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Circulación General Atmosférica

Pensando este finde en temas meteorológicos se me ocurrió realizar este post acerca de la dinámica de la atmósfera, y realizándolo he ido “auto aprendiendo” cosas que no se me habían ocurrido antes.
Es muy de agradecer que se comenten los fallos que veais pues no he consultado ninguna fuente (salvo para alguna fórmula)
Vayamos al grano.
Existen muchas afirmaciones y teorías acerca de la dinámica atmosférica, todas ellas como resulta lógico comprender, y como todo en la Tierra se fundamenta en la acción solar.
Podemos afirmar que la atmósfera no tiene ni un principio ni un final definidos, por ende la circulación atmosférica tampoco, debido precisamente a la redondez de la Tierra. Lo podemos comparar con una pelota, si la observamos nos daremos cuenta que no tiene un extremo definido por tratarse de una circunferencia.

En temas de dinámica catalogaremos (por empezar por alguna parte) el ecuador como el inicio de toda la cuestión y nos centraremos en el hemisferio norte aunque básicamente sería igual situarnos en cualesquiera puesto que las condiciones son iguales para ambos, con la excepción de que el hemisferio sur posee menor volumen de tierra lo que hace que las condiciones sean ciertamente distintas dependiendo del hemisferio en el que nos encontremos.

Partimos pues desde el ecuador. Como por todos es sabido la acción de los rayos solares en la franja ecuatorial es máxima por la orientación de la Tierra hacia el sol que permite que los rayos solares transportados mediante ondas electromagnéticas que atraviesan el espacio incidan de forma máxima en el ecuador.
Este aporte de rayos solares máximos hace que la zona ecuatorial sea mas cálida ya que la acción solar calienta la superficie y el aire que se encuentra inmediatamente por encima de esta, calentando de abajo arriba, aunque ya nos vamos adentrando en termodinámica a lo que ya dedicaré otro espacio.

Nos quedamos con la idea principal de que en el ecuador el ambiente que reina es cálido durante todo el año. Este aporte de aire cálido hace que la densidad del propio aire sea escasa, o lo que es lo mismo aire más ligero que ascenderá principalmente mediante convección a las capas altas atmosféricas generándose continuamente corrientes convectivas muy efectivas, grandes nubes de gran ascenso vertical: cumulonimbus, que por el gran disparo dinámico de la zona se propagan hasta alturas superiores a los 20km llegando hasta el techo de la troposfera.
A ello hay que sumársele que en las zonas ecuatoriales la altitud de las diferentes capas atmosféricas es mayor que sobre otras zonas del planeta, posiblemente sea debido a que el ecuador supone la zona mas alejada al núcleo de la Tierra y por tanto la acción de la gravedad es menor aquí, permitiendo que el aire esté menos apelmazado.
En los polos sin embargo la distancia al núcleo se reduce y la acción de la gravedad se incrementa apelmazando aún mas el aire.

Otra teoría y parece mas lógica es la siguiente: al incidir los rayos solares más perpendiculares sobre el ecuador hace que la densidad del aire sea menor lo que permite ondularse de forma convexa hacia arriba, repercutiendo sobre todas las capas atmosféricas (son suposiciones mías...)
Como decía esta gran convección que se produce en el ecuador llega hasta el techo de la troposfera ecuatorial e incluso se adentra ligeramente en la estratosfera alcanzándose así el nivel de equilibrio (y una vez mas nos adentramos en el fascinante mundo de la termodinámica), pero claro el aire ascendente posiblemente haya ascendido varias veces en un mismo lugar, por lo que podemos afirmar que la atmósfera es un bucle de repetición.
Este aire ascendente como digo, debe provenir de otras regiones. En efecto, desde ambos hemisferios fluyen vientos con objeto de rellenar el vacío que queda en superficie por la cantidad de aire ascendente, son los vientos alisios que convergen en el “ecuador térmico” que no necesariamente tiene que coincidir con el ecuador geográfico, forman así la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) delimitándose mediante un Frente Intertropical (FIT), por lo que el aire asciende continuamente formando células convectivas muy definidas.
En tierra también se observa la repercusión de esta configuración atmosférica, sobre todo en la vegetación, y esque se produce un intercambio mutuo de “energía” tierra-atmósfera. La gran pluviosidad tan definida y constante de la zona hace que el terreno sea muy fértil desarrollándose una maleza muy espesa que no se observa en ningún otro punto de la Tierra con semejantes características. Este follaje también aporta grandes cantidades de humedad al ambiente lo que proporciona un aporte de convectividad, a ello hay que sumársele el efecto del albedo radiativo que hace posible que los rayos solares se absorban en el terreno proporcionando una homogeneidad climática destacada, observamos así la citada relación existente.

Prosigamos ya con la atmósfera. Nos habíamos quedado en las corrientes convectivas de la ZCIT, pero ¿a dónde se dirige este aire que asciende continuamente? Ya que la atmósfera es un fluido caótico, determinando así su dinamismo, imposibilita el hecho de que se produzcan acumulaciones de aire en las distintas zonas de la atmósfera y vacíos acusados en otras. Pues bien, este aire que asciende y que generalmente desarrolla áreas de tormentas en tierra significantes se prolonga en sentido contrario a los vientos alisios en tierra, originándose en el seno del aire un “contralisio” y se dirige hacia el N buscando las regiones mas densas de aire (los Polos) (nos centramos en el H.Norte). Antes de abandonar la zona ecuatorial para dirigirnos a la subtropical conviene conocer un factor físico muy importante.

Existe un fenómeno muy destacado, la aceleración de Coriolis que “desvía” el viento hacia diversos ángulos. Lo entrecomillo debido a que verdaderamente el viento no se desvía, sino que la Tierra al rotar da la impresión de que desvía el aire, pero si desde un punto (P) exterior a la Tierra pudiésemos observar el viento veríamos que éste discurre sin variación y que la Tierra al girar de W a E da la impresión de que llega a un lugar desviado al que le correspondería.
Con el ejemplo de un disco giratorio se puede observar también fácilmente.
Si tenemos un disco de vinilo numerado del 1 al 8 situado sobre un tocadiscos (representando a la Tierra) y lanzamos un proyectil (representando al viento) por encima, hacia el numero 2, a la vez que ponemos en marcha mínimamente el tocadiscos veríamos como en vez de acabar en el número 2 acabaría en el 3.



Se extrae de aquí que el proyectil no se desvía sino que el disco se desvía aparentando, si nos encontrásemos en el interior del disco, que lo que se ha desviado ha sido el proyectil y no el disco. Este hecho también sucede sobre la Tierra debido a que el viento es dinámico y a pesar de estar sometido a la fuerza de la gravedad es algo independiente de la superficie (en altura fundamentalmente).
Este fenómeno aparenta una desviación, como ya he mencionado, del viento hacia la derecha en el hemisferio norte y viceversa en el hemisferio sur. El parámetro de Coriolis es máximo en el Polo y nulo en la franja ecuatorial.