Quan un incendi forestal envia fum a l'atmosfera, el fum gairebé mai no s'escampa en totes direccions. S'estira seguint un camí sinuós durant milers de quilòmetres, amb una frontera nítida entre el fum d'una banda i l'aire net de l'altra. Aquesta línia, sovint visible des de l'espai, ressegueix un corrent en jet.
Els corrents en jet són corrents d'aire ràpids i persistents, a uns deu quilòmetres d'altura, que envolten el planeta en bandes sinuoses i condicionen bona part del temps que vivim a terra. Per què? Les tempestes es formen a les seves vores. Les onades de calor s'allarguen quan es queden encallats en una mateixa posició. Quan el jet de latituds mitjanes serpenteja prou cap al sud, l'aire fred de l'Àrtic es vessa sobre Europa a l'hivern.
El jet subtropical marca a més la vora de la circulació de Hadley, la cinta transportadora d'aire que fixa on són les franges seques del planeta. Si es desplaça cap al nord, la franja àrida es desplaça amb ell, i el Mediterrani és justament a la frontera.
Si els jets s'estan desplaçant amb l'escalfament del clima és una pregunta central de la ciència atmosfèrica. La qüestió més difícil és com trobar-los. Un corrent en jet no té vores, és aire dins d'aire, i cap instrument no en dibuixa la línia. L'ha de posar algú.
El problema de les instantànies
L'enfocament estàndard, en ús des de fa dècades, diu que un jet és allà on el vent bufa més fort. Es pren una instantània de l'atmosfera, es localitzen els punts de velocitat màxima i se'n diu jet. És la visió euleriana, nom rebut pel matemàtic Leonhard Euler, que va descriure els fluids en punts fixos de l'espai.
El problema és que aquesta visió ignora la continuïtat en el temps. Els vents més ràpids d'un moment poden trobar-se a milers de quilòmetres dels vents més ràpids una hora més tard. El jet sembla teletransportar-se, tot i que aquest salt no és cap moviment real, és un efecte de mirar l'atmosfera fotograma a fotograma.
A més, cada estudi fixa el seu propi llindar de velocitat per decidir què compta com a jet, i canviar-lo un 25 % pot desplaçar la posició estimada centenars de quilòmetres. Per decidir si els jets migren cap als pols, un marge així no serveix.
Seguir l'aire… o el fum d'un incendi
Una recerca recent, fruit d'una col·laboració entre Harvard, el MIT i la UPC, gestada en part al Centre de Recerca Matemàtica, a Barcelona, proposa mirar el problema d'una altra manera. En lloc de mesurar el vent en punts fixos, el mètode segueix parcel·les d'aire mentre viatgen: és la perspectiva lagrangiana, pel matemàtic Joseph-Louis Lagrange.
A la pràctica, això vol dir distribuir uniformement parcel·les d'aire simulades per tota l'atmosfera superior (vuit mil milions de trajectòries, en aquest estudi) i deixar que el vent les arrossegui, endavant i endarrere en el temps, durant uns quants dies.
El jet apareix com el corredor per on viatgen més lluny. Això funciona perquè els jets fan alguna cosa més que bufar fort: actuen com a barreres que l'aire no travessa. Per això el fum d'un incendi es queda a una banda del jet durant milers de quilòmetres, i saber a quina banda ha quedat és saber si arribarà a un lloc o no. Per resseguir-ho, cal una línia que no salti de posició d'una hora a l'altra. El nou mètode, batejat JetLag, pren aquesta funció de barrera com a definició.
Detectar el canvi en un clima que canvia
JetLag té dos paràmetres, i cap dels dos no és una magnitud meteorològica. Un és quanta estona se segueix cada parcel·la d'aire: tres dies. L'altre, quant se li permet torçar-se, a la línia del jet, d'un meridià al següent. Aquests paràmetres surten de la física de les ones que recorren l'atmosfera.
Canviar el temps de seguiment un 66 % mou el jet menys d'una desena de grau, mentre que moure el llindar de vent un 25 % el desplaça uns dos graus, un parell de centenars de quilòmetres. El càlcul corre en un portàtil corrent i, aplicat a tot el registre històric, del 1941 al 2024, retroba els jets que ja coneixíem sense cap ajust manual.
Això és el que fa el mètode útil per mirar endavant. Detectar si els jets migren demana un mètode que no depengui d'un llindar ajustat a l'atmosfera d'avui. Un jet definit com “allà on el vent supera els 40 m/s”, llindar que s'aplica avui i que no surt de cap teoria, pot no voler dir el mateix en un futur en què els vents hagin canviat globalment. Tanmateix, els paràmetres de JetLag canvien amb el clima.
I més enllà de la Terra
El desplaçament de l'aire no pertany a cap planeta en concret, qualsevol atmosfera on el vent arrossegui l'aire té corredors per on aquest aire viatja més lluny. Les bandes de Júpiter, visibles amb telescopi des de fa segles, són exactament això, jets que actuen com a barreres entre franges de núvols que gairebé no es barregen.
Els dos paràmetres de JetLag surten de la física de les ones a gran escala en fluids en rotació, i aquesta física val per a qualsevol planeta que giri. El mètode hauria de poder aplicar-se a simulacions de climes futurs, a atmosferes idealitzades i a atmosferes d'altres planetes.
JetLag es fa servir ara per estudiar com evolucionen els jets en una atmosfera que s'escalfa, i com aquests canvis poden desplaçar les tempestes que porten el temps a les regions habitades. La resposta a la pregunta del títol encara no existeix. Ara, com a mínim, hi ha una manera fiable de buscar-la.