L'air se déplaçant entre des régions de pression différente est appelé vent. Les différences de température entre les régions, résultat des variations de l'énergie solaire reçue à la surface de la Terre, provoquent les différences de pression qui entraînent les vents. La rotation de la Terre affecte la direction des vents dans ce qu'on appelle l'effet Coriolis. Les différences de pression se manifestent aux niveaux local et mondial, entraînant des vents localisés variables ainsi que des courants d'air mondiaux constants.
Différences de pression
La densité de l'air est inversement proportionnelle à la température. L'air chaud est donc moins dense et monte par l'air plus froid. Lorsqu'une région de la surface de la Terre est chauffée par le soleil, l'air au-dessus de la surface se réchauffe, ce qui l'amène à s'élever. Le mouvement ascendant de l'air crée une région de basse pression. La nature recherche toujours l'équilibre et donc l'air des régions environnantes de haute pression s'écoule vers la région de basse pression pour égaliser la différence de pression. Le résultat est le vent.
L'effet Coriolis
Le vent ne souffle pas simplement en ligne droite des zones de haute à basse pression. Au lieu de cela, il suit un chemin courbe. La courbure du vent est causée par la rotation de la Terre et s'appelle l'effet Coriolis. L'ingénieur français Gaspard Coriolis a découvert et expliqué que « la trajectoire de tout objet mis en mouvement au-dessus d'un surface tournante se courbera par rapport aux objets sur cette surface », selon un 2010 Universe Today article. L'effet Coriolis provoque une courbe des vents vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud, du point de vue d'une personne debout à la surface.
Vents locaux
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Selon la North Carolina State University, la quantité d'énergie solaire absorbée par la surface de la Terre dépend de la « latitude de l'emplacement, de la pente et de la surface (la saleté se réchauffe plus rapidement que l'eau, par exemple)." A une latitude donnée, les variations d'absorption d'énergie solaire provoquent des variations de pression atmosphérique et donnent lieu à des les vents. Les brises côtières sont un exemple de tels vents. Pendant la journée, la terre se réchauffe plus rapidement que la mer, provoquant des vents soufflant vers la terre. La nuit, la terre se refroidit plus rapidement que la mer et le schéma est inversé.
Vents mondiaux: la cellule de Hadley
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La cellule de Hadley est un modèle de circulation d'air qui se produit sous les tropiques et entraîne ce qu'on appelle les alizés. L'équateur reçoit plus d'énergie solaire que les pôles. L'air chaud à l'équateur monte et s'écoule vers les pôles bien au-dessus de la surface de la Terre. En se déplaçant vers les pôles, il se refroidit et finit par revenir à la surface de la Terre dans les régions subtropicales. L'air se déplace ensuite le long de la surface de la Terre vers la zone de basse pression créée par l'air ascendant à l'équateur. Le vent qui en résulte est courbé vers l'ouest par l'effet Coriolis.