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Circulación Local

¿Por qué circula el aire? ¿Qué fuerzas lo mueven?

El Sol calienta las distintas partes de la Tierra de manera diferente, y causa diferencias de presión. Estas diferencias de presión cesan debido a que el aire circula. La fuerza del aire se genera a distintas escalas; a escala global (circulación glogal de la Tierra), media escala (tornados) y escala local (viento de las montañas). Sobre algunas zonas de la Tierra los vientos soplan en una dirección predominante, sobre otras áreas, la dirección dominante varía con las estaciones. Los vientos de la mayoría de las regiones van variando día a día. Un viento se denomina según el punto  desde el que sopla; por ejemplo un viento que sopla desde el norte es un viento del norte.

Para la mayoría de los vientos el Sol es la fuerza motriz, pero hay otras fuerzas que son también importantes:

1. Fuerza del Gradiente de Presiones (FGP o PGF)  — causa las diferencias de presión horizontal y los vientos

Como hemos visto arriba, los vientos se inican por las diferencias de presión del aire. Cuanto mayor es la diferencia de presiones, mayor es la fuerza. La distancia entre la  zona de alta presión y la de baja presión también determina a qué velocidad  es acelerado el aire que se está moviendo. Los meteorológos se refieren a la fuerza que inicia el viento como la "fuerza del gradiente de presiones".

2. La Gravedad —  produce las diferencias de presión verticales. La fuerza de la gravedad en una constante, dada una altura.

3. La Fuerza de Coriolis — Una vez que el viento comienza a soplar, la rotación de la Tierra cambia su dirección. Esto se conoce como el efecto Coriolis.

En el hemisferio norte todos los objetos se desvían en sus movimientos hacia la derecha y a la izquierda en el hemisferio sur.  La Fuerza de Coriolis tiene una gran influencia  en grandes objetos, como masas de aire que se mueven a distancias considerables. Los objetos de menor tamaño, como por ejemplo los barcos, son demasiado pequeños como para experimentar desviaciones significativas en su dirección por el efecto Coriolis.

4. Fricción — muy poco efecto en el aire en la atmósfera, pero más importante en las proximidades del suelo. El  efecto de la fricción en el movimiento del aire va disminuyendo a medida que la altitud aumenta hasta un punto (normalmente 1- 2 km) donde el efecto es nulo. La zona de la atmósfera en la que la fricción juega un papel importante se conoce como la capa fronteriza planetaria (CFP) de la que ya hemos hablado en el capítulo de la "Baja Atmósfera".

5. Fuerza Centrífuga — Un objeto que viaja en círculos se comporta como si estuviera sufriendo una fuerza exterior. Esta fuerza, conocida como la fuerza centrífuga, depende de la masa del objeto (cuanto mayor sea la masa del objeto, mayor es la fuerza), la velocidad de rotación (cuanto mayor sea la velocidad de rotación del objeto, mayor será la fuerza) y la distancia desde el centro (cuanto menor sea la distancia desde el centro, mayor será la fuerza).

4. Todo el mundo ha experimentado alguna vez la fuerza centrífuga en un tiovivo, tomando una curva en un coche o haciendo un giro brusco con una bicicleta.

Foto por Patricia Marroquin © http://www.betterphoto.com/gallery/
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Brisas terrestres y marinas

El agua tiene una capacidad calorífica mucho mayor que la tierra (es capaz de absorber una gran cantidad de calor sin cambiar su temperatura); por ello el agua se calienta mucho más despacio que la tierra y puede almacenar el calor durante más tiempo. Durante el día en zonas las proximidades de las masas de agua, la tierra y el mar desarrollan unas diferencias térmicas, debidas principalmente a sus distintas capacidades caloríficas. Como hemos visto, el hecho de que el Sol caliente de manera no uniforme las distintas partes de la Tierra, origina diferencias de presión. Del mismo modo, durante un caluroso día de verano, la diferencia de calor entre el mar y la tierra de la costa conduce al desarrollo de vientos locales llamados brisas marinas.

Una brisa marina se forma cuando la tierra se calienta  mucho más  que el mar en un día soleado. A medida que la tierra se calienta, el aire que está por encima se expande, haciéndose más ligero que el aire de le rodea.  Para reemplazar el aire que se está elevando, el aire más fresco es empujado  desde el mar.

Por la noche, el agua no se enfría tanto como la tierra, por lo que la circulación se invierte y el aire superficial se mueve desde la costa hacia el mar; esto se llama brisa terrestre.

Brisas de montaña y de valle

En  regiones montañosas, en las laderas de las montañas, la luz del sol es más intensa que en los valles. Estas diferencias de temperatura conducen al desarrollo de unos vientos locales llamados "brisas de valle". Este viento local sopla cuesta abajo (brisa de montaña) por la noche y cuesta arriba (brisa de valle) por el día.

El aire cercano a las laderas de las montañas se vuelve más frío que el que le rodea y se va elevando a lo largo del día; el aire ascendente es reemplazado por aire de los valles. Por ello, durante el día, el aire de los valles avanza hacia las cumbres de las montañas. Este proceso es el responsable de que se produzcan en los terrenos montañosos, nubes y precipitaciones casi a diario durante el verano.

Durante la noche, las laderas de las montañas se enfrían. Este aire fresco desciende debido a la acción de la gravedad. Por ello, por la mañana, el aire más frío se encuentra dentro del valle. Si el aire está suficientemente húmedo, pueden formarse nieblas.

Recopilado por: Vera Schlanger & Szabolcs Bella - Servicio meteorológico Húngaro
Supervisor científico: Dr. Ildikó Dobi Wantuch / Dr. Elena Kalmár - SErvicio Meteorológico Húngaro, Budapest
Última modificación: 17-10-2003