Vientos predominantes

Los vientos alisios (también llamados vientos del este) son el patrón predominante de vientos superficiales del este que se encuentran en los trópicos cerca del ecuador terrestre , ^{[ 4 ]} al sur de la dorsal subtropical . Estos vientos soplan predominantemente del noreste en el hemisferio norte y del sureste en el hemisferio sur . ^{[ 5 ]} Los vientos alisios actúan como flujo director para los ciclones tropicales que se forman sobre los océanos del mundo, guiando su trayectoria hacia el oeste. ^{[ 6 ]} Los vientos alisios también dirigen el polvo africano hacia el oeste a través del océano Atlántico hasta el mar Caribe , así como a partes del sureste de América del Norte. ^{[ 7 ]}

Los vientos del oeste o vientos predominantes del oeste son los vientos predominantes en las latitudes medias (es decir, entre 35 y 65 grados de latitud ), que soplan en áreas hacia el polo del área de alta presión conocida como dorsal subtropical en las latitudes de los caballos . ^{[ 8 ] [ 9 ]} Estos vientos predominantes soplan del oeste al este , ^{[ 10 ]} y dirigen los 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 invierno, cuando la presión es menor sobre los polos, como cuando el ciclón polar es más fuerte, y más débiles 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 cruzaban 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 amplifique el patrón de vientos, lo que ralentiza los vientos. Los vientos del oeste más fuertes en las latitudes medias se llaman los Cuarenta 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 aguas y vientos cálidos ecuatoriales 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 occidental de Norteamérica tiende a ser 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, provoca el desarrollo de zonas de baja presión sobre tierra. Esto da como resultado que el aire húmedo fluya hacia el este desde el Océano Pacífico, causando frecuentes tormentas y vientos en la costa. Esta humedad continúa fluyendo hacia el este hasta que la elevación orográfica causada por las Cordilleras Costeras, la Cascada, Sierra Nevada, Columbia y las Montañas Rocosas produce un efecto de sombra de lluvia que limita la penetración de estos sistemas y las precipitaciones asociadas hacia el este. Esta tendencia se invierte en verano, cuando el fuerte calentamiento de la tierra produce alta presión y tiende a bloquear el aire húmedo del Pacífico, impidiendo que llegue a tierra. Esto explica por qué la mayor parte de la costa occidental de Norteamérica en las latitudes más altas experimenta veranos secos, a pesar de las abundantes lluvias en invierno. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

Los vientos polares del este (también conocidos como células de Hadley polares) son los vientos predominantes secos y fríos que soplan desde las áreas de alta presión de las altas presiones polares en los polos Norte y Sur hacia las áreas de baja presión dentro de los vientos del oeste en latitudes altas. Al igual que los vientos alisios y a diferencia de los vientos del oeste, estos vientos predominantes 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 desciende en el polo creando áreas de alta presión en la superficie, forzando una salida de aire hacia el ecuador ; ^{[ 16 ]} esa salida es desviada hacia el oeste por el efecto Coriolis .

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

La intensidad de la brisa marina es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre la tierra y el mar. Si existe un viento de tierra 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 de calor específico , lo que provoca que la brisa marina diurna se disipe. Si la temperatura en tierra desciende por debajo de la temperatura en alta mar, la presión sobre el agua será menor que la de la tierra, estableciéndose una brisa terrestre, siempre que el viento de tierra no sea lo suficientemente fuerte como para contrarrestarla. ^{[ 18 ]} 

Sobre superficies elevadas, el calentamiento del suelo supera 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 hubiera existido de otro modo, ^{[ 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 paralelamente a la obstrucción del viento. Este chorro de barrera puede aumentar el viento de nivel bajo en un 45%. ^{[ 21 ]} En áreas montañosas, la distorsión local del flujo de aire es más severa. El terreno irregular se combina para producir patrones de flujo impredecibles y turbulencia, como rotores . Fuertes corrientes ascendentes , descendentes y remolinos se desarrollan a medida que el aire fluye sobre colinas y valles. La dirección del viento cambia debido al contorno del terreno. Si hay un paso en la cordillera, los vientos se precipitarán a través del paso con considerable velocidad debido al principio de Bernoulli que describe una relación inversa entre velocidad y presión. El flujo de aire puede permanecer turbulento e irregular durante cierta distancia a sotavento, en zonas más llanas. Estas condiciones son peligrosas para los aviones que ascienden y descienden. ^{[ 22 ]}

El calentamiento diurno y el enfriamiento nocturno de las laderas provocan variaciones en el flujo de aire entre el día y la noche, similares a la relación entre la brisa marina y la brisa terrestre. Por la noche, las laderas se enfrían por la radiación del calor. El aire a lo largo de las laderas se vuelve más frío y denso, y desciende 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 montaña soplará durante el día, transportando el aire frío y denso hacia los valles más cálidos y áridos. Las laderas de las colinas que no están cubiertas de nieve se calientan 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 de valle. ^{[ 23 ]}