¿Qué causa las diferencias de presión que resultan en el viento?

El aire que fluye de las zonas de alta presión a las zonas de baja presión provoca vientos, al igual que la forma en que el aire brota de una llanta o un globo pinchados. El calentamiento y la convección desiguales generan las diferencias de presión; las mismas tendencias crean corrientes en una cacerola de agua calentada en una estufa. La diferencia en este caso es que el corrientes de convección que crean vientos tienen lugar en una escala mucho mayor.

El aire caliente se expande y se vuelve menos denso, lo que hace que suba, mientras que el aire frío se contrae y se vuelve más denso, lo que hace que se hunda. En las regiones donde el aire es cálido, se elevará y el aire frío se precipitará debajo de él para ocupar su lugar. A medida que el aire caliente se eleva, se enfría y finalmente se hunde de nuevo al suelo en otro lugar. Las corrientes creadas por estas tendencias se denominan corrientes de convección.

La superficie de la Tierra se calienta de manera desigual por el sol. El eje de rotación de la Tierra está inclinado con respecto a su órbita; el hemisferio que apunta hacia el sol experimenta el verano, mientras que el otro hemisferio experimenta el invierno. Las regiones cercanas al ecuador reciben más luz solar durante el año que cualquier otra región. Este calentamiento desigual crea corrientes de convección gigantescas que transportan el calor al norte y al sur lejos del ecuador; estas corrientes se denominan células de Hadley y los vientos que generan se denominan vientos alisios.

Otro factor importante es la diferencia entre océano y tierra. La tierra se calienta y enfría más rápidamente que el mar. En el día a día, esto crea las llamadas brisas de mar y tierra. Durante el día, la tierra se calienta rápidamente, por lo que el aire sobre la tierra se eleva antes de fluir hacia el mar, mientras que el aire frío sobre el mar se hunde antes de regresar a la tierra. El resultado es una "brisa marina" que sopla tierra adentro desde el océano. Durante la noche, por el contrario, el mar es más cálido que la tierra, por lo que el patrón se invierte y la brisa ahora sopla de regreso al mar.

En escalas de tiempo más largas, la diferencia entre el mar y la tierra impulsa patrones de viento a gran escala como los monzones. Durante el verano, el mar es más frío que la tierra y el aire húmedo fluye del océano a la costa, lo que a menudo provoca fuertes lluvias. Durante el invierno, el patrón se invierte, al igual que con la brisa diaria de mar y tierra. Hay muchos otros patrones de viento locales y regionales interesantes que se desarrollan, pero todos tienen esto en común: son causados ​​por el calentamiento desigual de la superficie de la Tierra por el sol.