Teorija konfluencije

Američki meteorološki zavod rasvijetlio je fizikalni mehanizam razvoja fluktuacija u zonalnoj cirkulaciji mlaznih struja [Namias i Clapp, 1949]. Mehanizam je bio jednostavan: približavanje (konfluencija) dvije radikalno različite struje srednje i više troposfere u zapadno zonalno strujanje. Jedna struja dolazi iz toplijih južnih geografskih širina, a druga sa sjevera. Istaknuto je: " Konfluencija je koncentracija energije u razmjerno uskom pojasu gdje je postignuta maksimalna brzina zapadnog zonalnog strujanja."

Dinamika mehanizma konfluencije je:

  1. vrlo uska formacija;
  2. velika gustoća izotermi;
  3. velika kosina i pucanje tropopauze direktno iznad osi mlazne struje;
  4. prisutnost polarne fronte ispod osi mlazne struje i s malim pomakom prema jugu;
  5. nužna energijska nadoknada za održavanje konfluencije;
  6. relativna konstantnost vertikalne komponente apsolutne vrtložnosti prema sjeveru;
  7. pojavljuje se u određenim geografskim širinama i postoje sezonske karakterističnosti.

Konfluencija se najčešće zbiva tamo gdje strujanje toplog zraka srednje troposfere s juga zakreće anticiklonalno, postupno prolazeći pored hladnog zraka koji zakreće ciklonalno i ujedno dolazi sa sjevera. U srednjoj i višoj troposferi dolazi do naglog povećanja gradijenta tlaka kako dolazi do konvergencije toplog i hladnog zraka k osi konfluencije. Za pretpostaviti je da će vjetrovi na toj visini biti kontinuirano izvan geostrofičke ravnoteže zbog sve većeg jačanja gradijenta tlaka te ćemo imati sve izraženije ageostrofičko gibanje. Na osnovi takve pretpostavke dobivamo sve istaknutiju normalnu komponentu vjetra, okomitu na os konfluencije, koja je usmjerena prema nižem tlaku. Takva poprečna cirkulacija prikazana je shematski na slici 4. s vektorima normalnim na izobare. Najveće su brzine na osi konfluencije gdje je ujedno i najveći porast gradijenta tlaka te se brzina smanjuje na nekoj udaljenosti na kojoj nema promjene u gradijentu temperature.

Rezultat takve poprečne cirkulacije je nagomilavanje zraka sjeverno od osi i manjak na južnoj strani. Zakon kontinuiteta zahtijeva spuštanje hladnog zraka sjeverno od osi i dizanje toplog zraka na južnoj strani. Takva sekundarna cirkulacija je prouzrokovana neravnotežom gradijenta tlaka i Coriolisove sile (slika 5.).

Slika 4.	Shematski dijagram ilustrira primjer simetrične konfluencije. Masne zakrivljene krivulje sa strelicama su  strujnice (ili izobare). Isprekidane horizontalne linije su izoterme. Vektori duž linije AB prikazuju poprečno strujanje.

Slika 5.	Shematski dijagram prikazuje poprečni presjek duž linije AB na slici 4. Lagano zakrivljene linije su izotahe, a maksimum je u centru mlazne struje koja je u smjeru papira. Vektori prikazuju meridijalnu sedundarnu cirkulaciju duž zatvorenog puta CDEF. Tropopauza je prikazana masno otisnutom linijom

<\font>