Los vientos predominantes

En meteorología , el viento predominante en una región de la superficie de la Tierra es un viento de superficie que sopla predominantemente desde una dirección particular. Los vientos dominantes son las tendencias en la dirección del viento con la mayor velocidad sobre un punto particular de la superficie de la Tierra. [ cita requerida ] [ dudoso - discutir ] Los vientos predominantes y dominantes de una región son el resultado de patrones globales de movimiento en la atmósfera de la Tierra . [1] En general, los vientos son predominantemente del este en latitudes bajas.a nivel mundial. En las latitudes medias, los vientos del oeste son dominantes y su fuerza está determinada en gran medida por el ciclón polar . En áreas donde los vientos tienden a ser suaves, el ciclo de brisa marina / brisa terrestre es la causa más importante del viento predominante; en áreas de terreno variable, las brisas de las montañas y los valles dominan el patrón de viento. Las superficies muy elevadas pueden inducir una baja térmica , que luego aumenta el flujo del viento ambiental.

Los vientos son parte de la circulación atmosférica de la Tierra.
Los vientos del oeste (azul) y los vientos alisios (amarillo y marrón)
"> Archivo: CCMP Winds from June to October 2011.ogvReproducir medios
Líneas de flujo de vector de viento de superficie global coloreadas por la velocidad del viento desde el 1 de junio de 2011 hasta el 31 de octubre de 2011.

Las rosas de viento son herramientas que se utilizan para mostrar la dirección del viento predominante. El conocimiento del viento predominante permite el desarrollo de estrategias de prevención de la erosión eólica de tierras agrícolas, como en las Grandes Llanuras . Las dunas de arena pueden orientarse perpendicularmente a la dirección del viento predominante en lugares costeros y desérticos . Los insectos van a la deriva junto con el viento predominante, pero el vuelo de las aves depende menos de él. Los vientos predominantes en las zonas montañosas pueden provocar importantes gradientes de lluvia , que van desde la humedad a lo largo de las laderas orientadas a barlovento hasta condiciones desérticas a lo largo de las laderas de sotavento. Los vientos dominantes pueden variar debido al calentamiento desigual de la Tierra. [ aclaración necesaria ]

Parcela de rosa de los vientos para Fresno Air Terminal (FAT), Fresno, California para el mes de abril de 1961

Una rosa de los vientos es una herramienta gráfica utilizada por los meteorólogos para dar una visión sucinta de cómo la velocidad y la dirección del viento se distribuyen típicamente en un lugar particular. Presentada en una cuadrícula de coordenadas polares , la rosa de los vientos muestra la frecuencia de los vientos que soplan desde direcciones particulares. La longitud de cada radio alrededor del círculo está relacionada con la proporción del tiempo que el viento sopla en cada dirección. Cada círculo concéntrico representa una proporción diferente, aumentando hacia afuera desde cero en el centro. Un gráfico de rosa de los vientos puede contener información adicional, ya que cada radio se divide en bandas codificadas por colores que muestran los rangos de dirección del viento. Las rosas de los vientos suelen mostrar 8 o 16 direcciones cardinales , como norte (N), NNE, NE, etc., [2] aunque pueden subdividirse en hasta 32 direcciones . [3]

Operaciones y su impacto

Los vientos alisios (también llamados intercambios) son el patrón predominante de los vientos superficiales del este que se encuentran en los trópicos cerca del ecuador de la Tierra , [4] hacia el ecuador de la cordillera subtropical . Estos vientos soplan predominantemente del noreste en el hemisferio norte y del sureste en el hemisferio sur . [5] Los vientos alisios actúan como el flujo de dirección de los ciclones tropicales que se forman sobre los océanos del mundo, guiando su camino hacia el oeste. [6] Los vientos alisios también conducen el polvo africano hacia el oeste a través del Océano Atlántico hacia el mar Caribe , así como partes del sureste de América del Norte. [7]

Westerlies y su impacto

Los vientos del oeste o los vientos del oeste predominantes son los vientos predominantes en las latitudes medias (es decir, entre 35 y 65 grados de latitud ), que soplan en áreas hacia los polos del área de alta presión conocida como cresta subtropical en las latitudes de los caballos . [8] [9] Estos vientos dominantes soplan de oeste a este , [10] y dirigen ciclones extratropicales en esta dirección general. Los vientos son predominantemente del suroeste en el hemisferio norte y del noroeste en el hemisferio sur. [5] Son más fuertes en el invierno cuando la presión es más baja sobre los polos, como cuando el ciclón polar es más fuerte, y más débil durante el verano cuando el ciclón polar es más débil y cuando las presiones son más altas sobre los polos. [11]

Junto con los vientos alisios , los vientos del oeste permitieron una ruta comercial de ida y vuelta para los barcos de vela que cruzan los océanos Atlántico y Pacífico, ya que los vientos del oeste conducen al desarrollo de fuertes corrientes oceánicas en ambos hemisferios. Los vientos del oeste pueden ser particularmente fuertes, especialmente en el hemisferio sur, donde hay menos tierra en las latitudes medias para hacer que el patrón de flujo se amplifique, lo que ralentiza los vientos. Los vientos del oeste más fuertes en las latitudes medias se llaman los 40 rugientes , entre 40 y 50 grados de latitud sur , dentro del hemisferio sur. [12] Los vientos del oeste juegan un papel importante en el transporte de las cálidas aguas ecuatoriales y los vientos a las costas occidentales de los continentes, [13] [14] especialmente en el hemisferio sur debido a su vasta extensión oceánica.

Los vientos del oeste explican por qué la costa de América del Norte tiende a estar húmeda, especialmente desde el norte de Washington hasta Alaska, durante el invierno. El calentamiento diferencial del Sol entre la tierra, que es bastante fría, y el océano, que es relativamente cálido, hace que se desarrollen áreas de baja presión sobre la tierra. Esto da como resultado un aire rico en humedad que fluye hacia el este desde el Océano Pacífico, provocando frecuentes tormentas de lluvia y viento en la costa. Esta humedad continúa fluyendo hacia el este hasta la elevación orográfica causada por Coast Ranges, y Cascade, Sierra Nevada, Columbia y Rocky Mountains causa un efecto de sombra de lluvia que limita la penetración adicional de estos sistemas y la lluvia asociada hacia el este. Esta tendencia se invierte en el verano cuando el fuerte calentamiento de la tierra provoca una alta presión y tiende a bloquear el aire rico en humedad del Pacífico para que no llegue a la tierra. Esto explica por qué la mayor parte de la costa de América del Norte en la latitud más alta experimenta veranos secos, a pesar de las grandes lluvias en el invierno. [8] [9]

Vientos del este polares

Los vientos polares del este (también conocidos como células Polar Hadley) son los vientos predominantes secos y fríos que soplan desde las áreas de alta presión de los máximos polares en los polos norte y sur hacia las áreas de baja presión dentro de los vientos del oeste en latitudes altas. Como los vientos alisios y a diferencia de los vientos del oeste, estos vientos dominantes soplan de este a oeste y, a menudo, son débiles e irregulares. [15] Debido al bajo ángulo del sol , el aire frío se acumula y disminuye en el polo creando áreas superficiales de alta presión, forzando una salida de aire hacia el ecuador ; [16] ese flujo de salida se desvía hacia el oeste por el efecto Coriolis .

Brisas marinas y terrestres

A: brisa marina, B: brisa terrestre

En áreas donde el flujo de viento es ligero, las brisas marinas y terrestres son factores importantes en los vientos predominantes de un lugar. El sol calienta el mar a mayor profundidad que la tierra debido a su mayor calor específico . [17] Por lo tanto, el mar tiene una mayor capacidad de absorber calor que la tierra, por lo que la superficie del mar se calienta más lentamente que la superficie de la tierra. A medida que aumenta la temperatura de la superficie de la tierra , la tierra calienta el aire sobre ella. El aire caliente es menos denso y por eso sube. Este aire ascendente sobre la tierra reduce la presión al nivel del mar en aproximadamente un 0,2%. El aire más frío sobre el mar, ahora con una presión a nivel del mar más alta, fluye hacia la tierra hacia la presión más baja, creando una brisa más fresca cerca de la costa.

La fuerza de la brisa marina es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre la masa terrestre y el mar. Si existe un viento en alta mar de 8 nudos (15 km / h), es poco probable que se desarrolle la brisa marina. Por la noche, la tierra se enfría más rápidamente que el océano debido a las diferencias en sus valores caloríficos específicos , lo que obliga a disipar la brisa marina diurna. Si la temperatura en tierra se enfría por debajo de la temperatura en alta mar, la presión sobre el agua será más baja que la de la tierra, estableciendo una brisa terrestre, siempre y cuando un viento en tierra no sea lo suficientemente fuerte para oponerse a ella. [18]

Circulación en regiones elevadas

Esquema de onda de montaña. El viento fluye hacia una montaña y produce una primera oscilación (A). Una segunda ola ocurre más lejos y más alto. Las nubes lenticulares se forman en el pico de las olas (B).

Sobre superficies elevadas, el calentamiento del suelo excede el calentamiento del aire circundante a la misma altitud sobre el nivel del mar, creando una baja térmica asociada sobre el terreno y mejorando cualquier baja que de otra manera hubiera existido, [19] [20] y cambiando la circulación del viento de la región. En áreas donde hay una topografía accidentada que interrumpe significativamente el flujo del viento ambiental, el viento puede cambiar de dirección y acelerar en paralelo a la obstrucción del viento. Este chorro de barrera puede aumentar el viento de bajo nivel en un 45%. [21] En áreas montañosas, la distorsión local del flujo de aire es más severa. El terreno irregular se combina para producir turbulencias y patrones de flujo impredecibles, como los rotores . Se desarrollan fuertes corrientes ascendentes , descendentes y remolinos a medida que el aire fluye sobre colinas y valles descendentes. La dirección del viento cambia debido al contorno del terreno. Si hay un paso en la cordillera, los vientos atravesarán el paso con una velocidad considerable debido al principio de Bernoulli que describe una relación inversa entre velocidad y presión. El flujo de aire puede permanecer turbulento y errático durante cierta distancia a favor del viento en el campo más plano. Estas condiciones son peligrosas para los aviones que ascienden y descienden. [22]

El calentamiento diurno y el enfriamiento nocturno de las laderas montañosas provocan variaciones en el flujo de aire del día a la noche, similar a la relación entre la brisa marina y la brisa terrestre. Por la noche, las laderas de las colinas se enfrían por la radiación del calor. El aire a lo largo de las colinas se vuelve más frío y denso, soplando hacia el valle, atraído por la gravedad. Esto se conoce como brisa de montaña. Si las laderas están cubiertas de hielo y nieve, la brisa de la montaña soplará durante el día, llevando el aire frío y denso a los valles más cálidos y áridos. Las laderas de los cerros no cubiertos de nieve se calentarán durante el día. El aire que entra en contacto con las laderas calentadas se vuelve más cálido y menos denso y fluye cuesta arriba. Esto se conoce como viento anabático o brisa del valle. [23]

Precipitación orográfica

La precipitación orográfica ocurre en el lado de barlovento de las montañas y es causada por el movimiento de aire ascendente de un flujo de aire húmedo a gran escala a través de la cresta de la montaña, lo que resulta en enfriamiento y condensación adiabáticos . En las partes montañosas del mundo sometidas a vientos constantes (por ejemplo, los vientos alisios ), generalmente prevalece un clima más húmedo en el lado de barlovento de una montaña que en el lado de sotavento o sotavento. La humedad es removida por elevación orográfica, dejando aire más seco (ver viento foehn ) en el lado descendente y generalmente cálido, a sotavento donde se observa una sombra de lluvia . [24]

En América del Sur, la cordillera de los Andes bloquea la humedad del Pacífico que llega a ese continente, lo que resulta en un clima desértico justo a favor del viento en el oeste de Argentina. [25] La cordillera de Sierra Nevada crea el mismo efecto en América del Norte formando la Gran Cuenca y los Desiertos de Mojave . [26] [27]

Arena soplando de una cresta en las dunas de Kelso del desierto de Mojave , California.

Los insectos son arrastrados por los vientos dominantes, mientras que las aves siguen su propio curso. [28] Como tal, los patrones de líneas finas dentro de las imágenes del radar meteorológico , asociados con los vientos convergentes, están dominados por los retornos de insectos. [29] En las Grandes Llanuras , la erosión eólica de las tierras agrícolas es un problema importante y es impulsada principalmente por el viento predominante. Debido a esto, se han desarrollado bandas de barrera contra el viento para minimizar este tipo de erosión. Las franjas pueden tener la forma de crestas de suelo, franjas de cultivos, hileras de cultivos o árboles que actúan como cortavientos. Están orientados perpendicularmente al viento para que sean más efectivos. [30] En regiones con vegetación mínima, como las zonas costeras y desérticas , las dunas de arena transversales se orientan perpendiculares a la dirección del viento predominante, mientras que las dunas longitudinales se orientan paralelas a los vientos dominantes. [31]

  • Vientos alisios
  • Velocidad del viento
  • Circulación atmosférica
  • Vientos en la era de la vela

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