Las principales corrientes de viento en la Tropósfera de la Tierra

Las principales corrientes de viento en la Tropósfera de la Tierra

Las corrientes de viento más importantes de la Tierra han sido clasificadas en 3 Celdas de aire: la “celda Hadley” que ocurre en el ecuador y hasta la latitud 30° Norte y Sur, la “celda Ferrel” que ocurre a partir de la latitud 30° hacia la 60° tanto norte como sur y la “celda polar” que son corrientes que ocurren desde la latitud 60° Norte y Sur hacia los polos magnéticos de la Tierra.

Vientos-en-la-Tropopausa

Las corrientes de aire de la “celda Hadley” se originan durante el día en el ecuador del campo electromagnético de la Tierra donde ocurre la interacción con la radiación proveniente del sol durante el día.

Energía-Solar-Entrante-a-la-Tierra

En la superficie este calor provocará la generación de vapor de agua, la concentración de partículas de carbono, nitrógeno y otros elementos volátiles ocasionando la formación de masas de aire volátiles densos en la superficie la acumulación de nubes en la estratósfera.

Al nivel del mar, la densidad del aire es de 1.29 kg/m3, sin embargo, su densidad aumenta a medida que pierde calor y aumenta su coeficiente de expansión.

Circulación-de-la-Celda-de-Hadley

Estas masas de aire cálido forman una franja de aire más denso y caliente en el ecuador magnético de la Tierra que surgen a medida que la Tierra rota e inicia el día y que tiende a elevarse hasta los 10 ó 15 km de altitud con dirección hacia la alta tropósfera y en la tropopausa.

Promedio de Vapor de agua en la atmósfera

Debido a la fuerte presencia de moléculas de N2 y NO2 en la atmósfera, la orientación de estas masas de aire caliente transportará energía y calor hacia la tropopausa desplazándose hacia los trópicos Norte y Sur generando los “vientos contraalisios”, que descenderán al colisionar con áreas de alta presión en las alturas a una latitud de 30° en el Norte y el Sur donde se encuentra la mayoría de las zonas más secas y desérticas de la Tierra.

 Relación entre vientos contraalisios y desiertos

Estos vientos mezclados son secos y descienden verticalmente transportando energía, convergiendo en la superficie de los trópicos con densidad, conformando una corriente mezclada densa entre los 30° y 35° de latitud Norte y Sur con dirección hacia el ecuador donde hay menor presión conformando los “vientos alisios” y alargándose hacia el Oeste tanto en los continentes como en los océanos con velocidades aproximadas de 20 kilómetros por hora influyendo en la temperatura y humedad de la superficie terrestre en una franja de poco más de 500 km.

Tornados-en-la-Celda-Ferrel

La intensidad de estos “vientos alisios” es mayor en el verano e irregular en el invierno, incluso llegando a la calma y pueden dividirse en “oceánicos” si ocurren en el océano, “continentales” y “monzónicos”, que varían su intensidad dependiendo de la estación del año.

Vientos-Monzónicos

Al ocurrir en el océano siendo secos, se cargarán de humedad causando lluvias y tormentas (cumunolimbos formados por corrientes de aire ascendentes) pero además “huracanes”, “ciclones” (vientos arremolinados húmedos, cálidos y ascendentes en áreas de baja presión que generalmente se desarrollan en océanos tropicales) y “anticiclones” (vientos secos, fríos y descendentes en áreas de alta presión)

Huracanes y vientos contraalisios

En la “tropopausa” a esta latitud de 30° Norte y Sur se conformará una “corriente de chorro” delgada con dirección opuesta de Oeste a Este.

Corrientes-de-Chorro

Este viento que desciende y transporta energía provocará corrientes convectivas formando ciclones y anticiclones en latitudes sub-tropicales hacia las más altas con vientos cálidos, pues los vientos horizontales calientes buscan desplazarse hacia los polos, mientras que los vientos fríos se desplazan hacia el ecuador.

Los anticiclones sub-tropicales que son reforzados en los continentes cuando están relativamente fríos en invierno, y son debilitados en el verano cuando las masas de tierra son más cálidas.

Los vientos alisios (relativamente fríos) del sur y del norte convergen en las latitudes 10° Norte y Sur permitiendo el desarrollo de la “zona de convergencia intertropical” (ZCIT) que es un cinturón de baja presión con vientos suaves o “calmados”, en estas zonas el viento asciende o desciende de forma vertical),

ZCIT

El viento se difundirá hacia el ecuador (formando los “vientos alisios”) por una parte y por otra parte hacia las latitudes templadas, (formando los “vientos del Oeste”)

Si el comportamiento de estos vientos cambia, ocasiona cambios en los trópicos y ecosistemas que reciben estas corrientes.

Entre las latitudes 30° y hacia las latitudes 60° Norte y Sur se conforma una “zona de mezclado” conocida como la “celda Ferrel” siendo la la región más dinámica de la atmósfera con vientos que se desplazan de Oeste a Este con dirección hacia los polos, llamados también “vientos contralisios”

Tornados-en-la-Celda-Ferrel

Estos vientos que se dirigen hacia los polos en dirección de Oeste al Este, al alcanzar la latitud de 60° Norte y Sur colisionarán y se mezclarán con vientos provenientes de los polos, energizándolos y aumentando su presión.

La mezcla se elevará con vientos intensos y variables hacia las altitudes de la alta tropósfera donde las corrientes más cálidas continuarán su viaje hacia los polos, mientras que las porciones más frías tomará una dirección hacia el ecuador por la tropósfera donde colisionarán en la latitud 30° con los vientos cálidos de la tropósfera provenientes del ecuador, para mezclarse y formar los vientos alisios.

Principales Corrientes de Viento en la Tierra

Debido a que en esta zona ocurre una fuerte turbulencia entre vientos secos y húmedos provenientes del mar, por lo que se generan tornados (remolinos permanentes de aire con grandes embudos y fuerzas poderosas)

Mapa Mundial de Tornados

A partir de la latitud 60° hacia los polos se puede describir la “celda polar” o “vértice polar”. Las “masas de aire” con partículas energizadas provenientes del “viento solar”, las moléculas compuestas de nitrógeno y carbono siguen el comportamiento toroidal del campo electromagnético de la Tierra en la parte superior de la “tropósfera”  sumados a la mezcla de vientos cálidos seguirán su dirección a los polos magnéticos de la Tierra.

Funcionamiento-de-la-Celda-Polar

Al alcanzar los polos serán limitadas verticalmente a 8 km de altitud por la tropopausa, y colisionarán entre sí proveniendo de las diferentes latitudes en torno al polo magnético de la Tierra donde estas masas se enfriarán, hundiéndose verticalmente y desplazando el aire seco y relativamente más cálido (pero frío) hacia el ecuador magnético en varias direcciones.

Estos vientos en la parte inferior, al tener menor temperatura se volverán más densos que la atmósfera, por lo que tendrán un desplazamiento de rotación diferencial más lento que la rotación de la Tierra, generando ondas harmónicas ultra largas y dando la apariencia que se desplazan del Este hacia el Oeste y hacia el ecuador como resultado del efecto Coriolis llegando a las latitudes 60° Norte y Sur.