¿Qué son los vientos planetarios? ¿Cómo trabajan?

Surge de dos fenómenos simples: convección y fuerza de Coriolis. Es posible que haya visto corrientes de convección en un recipiente lleno de agua que se está calentando.

La parte inferior del recipiente está caliente. El agua caliente es menos densa y se eleva por encima del agua fría. Esto sucede con el aire también. El aire cerca del ecuador está caliente y cerca de los polos está frío. Entonces, una suposición general sobre cómo se movería el aire en la atmósfera de la Tierra podría ser algo como esto

Pero esto no cuenta toda la historia. El grosor de la atmósfera de la Tierra es muy pequeño en comparación con la distancia del polo al ecuador. Para tener en cuenta este factor, hacemos nuestro primer experimento: calentar agua en un recipiente, esta vez en un recipiente largo. Vemos que muchas células se forman esta vez.

Y esto da una mejor imagen del movimiento atmosférico del aire. En la atmósfera, el movimiento de aire de largo alcance desde el ecuador hasta los polos se descompone en tres movimientos más pequeños llamados células.

Entonces, el tipo de viento que deberían inducir en la superficie de la Tierra debería verse así

Lo que en realidad está bastante cerca del patrón real. La última pieza restante es la Fuerza Coriolis. Un objeto en un marco giratorio experimenta un empuje lateral llamado fuerza de Coriolis que causa la desviación de los vientos. Los vientos que salen de la pantalla se empujan hacia la izquierda y otros hacia la derecha. Esto nos da el patrón de viento real de la Tierra.

Tada! … Estos son los vientos alisios, los occidentales y los orientales. La publicación original fue escrita aquí ¿Por qué los vientos planetarios soplan en un patrón tan peculiar?

Crédito de imagen de celdas de convección: por I, Eyrian, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/ …

Créditos de imagen de convección: convección de Rayleigh-Benard

Los planetas como Júpiter y Saturno no tienen una superficie sólida, por lo tanto, muestran vientos que no son desviados por las montañas. Bandas organizadas de nubes se mueven hacia el este y el oeste.
La estructura de nubes en bandas es el resultado de dos cosas, el flujo de calor desde el interior y la rotación del planeta.
Imagine un paquete de gas sentado en el ecuador de un planeta en rotación. Se mueve hacia el este, por ejemplo, a 1000 mph. Como se calienta, se eleva. A medida que sube, se enfría y deja de subir, pero el gas caliente desde abajo lo obliga a moverse hacia uno de los polos. Cuando el gas alcanza una latitud más alta, encuentra espacio para descender, pero el gas que está debajo solo se mueve hacia el este a unas 600 mph. Dado que la parcela de gas todavía se mueve hacia el este a 1000 mph, aparecerá como una banda de vientos del este de 400 mph. Este flujo de calor organizado persiste en todas las latitudes. Las bandas alternas se mueven hacia el este y el oeste dependiendo de si el gas tuvo que viajar hacia el norte o hacia el sur para descender.
Vemos esto en la Tierra como la corriente en chorro.

Los vientos locales son causados ​​por cambios locales en la temperatura. Movimientos de aire similares pueden ocurrir a escala mundial en respuesta a variaciones mundiales de temperatura. Estos vastos movimientos se llaman vientos planetarios, y son impulsados ​​por la circulación de aire en unidades atmosféricas llamadas células.

El calor del sol provoca vientos en todo el mundo. Calienta la zona tropical más que las regiones polares porque sus rayos son más directos en el ecuador. El aire caliente y ligero en los trópicos se eleva y fluye hacia los dos polos. Mientras tanto, el aire frío y pesado de los polos se mueve hacia el ecuador.

Las otras respuestas explican los fenómenos. Los vientos planetarios existen en todos los planetas lo suficientemente cerca de la estrella central como para que la afluencia de energía esté por encima de cierto umbral y con atmósferas gaseosas por encima de cierta densidad.

Los vientos planetarios se distribuyen por todo el mundo y soplan en la misma dirección durante todo el año, donde los vientos locales tienen impacto solo en el área local o en un área en particular.