In rund zehn Kilometern Höhe existiert eine Wetterwelt, von der wir am Boden unmittelbar kaum etwas bemerken. Dort können sich schmale Bänder extrem schneller Luftströmungen mit Geschwindigkeiten von mehreren hundert Kilometern pro Stunde um die Erde ziehen. Diese Starkwindbänder werden Jetstreams genannt.

Für unser Wetter in Mitteleuropa ist insbesondere der Polarfrontjet von großer Bedeutung. Sein Verlauf beeinflusst, auf welchen Bahnen Tiefdruckgebiete über den Nordatlantik und Europa ziehen, wo sich Hochdruckgebiete festsetzen können und ob eher milde Meeresluft, kalte Polarluft oder warme Luft aus südlicheren Regionen nach Deutschland gelangt.

Der Jetstream erzeugt unser Wetter dabei nicht einfach selbst. Vielmehr ist er Teil eines großen atmosphärischen Systems, in dem Temperaturunterschiede, Druckverteilung und Erdrotation miteinander verbunden sind. Sein oft wellenförmiger Verlauf hilft zu erklären, warum unser Wetter manchmal über Tage ähnlich bleibt und sich zu anderen Zeiten innerhalb weniger Stunden grundlegend verändert.

Kernaussagen

Ein Jetstream ist ein relativ schmales Starkwindband in der oberen Troposphäre nahe der Tropopause. Die stärksten Windgeschwindigkeiten befinden sich häufig in etwa acht bis zwölf Kilometern Höhe.

In seinem Kern können Windgeschwindigkeiten von 200 bis 400 Kilometern pro Stunde auftreten, in besonders ausgeprägten Situationen auch darüber.

Der für Mitteleuropa wichtige Polarfrontjet entsteht in einem Bereich großer Temperaturgegensätze zwischen kalter polarer und wärmerer subtropischer Luft.

Je stärker dieser Temperaturunterschied ausgeprägt ist, desto größer können auch die Druckunterschiede in der Höhe werden und desto kräftiger kann der Jetstream ausfallen.

Aufgrund der Erdrotation strömt die Luft nicht einfach geradlinig vom hohen zum niedrigen Druck. Die Corioliskraft lenkt die Bewegung ab. Auf der Nordhalbkugel entstehen dadurch überwiegend von West nach Ost gerichtete Starkwindbänder.

Der Jetstream verläuft jedoch selten vollkommen gerade. Häufig bildet er große Wellen, sogenannte Rossby-Wellen.

Diese Wellen sind für unser Wetter besonders wichtig: Schwingt der Jetstream weit nach Süden aus, kann kalte Luft aus hohen Breiten nach Mitteleuropa gelangen. Wölbt er sich dagegen weit nach Norden, kann warme Luft aus südlichen Regionen weit nordwärts transportiert werden.

Meteorologischer Hintergrund

Um die Entstehung des Jetstreams zu verstehen, muss man zunächst einen scheinbar einfachen Temperaturunterschied betrachten.

Die Erde wird von der Sonne nicht überall gleich stark erwärmt.

In Äquatornähe trifft die Sonnenstrahlung wesentlich steiler auf die Erdoberfläche als in hohen Breiten. Deshalb existiert zwischen Tropen und Polarregionen ein großer Energie- und Temperaturunterschied.

Die Atmosphäre versucht, diesen Unterschied ständig auszugleichen.

Warme Luft wird nach Norden, kalte Luft nach Süden transportiert. Dieser Austausch geschieht jedoch nicht als einfache geradlinige Strömung.

Ein wichtiger Grund dafür ist die Rotation der Erde.

Bewegt sich Luft über große Entfernungen, wird ihre Bahn scheinbar abgelenkt. Auf der Nordhalbkugel erfolgt diese Ablenkung nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links.

Dieses Phänomen wird Corioliskraft genannt.

Besonders interessant wird der Vorgang an der Polarfront.

Hier treffen vergleichsweise kalte Luftmassen höherer Breiten auf deutlich wärmere Luft weiter südlich.

Da kalte Luft dichter ist als warme Luft, unterscheiden sich auch die Druckverhältnisse mit zunehmender Höhe.

Daraus entwickelt sich ein starkes horizontales Druckgefälle.

Die Luft beginnt zu strömen.

Durch die Corioliskraft wird diese Bewegung schließlich so stark abgelenkt, dass sich in großer Höhe eine überwiegend von West nach Ost gerichtete Strömung ausbildet.

Der Jetstream entsteht.

Dabei handelt es sich keineswegs um einen gleichmäßig breiten Luftstrom, der wie ein Rohr um die Erde verläuft.

Vielmehr ähnelt er einem mäandrierenden Fluss.

Manchmal verläuft er relativ geradlinig von Westen nach Osten. Meteorologen sprechen dann von einer eher zonalen Strömung.

In einer solchen Wetterlage ziehen Tiefdruckgebiete häufig vergleichsweise schnell vom Atlantik nach Europa.

Unser Wetter kann dann sehr wechselhaft sein: Ein Tief folgt dem nächsten, dazwischen ziehen Fronten mit Regen und Wind durch.

In anderen Situationen beginnt der Jetstream stark zu mäandrieren.

Dann entstehen große Ausbuchtungen nach Norden und Süden.

Eine nach Norden gerichtete Wölbung wird als Rücken bezeichnet.

Dort kann sich häufig wärmere Luft nach Norden ausbreiten und Hochdruckeinfluss entwickeln.

Eine nach Süden reichende Ausbuchtung wird dagegen als Trog bezeichnet.

Hier kann kalte Luft weit nach Süden gelangen. Gleichzeitig können sich Tiefdruckgebiete entwickeln oder verstärken.

Deshalb kann ein stark geschwungener Jetstream große Temperaturgegensätze über Europa erzeugen.

Während in einer Region ungewöhnlich warme Luft liegt, kann wenige tausend Kilometer weiter bereits deutlich kältere Polarluft nach Süden strömen.

Besonders wichtig ist außerdem die Geschwindigkeit, mit der sich diese Wellen bewegen.

Wandern sie zügig weiter, verändert sich auch unser Wetter relativ schnell.

Bewegen sich die Wellen dagegen nur langsam, können Wetterlagen über längere Zeit nahezu an derselben Stelle verbleiben.

Ein Hochdruckgebiet kann dann beispielsweise mehrere Tage Sonnenschein und Trockenheit bringen.

Ebenso kann ein nahezu ortsfestes Tief über längere Zeit Regen verursachen.

Meteorologen beobachten deshalb nicht nur die Windgeschwindigkeit innerhalb des Jetstreams, sondern auch seine genaue Position, seine Krümmung und die Bewegung seiner Wellen.

Eine weitere Besonderheit sind sogenannte Jetstreaks.

Dabei handelt es sich um Bereiche innerhalb des Jetstreams, in denen der Wind besonders stark ist.

An Ein- und Austrittsbereichen solcher Geschwindigkeitsmaxima können in der Atmosphäre Auf- und Abwärtsbewegungen begünstigt werden.

Diese Prozesse können wiederum die Entwicklung von Tiefdruckgebieten beeinflussen.

Deshalb spielt der Jetstream bei Wettervorhersagen eine zentrale Rolle.

Auf Höhenwetterkarten lässt sich sein Verlauf anhand der Windgeschwindigkeiten und Druckverteilung verfolgen. Numerische Wettermodelle berechnen anschließend, wie sich das Starkwindband in den kommenden Tagen verändern könnte.

Bereits kleine Unterschiede in der prognostizierten Lage des Jetstreams können nach mehreren Tagen große Auswirkungen auf das Wetter am Boden haben.

Das ist einer der Gründe, warum Wetterprognosen mit zunehmendem Vorhersagezeitraum unsicherer werden.

Auch die Jahreszeiten beeinflussen den Jetstream.

Im Winter ist der Temperaturunterschied zwischen hohen und niedrigen Breiten gewöhnlich stärker ausgeprägt. Der Polarfrontjet kann deshalb kräftiger sein und teilweise weiter südlich verlaufen.

Im Sommer sind die Temperaturgegensätze geringer. Der Jetstream liegt im Mittel weiter nördlich und kann schwächer ausfallen.

Seine Position schwankt jedoch ständig – und genau diese Schwankungen machen ihn für das europäische Wetter so bedeutsam.

Schon gewusst?

Auch Passagiere eines Verkehrsflugzeugs können die Auswirkungen des Jetstreams unmittelbar erleben.

Da Verkehrsflugzeuge ungefähr in derselben Höhenregion unterwegs sind, in der sich starke Höhenwinde befinden, kann die Flugzeit je nach Flugrichtung erheblich beeinflusst werden.

Ein Flug von Nordamerika nach Europa profitiert häufig von kräftigen westlichen Höhenwinden. Das Flugzeug bewegt sich dann mit Rückenwind und kann Europa deutlich schneller erreichen.

Auf dem Rückflug muss dieselbe Luftströmung dagegen möglichst umflogen oder an einer günstigeren Stelle überquert werden.

Der Jetstream ist somit nicht nur eine abstrakte Linie auf einer Wetterkarte.

Er ist ein mehrere tausend Kilometer langes, sich ständig veränderndes Starkwindband über unseren Köpfen – und einer der wichtigsten Taktgeber für das Wetter in Mitteleuropa.