Vientos predominantes

En meteorología , el viento predominante en una región de la superficie de la Tierra es un viento superficial que sopla predominantemente desde una dirección particular . Los vientos dominantes son las tendencias en la dirección del viento con la mayor velocidad sobre un punto particular en la superficie de la Tierra en un momento dado. Los vientos predominantes y dominantes de una región son el resultado de patrones globales de movimiento en la atmósfera terrestre . ^[1] En general, los vientos son predominantemente del este en latitudes bajas a nivel mundial. En las latitudes medias, los vientos del oeste son dominantes y su fuerza está determinada en gran medida por el ciclón polar . En áreas donde los vientos tienden a ser ligeros, el ciclo brisa marina /brisa terrestre es la causa más importante del viento predominante; en áreas que tienen terreno variable, las brisas de montaña y valle dominan el patrón de viento. Las superficies muy elevadas pueden inducir una baja térmica , que luego aumenta el flujo de viento ambiental.

Las rosas de viento son herramientas que se utilizan para mostrar la dirección del viento predominante. El conocimiento del viento predominante permite desarrollar estrategias de prevención de la erosión eólica de las tierras agrícolas, como en las Grandes Llanuras . Las dunas de arena pueden orientarse perpendicularmente a la dirección del viento predominante en lugares costeros y desérticos . Los insectos se desplazan con el viento predominante, pero el vuelo de las aves depende menos de él. Los vientos predominantes en lugares montañosos pueden generar gradientes de precipitaciones significativos , que van desde condiciones húmedas en las laderas expuestas al viento hasta condiciones desérticas en las laderas de sotavento. Los vientos predominantes pueden variar debido al calentamiento desigual de la Tierra. ^{[ aclaración necesaria ]}

Una rosa de los vientos es una herramienta gráfica utilizada por los meteorólogos para dar una visión sucinta de cómo se distribuyen típicamente la velocidad y la dirección del viento en una ubicación particular. Presentada en una cuadrícula de coordenadas polares , la rosa de los vientos muestra la frecuencia de los vientos que soplan desde direcciones particulares. La longitud de cada radio alrededor del círculo está relacionada con la proporción del tiempo que el viento sopla desde cada dirección. Cada círculo concéntrico representa una proporción diferente, que aumenta hacia afuera desde cero en el centro. Un gráfico de rosa de los vientos puede contener información adicional, ya que cada radio se divide en bandas codificadas por colores que muestran rangos de velocidad del viento. Las rosas de los vientos suelen mostrar 8 o 16 direcciones cardinales , como norte (N), NNE, NE, etc., ^[2] aunque pueden subdividirse en hasta 32 direcciones . ^[3]

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

Los vientos del oeste o vientos del oeste predominantes son los vientos predominantes en las latitudes medias (es decir, entre 35 y 65 grados de latitud ), que soplan en áreas hacia los polos de la zona de alta presión conocida como la dorsal subtropical en las latitudes de los caballos . ^{[8] [9]} Estos vientos predominantes soplan de oeste a 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 el 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 se amplifique, lo que ralentiza los vientos. Los vientos del oeste más fuertes en las latitudes medias se denominan Cuarenta Rugientes , entre los 40 y 50 grados de latitud sur, dentro del hemisferio sur. ^[12] Los vientos del oeste juegan un papel importante al llevar las aguas y los vientos cálidos y 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 América del Norte 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, hace que se desarrollen áreas de baja presión sobre la tierra. Esto da como resultado que el aire rico en humedad fluya hacia el este desde el océano Pacífico, lo que causa frecuentes tormentas y viento en la costa. Esta humedad continúa fluyendo hacia el este hasta que el levantamiento orográfico causado por las cordilleras costeras, las cascadas, Sierra Nevada, Columbia y las montañas Rocosas causa 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 el verano, cuando el fuerte calentamiento de la tierra causa alta presión y tiende a bloquear el aire rico en humedad del Pacífico para que no llegue a la tierra. Esto explica por qué la mayor parte de la costa occidental de América del Norte en la latitud más alta experimenta veranos secos, a pesar de las abundantes lluvias en el invierno. ^{[8] [9]}

Los vientos polares del este (también conocidos como células polares de Hadley) 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 disminuye en el polo creando áreas de alta presión en la superficie, lo que fuerza una salida de aire hacia el ecuador ; ^[16] esa salida es desviada hacia el oeste por el efecto Coriolis .

En las zonas donde el viento sopla con suavidad, las brisas marinas y terrestres son factores importantes en los vientos predominantes de una zona. El mar se calienta por el sol a mayor profundidad que la tierra debido a su mayor calor específico . ^[17] Por tanto, el mar tiene mayor capacidad de absorber calor que la tierra, por lo que la superficie del mar se calienta más lentamente que la superficie de la tierra. A medida que aumenta la temperatura de la superficie de la tierra , la tierra calienta el aire que hay por encima. El aire cálido es menos denso y, por tanto, se eleva. Este aire que se eleva sobre la tierra reduce la presión a nivel del mar en un 0,2 % aproximadamente. El aire más frío que hay por encima del mar, ahora con mayor presión a nivel del mar, fluye hacia la tierra en dirección a la presión más baja, creando una brisa más fría cerca de la costa.

La fuerza de la brisa marina es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre la masa terrestre y el mar. Si existe un viento de alta mar de 8 nudos (15 km/h), no es 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 obliga a la brisa marina diurna a disiparse. Si la temperatura en tierra firme se enfría por debajo de la temperatura en alta mar, la presión sobre el agua será menor que la de la tierra, lo que establecerá una brisa terrestre, siempre que un viento terrestre no sea lo suficientemente fuerte como para oponerse a ella. ^[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 otra manera, ^{[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 acelerarse paralelo a la obstrucción del viento. Este chorro de barrera puede aumentar el viento de bajo nivel 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 descendentes. La dirección del viento cambia debido al contorno del terreno. Si hay un paso en la cordillera, los vientos lo atravesarán con una velocidad considerable debido al principio de Bernoulli que describe una relación inversa entre la velocidad y la presión. El flujo de aire puede permanecer turbulento y errático durante cierta distancia a favor del viento hacia el campo más llano. Estas condiciones son peligrosas para los aviones que ascienden y descienden. ^[22]

El calentamiento diurno y el enfriamiento nocturno de las laderas montañosas provocan variaciones en el flujo de aire entre el día y la noche, de forma similar a la relación entre la brisa marina y la brisa terrestre. Por la noche, las laderas de las colinas se enfrían por la radiación del calor. El aire a lo largo de las colinas se vuelve más frío y denso, y sopla 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, llevando el aire frío y denso a los valles más cálidos y áridos. Las laderas de las colinas que no están cubiertas de nieve se calentarán 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]

La precipitación orográfica se produce en el lado barlovento de las montañas. 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, lo que resulta en enfriamiento adiabático y condensación . En las partes montañosas del mundo sujetas a vientos constantes (por ejemplo, los vientos alisios ), generalmente prevalece un clima más húmedo en el lado barlovento de una montaña que en el lado de sotavento o a sotavento. La humedad se elimina por elevación orográfica, dejando aire más seco (ver viento foehn ) en el lado de sotavento descendente y generalmente más cálido, donde se observa una sombra de lluvia . ^[24]

En América del Sur, la cordillera de los Andes bloquea la humedad del Pacífico que llega a ese continente, lo que da como resultado un clima desértico justo a sotavento del oeste de Argentina. ^[25] La cordillera de Sierra Nevada crea el mismo efecto en América del Norte, formando los desiertos de la Gran Cuenca y de Mojave . ^{[26] [27]}

Los insectos son arrastrados por los vientos predominantes, mientras que las aves siguen su propio curso. ^[28] Como tal, los patrones de líneas finas dentro de las imágenes de radar meteorológico , asociados con vientos convergentes, están dominados por el retorno de insectos. ^[29] En las Grandes Llanuras , la erosión eólica de las tierras agrícolas es un problema importante y es impulsada principalmente por el viento predominante. Debido a esto, se han desarrollado franjas de barrera contra el viento para minimizar este tipo de erosión. Las franjas pueden tener la forma de crestas de suelo, franjas de cultivo, hileras de cultivos o árboles que actúan como cortavientos. Están orientadas perpendicularmente al viento para ser más efectivas. ^[30] En regiones con vegetación mínima, como las áreas costeras y desérticas , las dunas de arena transversales se orientan perpendicularmente a la dirección del viento predominante, mientras que las dunas longitudinales se orientan paralelas a los vientos predominantes. ^[31]

• Vientos alisios
• Velocidad del viento
• Circulación atmosférica
• Vientos en la era de la vela