Thread by @scnycc

¿Sabes cómo se mueven los vientos de nuestro planeta? Lo hace muy diferente según la latitud y la componente, tanto vertical como horizontal e influye en el clima. Esto es lo que se llama la circulación general. En este hilo te voy a explicar el movimiento de la atmósfera

Antes que nada, os aconsejo que echéis un vistazo a este hilo que hice sobre la circulación en los océanos, así podéis comparar con la de la atmósfera, ya que son muy similares porque el viento es importante en la de los océanos twitter.com/i/events/13863…

Para comprender cómo funciona la atmósfera, primero pensad en un ventilador. El ventilador mueve el aire porque tiene una fuente de energía, la electricidad. En el caso de la atmósfera sería el Sol. Comencemos por la zona donde el Sol irradia más energía.

La zona del planeta donde el Sol donde irradia más energía (pega más fuerte) es la Zona de Convergencia Intertropical. Idealmente sería como un meridiano, pero es irregular por la influencia de los continentes. La zona se mueve según el Sol.

Así, en julio está situada en el Hemisferio Norte (verano en ese momento) porque es donde hay más insolación en ese momento y en enero se sitúa en el Hemisferio Sur. En promedio está en el Ecuador. Este será el origen de toda la circulación general.

Aquí el aire se calienta más que en ningún sitio del planeta, por lo que asciende (como en un globo) y se condensa, formando nubes, por lo que esta zona es la de mayor precipitación y nubes de todo el planeta. Este proceso se llama convección. Las imágenes satélites lo prueban.

El aire que sube no lo hará indefinidamente, llegará hasta la tropopausa, donde ya no podrá subir, por lo que, siguiendo el gradiente de temporatura, se desplazará hacia polo, donde el aire es más frío. Aún así, solo llega a los 30º de latitud, donde desciende.

Al descender, el aire se vuelve más denso y se comprime, por lo que empieza a calentarse. Llega seco y cálido. Este es el origen de los grandes anticiclones subtropicales (zonas de altas presiones) ¿y cuál es la principal prueba de esto? Los grandes desiertos, como el del Sahara

Después el aire cálido sopla en dirección al ecuador, llegando de nuevo a la Zona de Convergencia Intertropical (ITCZ) y el proceso se repite. Toda este patrón de circulación se conoce como Célula de Hadley, por el que propuso este modelo. Hay una celda en cada hemisferio.

A estos vientos que soplan hacia el ecuador se les llaman alisios. Los de Canarias los conoceréis bien porque estos vientos generan un impresionante mar de nubes porque ascienden por las montañas de las islas y condensa.

En inglés a los vientos se les llama trade winds (vientos del comercio) porque estos vientos eran los que llevaban y guiaban los barcos de los navegantes. Después veremos que estos vientos se desplazan hacia el este. George Hadley los intentó explicar con su modelo de célula.

Aún así el modelo de Hadley no lograba explicar los vientos del oeste que se daban en latitudes medias. William Ferrel propuso que en esta zona había otro tipo de celda que circulaba de manera contraria a la de Hadley

Aquí el aire frío asciende en los 60º de latitud, se desplaza hacia a los 30º y desciende cálido. Transporta energía de una zona fría a una cálida, por eso se dice que es una célula térmica indirecta. Es más débil que la de Hadley

En esta representación latitud-altura de una magnitud llamada función de corriente en diferentes épocas del año podemos ver la celda de Hadley. La central sería la de Hadley y las contiguas las de Ferrel, la del Hemisferio Sur es más fuerte que la del Norte.

¿Por qué esta celda circula así? ¿Cuál es su origen energético? La respuesta está en la mayor fuente de energía de latitudes medias: las borrascas y anticiclones. Transportan energía, momento, calor y humedad a grandes escalas. Veamos cómo lo hacen

Las borrascas son en esencia, perturbaciones, ¿pero de qué? Pues de la velocidad del viento y otras magnitudes como la temperatura. En latitudes medias sopla, generalmente vientos de componente oeste. Sin embargo, hay fluctuaciones en estas velocidades.

Pensemos en una magnitud física que separamos en su promedio y en una pequeña fluctuación('). Las fluctuaciones se pueden dar por una causa espacial, (por ejemplo la velocidad del viento cambia al encontrarse una cadena montañosa en su camino) o a una temporal (como una borrasca)

A la multiplicación de fluctuaciones de temperatura y velocidad se les llama eddys (remolinos) porque son los términos que describen la turbulencia y remolinos en fluidos. Existen eddys temporales y espaciales. Veamos los primeros

Las diferencias de temperatura entre polo y ecuador son la fuente de energía primaria de estas fluctuaciones, que se alimentan bien de la energía potencial del perfil de temperatura promedio (generando una pertubación baroclínica) o de la energía cinética (barotrópica)

Por otro lado tenemos, los eddys espaciales. Una evidencia de ellos se muestran en el mapa, en el que las líneas de altura a una presión fija de 500 hPa constante varían principalmente por los continentes, especialmente en las cadenas montañosas.

Recordemos que variaciones de líneas de altura constante--> variaciones de presión-->variaciones de energía. Y aquí finaliza la parte complicada.

Finalmente, y no menos importante, tenemos la célula polar, que va desde las latitudes de 60º y abarca todo la región polar. Es una celda como la de Hadley (ya que el viento circula de zonas cálidas a frías) y el aire de la región que desciende es muy frío.

Mañana os cuento la otra componente principal, por qué los vientos se mueven al este o al oeste. Pista: la conversión de momento angular.