In den letzten Tagen wurden vom Deutschen Wetterdienst wieder vermehrt Windwarnungen herausgegeben, so zum Beispiel am gestrigen Dienstag für fast gesamt Baden-Württemberg, vor Windböen mit Windgeschwindigkeiten um 55 km/h (15 m/s, 30 kn, Bft 7). Zeitgleich wurde im Hochschwarzwald oberhalb von 1000 Metern vor Sturmböen zwischen 70 km/h (20 m/s, 38 kn, Bft 8) und 85 km/h (24 m/s, 47 kn, Bft 9), in exponierten Lagen wurde sogar vor schweren Sturmböen um 100 km/h (28 m/s, 55 kn, Bft 10) gewarnt. Der Wind nimmt hier also mit der Höhe zu, was in der atmosphärischen Grenzschicht (den ersten mehreren hundert Metern über dem Boden) in erster Linie an der Reibung liegt, sprich der Oberflächenrauigkeit liegt. Für die gestrige "gelbe" Windwarnung bis in die Niederungen wurde zusätzlich gewarnt vor höheren Windgeschwindigkeiten um 70 km/h in Schauernähe, auch das ist mitunter ein Symptom der Windzunahme mit der Höhe, da in den Schauern durch Abwinde Impuls aus größeren Höhen nach unten gemischt werden kann.
Abbildung 1 zeigt eine Modellvorhersage für die Windgeschwindigkeit über Deutschland für gestern um 18:00 UTC, zur Zeit der laufenden Windwarnungen, auf vier Druckhöhen. Auf 925 und 850 hPa ist die Zirkulation der sich von der Nordsee bis nach Nordpolen reichenden Tiefdruckrinne erkennbar, außerdem die Windzunahme mit der Höhe rückseitig der Zirkulation, auf 850 hPa (in 1,5 km Höhe, zum Vergleich, der Feldberg ist 1,27 km hoch) beträgt der Mittelwind laut Modell bereits um 40 Knoten. Weitere 4 km höher, bei 500 hPa, weist der Mittelwind bereits Geschwindigkeiten um 60 Knoten auf, die hochreichende Zirkulation über Nordpolen ist ebenfalls noch sichtbar. Auf 300 hPa (etwa 10 km) ergibt sich ein anderes Bild, die farblich unterlegte Abschätzung für die Windböen zeigt ein klar definiertes Band maximaler Geschwindigkeiten. Der Mittelwind darin beträgt um die 100 Knoten, was 185 km/h entspricht.
Wenngleich die Winde auf 300 hPa in Abbildung 1 deutlich hervorstechen, sind 185 km/h noch am unteren Ende der Windgeschwindigkeiten, die insbesondere im Winter im Jetstream möglich sind. Ganz grundlegend bilden sich diese Strahlströme (der Begriff wurde 1939 von dem deutschen Meteorologen Heinrich Seilkopf geprägt) als globale/hemisphärische Ausgleichsbewegungen aufgrund der zu den Polen hin abnehmenden solaren Einstrahlung. Der Jetstream entsteht dann mitunter im Bereich der Polarfront, einer Region maximaler Temperaturunterschiede auf engstem Raum... (auf eine weitere Unterscheidung zwischen Polarfront-Jet und Subtropen-Jet wird hier bewusst verzichtet, der Fokus liegt schließlich auf dem historischen Kontext). Es stellt sich in sehr guter Näherung ein Gleichgewicht zwischen der aus dem Temperaturgradienten resultierenden Druckgradientkraft und der Erdrotations-bedingten Corioliskraft ein – der sogenannte geostrophische Wind.
Über Deutschland war der Jetstream gestern von Nordwest nach Südost ausgerichtet. Im Vergleich zu diesem mäandrierenden Jetstream zeigt Abbildung 2 quasi dessen zonal von West nach Ost gerichteten Grundzustand, hier auf 200 hPa und aus dem europäischen IFS Modell, ebenfalls gestern um 18:00 UTC, über Japan.
Warum über Japan? Um den Bogen zur ersten nachgewiesenen wissenschaftlichen Beschreibung des Jetstreams zu schließen. Diese geht auf Wasaburo Oishi zurück geht, seines Zeichens Meteorologe, sowie von 1930 bis 1945 zweiter Vorsitzender des japanischen Esperanto Instituts. Oishi gründete 1920 das Tateno Observatorium in der Stadt Tsukuba, etwa 60 km nordöstlich von Tokio, und beschäftigte sich mit der vertikalen Struktur der Atmosphäre. Die Messmethode seiner Wahl waren dabei sogenannte Pilotballons, unbemannte mit Gas gefüllte Ballons, welche bei ihrem Aufstieg rein optisch vom Erdboden mit einem Theodolit (effektiv ein Fernrohr an einem Winkelmessinstrument) verfolgt werden, um dann aus trigonometrischer Umrechnung Rückschlüsse auf die Zugbahn und Windgeschwindigkeiten zu ziehen. Oishi wertete fast 1300 Pilotballon-Aufstiege aus einem Messzeitraum von 1923 und 1925 aus, und obgleich die Messmethode erheblichen Messfehlern unterliegt, beobachtete er in Höhen um 10 km im Winter Winde mit einer Geschwindigkeit von etwa 70 m/s (252 km/h), von West nach Ost – den Jetstream.
Wasaburo Oishi kommunizierte diese Forschungsergebnisse durch wissenschaftliche Veröffentlichungen auf Esperanto – jener Plansprache, welche 1887 von dem polnischen Linguisten Ludwik Lejzer Zamenhof als internationale Hilfssprache entwickelt wurde – wohl auch in der Hoffnung damit ein größeres internationales Publikum zu erreichen. Ob diese Wahl aufgrund der sehr geringen Verbreitung von Esperanto in der Wissenschaft eher den gegenteiligen Effekt hatte, ist nicht sicher. Sicher ist allerdings, dass Oishis Forschungsergebnisse international weitestgehend ignoriert wurden. Die Existenz des Jetstream wurde erst - über einige Zwischenschritte - viele Jahre später generell anerkannt, mitunter als mit dem Aufstieg der Luftfahrt (pun intended) sowohl anekdotisches Pilotenwissen als auch die damit einhergehende Motivation zur weiteren Erforschung beitrugen.
Abschließend sei erwähnt, dass Wasaburo Oishi im Frühjahr 1911 bei einem Auslandsbesuch Expertise am damals bereits anerkannten Meteorologischen Richard-Aßmann-Observatorium Lindenberg sammelte, an dem bis heute die Vertikalstruktur der Atmosphäre in der sogenannten "Lindenberger Säule" mit einer Vielzahl von in-situ und Fernerkundungsverfahren vermessen wird.
