
El viento es el movimiento natural del aire u otros gases con respecto a la superficie de un planeta . Los vientos se presentan en diversas escalas, desde corrientes de tormenta que duran decenas de minutos, hasta brisas locales generadas por el calentamiento de la superficie terrestre que duran unas pocas horas, pasando por vientos globales resultantes de la diferencia en la absorción de energía solar entre las zonas climáticas de la Tierra . El estudio del viento se conoce como anemología. [ 1 ]
Las dos principales causas de la circulación atmosférica a gran escala son el calentamiento diferencial entre el ecuador y los polos, y la rotación del planeta, conocida como efecto Coriolis . En las zonas tropicales y subtropicales, las corrientes térmicas bajas sobre el terreno y las mesetas elevadas pueden generar corrientes monzónicas . En las zonas costeras, el ciclo de brisa marina /brisa terrestre puede definir los vientos locales; en zonas con relieve variable, pueden predominar las brisas de montaña y de valle.
Los vientos se clasifican comúnmente según su escala espacial , su velocidad y dirección, las fuerzas que los originan, las regiones donde se producen y sus efectos. Los vientos tienen diversos aspectos definitorios, como la velocidad ( velocidad del viento ), la densidad de los gases involucrados y el contenido energético o energía eólica . En meteorología , los vientos suelen describirse según su fuerza y la dirección de donde provienen. La convención para las direcciones se refiere a la procedencia del viento; por lo tanto, un viento del oeste sopla del oeste al este, un viento del norte sopla del sur, y así sucesivamente. Esto a veces resulta contraintuitivo.
Las ráfagas cortas de viento de alta velocidad se denominan rachas . Los vientos fuertes de duración intermedia (alrededor de un minuto) se denominan chubascos . Los vientos de larga duración reciben diversos nombres asociados a su fuerza media, como brisa , vendaval , tormenta y huracán .
En el espacio exterior , el viento solar es el movimiento de gases o partículas cargadas desde el Sol a través del espacio, mientras que el viento planetario es la liberación de elementos químicos ligeros de la atmósfera de un planeta al espacio. Los vientos más fuertes observados en un planeta del Sistema Solar ocurren en Neptuno y Saturno .
En la civilización humana, el concepto de viento se ha explorado en la mitología , ha influido en los acontecimientos históricos, ha ampliado el alcance del transporte y la guerra, y ha proporcionado una fuente de energía para el trabajo mecánico, la electricidad y el ocio. El viento impulsa los viajes de los veleros a través de los océanos de la Tierra. Los globos aerostáticos utilizan el viento para realizar viajes cortos, y el vuelo motorizado lo utiliza para aumentar la sustentación y reducir el consumo de combustible. Las zonas de cizalladura del viento causadas por diversos fenómenos meteorológicos pueden generar situaciones peligrosas para las aeronaves. Cuando los vientos son fuertes, los árboles y las estructuras construidas por el hombre pueden resultar dañados o destruidos.
Los vientos pueden moldear el relieve mediante diversos procesos eólicos , como la formación de suelos fértiles (por ejemplo , el loess ) y la erosión . El polvo de los grandes desiertos puede ser transportado a grandes distancias de su región de origen por los vientos predominantes ; los vientos acelerados por la topografía accidentada y asociados a tormentas de polvo han recibido nombres regionales en diversas partes del mundo debido a sus importantes efectos en dichas regiones. El viento también influye en la propagación de incendios forestales. Los vientos pueden dispersar semillas de diversas plantas, lo que permite la supervivencia y dispersión de esas especies vegetales, así como de las poblaciones de insectos y aves voladoras. Cuando se combina con bajas temperaturas, el viento tiene un impacto negativo en el ganado. El viento afecta las reservas de alimento de los animales, así como sus estrategias de caza y defensa.
Causas

El viento es causado por diferencias en la presión atmosférica, que se deben principalmente a diferencias de temperatura. Cuando existe una diferencia en la presión atmosférica , el aire se mueve desde la zona de mayor presión a la de menor presión, lo que da lugar a vientos de diversas velocidades. En un planeta en rotación, el aire también se desvía por el efecto Coriolis , excepto exactamente en el ecuador. A nivel global, los dos principales factores que impulsan los patrones de viento a gran escala (la circulación atmosférica ) son el calentamiento diferencial entre el ecuador y los polos (diferencia en la absorción de energía solar que produce fuerzas de flotabilidad ) y la rotación del planeta . Fuera de los trópicos y por encima de los efectos de fricción de la superficie, los vientos a gran escala tienden a aproximarse al equilibrio geostrófico . Cerca de la superficie terrestre, la fricción hace que el viento sea más lento de lo que sería de otro modo. La fricción superficial también hace que los vientos soplen más hacia el interior, hacia las zonas de baja presión. [ 2 ] [ 3 ]
Los vientos definidos por un equilibrio de fuerzas físicas se utilizan en la descomposición y el análisis de perfiles de viento. Son útiles para simplificar las ecuaciones atmosféricas de movimiento y para realizar argumentos cualitativos sobre la distribución horizontal y vertical de los vientos horizontales. El componente de viento geostrófico es el resultado del equilibrio entre la fuerza de Coriolis y la fuerza del gradiente de presión. Fluye paralelo a las isobaras y se aproxima al flujo por encima de la capa límite atmosférica en latitudes medias. [ 4 ] El viento térmico es la diferencia en el viento geostrófico entre dos niveles en la atmósfera. Existe solo en una atmósfera con gradientes de temperatura horizontales . [ 5 ] El componente de viento ageostrófico es la diferencia entre el viento real y el geostrófico, que es responsable de que el aire "llene" los ciclones con el tiempo. [ 6 ] El viento de gradiente es similar al viento geostrófico, pero también incluye la fuerza centrífuga (o aceleración centrípeta ). [ 7 ]
Medición
La dirección del viento se suele expresar en términos de la dirección de donde proviene. Por ejemplo, un viento del norte sopla del norte al sur. [ 8 ] Las veletas giran para indicar la dirección del viento. [ 9 ] En los aeropuertos, las mangas de viento indican la dirección del viento y también se pueden usar para estimar la velocidad del viento por el ángulo de inclinación. [ 10 ] La velocidad del viento se mide con anemómetros , que suelen usar cazoletas giratorias o hélices. Cuando se necesita una alta frecuencia de medición (como en aplicaciones de investigación), el viento se puede medir por la velocidad de propagación de señales ultrasónicas o por el efecto de la ventilación en la resistencia de un cable calentado. [ 11 ] Otro tipo de anemómetro utiliza tubos Pitot que aprovechan la diferencia de presión entre un tubo interior y un tubo exterior expuesto al viento para determinar la presión dinámica, que luego se usa para calcular la velocidad del viento. [ 12 ]
Las velocidades sostenidas del viento se informan globalmente a una altura de 10 metros (33 pies) y se promedian en un lapso de tiempo de 10 minutos. Estados Unidos informa vientos en un promedio de 1 minuto para ciclones tropicales, [ 13 ] y un promedio de 2 minutos dentro de las observaciones meteorológicas. [ 14 ] India generalmente informa vientos en un promedio de 3 minutos. [ 15 ] Conocer el promedio de muestreo del viento es importante, ya que el valor de un viento sostenido de un minuto es típicamente 14% mayor que un viento sostenido de diez minutos. [ 16 ] Una ráfaga corta de viento de alta velocidad se denomina ráfaga de viento ; una definición técnica de una ráfaga de viento es: los máximos que superan la velocidad del viento más baja medida durante un intervalo de tiempo de diez minutos en 10 nudos (19 km/h; 12 mph) durante períodos de segundos. Una ráfaga es un aumento de la velocidad del viento por encima de cierto umbral, que dura un minuto o más.
To determine winds aloft, radiosondes determine wind speed by GPS, radio navigation, or radar tracking of the probe.[17] Alternatively, movement of the parent weather balloon position can be tracked from the ground visually using theodolites.[18]Remote sensing techniques for wind include SODAR, Dopplerlidars and radars, which can measure the Doppler shift of electromagnetic radiation scattered or reflected off suspended aerosols or molecules, and radiometers and radars can be used to measure the surface roughness of the ocean from space or airplanes. Ocean roughness can be used to estimate wind velocity close to the sea surface over oceans. Geostationary satellite imagery can be used to estimate the winds at cloud top based upon how far clouds move from one image to the next. Wind engineering describes the study of the effects of the wind on the built environment, including buildings, bridges and other artificial objects.
Models
Models can provide spatial and temporal information about airflow. Spatial information can be obtained through the interpolation of data from various measurement stations, allowing for horizontal data calculation. Alternatively, profiles, such as the logarithmic wind profile, can be utilized to derive vertical information.
Temporal information is typically computed by solving the Navier-Stokes equations within numerical weather prediction models, generating global data for General Circulation Models or specific regional data. The calculation of wind fields is influenced by factors such as radiation differentials, Earth's rotation, and friction, among others.[19] Solving the Navier-Stokes equations is a time-consuming numerical process, but machine learning techniques can help expedite computation time.[20]
Numerical weather prediction models have significantly advanced our understanding of atmospheric dynamics and have become indispensable tools in weather forecasting and climate research. By leveraging both spatial and temporal data, these models enable scientists to analyze and predict global and regional wind patterns, contributing to our comprehension of the Earth's complex atmospheric system.
Wind force scale
Históricamente, la escala de fuerza del viento de Beaufort , creada por Francis Beaufort , proporciona una descripción empírica de la velocidad del viento basada en las condiciones del mar observadas. Originalmente era una escala de 13 niveles ( 0-12 ), pero durante la década de 1940, la escala se amplió a 18 niveles ( 0-17 ). [ 21 ] Hay términos generales que diferencian vientos de diferentes velocidades promedio como brisa, vendaval, tormenta o huracán. Dentro de la escala de Beaufort, los vientos con fuerza de vendaval se encuentran entre 28 nudos (52 km/h) y 55 nudos (102 km/h) con adjetivos precedentes como moderado, fresco, fuerte y completo que se utilizan para diferenciar la fuerza del viento dentro de la categoría de vendaval. [ 22 ] Una tormenta tiene vientos de 56 nudos (104 km/h) a 63 nudos (117 km/h) . [ 23 ] La terminología para ciclones tropicales difiere de una región a otra a nivel mundial. La mayoría de las cuencas oceánicas utilizan la velocidad media del viento para determinar la categoría de un ciclón tropical. A continuación, se presenta un resumen de las clasificaciones utilizadas por los Centros Meteorológicos Regionales Especializados en todo el mundo:
Enhanced Fujita scale
The Enhanced Fujita Scale (EF Scale) rates the strength of tornadoes by using damage to estimate wind speed. It has six levels, from visible damage to complete destruction. It is used in the United States and in some other countries, including Canada and France, with small modifications.[25]
Station model

The station model plotted on surface weather maps uses a wind barb to show both wind direction and speed. The wind barb shows the speed using "flags" on the end.
- Each half of a flag depicts 5 knots (9.3 km/h; 5.8 mph) of wind.
- Each full flag depicts 10 knots (19 km/h; 12 mph) of wind.
- Each pennant (filled triangle) depicts 50 knots (93 km/h; 58 mph) of wind.[26]
Winds are depicted as blowing from the direction the barb is facing. Therefore, a northeast wind will be depicted with a line extending from the cloud circle to the northeast, with flags indicating wind speed on the northeast end of this line.[27] Once plotted on a map, an analysis of isotachs (lines of equal wind speeds) can be accomplished. Isotachs are particularly useful in diagnosing the location of the jet stream on upper-level constant pressure charts, and are usually located at or above the 300 hPa level.[28]
Global climatology


Easterly winds, on average, dominate the flow pattern across the poles, westerly winds blow across the mid-latitudes of the Earth, polewards of the subtropical ridge, while easterlies again dominate the tropics.
Directly under the subtropical ridge are the doldrums, or horse latitudes, where winds are lighter. Many of the Earth's deserts lie near the average latitude of the subtropical ridge, where descent reduces the relative humidity of the air mass.[29] The strongest winds are in the mid-latitudes where cold polar air meets warm air from the tropics.
Tropics
Los vientos alisios (también llamados vientos del este) son el patrón predominante de vientos superficiales del este que se encuentran en los trópicos hacia el ecuador terrestre . [ 30 ] Los vientos alisios soplan predominantemente del noreste en el hemisferio norte y del sureste en el hemisferio sur. [ 31 ] Los vientos alisios actúan como la corriente que dirige los ciclones tropicales que se forman sobre los océanos del mundo. [ 32 ] Los vientos alisios también dirigen el polvo africano hacia el oeste a través del océano Atlántico hasta el Caribe, así como a partes del sureste de América del Norte. [ 33 ]
Un monzón es un viento estacional predominante que dura varios meses en las regiones tropicales. El término se utilizó por primera vez en inglés en India, Bangladesh , Pakistán y países vecinos para referirse a los fuertes vientos estacionales que soplan desde el Océano Índico y el Mar Arábigo en el suroeste, trayendo fuertes lluvias a la zona. [ 34 ] Su avance hacia los polos se acelera por el desarrollo de una baja presión térmica sobre los continentes asiático, africano y norteamericano entre mayo y julio, y sobre Australia en diciembre. [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]
Los vientos del oeste y su impacto

Los vientos del oeste o vientos predominantes del oeste son los vientos predominantes en las latitudes medias , entre los 35 y los 65 grados de latitud . Estos vientos predominantes soplan del oeste al este, [ 38 ] [ 39 ] y dirigen los ciclones extratropicales de esta manera general. Los vientos provienen predominantemente del suroeste en el hemisferio norte y del noroeste en el hemisferio sur. [ 31 ] Son más fuertes en invierno, cuando la presión es menor sobre los polos, y más débiles durante el verano, cuando la presión es mayor sobre los polos. [ 40 ]
Together with the trade winds, the westerlies enabled a round-trip trade route for sailing ships crossing the Atlantic and Pacific Oceans, as the westerlies lead to the development of strong ocean currents on the western sides of oceans in both hemispheres through the process of western intensification.[41] These western ocean currents transport warm, sub-tropical water polewards toward the polar regions. The westerlies can be particularly strong, especially in the southern hemisphere, where there is less land in the middle latitudes to cause the flow pattern to amplify, which slows the winds down. The strongest westerly winds in the middle latitudes are within a band known as the Roaring Forties, between 40 and 50 degrees latitude south of the equator.[42] The Westerlies play an important role in carrying the warm, equatorial waters and winds to the western coasts of continents,[43][44] especially in the southern hemisphere because of its vast oceanic expanse.
Polar easterlies
The polar easterlies, also known as Polar Hadley cells, are dry, cold prevailing winds that blow from the high-pressure areas of the polar highs at the north and South Poles towards the low-pressure areas within the Westerlies at high latitudes. Unlike the Westerlies, these prevailing winds blow from the east to the west, and are often weak and irregular.[45] Because of the low sun angle, cold air builds up and subsides at the pole creating surface high-pressure areas, forcing an equatorward outflow of air;[46] that outflow is deflected westward by the Coriolis effect.
Local considerations

Sea and land breezes

En las regiones costeras, las brisas marinas y terrestres pueden ser factores importantes en los vientos predominantes de una zona. El mar se calienta más lentamente con el sol debido a su mayor calor específico en comparación con la tierra. A medida que aumenta la temperatura de la superficie terrestre, esta calienta el aire que se encuentra sobre ella por conducción. El aire caliente es menos denso que el entorno circundante y, por lo tanto, asciende. [ 47 ] El aire más frío sobre el mar, ahora con mayor presión a nivel del mar , fluye hacia el interior, donde la presión es menor, creando una brisa más fresca cerca de la costa. Un viento de fondo a lo largo de la costa puede fortalecer o debilitar la brisa marina, dependiendo de su orientación con respecto a la fuerza de Coriolis. [ 48 ]
Por la noche, la tierra se enfría más rápidamente que el océano debido a las diferencias en sus valores de calor específico. Este cambio de temperatura provoca que la brisa marina diurna se disipe. Cuando 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. [ 49 ]
Cerca de las montañas

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 potenciando cualquier baja térmica que hubiera existido de otro modo, [ 50 ] [ 51 ] y cambiando la circulación del viento de la región. En áreas donde hay una topografía accidentada que interrumpe significativamente el flujo del viento ambiental, la circulación del viento entre montañas y valles es el contribuyente más importante a los vientos predominantes. Las colinas y los valles distorsionan sustancialmente el flujo de aire al aumentar la fricción entre la atmósfera y la masa terrestre al actuar como un bloqueo físico para el flujo, desviando el viento paralelamente a la cordillera justo aguas arriba de la topografía, lo que se conoce como chorro de barrera . Este chorro de barrera puede aumentar el viento de bajo nivel en un 45%. [ 52 ] La dirección del viento también cambia debido al contorno del terreno. [ 53 ]
Si hay un paso en la cordillera, los vientos lo atravesarán 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, hacia el terreno más llano. Estas condiciones son peligrosas para los aviones que ascienden y descienden . [ 53 ] Los vientos fríos que se aceleran a través de los pasos de montaña han recibido nombres regionales. En Centroamérica, ejemplos incluyen el viento Papagayo , el viento Panamá y el viento Tehuano . En Europa, vientos similares se conocen como Bora , Tramontana y Mistral . Cuando estos vientos soplan sobre aguas abiertas, aumentan la mezcla de las capas superiores del océano, lo que eleva aguas frías y ricas en nutrientes a la superficie, lo que conduce a un aumento de la vida marina. [ 54 ]
En las zonas montañosas, la distorsión local del flujo de aire se vuelve severa. El terreno accidentado se combina para producir patrones de flujo impredecibles y turbulencia, como rotores , que pueden estar coronados por nubes lenticulares . Fuertes corrientes ascendentes , descendentes y remolinos se desarrollan a medida que el aire fluye sobre colinas y valles. La precipitación orográfica ocurre en la ladera de barlovento de las montañas y es causada por el movimiento ascendente del aire de un flujo de aire húmedo a gran escala a través de la cresta de la montaña, también conocido como flujo ascendente, lo que resulta en enfriamiento adiabático y condensación. En las partes montañosas del mundo sujetas a vientos relativamente constantes (por ejemplo, los vientos alisios), generalmente prevalece un clima más húmedo en la ladera de barlovento de una montaña que en la ladera de sotavento o a barlovento. La humedad es eliminada por el ascenso orográfico, dejando aire más seco en la ladera de sotavento descendente y generalmente más cálida, donde se observa una sombra de lluvia . [ 55 ]
Los vientos que fluyen sobre las montañas hacia elevaciones más bajas se conocen como vientos descendentes. Estos vientos son cálidos y secos. En Europa, a sotavento de los Alpes , se les conoce como foehn . En Polonia, un ejemplo es el halny wiatr. En Argentina, el nombre local para los vientos descendentes es zonda . En Java, el nombre local para dichos vientos es koembang. En Nueva Zelanda, se les conoce como el arco del noroeste y están acompañados por la formación de nubes que les da nombre y que ha inspirado obras de arte a lo largo de los años. [ 56 ] En las Grandes Llanuras de los Estados Unidos, estos vientos se conocen como chinook . Los vientos descendentes también ocurren en las estribaciones de las montañas Apalaches de los Estados Unidos, [ 57 ] y pueden ser tan fuertes como otros vientos descendentes [ 58 ] y son inusuales en comparación con otros vientos foehn, ya que la humedad relativa generalmente cambia poco debido al aumento de humedad en la masa de aire de origen. [ 59 ] En California, los vientos descendentes se canalizan a través de los pasos de montaña, lo que intensifica su efecto; ejemplos de ello son los vientos de Santa Ana y los vientos del atardecer . Las velocidades del viento durante el efecto de viento descendente pueden superar los 160 kilómetros por hora (99 mph) . [ 60 ]
Cortar
La cizalladura del viento, a veces denominada gradiente del viento , es una diferencia en la velocidad y dirección del viento en una distancia relativamente corta en la atmósfera terrestre. [ 61 ] La cizalladura del viento se puede dividir en componentes verticales y horizontales; la cizalladura horizontal se observa en los frentes meteorológicos y cerca de la costa, [ 62 ] y la cizalladura vertical suele estar cerca de la superficie, [ 63 ] aunque también en niveles superiores de la atmósfera cerca de las corrientes en chorro de niveles superiores y las zonas frontales en altura. [ 64 ]
La cizalladura del viento en sí es un fenómeno meteorológico de microescala que ocurre en una distancia muy pequeña, pero puede asociarse con características meteorológicas de mesoescala o sinópticas, como líneas de turbonada y frentes fríos . Se observa comúnmente cerca de microrráfagas y microrráfagas descendentes causadas por tormentas eléctricas , [ 65 ] frentes meteorológicos, áreas de vientos de bajo nivel localmente más altos denominados chorros de bajo nivel, cerca de montañas, [ 53 ] inversiones de radiación que ocurren debido a cielos despejados y vientos en calma, edificios, [ 66 ] turbinas eólicas , [ 67 ] y veleros . [ 68 ] La cizalladura del viento tiene un efecto significativo en el control de las aeronaves durante el despegue y el aterrizaje, [ 69 ] y fue una causa importante de accidentes aéreos con gran pérdida de vidas dentro de los Estados Unidos. [ 65 ]
El movimiento del sonido a través de la atmósfera se ve afectado por la cizalladura del viento, que puede curvar el frente de onda, haciendo que los sonidos se oigan donde normalmente no se oirían, o viceversa. [ 70 ] La fuerte cizalladura vertical del viento dentro de la troposfera también inhibe el desarrollo de ciclones tropicales , [ 71 ] pero ayuda a organizar las tormentas eléctricas individuales para que vivan ciclos de vida más largos que luego pueden producir tiempo severo . [ 72 ] El concepto de viento térmico explica cómo las diferencias en la velocidad del viento con la altura dependen de las diferencias de temperatura horizontales y explica la existencia de la corriente en chorro . [ 73 ]
En la civilización
Religión
Como fuerza natural, el viento a menudo se personificaba como uno o más dioses del viento o como una expresión de lo sobrenatural en muchas culturas. Vayu es el dios védico e hindú del viento. [ 74 ] [ 75 ] Los dioses griegos del viento incluyen a Bóreas , Notus , Eurus y Céfiro . [ 75 ] Eolo , en diversas interpretaciones el gobernante o guardián de los cuatro vientos, también ha sido descrito como Astreo , el dios del crepúsculo que engendró los cuatro vientos con Eos , diosa del amanecer. Los antiguos griegos también observaban el cambio estacional de los vientos, como lo demuestra la Torre de los Vientos en Atenas . [ 75 ] Venti son los dioses romanos de los vientos. [ 76 ] Fujin es el dios japonés del viento y es uno de los dioses sintoístas más antiguos . Según la leyenda, estuvo presente en la creación del mundo y fue el primero en liberar los vientos de su bolsa para despejar el mundo de la niebla. [ 77 ] En la mitología nórdica , Njörðr es el dios del viento. [ 75 ] También hay cuatro dvärgar ( enanos nórdicos ), llamados Norðri, Suðri, Austri y Vestri , y probablemente los cuatro ciervos de Yggdrasil , personifican los cuatro vientos y son paralelos a los cuatro dioses griegos del viento. [ 78 ] Stribog es el nombre del dios eslavo de los vientos, el cielo y el aire. Se dice que es el ancestro (abuelo) de los vientos de las ocho direcciones. [ 75 ] En la mitología maorí , Tāwhirimātea (o Tāwhiri) es el dios del clima, incluyendo el trueno y el relámpago, el viento, las nubes y las tormentas. [ 79 ] En el panteón yoruba , Ọya (también conocido como Iansã) es el orisha de los vientos, los relámpagos y las tormentas. [ 80 ] [ 81 ]
Historia
Kamikaze es una palabra japonesa, generalmente traducida como viento divino, que se cree que es un regalo de los dioses. Se sabe que el término se usó por primera vez como el nombre de un par o serie de tifones que, según se dice, salvaron a Japón de dos flotas mongolas bajo el mando de Kublai Khan que atacaron Japón en 1274 y nuevamente en 1281. [ 82 ] Viento Protestante es el nombre de la tormenta que disuadió a la Armada Española de invadir Inglaterra en 1588, donde el viento jugó un papel fundamental, [ 83 ] o los vientos favorables que permitieron a Guillermo de Orange invadir Inglaterra en 1688. [ 84 ] Durante la Campaña Egipcia de Napoleón , los soldados franceses tuvieron dificultades con el viento khamsin : cuando la tormenta apareció "como un chorro de sangre en el cielo distante", los otomanos se pusieron a cubierto, mientras que los franceses "no reaccionaron hasta que fue demasiado tarde, entonces se asfixiaron y se desmayaron en las cegadoras y sofocantes paredes de polvo". [ 85 ] Durante la campaña del norte de África de la Segunda Guerra Mundial, "las tropas aliadas y alemanas se vieron obligadas varias veces a detenerse en medio de la batalla debido a las tormentas de arena causadas por el khamsin... Los granos de arena remolineados por el viento cegaron a los soldados y crearon perturbaciones eléctricas que inutilizaron las brújulas". [ 86 ]
Transporte

Existen muchas formas diferentes de barcos de vela, pero todos comparten ciertas características básicas. Excepto los barcos de rotor que utilizan el efecto Magnus , todo barco de vela tiene un casco , aparejo y al menos un mástil para sostener las velas que utilizan el viento para impulsar el barco. [ 87 ] Los viajes oceánicos en barco de vela pueden durar muchos meses, [ 88 ] y un peligro común es quedar en calma debido a la falta de viento, [ 89 ] o desviarse de su rumbo por tormentas severas o vientos que no permiten avanzar en la dirección deseada. [ 90 ] Una tormenta severa podría provocar un naufragio y la pérdida de toda la tripulación. [ 91 ] Los barcos de vela solo pueden transportar una cierta cantidad de provisiones en su bodega , por lo que deben planificar cuidadosamente los viajes largos para incluir las provisiones adecuadas , incluyendo agua dulce. [ 92 ]
Para las aeronaves aerodinámicas que operan en relación con el aire, los vientos afectan la velocidad respecto al suelo, [ 93 ] y en el caso de los vehículos más ligeros que el aire, el viento puede desempeñar un papel significativo o único en su movimiento y trayectoria en tierra . [ 94 ] La velocidad del viento en superficie es generalmente el factor principal que rige la dirección de las operaciones de vuelo en un aeropuerto, y las pistas de los aeródromos se alinean para tener en cuenta la(s) dirección(es) común(es) del viento en el área local. Si bien despegar con viento de cola puede ser necesario en ciertas circunstancias, generalmente se prefiere un viento de frente . Un viento de cola aumenta la distancia de despegue requerida y disminuye la pendiente de ascenso. [ 95 ]
Fuente de alimentación

The ancient Sinhalese of Anuradhapura and in other cities around Sri Lanka used the monsoon winds to power furnaces as early as 300 BCE. The furnaces were constructed on the path of the monsoon winds to bring the temperatures inside up to 1,200 °C (2,190 °F).[96] A rudimentary windmill was used to power an organ in the first century CE.[97] Windmills were later built in Sistan, Afghanistan, from the 7th century CE. These were vertical-axle windmills,[98] with sails covered in reed matting or cloth material. These windmills were used to grind corn and draw up water, and were used in the gristmilling and sugarcane industries.[99] Horizontal-axle windmills were later used extensively in Northwestern Europe to grind flour beginning in the 1180s, and many Dutch windmills still exist.
Wind power is now one of the main sources of renewable energy, and its use is growing rapidly, driven by innovation and falling prices.[100] Most of the installed capacity in wind power is onshore, but offshore wind power offers a large potential as wind speeds are typically higher and more constant away from the coast.[101] Wind energy the kinetic energy of the air, is proportional to the third power of wind velocity. Betz's law described the theoretical upper limit of what fraction of this energy wind turbines can extract, which is about 59%.[102]
Metallurgy
In Pre-Hispanic times and historically wind has been used in the Andeanhuayra furnaces to drive the combustion used in metal smelting.[103][104]
Recreation

El viento juega un papel importante en varios deportes populares, incluyendo el ala delta recreativa , el globo aerostático , el vuelo de cometas , el snowkiting , el landboarding con cometa , el kitesurf , el parapente , la vela y el windsurf . En el vuelo sin motor, los gradientes de viento justo por encima de la superficie afectan las fases de despegue y aterrizaje de un planeador . El gradiente de viento puede tener un efecto notable en los lanzamientos desde tierra , también conocidos como lanzamientos con cabrestante o lanzamientos con cable. Si el gradiente de viento es significativo o repentino, o ambos, y el piloto mantiene la misma actitud de cabeceo, la velocidad aerodinámica indicada aumentará, posiblemente superando la velocidad máxima de remolque para lanzamientos desde tierra. El piloto debe ajustar la velocidad aerodinámica para lidiar con el efecto del gradiente. [ 105 ] Al aterrizar, la cizalladura del viento también es un peligro, particularmente cuando los vientos son fuertes. A medida que el planeador desciende a través del gradiente de viento en la aproximación final al aterrizaje, la velocidad aerodinámica disminuye mientras que la tasa de descenso aumenta, y no hay tiempo suficiente para acelerar antes del contacto con el suelo. El piloto debe anticipar el gradiente del viento y utilizar una mayor velocidad de aproximación para compensarlo. [ 106 ]
En el mundo natural
En climas áridos, la principal fuente de erosión es el viento. [ 107 ] La circulación general del viento mueve pequeñas partículas como el polvo a través de vastos océanos miles de kilómetros a sotavento de su punto de origen, [ 108 ] lo que se conoce como deflación. Los vientos del oeste en las latitudes medias del planeta impulsan el movimiento de las corrientes oceánicas de oeste a este a través de los océanos del mundo. El viento tiene un papel muy importante al ayudar a las plantas y otros organismos inmóviles en la dispersión de semillas, esporas, polen, etc. Aunque el viento no es la forma principal de dispersión de semillas en las plantas, proporciona dispersión para un gran porcentaje de la biomasa de las plantas terrestres.
Erosión

La erosión puede ser el resultado del movimiento de materiales por el viento. Hay dos efectos principales. Primero, el viento hace que pequeñas partículas se levanten y por lo tanto se muevan a otra región. Esto se llama deflación. Segundo, estas partículas en suspensión pueden impactar sobre objetos sólidos causando erosión por abrasión (sucesión ecológica). La erosión eólica generalmente ocurre en áreas con poca o ninguna vegetación, a menudo en áreas donde hay insuficiente lluvia para sustentar la vegetación. Un ejemplo es la formación de dunas de arena , en una playa o en un desierto. [ 109 ] El loess es un sedimento eólico (transportado por el viento) homogéneo, típicamente no estratificado, poroso, friable , ligeramente coherente, a menudo calcáreo, de grano fino, limoso , amarillo pálido o beige . [ 110 ] Generalmente se presenta como un depósito de manto generalizado que cubre áreas de cientos de kilómetros cuadrados y decenas de metros de espesor. El loess a menudo se encuentra en caras empinadas o verticales. [ 111 ] El loess tiende a desarrollarse en suelos muy ricos. En condiciones climáticas adecuadas, las zonas con loess se encuentran entre las más productivas agrícolamente del mundo. [ 112 ] Los depósitos de loess son geológicamente inestables por naturaleza y se erosionan con mucha facilidad. Por lo tanto, los agricultores suelen plantar cortavientos (como árboles y arbustos grandes) para reducir la erosión eólica del loess. [ 107 ]
migración del polvo del desierto
During mid-summer (July in the northern hemisphere), the westward-moving trade winds south of the northward-moving subtropical ridge expand northwestward from the Caribbean into southeastern North America. When dust from the Sahara moving around the southern periphery of the ridge within the belt of trade winds moves over land, rainfall is suppressed and the sky changes from a blue to a white appearance, which leads to an increase in red sunsets. Its presence negatively impacts air quality by adding to the count of airborne particulates.[113] Over 50% of the African dust that reaches the United States affects Florida.[114] Since 1970, dust outbreaks have worsened because of periods of drought in Africa. There is a large variability in the dust transport to the Caribbean and Florida from year to year.[115] Dust events have been linked to a decline in the health of coral reefs across the Caribbean and Florida, primarily since the 1970s.[116] Similar dust plumes originate in the Gobi Desert, which combined with pollutants, spread large distances downwind, or eastward, into North America.[108]
There are local names for winds associated with sand and dust storms. The Calima carries dust on southeast winds into the Canary Islands.[117] The Harmattan carries dust during the winter into the Gulf of Guinea.[118] The Sirocco brings dust from north Africa into southern Europe because of the movement of extratropical cyclones through the Mediterranean.[119] Spring storm systems moving across the eastern Mediterranean Sea cause dust to carry across Egypt and the Arabian Peninsula, which are locally known as Khamsin.[120] The Shamal is caused by cold fronts lifting dust into the atmosphere for days at a time across the Persian Gulf states.[121]
Effect on plants

La dispersión de semillas por el viento, o anemocoria , es uno de los medios de dispersión más primitivos. La dispersión por el viento puede adoptar una de dos formas principales: las semillas pueden flotar en la brisa o, alternativamente, pueden revolotear hasta el suelo. [ 122 ] Los ejemplos clásicos de estos mecanismos de dispersión incluyen los dientes de león ( Taraxacum spp., Asteraceae ), que tienen un vilano plumoso adherido a sus semillas y pueden dispersarse a largas distancias, y los arces ( Acer (género) spp., Sapindaceae ), que tienen semillas aladas y revolotean hasta el suelo. Una limitación importante para la dispersión por el viento es la necesidad de una producción abundante de semillas para maximizar la probabilidad de que una semilla caiga en un sitio adecuado para la germinación . También existen fuertes limitaciones evolutivas para este mecanismo de dispersión. Por ejemplo, las especies de Asteraceae en islas tendían a tener capacidades de dispersión reducidas (es decir, mayor masa de semillas y vilano más pequeño) en relación con las mismas especies en el continente. [ 123 ] La dependencia de la dispersión por el viento es común entre muchas especies de malezas o ruderales . Entre los mecanismos inusuales de dispersión por el viento se encuentran las plantas rodadoras . Un proceso relacionado con la anemocoria es la anemofilia , que es el proceso por el cual el polen se distribuye por el viento. Grandes familias de plantas se polinizan de esta manera, lo cual se ve favorecido cuando los individuos de la especie vegetal dominante están muy juntos. [ 124 ]
El viento también limita el crecimiento de los árboles. En las costas y montañas aisladas, la línea de árboles suele ser mucho más baja que en altitudes correspondientes en el interior y en sistemas montañosos más grandes y complejos, porque los vientos fuertes reducen el crecimiento de los árboles. Los vientos fuertes erosionan los suelos delgados , [ 125 ] además de dañar ramas y ramitas. Cuando los vientos fuertes derriban o arrancan árboles de raíz, el proceso se conoce como caída por el viento . Esto es más probable en las laderas de las montañas expuestas al viento , y los casos graves generalmente ocurren en masas de árboles de 75 años o más. [ 126 ] Las variedades de plantas cercanas a la costa, como el abeto de Sitka y la uva de mar , [ 127 ] son podadas por el viento y la bruma salina cerca de la línea costera. [ 128 ]
Wind can also cause plants damage through sand abrasion. Strong winds will pick up loose sand and topsoil and hurl it through the air at speeds ranging from 25 miles per hour (40 km/h) to 40 miles per hour (64 km/h). Such windblown sand causes extensive damage to plant seedlings because it ruptures plant cells, making them vulnerable to evaporation and drought. Using a mechanical sandblaster in a laboratory setting, scientists affiliated with the Agricultural Research Service studied the effects of windblown sand abrasion on cotton seedlings. The study showed that the seedlings responded to the damage created by the windblown sand abrasion by shifting energy from stem and root growth to the growth and repair of the damaged stems.[129] After a period of four weeks, the growth of the seedling once again became uniform throughout the plant, as it was before the windblown sand abrasion occurred.[130]
Besides plant gametes (seeds) wind also helps plants' enemies: Spores and other propagules of plant pathogens are even lighter and able to travel long distances.[131] A few plant diseases are known to have been known to travel over marginal seas[132] and even entire oceans.[133] Humans are unable to prevent or even slow down wind dispersal of plant pathogens, requiring prediction and amelioration instead.[134]
Effect on animals
El ganado vacuno y ovino es propenso a la sensación térmica causada por una combinación de viento y bajas temperaturas, cuando los vientos superan los 40 kilómetros por hora (25 mph) , lo que hace que su pelaje y lana sean ineficaces. [ 135 ] Aunque los pingüinos usan una capa de grasa y plumas para ayudar a protegerse del frío tanto en el agua como en el aire, sus aletas y patas son menos inmunes al frío. En los climas más fríos, como la Antártida , los pingüinos emperador usan el comportamiento de acurrucarse para sobrevivir al viento y al frío, alternando continuamente a los miembros en el exterior del grupo reunido, lo que reduce la pérdida de calor en un 50%. [ 136 ] Los insectos voladores , un subconjunto de artrópodos , son arrastrados por los vientos predominantes, [ 137 ] mientras que las aves siguen su propio curso aprovechando las condiciones del viento para volar o planear. [ 138 ] Por lo tanto, los patrones de líneas finas dentro de las imágenes de radar meteorológico , asociados con vientos convergentes, están dominados por retornos de insectos. [ 139 ] La migración de aves, que tiende a ocurrir durante la noche dentro de los 7000 pies (2100 m) más bajos de la atmósfera terrestre , contamina los perfiles de viento recopilados por el radar meteorológico, en particular el WSR-88D , al aumentar los retornos de viento ambiental de 15 nudos (28 km/h) a 30 nudos (56 km/h) . [ 140 ]
Los pikas usan una pared de guijarros para almacenar plantas y hierbas secas para el invierno con el fin de proteger la comida de ser dispersada por el viento. [ 141 ] Las cucarachas usan vientos suaves que preceden a los ataques de posibles depredadores , como los sapos , para sobrevivir a sus encuentros. Sus cercos son muy sensibles al viento y les ayudan a sobrevivir a la mitad de sus ataques. [ 142 ] Los alces tienen un agudo sentido del olfato que puede detectar posibles depredadores a favor del viento a una distancia de 0,5 millas (800 m) . [ 143 ] Los aumentos en el viento por encima de 15 kilómetros por hora (9,3 mph) indican a las gaviotas hiperbóreas que aumenten su búsqueda de alimento y ataques aéreos sobre los araos de pico grueso . [ 144 ]
Related damage

High winds are known to cause damage, depending upon the magnitude of their velocity and pressure differential. Wind pressures are positive on the windward side of a structure and negative on the leeward side. Infrequent wind gusts can cause poorly designed suspension bridges to sway. When wind gusts are at a similar frequency to the swaying of the bridge, the bridge can be destroyed more easily, such as what occurred with the Tacoma Narrows Bridge in 1940.[145] Wind speeds as low as 23 knots (43 km/h) can lead to power outages due to tree branches disrupting the flow of energy through power lines.[146] While no species of tree is guaranteed to stand up to hurricane-force winds, those with shallow roots are more prone to uproot, and brittle trees such as eucalyptus, sea hibiscus, and avocado are more prone to damage.[147] Hurricane-force winds cause substantial damage to mobile homes, and begin to structurally damage homes with foundations. Winds of this strength due to downsloped winds off terrain have been known to shatter windows and sandblast paint from cars.[60] Once winds exceed 135 knots (250 km/h), homes completely collapse, and significant damage is done to larger buildings. Total destruction to artificial structures occurs when winds reach 175 knots (324 km/h). The Saffir–Simpson scale and Enhanced Fujita scale were designed to help estimate wind speed from the damage caused by high winds related to tropical cyclones and tornadoes, and vice versa.[148][149]
Australia's Barrow Island holds the record for the strongest wind gust, reaching 408 km/h (253 mph) during tropical Cyclone Olivia on 10 April 1996, surpassing the previous record of 372 km/h (231 mph) set on Mount Washington (New Hampshire) on the afternoon of 12 April 1934.[150]
La intensidad de los incendios forestales aumenta durante el día. Por ejemplo, la velocidad de combustión de los troncos humeantes es hasta cinco veces mayor durante el día debido a la menor humedad, el aumento de las temperaturas y el aumento de la velocidad del viento. [ 151 ] La luz solar calienta el suelo durante el día y provoca que las corrientes de aire se desplacen cuesta arriba y cuesta abajo durante la noche a medida que el terreno se enfría. Los incendios forestales son avivados por estos vientos y a menudo siguen las corrientes de aire sobre colinas y a través de valles. [ 152 ] Las operaciones de incendios forestales en Estados Unidos se basan en una jornada de incendios de 24 horas que comienza a las 10:00 a. m. debido al aumento predecible de la intensidad resultante del calor diurno. [ 153 ]
En el espacio exterior
El viento solar es muy diferente del viento terrestre, ya que su origen es el Sol y está compuesto por partículas cargadas que han escapado de su atmósfera. De forma similar al viento solar, el viento planetario está compuesto por gases ligeros que escapan de las atmósferas planetarias. A lo largo de extensos periodos de tiempo, el viento planetario puede alterar radicalmente la composición de las atmósferas planetarias.
El viento más rápido jamás registrado provino del disco de acreción del agujero negro IGR J17091-3624 . Su velocidad es de 20.000.000 millas por hora (32.000.000 km/h) , lo que equivale al 3% de la velocidad de la luz . [ 154 ]
viento planetario

El viento hidrodinámico en la parte superior de la atmósfera de un planeta permite que elementos químicos ligeros como el hidrógeno se muevan hacia la exobase , el límite inferior de la exosfera , donde los gases pueden alcanzar la velocidad de escape y entrar al espacio exterior sin impactar otras partículas de gas. Este tipo de pérdida de gas de un planeta al espacio se conoce como viento planetario. [ 155 ] Este proceso, a lo largo del tiempo geológico, provoca que planetas ricos en agua como la Tierra evolucionen hacia planetas como Venus . [ 156 ] Además, los planetas con atmósferas inferiores más calientes podrían acelerar la tasa de pérdida de hidrógeno. [ 157 ]
viento solar
Rather than air, the solar wind is a stream of charged particles—a plasma—ejected from the upper atmosphere of the Sun at a rate of 400 kilometers per second (890,000 mph).[158] It consists mostly of electrons and protons with energies of about 1 keV. The stream of particles varies in temperature and speed with the passage of time. These particles are able to escape the Sun's gravity, in part because of the high temperature of the corona,[159] but also because of high kinetic energy that particles gain through a process that is not well understood. The solar wind creates the Heliosphere, a vast bubble in the interstellar medium surrounding the Solar System.[160] Planets require large magnetic fields in order to reduce the ionization of their upper atmosphere by the solar wind.[157] Other phenomena caused by the solar wind include geomagnetic storms that can knock out power grids on Earth,[161] the aurorae such as the Northern Lights,[162] and the plasma tails of comets that always point away from the Sun.[163]
On other planets

Strong 300 kilometers per hour (190 mph) winds at Venus's cloud tops circle the planet every four to five Earth days.[164] When the poles of Mars are exposed to sunlight after their winter, the frozen CO2sublimates, creating significant winds that sweep off the poles as fast as 400 kilometers per hour (250 mph), which subsequently transports large amounts of dust and water vapor over its landscape.[165] Other Martian winds have resulted in cleaning events and dust devils.[166][167] On Jupiter, wind speeds of 100 meters per second (220 mph) are common in zonal jet streams.[168] Saturn's winds are among the Solar System's fastest. Cassini–Huygens data indicated peak easterly winds of 375 meters per second (840 mph).[169] On Uranus, northern hemisphere wind speeds reach as high as 240 meters per second (540 mph) near 50 degrees north latitude.[170][171][172] At the cloud tops of Neptune, prevailing winds range in speed from 400 meters per second (890 mph) along the equator to 250 meters per second (560 mph) at the poles.[173] At 70° S latitude on Neptune, a high-speed jet stream travels at a speed of 300 meters per second (670 mph).[174] The fastest wind on any known planet is on HD 80606 b, located 190 light years away, where it blows at more than 11,000 mph or 5 km/s.[175]
See also
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Further reading
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Enlaces externos
- Mapa actual de los vientos superficiales globales
- Viento
- dinámica atmosférica
- Fenómenos meteorológicos