¿Cuál es el origen de los vientos en la atmósfera y cómo se forman estos vientos?

¿Estás listo para una explicación no convencional? Otras explicaciones (advección, por ejemplo) no son tan erróneas como incompletas y carecen de detalles (a veces detalles importantes) que son necesarios para conceptualizar adecuadamente el flujo atmosférico.

Primero algunos hechos básicos:

1) Nuestra atmósfera es una gran esponja para la energía. Este es el resultado de la fricción de los gases.

2) En consecuencia, hay una gran cantidad de energía en nuestra atmósfera. Las moléculas se mueven muy rápido, 900 millas por hora. Generalmente nos referimos a esta energía como presión de aire. Lo creas o no, esta energía (presión del aire) es la fuente de la energía que impulsa los vientos, pero tal vez no de la manera que podrías asumir primero:

3) Los medios o mecanismos por los cuales la energía en el aire (presión del aire) se convierte en viento implica la aerodinámica.

4) La aerodinámica requiere una superficie que pueda reflejar energía y / o aislar un flujo de la fricción de los gases.

5) Debido a la fricción de los gases, las corrientes, como las corrientes en chorro, no podrían existir en nuestra atmósfera a menos que hubiera alguna forma de aislar el flujo de la corriente de la fricción de los gases. Nuevamente, esto implica la existencia de una superficie que puede reflejar la energía en un flujo de corriente: aerodinámica.

6) En y a lo largo de las capas límite entre el aire húmedo y el aire seco, con la inclusión de energía (cizalladura del viento) emerge una fase de plasma de H2O. Este plasma proporciona la superficie que refleja la energía en un flujo de corriente.

(Por cierto: este “plasma” es claramente observable como el “aire espeso” que comprende el cono / vórtice de los tornados).

7) Este plasma tiende a girar alrededor del eje central de flujo produciendo una estructura tubular (un vórtice) que aísla aún más el flujo de una corriente (las corrientes de chorro) de la fricción de los gases. Este aislamiento y el reflejo de energía mencionado anteriormente en un flujo de corriente es la razón de los fuertes vientos de la corriente en chorro.

8) La corriente en chorro se encuentra en el límite entre la estratosfera y la troposfera. La razón por la que se encuentra aquí es porque, como se explica en el punto 6 anterior, el plasma debe tener un límite entre el aire húmedo y el aire seco, y eso es lo que existe entre la estratosfera muy seca y la troposfera relativamente húmeda.

9) Este no es un sistema perfecto porque eventualmente la humedad cae y la estructura de la corriente en chorro se rompe, esto causa vientos (advección) que generalmente siguen la misma dirección que la corriente en chorro. Entonces, en cierto sentido, la corriente en chorro, al ser una tubería con fugas de energía dirigida y enfocada, arrastra al resto de la atmósfera. Y esto explica por qué prevalecen los vientos dominantes.

10) Además, la corriente en chorro tenderá a rastrear tormentas. Las tormentas llevan más humedad hacia arriba (a veces hasta la estratosfera inferior) y esto funciona para restablecer el contenido de humedad en la troposfera superior.

11) Algunas veces, estas corrientes de chorro descendentes mencionadas anteriormente encontrarán una capa límite húmeda / seca en la atmósfera inferior. Esto puede resultar en la revigorización de una corriente en chorro, suministrándole el recurso (capa límite húmeda / seca) que necesita para crecer. Y esto puede, a veces, permitirle crecer hasta el suelo para producir un tornado.

12) Se pueden lograr tornados atenuantes al interrumpir la suavidad, la longitud y la integridad de las capas límite húmedas / secas en la troposfera inferior.

Es importante tener en cuenta que sin el plasma a base de H2O que mencioné anteriormente, las corrientes de chorro (y los tornados) no podrían existir porque la fricción de los gases impediría la conservación de la energía (velocidad del viento) que los hace posibles. Y dado que las corrientes en chorro son las que alimentan los vientos predominantes, los vientos dominantes tampoco existirían sin este plasma a base de H2O. Y todo esto es bueno porque las condiciones climáticas (generalmente) relativamente tranquilas que experimentamos en este planeta tampoco existirían (en teoría).

La idea errónea general es que los vientos predominantes son producidos por la presión diferencial del aire. Como expliqué anteriormente, aunque en realidad esto no está completamente equivocado, este tipo de flujo generalmente no puede superar el efecto esponjoso de la fricción de los gases.

Para más información, sigue este enlace:
Lo que nunca sospechó del agua en la atmósfera

Estoy seguro de que esta pregunta ha sido respondida anteriormente en otra forma. Ah, sí, aquí está uno:

¿Por qué sopla el viento?

Como dijeron una o más respuestas, una diferencia en la presión es la razón principal y única. Podría ser el calentamiento (expansión) / enfriamiento (contrato), o las diferencias de los mismos, pero con el problema de la presión vertical (¿Boyles / Charles Laws?), Pero se reduce a la presión.

Espero que encuentres útil este enlace

¿Por qué los vientos planetarios soplan en un patrón tan peculiar?

El viento sopla esencialmente por dos razones

  • Convección de aire
  • Rotación de la tierra

La convección hace que el aire caliente se eleve y se mueva hacia los polos desde el ecuador y la rotación provoca una desviación de estos vientos debido a la Fuerza de Coriolis. Así es como soplan los vientos globales. La temperatura y la presión locales pueden modificarlos en cierta medida.

El enlace da una explicación un poco mejor con diagramas.

El factor dominante en la creación de viento es una diferencia de presión de un lugar a otro, denominada fuerza de gradiente de presión. La presión y el viento están muy conectados. Existen otros factores complicados, como la gravedad y la rotación de la Tierra, pero la principal fuerza impulsora del viento es la fuerza del gradiente de presión. El aire se acelera de alta presión a baja presión, como podemos ver en los neumáticos, que se inflan a un valor de presión superior a la presión atmosférica. Cuando se pincha el neumático, el aire fluye hacia una presión más baja.

Calentamiento diferencial del aire, causado por las diferentes cantidades y ángulos de luz solar que golpean la superficie y por las capacidades de retención de energía del terreno (ya sea agua o tierra) debajo; combinado con la rotación de la tierra y sus efectos en la atmósfera a medida que se mueve. Esto hace que las masas de aire de diferentes temperaturas se hundan, se eleven y se muevan lateralmente en patrones climáticos predecibles, que a su vez crean varios movimientos caóticos de aire más pequeños que constituyen el clima.

Quiero proporcionar una conjetura algo educada antes de escribir una respuesta súper científica precisa.

Tiene algo que ver con la fluctuación de la presión del aire debido a la composición de nuestra atmósfera y también con la fricción de la superficie terrestre, creando movimientos de aire y cambios de presión debido a características físicas como cuerpos de agua y montañas. Estas características ayudan a formar ‘bolsas’ de presión de aire. Los vientos alisios podrían tener algo que ver con la rotación de la Tierra o quizás con el efecto gravitacional de la Luna, similar a cómo se forman las ondas.

Me atendré a cosas que sé de ahora en adelante. Espero que esto apenas haya ayudado.

Aislamiento desigual por el sol. Más directo en el ecuador: el clima es la transferencia de calor a los polos