Какво причинява изместването на коланите за вятър и налягане?

Всички движения на въздуха се коренят в разликите в налягането в атмосферата, наречени градиенти на налягането. Систематичните разлики в земната температура на Земята оказват влияние върху въздушното налягане и значителните модели на налягане, които се запазват във времето, се наричат ​​ремъци под налягане или вятърни колани. Вятърните колани зависят от температурата, така че температурните промени могат да движат коланите и също да променят моделите на вятъра.

Топлината от слънцето е най-силна на екватора, където слънчевите лъчи са по-интензивни. Това означава, че повърхността на сушата и океана в близост до екватора има тенденция да бъде по-топла от другаде. Други фактори водят до разлики в температурата на повърхността, като географията на сушата, а океаните са склонни да бъдат по-хладни и по-стабилни в температурата от сушата. Крайният резултат е, че има големи, систематични дисбаланси в повърхностните температури на Земята в допълнение към по-малките, локални.

Повърхностните температури влияят върху температурата на въздуха над тях. Тъй като по-горещият въздух е по-малко плътен, той има тенденция да се издига, докато обратното е вярно за хладния въздух - той е по-плътен и има тенденция да потъва. Надигащият се топъл въздух създава ниско налягане, а потъващият хладен въздух създава високо налягане. Разликата в налягането между всякакви две точки в атмосферата се нарича градиент на налягането. Тъй като въздухът се движи от високо налягане към ниско налягане, градиентите на налягането създават вятър, като предизвикват бързи движения на въздуха от високо до ниско налягане.

Някои движения на въздуха са резултат от систематичните градиенти на налягането, които възникват вследствие на широтните промени в повърхностната температура на Земята. Един забележителен пример е клетката Хадли, движение на топъл въздух от тропиците, което се издига, тече към полюсите и след това се охлажда и потъва на около 30 градуса северно и южно от екватора. Това движение създава пояси с ниско налягане в тропиците и високо налягане в умерения пояс, където въздухът потъва.

Тъй като както малките ветрове, така и по-големите ремъци под налягане се задвижват от температурни разлики, промените в температурата на повърхността могат да ги променят. Например, събитията ENSO (южно трептене), като El Nino и La Nina, включват несезонни промени в температурата на океана, които могат да увеличат или намалят силата на вятърните колани през земно кълбо. По същия начин, когато центровете с ниско или високо налягане се движат през дадена област, те могат да променят потока на местния вятър и дори да създават бури. Тропическите циклони идват от зоните с ниско налягане в тропиците и техните мощни ветрове са едни от най-силните на планетата.