急流在對流層頂部環繞著地球,決定著風暴的路徑。了解它們的速度和力量對提前幾天預測天氣是很關鍵的。氣象學家在二戰期間對這些柔和的風的存在第一次有了一些了解,當轟炸機駕駛員穿過日本向西飛時,報導了高空處奇怪的現象。在30,000英尺(9100千米)高空附近,他們遇到了始料不及的湍流。當機組人員向地麵望下去時,他們發現他們竟然幾乎沒有靠近目標。
阻礙了轟炸機路線的高空風是一條風速集中的帶狀氣流,出現在中緯度地區。它們通常有幾百英裏長,速度可達每小時200英裏(322千米)。那些位於極地的急流是地表冷熱空氣相遇時形成的,在更高處產生了一個明顯的氣壓梯度。這種現象發生是因為較冷的向極地方向運動的空氣分子在地表被更緊密地壓縮,在高空處僅留下少量的空氣分子。少量的空氣分子意味著更稀薄的大氣和更低的氣壓。因此在赤道邊界一側的高空暖氣流抵達極地方向的低壓地區後,暖空氣轉向東形成急流核。極地的急流來回環繞著越過緯線。它那驚人的速度意味著一個小小的加速或減速都能影響下麵的天氣。在急流加速的地方,上空的空氣大麵積地輻散,以致產生一個相對低壓的地區,空氣輻合,地表風不斷地彙集;在急流減速的地方,空氣堆積,氣壓下降,並抑製上升的氣流。
雖然我們對於急流是怎樣發揮作用的了解是相當有限的,但氣象學家研究地表怎樣影響空氣已有很長一段時間了。
追溯至1735年,一個叫喬治·哈得來的英國律師十分詳細地描述了它們之間的聯係。他論證說,熱空氣在赤道上升,而冷空氣在極地下降。赤道的空氣上升到大氣高處,遠離赤道大約30緯度冷卻。在那裏下沉並沿地表輻散開來。
空氣不斷下沉至30緯度左右形成了半永久性的高壓區。其中之一百慕大高壓區有時幾乎有半個美國那麼大,通常控製大西洋台風。在北太平洋上方一個更大的半永久性高壓區隨著季節的變化而遷移,就像急流在夏季移向極地,在冬季轉向赤道一樣,對極地空氣的擴散和收縮作出相應反應。在夏季,在最北處的太平洋高壓試圖阻止風暴到達美國西海岸;高壓係在冬季向南方撤退,通常為大陸的持續的降雨打開了閥門。