Dinamica de los vientos

6.4. Teoría de la circulación atmosférica Movimientos de masas de aire Los ritmos de calentamiento y enfriamiento de la atmósfera originan desequilibrios térmicos, y éstos producen movimientos de masas de aire, o sea, viento. En una Tierra que no girara, el viento se movería en dirección de los gradientes de presión atmosférica, circulando de mayor a menor presión y perpendicularmente a las isobaras. Este modelo debe ser modificado ya que el giro de la Tierra sobre su eje produce sobre los cuerpos en movimiento en su superficie, una fuerza aparente, realmente un efecto llamado de Coriolis (ver figura), que produce un desvío de su trayectoria inicial. Este desvío se puede explicar así: Un objeto en movimiento tiende a mantener una trayectoria rectilínea independiente; sin embargo, el sistema de
referencia que utilizamos para observar y describir este movimiento sobre la superficie de la Tierra son puntos que consideramos fijos sobre esta misma superficie (sistema de coordenadas geográficas, posición de los continentes, …), pero que en realidad, debido a la rotación de la Tierra, están cambiando constantemente de posición. De este modo, aunque la trayectoria del objeto sobre la superficie sea rectilínea, al estar el sistema de referencia en constante movimiento, la trayectoria aparentemente es curvada, sufriendo un desvío respecto de una recta.La dirección del desvío viene determinada por la ley de Ferrel: cualquier objeto o fluido que se muevahorizontalmente (en línea recta) en el hemisferio norte, tiende a ser desviado hacia la derecha de su trayectoria, independientemente de la dirección que tenga. En el hemisferio sur la desviación es similar, pero hacia la izquierda de la trayectoria. La fuerza o efecto de Coriolis es nula en el Ecuador y máxima en los polos, ya que
depende del ángulo entre el eje de rotación y la superficie sobre la que se desplaza el móvil, siendo máximo cuando es 90° y nulo a 0°. Esta fuerza aparente tiende a desviar los fluidos con más intensidad que los objetos sólidos, de modo que las circulaciones de aire y océanos están muy influenciadas por ella. circulación atmosférica Para explicar el modelo de distribución de vientos a escala planetaria debemos tener en cuenta que:La Tierra gira y produce un efecto dinámico (efecto de Coriolis) y que insolación y por la tanto el flujo térmico hacia la atmósfera, es máximo en el Ecuador y mínimo en los polos. Podemos pues considerar la existencia de una fuente caliente en el primero y una fuente fría en los segundos. Ahora bien, si consideramos el caso real de la Tierra en rotación, el efecto Coriolis desvía tanto los
vientos en altura hacia los polos, como los vientos superficiales de retorno hacia el Ecuador, distorsionando el modelo. La diferente repartición de tierras y océanos también produce variaciones en especial, en los polos. Teniendo en cuenta la Tierra en movimiento, y considerando sólo el hemisferio norte (en el sur la
disposición es igual, pero en espejo), el sistema funciona así:Los vientos superiores en dirección norte son desviados hacia la derecha, resultando que entre los 20 y
30° de latitud acaban circulando hacia el este. Como ya no progresan hacia los polos, el aire tiende a acumularse en la zona subtropical, y la sobrecarga produce un movimiento descendente; se origina en superficie un cinturón de altas presiones subtropicales. El aire que desciende, al llegar cerca de la superficie, se dirige una
pequeña parte hacia los polos, y la mayor parte hacia el Ecuador. El que viaja hacia el Ecuador será desviado hacia el oeste, creándose un flujo de
vientos del este (vientos del este tropicales en niveles superiores y Alisios en superficie, cuya dirección es NE en el hemisferio norte). Estos vientos del este forman una ancha y profunda corriente de aire sobre el cinturón ecuatorial, los denominados vientos ecuatoriales. En la zona ecuatorial, estos vientos del E y NE convergen y el aire asciende de nuevo, cerrando así el ciclo. Este ciclo forma dos células de convección denominadas Células de Hadley. Por otro lado, el viento que se propaga
hacia los polos desde los cinturones de Altas presiones subtropicales, se desvía también por fuerza de Coriolis y cambia para seguir los paralelos en dirección O-E  formando los vientos del oeste en altura. Entre los 40 y 50° de latitud teníamos precisamente una corriente en chorro polar (dirección O-E) entre dos hojas de la Tropopausa en altura. En esta zona entran en contacto el aire frío polar con el más cálido, procedente en última instancia del Ecuador; el contacto entre ambas origina el frente frío polar. La corriente en chorro está perturbada por amplias ondulaciones llamadas ondas de Rossby, que sedesarrollan en el frente polar. Las ondulaciones se invaginan lentamente, el aire frío penetra en las bajas latitudes en profundos entrantes y se constituyen en hondonadas de baja presión en altura. El aire cálido tropical se
intruye como cuñas entre las depresiones, formando núcleos de altas presiones en la Troposfera. Por último, las depresiones son estranguladas, llegando a desligarse de la masa inicial, pasando por último a ser una borrasca aislada en altura. Este proceso transporta aire frío hacia bajas altitudes y cálido a las altas, de modo que se mezclan horizontalmente (proceso de advección). Así se produce el transporte del excedente de calor hacia latitudes elevadas, manteniendo el balance global de calor.
En las regiones de latitudes más altas se desarrollan los vientos polares. En la Antártida se desarrolla constantemente una zona de altas presiones, que en el Ártico no se reconoce tan claramente debido a la presencia de las grandes masas contintentales de Eurasia y América del Norte. Aproximadamente sobre los polos hay una
zona de descenso de aire frío que baja hacia latitudes menores, desviándose entonces hacia el O (vientos polares del este). A medida que se aleja de los polos, este aire se calienta y comienza a ascender en altura, regresando a los polos por los niveles altos, y cerrando así la circulación polar.