제트기류(Jet Stream)란 대류권 상부나 성층권에서 수평방향으로 부는 강한 바람대를 말한다. 크기는 길이 수천 킬로미터(km), 넓이 수백km, 높이 수km에 이른다. 제트기류는 제2차 세계대전 당시 전투기 조종사들이 강한 서풍이 흐르는 구간을 발견하면서 처음 알려졌으며 이후 기상학자 로스비(Rossby)가 1956년 타임지에 이와 같은 서풍계열의 강한 상층 바람을 ‘제트 스트림(Jet Stream)’이라고 이름 붙였다.
제트기류는 적도와 극지방 사이 공기의 남북 온도 차이에 의해 발생한다. 풍선을 따뜻한 곳에 두면 부피가 커지고 차가운 곳에 두면 부피가 작아지는 것처럼 온도가 서로 다른 남쪽과 북쪽에서는 공기층의 두께가 달라 기압의 차이가 생긴다. 같은 고도에서 공기층이 두꺼운 남쪽은 상대적으로 고기압, 얇은 북쪽은 상대적으로 저기압이 되며 상층으로 갈수록 남북의 기압 차이가 더욱 커진다. 따라서 하층의 남북 온도 차이가 큰 지역의 상층에서는 큰 기압 차이에 의해 남쪽에서 북쪽으로 빠른 흐름이 발생하고 가속되면서 지구 자전에 의해 동쪽으로 편향되어 서에서 동으로 흐르는 제트기류를 형성한다. 제트기류는 온도 차이에서 비롯되기 때문에 남북의 온도 차이가 클수록 강하게 발달한다.
보통 고층일기도에서는 위도 30도 부근과 중위도에 위치한 두 개의 제트기류를 볼 수 있는데 위도 30도에 위치한 제트기류를 아열대제트(Subtropical jet), 중위도에 위치한 제트기류를 한대제트(Polar jet)라고 하며 일반적으로 ‘상층제트’라고 하면 한대제트를 일컫는다. 계절에 따라 제트기류의 세기와 위치는 조금씩 달라지는데 남북의 온도 차이가 커지는 겨울철에는 여름철보다 제트기류가 강하고 제트축의 위치도 남쪽으로 내려와 우리나라 상공에 위치한다.
제트기류는 한기의 남하를 저지하는 역할을 하여 겨울철에는 제트기류의 강도 변화에 따라 온난해지기도 하고 매우 추워지기도 한다. 북극에 존재하는 찬 공기의 소용돌이는 수십일~수십년을 주기로 강약을 되풀이하는데, 북극의 기온이 낮을수록 찬 공기가 강한 제트기류에 막혀 더 이상 남쪽으로 확장하지 못하고 북쪽에서 머물게 된다. 반면에 북극의 기온이 올라가면 제트기류가 약해져 수평으로 흐르지 못하고 굽이쳐 흐르면서 북극의 찬 공기를 중위도지역까지 몰고 온다. 극지방의 기온이 올라갈수록 극과 적도의 온도 차이가 작아지고 제트기류가 약화되어 중위도지역에 전에 없던 극심한 추위를 초래할 수 있다.
