Vítr hraje v počasí Země důležitou roli. Oficiální nejrychlejší rychlost větru 253 mil za hodinu nastala v roce 1996 během cyklónu Olivia v Austrálii. Neoficiální nejrychlejší vítr, 318 mil za hodinu, jak jej vypočítal Dopplerův radar, se stal během tornáda poblíž Oklahoma City v roce 1999. Pochopení toho, co způsobuje vítr, zejména těchto ničivých větrů, začíná pochopením toho, jak Slunce ohřívá povrch Země.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Vítr se vytváří, když se vzduch pohybuje z vysokotlakého systému do nízkotlakého systému. Čím větší je tlakový rozdíl, tím silnější je vítr. Teplotní rozdíly způsobují tyto tlakové rozdíly.
Energie ze slunce
Energie Slunce nerovnoměrně ohřívá zemskou atmosféru. Na rovníku je ohřev relativně konzistentní, zatímco sluneční energie se šíří se zvětšováním zeměpisné šířky na větší a větší plochu. Tento rozdíl v distribuci energie vytváří globální vzory větru.
Při zahřívání atmosféry stoupá teplejší vzduch, který vytváří oblasti s nižším tlakem. Chladnější a hustší vzduch tvořící sousední vysokotlaké systémy se pohybuje a vyplňuje prostor, který zanechává stoupající teplejší vzduch. Teplý vzduch se ochlazuje, když se blíží k vrcholu troposféry, a klesá zpět k povrchu Země a vytváří v atmosféře konvekční proudy.
Vysokotlaké povětrnostní systémy jsou obvykle výsledkem vzorů chladnějšího vzduchu, zatímco nízkotlaké povětrnostní systémy jsou obvykle výsledkem vzorů teplejšího vzduchu.
Coriolisův efekt a směr větru
Pokud by se Země netočila, mohly by konvekční proudy v atmosféře vyvinout větry, které by foukaly z pólů až k rovníku. Rotace Země kolem své osy však způsobuje Coriolisův efekt. Rotující Země odchyluje vítr od přímky do křivky. Čím silnější je vítr, tím větší je křivka.
Na severní polokouli jsou křivky vychýlení doprava. Na jižní polokouli vychylovací křivky doleva. Další způsob, jak posoudit směr Coriolisova jevu, je z pohledu astronauta, který se vznáší přímo nad severním pólem. Heliový balón uvolněný na sever od rovníku by se pohyboval proti směru hodinových ručiček.
Pokud by byl astronaut místo nad jižním pólem a balón byl vypuštěn jižně od rovníku, zdálo by se, že balón letěl ve směru hodinových ručiček.
Trade Winds, Westerlies a Polar Easterlies
Mezitím, když se vracíme k rovníku, je chladicí vzduch v horní části sloupce stoupajícího vzduchu odsunut stranou a začíná padat zpět na zemský povrch. Coriolisův efekt otáčí stoupající a klesající vzduch nejblíže k rovníku do vzoru větru nazývaného pasáty. Na severní polokouli pasáty proudí ze severovýchodu na jihozápad, zatímco na jižní polokouli pasáty z jihovýchodu na severozápad.
Vzor větru ve středních zeměpisných šířkách proudí v opačném směru, obvykle na západ k východu. Počasí v USA se pohybuje od západního pobřeží k východnímu. Tyto větry se nazývají západní.
Nad 60 ° severní šířky a pod 60 ° jižní šířky se vítr snaží foukat směrem k rovníku, ale Coriolisův jev krouží vítr ve vzoru zvaném polární velikonoce.
První průzkumníci se dozvěděli o těchto obecných vzorcích a použili je k prozkoumání světa. Tyto větrné vzorce poskytovaly stálý zdroj pohonu pro plachetnice cestující z Evropy a Afriky do Nového světa a zpět.
Teplota, tlak vzduchu a vítr
Tlakové rozdíly, které způsobují vítr, jsou způsobeny teplotními rozdíly. Může se zdát, že místní větrné vzorce porušují globální větrné vzorce, dokud nebudou prozkoumány podrobněji.
Pozemní a mořský vánek
Plochy půdy se zahřívají a ochlazují rychleji než voda. Během dne se země zahřívá, což ohřívá vzduch nad zemí. Teplý vzduch stoupající nad pevninou přitahuje chladnější vzduch z vody. V noci dochází k obrácenému procesu.
Voda udržuje teplotu déle než pevnina, takže teplejší vzduch stoupá a odtahuje chladnější vzduch nad pevninu. Tento pobřežní vzor se vyskytuje s místně postupnými nebo mírnými tlakovými rozdíly. Silnější tlakové systémy popírají mírný rozdíl mezi půdou a vodou, který tyto vánky způsobuje.
Horské a údolní větry
Podobný místní jev se vyskytuje v horských oblastech. Slunce ohřívá zem, která ohřívá sousední vzduch. Ohřátý vzduch stoupá a chladnější vzduch dále od země se pohybuje dovnitř a tlačí teplejší vzduch nahoru na horu. V noci ochlazuje pozemní chlazení vzduch sousedící se zemí.
Chladnější a hustší vzduch proudí dolů z hory. Toto proudění vzduchu se může stát koncentrovaným vánkem v kaňonech označovaných jako odvodnění studeného vzduchu.
Tornáda a hurikány
Extrémní větry tornád a hurikánů také vyplývají z tlakových rozdílů. Extrémně malá vzdálenost mezi vysokotlakou vnější vrstvou a nízkotlakým jádrem může generovat rychlost větru přesahující 200 mph. Beaufortova stupnice větru hodnotí tyto větry na základě pozorovaných jevů. (Viz odkazy na větrnou stupnici Beaufort)
