan bumi utara, polar jet berpengaruh kuat terhadap cuaca UK dan Eropa. Polar front jet termasuk tipe angin termal yang meningkat dengan adanya kontras temperatur yang tinggi antara udara kutub yang dingin dengan udara hangat tropis.

  • Jet subtropis ( subtropical jet stream)
    Jet subtropis dinamai berdasarkan keberadaannya di sekitar 30 derajat lintang utara dan 30 derajat lintang selatan atau pada zona iklim yang dikenal sebagai subtropis . jet stream ini terbentuk pada batas perbedaan suhu antara udara di pertengahan garis lintang dan udara hangat di dekat khatulistiwa. Tidak seperti jet kutub, jet subtropis hanya hadir di musim dingin sebagai satu-satunya waktu dalam setahun ketika kontras suhu di subtropis cukup kuat untuk membentuk angin jet. Jet subtropis umumnya lebih lemah daripada jet kutub. Hal ini terlihat paling menonjol di Pasifik Barat.

Posisi Arus Jet Berubah Seiring Musim

Jet stream mengubah posisi, lokasi, dan kekuatan tergantung pada musim

Di musim dingin, daerah di Belahan Bumi Utara mungkin menjadi lebih dingin daripada di periode lain karena jet stream turun “lebih rendah,” membawa udara dingin dari daerah kutub.

Pada musim semi, jet kutub mulai berpindah ke utara dari posisi musim dinginnya di sepanjang sepertiga bagian bawah A.S dan kembali ke area sekitar 50 dan 60 derajat garis lintang utara (di Kanada).

Mengapa jet stream bergerak? Jet stream “mengikuti” matahari, sumber utama energi panas bumi. Ingatlah bahwa pada musim semi di Belahan Bumi Utara, sinar vertikal matahari berubah dari Tropic of Capricorn (23,5 derajat lintang selatan) hingga garis lintang yang lebih utara (sampai mencapai Tropic of Cancer, 23,5 derajat lintang utara, pada titik balik matahari musim panas) . Saat garis lintang utara ini menghangat, jet stream — yang terjadi di dekat batas massa udara dingin dan hangat — juga harus bergeser ke utara untuk tetap berada di sisi berlawanan dari udara hangat dan dingin.

Meskipun ketinggian jet stream biasanya 20.000 kaki atau lebih, pengaruhnya terhadap pola cuaca bisa sangat besar. Kecepatan angin yang tinggi dapat mendorong dan mengarahkan badai, menciptakan kekeringan dan banjir yang dahsyat. Pergeseran jet stream adalah penyebab terbentuknya dust bowl.

Letak jet stream dapat ditebak dengan mencatat di mana tekanan atau kontur angin berjarak berdekatan.

Saya ingin menambahkan beberapa detail mengenai penemuan jet stream dan pemanfaatannya dalam penerbangan.

Penemuan Jet Stream

Penemuan jet stream yang paling awal diperdebatkan hingga hari ini, karena butuh beberapa tahun bagi penelitian jet stream hingga akhirnya menjadi mainstream di seluruh dunia. Jet stream pertama kali ditemukan pada 1920-an oleh Wasaburo Ooishi, seorang ahli meteorologi Jepang yang menggunakan balon cuaca untuk melacak angin tingkat atas ( upper level winds) saat angin naik ke atmosfer bumi di dekat Gunung Fuji. Karyanya secara signifikan berkontribusi pada pengetahuan tentang pola angin ini tetapi sebagian besar terbatas di Jepang.

Pada tahun 1934, pengetahuan tentang jet stream meningkat ketika Wiley Post, seorang pilot Amerika, berusaha melakukan penerbangan solo ke seluruh dunia. Dari penerbangan ini, selain Post menemukan pakaian bertekanan yang memungkinkannya terbang tinggi selama latihan, ia juga memperhatikan bahwa pengukuran kecepatan udara di darat dan saat ia terbang berbeda. Hal itu menunjukkan bahwa ia terbang dalam aliran udara.

Terlepas dari penemuan ini, istilah " jet stream " tidak secara resmi diciptakan sampai tahun 1939 oleh seorang ahli meteorologi Jerman bernama H. ​​Seilkopf ketika ia menggunakannya dalam sebuah makalah penelitian. Dari sana, pengetahuan tentang jet stream meningkat selama Perang Dunia II ketika pilot memperhatikan variasi angin ketika terbang antara Eropa dan Amerika Utara.

Deskripsi dan Penyebab Jet stream

Berkat penelitian lebih lanjut yang dilakukan oleh pilot dan ahli meteorologi tersebut, hari ini dipahami bahwa ada dua jet stream utama di belahan bumi utara. Sementara jet stream memang ada di belahan bumi selatan dengan lokasi terkuat berada pada garis lintang 30 ° N dan 60 ° N. Jet stream subtropis yang lebih lemah terletak lebih dekat ke 30 ° N. Lokasi jet stream ini bergeser sepanjang tahun dan mereka dikatakan “mengikuti matahari” karena mereka bergerak ke utara dengan saat cuaca di daerah tropis hangat dan ke selatan dengan cuaca dingin. Jet stream juga lebih kuat di musim dingin karena ada perbedaan besar antara Arktik yang bertabrakan dan massa udara tropis. Di musim panas, perbedaan suhu kurang ekstrim antara massa udara dan jet stream lebih lemah.

Jet stream biasanya menempuh jarak yang jauh dan bisa mencapai ribuan mil. Mereka bisa terputus-putus dan sering berkelok-kelok melintasi atmosfer, tetapi semuanya mengalir ke timur dengan kecepatan cepat. Lekukan pada jet stream, yang disebut Rossby Waves, memiliki aliran yang lebih lemah daripada bagian yang lain. Pergerakan yang lebih lambat ini disebabkan oleh Efek Coriolis dan berbelok ke barat sehubungan dengan arah aliran udara. Hasilnya, pergerakan angin ke timur diperlambat saat terdapat banyak lekukan pada alirannya. Secara teori, apabila tidak ada efek Coriolis, maka pergerakan angin berarah dari selatan ke utara berdasarkan tinggi rendah tekanan.

Secara khusus, jet stream disebabkan oleh pertemuan massa udara tepat di bawah tropopause, tempat dimana angin memiliki kekuatan paling besar. Ketika dua massa udara dari kepadatan berbeda bertemu di sini, tekanan yang diciptakan oleh kepadatan berbeda menyebabkan kecepatan angin meningkat. Ketika angin ini mencoba mengalir dari daerah hangat di stratosfer terdekat turun ke troposfer yang lebih dingin mereka dialihkan oleh Efek Coriolis dan mengalir di sepanjang batas-batas dari dua massa udara asli. Hasilnya adalah jet stream kutub dan subtropis yang terbentuk di seluruh dunia.

Pentingnya Jet Stream

Dalam hal penggunaan komersial, jet stream penting untuk industri penerbangan. Penggunaannya dimulai pada tahun 1952 dengan penerbangan Pan Am dari Tokyo, Jepang ke Honolulu, Hawaii. Dengan melakukan penerbangan di dalam jet stream pada ketinggian 25.000 kaki (7.600 meter), waktu penerbangan berkurang dari 18 jam menjadi 11,5 jam. Berkurangnya waktu penerbangan dan bantuan angin kencang juga memungkinkan untuk pengurangan konsumsi bahan bakar. Sejak penerbangan ini, industri penerbangan secara konsisten menggunakan jet stream untuk penerbangannya.

Salah satu dampak paling penting dari jet stream adalah cuaca yang ditimbulkannya. Karena jet steram merupakan pergerakan arus udara terkuat, ia memiliki kemampuan untuk mendorong pola cuaca di seluruh dunia. Akibatnya, sebagian besar sistem cuaca tidak hanya menetap di suatu daerah, tetapi bergerak dengan adanya jet stream . Posisi dan kekuatan jet stream kemudian membantu para ahli meteorologi meramalkan peristiwa cuaca di masa depan.

Selain itu, berbagai faktor iklim dapat menyebabkan jet stream bergeser dan secara dramatis mengubah pola cuaca suatu daerah. Sebagai contoh, selama glasiasi terakhir di Amerika Utara, jet stream kutub dibelokkan ke selatan karena Laurentide Ice Sheet, yang tebalnya 10.000 kaki (3.048 meter) menciptakan cuaca sendiri dan membelokkannya ke selatan. Akibatnya, wilayah Great Basin yang biasanya kering di Amerika Serikat mengalami peningkatan yang signifikan dalam presipitasi dan danau-danau pluvial besar yang terbentuk di atas area tersebut.

Jet stream dunia juga dipengaruhi oleh El Nino dan La Nina. Misalnya selama El Nino, curah hujan biasanya meningkat di California karena jet stream kutub bergerak lebih jauh ke selatan dan membawa lebih banyak badai bersamanya. Sebaliknya, selama La Nina, California mengering dan curah hujan bergerak ke Pasifik Barat Laut karena jet stream kutub bergerak lebih ke arah utara. Selain itu, curah hujan sering meningkat di Eropa karena jet stream lebih kuat di Atlantik Utara dan mampu mendorongnya lebih jauh ke timur.

Saat ini, pergerakan jet stream ke utara telah terdeteksi yang mengindikasikan kemungkinan perubahan iklim. Apa pun posisi jet stream , ia memiliki dampak signifikan pada pola cuaca dunia dan peristiwa cuaca buruk seperti banjir dan kekeringan. Karenanya, penting bagi para ahli meteorologi dan ilmuwan lain untuk memiliki pemahaman yang baik tentang jet stream dan terus melacak pergerakannya, untuk kemudian memantau cuaca semacam itu di seluruh dunia.