El Tiempo

Bases

Circulación Atmosférica Global

El Sol calienta la totalidad de la Tierra, pero la distribución del calor a lo largo de la superficie terrestre no es homogénea: las regiones ecuatoriales y tropicales reciben mucha más energía solar que las latitudes medias y las regiones polares.

La radiación que reciben los trópicos es mayor de la son capaces de emitir, mientras que las zonas polares emiten más radiación de la que reciben. Si no hubiera transferencia de calor entre los trópicos y las regiones polares, los trópicos se calentarían más y más, y los polos  estarían cada vez más fríos. Este desequilibrio de calor latitudinal es el origen de la circulación  de la atmósfera y los océanos: la energía calorífica se redistribuye desde las regiones más cálidas hasta las más frías por medio de la circulación del aire (60%) y las corrientes oceánicas (40%).

Circulación Atmosférica

Una forma de llevar a cabo la transferencia de calor desde el ecuador hasta los polos consiste en una única célula de circulación que sube desde los trópicos hacia los polos, y desciende desde los polos y hacia el ecuador en la superficie. Este es el modelo de circulación de una célula, propuesto por primera vez por Hadley en el 1700.

2. La circulación global sería sencilla (y el tiempo aburrido) si la Tierra no rotase y la rotación no estuviese inclinada hacia el Sol.

Como la Tierra rota, el eje está inclinado y hay más masas de tierra en el hemisferio norte que en el hemisferio sur, el patrón gobal actual es mucho más complicado. En lugar de un modelo de una célula, la circulación global consiste en un modelo de tres células tanto para el hemisferio norte como para el sur. Estas tres células son las célula tropical (que se conocen también como célula Hadley), la célula de latitud media y la célula polar.   

1. Célula Tropical (célula Hadley) - El aire de latitudes bajas  que fluye  hacia el ecuador, se eleva verticalmente debido al calor, con sentido hacia los polos en la parte alta de la atmósfera. Esto forma una célula de convección que domina los climas tropicales y subtropicales.
2.Célula de latitud media (célula Ferrel) -Una célula de circulación atmosférica de latitudes medias fue descubierta por Ferrel en el siglo XIX. En esta célula, el aire cercano a la superficie fluye hacia los polos y hacia el este y el aire de niveles más altos en sentido hacia el ecuador y al oeste. 
3. Célula Polar  - El aire se eleva, diverge y viaja hacia los polos. Una vez que se encuentra encima de los polos, el aire se hunde y forma las zonas polares de altas presiones. En la superficie el aire diverge hacia fuera de esas zonas de altas presiones. Los vientos superficiales de la célula polar son vientos del este (del este polar).

Este modelo de tres células es efectivo para una descripción inicial, pero sigue siendo demasiado simplificado. No obstante, supone un buen comienzo para explicar las características principales .

Características Superficiales del Sistema Atmosférico de Circulación Global

Principales cinturones de viento:
Debido a que la fuerza de Coriolis actúa desviando hacia la derecha el flujo (en el hemisferio norte), el movimiento de las tres células se ve desviado. Esto provoca  en la superficie terrestre los tres cinturones de viento principales en cada uno de los hemisferios:
·  Los vientos alisios en los trópicos 
· Los vientos predominantes del oeste
· Los vientos polares del este

Zonas de calmas ecuatoriales, ITCZ:
Las zonas de calmas ecuatoriales son regiones cercanas al ecuador donde los vientos alisios de ambos hemisferios se encuentran. Aquí también se encuentra la zona de convergencia intertropical ( ZCIT o ITCZ). Se caracteriza por el calor, el tiempo húmedo con vientos suaves y por las grandes selvas tropicales.  Se mueven hacia el sur en enero y hacia el norte en julio.

Latitudes de caballo:
Las latitudes de caballo son regiones situadas entre los vientos alisios y los predominantes del oeste. En esta zona los vientos son generalmente suaves y calmados, y se llaman así porque los barcos solían echar por la borda a sus caballos debido a la falta de comida y  de agua.  

Frente polar:
El frente polar se encuentra situado entre los vientos polares del este y los predominantes del oeste.

Cinturones de presión:
El modelo de las tres células tendría asociados los siguientes cinturones de presión:

· Bajas Presiones Ecuatoriales  –  Un cinturón de bajas presiones asociado al ascenso del aire de la ZCIT. (El ascenso de aire caliente del ecuador genera un área de bajas presiones llamada Zona Ecuatorial de Bajas Presiones. A medida que el aire se eleva, va creando nubes y da lugar a precipitaciones).  

· Altas Presiones Subtropicales  – Un cinturón de altas presiones asociado con el descenso del aire de latitudes de caballo. (En las zonas subtropicales el aire se enfría y desciende creando áreas de altas presiones con cielos claros y despejados y pocas precipitaciones, llamadas Zonas Subtropicales de Altas Presiones. El aire que desciende es cálido y seco, originando desiertos en estas regiones).

 · Bajas Presiones Subpolares – Un cinturón de bajas presiones relacionado con el frente polar.

·  Altas Presiones Polares – Una zona de altas presiones relacionado con  el aire frío y denso de las regiones polares.

Como hemos visto, el modelo de circulación de tres células es una idealización; en realidad los vientos no son constantes y los cinturones de presión no son continuos.

7. Cinturones de Presión "Ideales"
Una Tierra imaginaria y uniforme con unos cinturones de presión  idealizados (continuos).
¡Pincha para ampliar!

8. Cinturones de Presión  "Reales"
La Tierra real con variaciones sobre el patrón zonal por grandes masas de tierra. Estas interrupciones convierten las zonas de presiones en cinturones semipermanentes de altas y bajas presiones.

Hay tres razones principales para ello:
· La superficie de la Tierra no es plana ni uniforme. Hay un calentamiento no homogéneo debido a los contrastes tierra/agua.
· El movimiento del viento puede volverse inestable y generar "remlinos".
· El Sol no permanece inmóvil sobre el ecuador, sino que se mueve entre el 23.5N y 23.5S a lo largo del año.

Por ello hay en realidad  sistemas semipermanentes de altas y bajas presiones. Son semipermanentes porque varían en su posición e intensidad a lo largo del año.

Invierno
· Altas presiones sobre Siberia y Canadá.
· Altas presiones del Pacífico y de las Azores (forman parte del sistema subtropical de altas presiones), bajas presiones de las Aleutianas y bajas presiones de Islandia

Verano
· Las altas presiones de las Azores emigran hacia el oeste y se intensifican para convertirse en ls altas presiones de las Bermudas.
· Las altas presiones del Pacífico también se desplazan hacia el oeste y se intensifican.
· Las altas presiones polares son reemplazadas por bajas presiones.
· Bajas presiones cálidas al sur de Asia.

Sobre esta página:
Recopilado por: Vera Schlanger – Servicio Meteorológico Húngaro
Supervisor científico: Dr. Ildikó Dobi Wantuch / Dr. Elena Kalmár - Servicio Meteorológico Húngaro, Budapest
Última modificación: 12-02-2004

Otras lecturas:
http://snowball.millersville.edu/
http://www.tesag.jcu.edu.au/
http://bss.sfsu.edu:224/
http://www.auf.asn.au/meteorology/