Kas izraisa vēja un spiediena jostu maiņu?

Visu gaisa kustību saknes ir spiediena starpības atmosfērā, ko sauc par spiediena gradientiem. Sistemātiskas Zemes zemes temperatūras atšķirības ietekmē gaisa spiedienu, un ievērojamus spiediena modeļus, kas saglabājas laika gaitā, sauc par spiediena jostām vai vēja jostām. Vēja jostas ir atkarīgas no temperatūras, tāpēc temperatūras izmaiņas var pārvietot jostas un mainīt arī vēja modeļus.

Saules siltums ir visspēcīgākais pie ekvatora, kur saules stari ir intensīvāki. Tas nozīmē, ka zeme un okeāna virsma pie ekvatora mēdz būt siltāka nekā citur. Citi faktori noved pie virsmas temperatūras atšķirībām, piemēram, zemes ģeogrāfija, un okeāni mēdz būt vēsāki un stabilāki temperatūrā nekā sauszemes. Galarezultāts ir tāds, ka uz Zemes papildus lielākām, vietējām temperatūrām pastāv liela, sistemātiska virsmas temperatūras nelīdzsvarotība.

Virsmas temperatūra ietekmē gaisa temperatūru virs tām. Tā kā karstāks gaiss ir mazāk blīvs, tam ir tendence pieaugt, savukārt vēsam gaisam ir otrādi - tas ir blīvāks un mēdz grimt. Pieaugot siltam gaisam, rodas zems spiediens, un vēsā gaisa grimšana rada augstu spiedienu. Spiediena starpību starp jebkuriem diviem atmosfēras punktiem sauc par spiediena gradientu. Tā kā gaiss pāriet no augsta spiediena uz zemu spiedienu, spiediena gradienti rada vēju, izraisot ātras gaisa kustības no augsta līdz zemam spiedienam.

Dažas gaisa kustības ir sistemātisku spiediena gradientu rezultāts, kas rodas no Zemes virsmas temperatūras izmaiņām platuma virzienā. Viens ievērojams piemērs ir Hadlija šūna - siltā gaisa kustība no tropiem, kas paceļas, plūst uz stabu pusi un pēc tam atdziest un grimst aptuveni 30 grādos uz ziemeļiem un dienvidiem no ekvatora. Šī kustība rada zema spiediena jostas tropos un augstu spiedienu mērenajā zonā, kur gaiss grimst.

Tā kā gan mazos vējus, gan lielākas spiediena jostas virza temperatūras starpības, temperatūras izmaiņas virsmā tās var mainīt. Piemēram, ENSO (dienvidu svārstību) notikumi, piemēram, El Nino un La Nina, ietver sezonālu okeāna temperatūras izmaiņas, kas var palielināt vai samazināt vēja jostu izturību visā globuss. Līdzīgi, kad zema spiediena vai augsta spiediena centri pārvietojas pa teritoriju, tie var mainīt vietējā vēja plūsmu un pat radīt vētras. Tropiskie cikloni nāk no zema spiediena zonām tropos, un to spēcīgais vējš ir viens no spēcīgākajiem uz planētas.