Що таке висотна струминна течія та її вплив на авіацію

Біля поверхні землі ми звикли, що швидкість вітру зазвичай обмежується в середньому 5 – 12 м/с, а найчастіше вона ще нижча. Якщо пориви вітру посилюються більше 15 м/с, то такий вітер вже вважається небезпечним, а після досягнення швидкості 25 м/с він може наробити чимало лиха – поваляти дерева, пошкодити дахи будівель та лінії електропередач. Втім, на значній висоті у нашій атмосфері вітер такої швидкості є буденністю, і найчастіше суттєво перевищує вказані значення.

У верхній частині тропосфери, приблизно на висотах 8 - 14 км існують швидкі та вузькі потоки повітря, які огинають нашу планету звивистими траєкторіями і найбільш виражені в середніх і високих широтах обох півкуль. Такі повітряні потоки, які зазвичай мають напрямок із заходу на схід, називаються висотними струминними течіями (ВСТ) або «повітряними річками» через подібності з водними річками, які протікають на поверхні землі. Вони є невід'ємною складовою загальної циркуляції атмосфери та відображають рухливість, енергетичний потенціал та зональні відмінності нашої повітряної оболонки, а особливо нижнього шару – тропосфери. Залежно від географічної місцевості, виділяють різні типи таких течій: арктичну, субтропічну, тихоокеанську, південноафриканську, субполярну тощо. З фізичної точки зору, виникнення таких вузьких та потужних повітряних потоків пов'язане з нерівномірним розподілом щільності повітря і температурою, що спричиняє перепади (тобто градієнти) атмосферного тиску. Подібні течії зустрічаються і на інших планетах, на яких вони можуть бути набагато потужнішими і більшими.

Головною відмінністю ВСТ є швидкість вітру. Зазвичай прийнято називати струминною течією потік у верхній тропосфері, швидкість якого перевищує 25 м/с. Нерідко, особливо в холодне півріччя, швидкість вітру в певній частині таких течій може досягати 40 - 50 м/с і навіть більше. Такі великі значення відповідають активним процесам у атмосфері – наявність потужного циклону, активного атмосферного фронту чи периферія висотного антициклону. На спеціалізованих синоптичних картах струминні течії виділяють замкнутими лініями рівного значення швидкості вітру - ізотахами. Такі карти вкрай важливі не тільки для прогнозування погоди, але й для авіації, оскільки може суттєво вплинути на перельоти (див. приклад на карті).

Насамперед, ВСТ небезпечні для авіації через сильну турбулентність повітряних потоків у них, особливо в так званих турбулентних зонах — шарах інтенсивної болтанки поблизу меж такої течії. Крім того, якщо авіалайнер потрапить у струминний потік, то його загальна швидкість переміщення може як збільшитися, так і суттєво сповільнитися в залежності від напрямку руху. А це, у свою чергу, прямо відбивається на витратах палива та часі, проведеному у польоті. Втім, своєчасне і точне визначення таких течій на місцевості допомагає уникати потрапляння до них більшості видів авіатранспорту, щоб не наражатися на додаткові ризики.