O vento desempenha um papel importante no clima da Terra. A velocidade oficial do vento mais rápida de 253 milhas por hora ocorreu em 1996 durante o ciclone Olivia na Austrália. O vento mais rápido não oficial, 318 milhas por hora calculado pelo radar Doppler, aconteceu durante um tornado perto de Oklahoma City em 1999. Compreender o que causa o vento, especialmente esses ventos destrutivos, começa com a compreensão de como o Sol aquece a superfície da Terra.
TL; DR (muito longo; Não li)
O vento é gerado quando o ar se move de um sistema de alta pressão para um sistema de baixa pressão. Quanto maior a diferença de pressão, mais forte é o vento. As diferenças de temperatura causam essas diferenças de pressão.
Energia do Sol
A energia do Sol aquece a atmosfera da Terra de forma desigual. No equador, o aquecimento é relativamente consistente, enquanto a energia do Sol se espalha por uma área cada vez maior à medida que a latitude aumenta. Essa diferença na distribuição de energia cria padrões globais de vento.
À medida que a atmosfera aquece, o ar mais quente sobe, criando áreas de menor pressão. O ar mais frio e mais denso que forma os sistemas adjacentes de alta pressão se move para preencher o espaço deixado pelo ar mais quente que sobe. O ar quente esfria quando se aproxima do topo da troposfera e afunda em direção à superfície da Terra, criando correntes de convecção na atmosfera.
Os sistemas climáticos de alta pressão normalmente resultam de padrões de ar mais frio, enquanto os sistemas climáticos de baixa pressão geralmente resultam de padrões de ar mais quentes.
Efeito Coriolis e direção do vento
Se a Terra não girasse, as correntes de convecção na atmosfera poderiam desenvolver ventos que iriam soprar dos pólos até o equador. A rotação da Terra em torno de seu eixo, no entanto, faz com que o Efeito Coriolis. A rotação da Terra desvia o vento de uma linha reta para uma curva. Quanto mais forte for o vento, maior será a curva.
No hemisfério norte, as curvas de deflexão para a direita. No hemisfério sul, as curvas de deflexão para a esquerda. Outra forma de considerar a direção do efeito Coriolis é a partir da perspectiva de um astronauta flutuando diretamente acima do Pólo Norte. Um balão de hélio lançado ao norte do equador viajaria no sentido anti-horário.
Se o astronauta estivesse acima do pólo sul e o balão fosse lançado ao sul do equador, o balão pareceria viajar no sentido horário.
Ventos alísios, ventos de oeste e ventos polares
Enquanto isso, voltando ao equador, o ar de resfriamento no topo da coluna de ar ascendente é empurrado para o lado e começa a cair de volta à superfície da Terra. O efeito Coriolis torce o ar que sobe e desce mais próximo do equador no padrão de vento chamado de ventos alísios. No hemisfério norte, os ventos alísios fluem do nordeste para o sudoeste, enquanto no hemisfério sul os ventos alísios fluem do sudeste para o noroeste.
O padrão de vento nas latitudes médias flui na direção oposta, geralmente de oeste para leste. Os padrões climáticos nos EUA se movem da costa oeste em direção à costa leste. Esses ventos são chamados de ventos de oeste.
Acima de 60 ° N e abaixo de 60 ° S de latitude, o vento tenta soprar em direção ao equador, mas o efeito Coriolis torce o vento no padrão chamado de ventos polares.
Os primeiros exploradores aprenderam sobre esses padrões gerais e os usaram para explorar o mundo. Esses padrões de vento forneciam uma fonte constante de propulsão para navios à vela que viajavam da Europa e da África para o Novo Mundo e vice-versa.
Temperatura, pressão do ar e vento
As diferenças de pressão que fazem o vento acontecer são causadas por diferenças de temperatura. Os padrões de vento locais podem parecer violar os padrões de vento globais, até que sejam examinados em maiores detalhes.
Brisas terrestres e marítimas
As áreas de terra aquecem e esfriam mais rápido do que a água. Durante o dia, a terra aquece, o que aquece o ar acima da terra. O ar quente subindo acima da terra puxa o ar mais frio da água. À noite, ocorre o processo inverso.
A água mantém a temperatura por mais tempo do que a terra, então o ar mais quente sobe, extraindo o ar mais frio da terra. Este padrão costeiro ocorre com diferenciais de pressão localmente graduais ou leves. Os sistemas de pressão mais fortes anulam a ligeira diferença entre a terra e a água que causa essas brisas.
Ventos da montanha e do vale
Um fenômeno local semelhante ocorre em áreas montanhosas. O sol aquece o solo, o que aquece o ar adjacente. O ar aquecido sobe e o ar mais frio mais distante do solo se move, empurrando o ar mais quente montanha acima. À noite, o resfriamento do solo gela o ar adjacente ao solo.
O ar mais frio e denso desce a montanha. Esse fluxo de ar pode se tornar a brisa concentrada em desfiladeiros, conhecida como drenagem de ar frio.
Tornados e furacões
Os ventos extremos de tornados e furacões também resultam de diferenças de pressão. A distância extremamente pequena entre a camada externa de alta pressão e o núcleo de baixa pressão pode gerar velocidades de vento superiores a 320 km / h. A escala de vento de Beaufort classifica esses ventos com base nos fenômenos observados. (Ver referências para a escala de vento Beaufort)
