- En este caso explica cuáles con las fuerzas qué intervienen en la génesis del viento.
Como todo lo que hay en la Tierra, el aire es atraído por la fuerza de gravedad. Cuanto más nos elevamos sobre la superficie, menos aire (es decir, menos peso) queda por encimad e nosotros.
La variación de presión con la altura, en ausencia de otros efectos, no da a lugar a movimientos de aire ya que no implica ningún desequilibrio.
Las diferencias de presión en dirección horizontal implican desequilibrios y el intento del sistema atmosférico de volver al equilibrio es lo que produce los vientos.
Cuando se ponen en contacto dos gases a distintas presiones, el sistema tiende al equilibrio haciendo que parte del gas a más presión se desplace hacia donde hay menos, hasta que éstas se igualan. Esta tendencia al equilibrio es la responsable de los vientos.
La superficie de la Tierra recibe energía del Sol de manera muy heterogénea, depende de la inclinación de los rayos solares, de la nubosidad, etc. De este modo, el aire se calienta, o enfría de diferentes maneras según la zona. Cuando el aire se calienta, se hace menos denso y se eleva respecto al aire más frío. El resultado es que en algunas zonas escapa aire hacia otras. En donde perdemos aire baja la presión y en donde lo ganamos aumenta, el viento no es más que el intento de la naturaleza de reequilibrar el sistema.
En la génesis del viento intervienen cuatro fuerzas impulsoras fundamentales: la fuerza del gradiente de presión, la fuerza de Coriolis, la fuerza del rozamiento terrestre y la fuerza centrífuga.
LA FUERZA DEL GRADIENTE DE PRESIÓN: es la primer fuerza que impulsa al aire a moverse. El aire se desplaza desde las zonas de mayor densidad (altas presiones) hasta las de menor densidad (bajas presiones). Porque en los anticiclones el aire ejerce, mayor fuerza que en las bajas. Es este el motivo por el cual las partículas o volúmenes de aire se ponen en movimiento, empujadas por la fuerza de presión.
Surge una fuerza que es perpendicular a las isobaras (líneas que unen en un mapa, los puntos de igual presión atmosférica, que se mide en bares). En todos los mapas de isobaras, aparecen formaciones características, las depresiones y los anticiclones. Una depresión es un centro de baja presión respecto a su entorno. (B), un anticiclón es un centro de alta presión respecto a su entorno (A)
Cuanto más juntas se encuentren las isobaras, la variación de la presión es cada vez mayor.
Las isobaras y el viento
LA FUERZA DE CORIOLIS: es una fuerza aparente, debido a que la Tierra rota sobre si misma y la atmósfera no está rígidamente unida a la superficie.
Supongamos que por alguna razón una partícula de aire en algún lugar del Hemisferio Norte comienza a moverse hacia el Sur, como la partícula no está sujeta a la superficie, se va moviendo hacia el sur, al mismo tiempo la tierra va rotando por debajo de ella. Es evidente que para un observador fijo en la superficie de la Tierra, la partícula ha sufrido una desviación. El aire se ha ido desviando hacia la derecho de su dirección de movimiento.
La ley general dice qué el efecto de rotación de la Tierra es una desviación hacia la derecha de la dirección de movimiento en el Hemisferio Norte (hacia la izquierda en el Hemisferio Sur).
La fuerza de Coriolis es directamente proporcional a la velocidad del viento, por ello es máxima en los polos y disminuye cuando decrece la latitud llegando a ser nula en el Ecuador.
Lo de fuerza es porque es algo que causa una desviación de un movimiento rectilíneo y uniforme (es una fuerza debida al giro del sistema de referencia en el que realizamos la observación)
Ejemplo: si queremos dibujar una recta sobre un disco que gira sobre un tocadiscos, el disco se escaparía por debajo, y si el trazo lo hacemos a una velocidad uniforme, los puntos de nuestra recta van quedando cada vez más retrasados y tendremos entonces una curva.
Efecto de la fuerza desviadora de Coriolis
LA FUERZA DE FRICCIÓN O ROZAMIENTO TERRESTRE: es el efecto de fricción o rozamiento del aire contra la superficie terrestre y produce una disminución de la velocidad del viento. La fuerza de fricción actúa en dirección opuesta a la dirección del movimiento, provocando una desaceleración. Como consecuencia, la fuerza de presión desvía la partícula de aire hacia las bajas presiones; es por ello que cerca del suelo, el viento real sopla siempre inclinado respecto de las isobaras y dirigido hacia la baja presión. El aire y la superficie terrestre ya no son absolutamente independientes. Si tenemos en cuenta que la fuerza desviadora de Coriolis se originaba precisamente porque el movimiento de la superficie terrestre era independiente del movimiento del viento subrayacente, se puede comprender que el efecto fundamental de la fuerza de rozamiento terrestre sea la debilitación de la fuerza de Coriolis.
Al componer esta fuerza de rozamiento con la fuerza del gradiente obtenemos la fuerza resultante, la cual será anulada por la fuerza de Coriolis, originándose un viento oblicuo a las isobaras, uniformemente acelerado también y que se dirigirá desde las altas a las bajas presiones.
El grado de oblicuidad del viento dependerá de la intensidad que presente la fuerza de rozamiento. Cuando el rozamiento es máximo, la adherencia entre el aire y el suelo es total y el viento formará un ángulo de 90 grados con las isobaras (la fuerza de Coriolis queda totalmente anulada y el viento sigue la trayectoria maracada por la fuerza del gradiente); cuando el rozamiento es nulo, la fuerza de Coriolis equilibra a la fuerza del gradiente y se producen vientos geostróficos (aproximación física al viento real, es la corriente resultante de la interacción del viento de gradiente y la fuerza aparente de desviación de Coriolis) paralelos a las isobaras; en los casos intermedios son posibles todo tipo de oblicuidades.
El aire se desvía hacia las bajas presiones por efecto del rozamiento con la superficie terrestre.
LA FUERZA CENTRÍFUGA: cuando las isobaras presentan curvatura, la partícula de aire se mueve en forma paralela a ellas, siguiendo una trayectoria curvada (para el caso de ausencia de rozamiento). Entonces la partícula es sometida a la fuerza centrífuga, que se dirige siempre del centro de la alta o baja hacia afuera.
En una curvatura ciclónica la fuerza de presión está dirigida hacia el centro de la baja. En este caso la fuerza centrífuga actúa en sentido opuesto al de la fuerza de presión. Entonces, para alcanzar el equilibrio de la partícula bastará que exista una fuerza de coriolis más pequeña que en caso del viento geostrófico.
La fuerza centrífuga, se suma a la fuerza de presión. Ahora la fuerza de coriolis, debe compensar la acción simultánea de esas dos fuerzas.
Bibliografía de consulta: Pita y Cuadrat
