Brisa marina

El mar tiene una mayor capacidad calorífica que la tierra , por lo que la superficie del mar se calienta más lentamente que la superficie de la tierra. ^{[ 1 ]} A medida que aumenta la temperatura de la superficie de la tierra, esta calienta el aire que se encuentra sobre ella por convección . La ecuación hipsométrica establece que la presión hidrostática depende de la temperatura. Por lo tanto, la presión hidrostática sobre la tierra disminuye menos a mayor altitud. Como el aire sobre la costa tiene una presión relativamente mayor, comienza a moverse hacia el mar a gran altitud. Esto crea un flujo de aire inverso cerca del suelo. ^{[ 2 ]} La fuerza de la  brisa marina es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre la tierra y el mar. Si hay un fuerte viento de tierra (es decir, un viento superior a 8 nudos (15 km/h; 9 mph) ) y en dirección opuesta a una posible brisa marina, es poco probable que esta se desarrolle. ^{[ 3 ]}    

La tierra debilita la  brisa marina, de modo que su temperatura se aproxima a la del océano. Si la tierra se enfría por debajo de la temperatura de la superficie del mar adyacente , la  presión atmosférica sobre el agua será menor que la de la tierra, generando una  brisa terrestre que sopla desde la tierra hacia el mar, siempre y cuando el viento superficial no sea lo suficientemente fuerte como para contrarrestarla.

Las brisas marinas suelen extenderse hasta una profundidad vertical de 1 a 2 kilómetros y una distancia horizontal de 10 a 100 kilómetros desde la costa, y su fuerza y ​​alcance espacial están directamente determinados por la magnitud de la diferencia de temperatura tierra-mar que es la causa fundamental de su formación. ^{[ 2 ]}

Un frente de brisa marina es un frente meteorológico creado por la  brisa marina, también conocido como zona de convergencia . El  aire frío del mar se encuentra con el aire más cálido de la tierra y crea un límite similar a un frente frío superficial . Cuando es potente, este frente crea nubes cúmulos y, si el aire es húmedo e inestable , a veces puede desencadenar tormentas eléctricas . Si el flujo en altura está alineado con la dirección de la  brisa marina, los lugares que experimentan el  paso del frente de brisa marina tendrán un clima benigno o despejado durante el resto del día. En el frente,  el aire cálido continúa fluyendo hacia arriba y  el aire frío se mueve continuamente para reemplazarlo, por lo que el frente avanza progresivamente hacia el interior. Su velocidad depende de si el viento predominante lo favorece o lo dificulta , y de la intensidad del contraste térmico entre la tierra y el mar. Por la noche, la  brisa marina suele cambiar a  brisa terrestre, debido a la inversión de los mismos mecanismos.

Brisas marinas en Florida

Las tormentas eléctricas causadas por potentes frentes de brisa marina ocurren con frecuencia en Florida , una península delimitada al este y al oeste por el Océano Atlántico y el Golfo  de México , respectivamente. Durante la temporada de lluvias , que generalmente dura de junio a septiembre / octubre, cualquier dirección en la que soplen los vientos siempre será alejada del mar, lo que convierte a Florida en el lugar más afectado por rayos en los  Estados Unidos, ^{[ 4 ]} y uno de los más afectados en la Tierra. Estas tormentas también pueden producir granizo significativo debido a la tremenda corriente ascendente que causan en la atmósfera , especialmente durante épocas en que la atmósfera superior es más fría, como durante la primavera o el otoño.

En las tranquilas tardes de verano con poco viento predominante ,  las brisas marinas de ambas costas pueden chocar en el centro, creando tormentas especialmente severas en el centro del estado. Estas tormentas eléctricas pueden desplazarse hacia la  costa oeste o este dependiendo de la fuerza relativa de las  brisas marinas, y a veces sobreviven para moverse sobre el agua durante la noche, creando espectaculares espectáculos de relámpagos entre nubes durante horas después del atardecer. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Debido a su gran tamaño, el lago Okeechobee también puede contribuir a esta actividad al crear su propia brisa lacustre que choca con las brisas marinas de las costas  este y oeste .  

En Cuba,  colisiones similares de brisas marinas con las costas norte y sur a veces provocan tormentas.

Brisas marinas en el sureste de Australia

En los estados del sureste australiano de Nueva  Gales del Sur y Victoria , una intensa  brisa marina llamada viento del sur ^{[ 7 ]} provoca un cambio abrupto y violento del viento del sur, con ráfagas superiores a 40 nudos (75 km/h; 45 mph) , en ciudades costeras como Sídney en Nueva Gales del Sur, al sur hasta Mallacoota, Victoria y Melbourne , a medida que se acerca desde el sureste, principalmente en un día caluroso, trayendo consigo un clima fresco, generalmente severo , y un descenso drástico de la temperatura, reemplazando y aliviando así las condiciones de calor previas. Marcando el límite entre las masas de aire cálido y frío, el viento del sur a veces se representa mediante una nube en forma de rodillo perpendicular a la costa. ^{[ 8 ]}   

El viento huracanado del sur se produce por la interacción de un frente frío poco profundo con la cordillera divisoria de Gran  Bretaña , que se alinea con la costa, ya que el  aire frío queda atrapado contra las montañas. Estas crean un efecto de canalización a medida que los vientos huracanados  del sur se desplazan por la costa de Nueva Gales del Sur, y los contrastes de fricción entre el continente y el océano interrumpen el flujo. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]} Los cambios de temperatura pueden ser drásticos, con descensos de 10 a 15 °C (18 a 27 °F) que a menudo ocurren en pocos minutos. ^{[ 13 ]}   

La brisa terrestre, que consiste en  aire frío proveniente de la tierra, empuja el  aire más cálido hacia arriba sobre el mar. Si hay suficiente humedad e inestabilidad, la  brisa terrestre puede provocar chubascos, o incluso tormentas eléctricas , sobre el agua. El desarrollo de tormentas eléctricas nocturnas en alta mar debido a la  brisa terrestre puede ser un buen indicador de la actividad en tierra al día siguiente, siempre que no se esperen cambios en el patrón meteorológico durante las siguientes 12 a 24 horas . Esto se debe principalmente a que la fuerza de la  brisa terrestre es menor que la de la  brisa marina. ^{[ 3 ]} La  brisa terrestre cesará una vez que la tierra se caliente nuevamente a la mañana siguiente.