Wat veroorzaakt het verschuiven van wind- en drukbanden?

Alle luchtbewegingen vinden hun oorsprong in drukverschillen in de atmosfeer, drukgradiënten genoemd. Systematische verschillen in de landtemperatuur van de aarde beïnvloeden de luchtdruk, en significante drukpatronen die in de loop van de tijd aanhouden, worden drukriemen of windriemen genoemd. Windriemen zijn afhankelijk van de temperatuur, dus temperatuurveranderingen kunnen de riemen verplaatsen en ook windpatronen veranderen.

De warmte van de zon is het sterkst op de evenaar, waar de zonnestralen intenser zijn. Dit betekent dat het land- en oceaanoppervlak nabij de evenaar meestal warmer is dan elders. Andere factoren leiden tot verschillen in oppervlaktetemperatuur, zoals de geografie van het land, en oceanen zijn doorgaans koeler en stabieler in temperatuur dan land. Het eindresultaat is dat er grote, systematische onevenwichtigheden zijn in oppervlaktetemperaturen op aarde, naast kleinere, lokale.

Oppervlaktetemperaturen beïnvloeden de temperatuur van de lucht erboven. Omdat hetere lucht minder dicht is, heeft het de neiging om te stijgen, terwijl het omgekeerde geldt voor koele lucht - het is dichter en heeft de neiging om te zinken. Opstijgende warme lucht zorgt voor lage druk en dalende koude lucht zorgt voor hoge druk. Het drukverschil tussen twee willekeurige punten in de atmosfeer wordt de drukgradiënt genoemd. Omdat lucht van hoge druk naar lage druk beweegt, creëren drukgradiënten wind door snelle luchtbewegingen van hoge naar lage druk te induceren.

Sommige luchtbewegingen zijn het resultaat van de systematische drukgradiënten die ontstaan ​​door veranderingen in de breedtegraad van de temperatuur van het aardoppervlak. Een opmerkelijk voorbeeld is de Hadley-cel, een beweging van warme lucht uit de tropen die opstijgt, naar de polen stroomt en vervolgens afkoelt en zakt op ongeveer 30 graden ten noorden en ten zuiden van de evenaar. Deze beweging creëert banden van lage druk in de tropen en hoge druk in de gematigde zone waar de lucht zakt.

Omdat zowel kleine winden als grotere drukbanden worden aangedreven door temperatuurverschillen, kunnen veranderingen in temperatuur aan het oppervlak ze veranderen. Zo omvatten ENSO-gebeurtenissen (zuidelijke oscillatie), zoals El Nino en La Nina, ongebruikelijke veranderingen in de temperatuur van de oceaan die de sterkte van de windriemen over de oceaan kunnen vergroten of verkleinen wereldbol. Evenzo, wanneer centra van lage druk of hoge druk door een gebied bewegen, kunnen ze de stroom van lokale wind veranderen en zelfs stormen veroorzaken. Tropische cyclonen komen uit lagedrukgebieden in de tropen en hun krachtige winden behoren tot de sterkste ter wereld.