Ce cauzează schimbarea centurilor de vânt și presiune?

Toate mișcările de aer își au rădăcinile în diferențiale de presiune din atmosferă, numite gradienți de presiune. Diferențele sistematice ale temperaturii terestre ale Pământului afectează presiunea aerului, iar modelele semnificative de presiune care persistă în timp se numesc centuri de presiune sau centuri de vânt. Centurile de vânt depind de temperatură, astfel încât schimbările de temperatură pot deplasa centurile și, de asemenea, pot schimba modelele de vânt.

Căldura de la soare este cea mai puternică la ecuator, unde razele solare sunt mai intense. Aceasta înseamnă că suprafața terestră și oceanică de lângă ecuator tinde să fie mai caldă decât în ​​altă parte. Alți factori duc la diferențe de temperatură la suprafață, cum ar fi geografia terenului, iar oceanele tind să fie mai reci și mai stabile la temperatură decât pe uscat. Rezultatul final este că există dezechilibre mari, sistematice, la temperaturile de suprafață de pe Pământ, pe lângă cele locale mai mici.

Temperaturile de la suprafață afectează temperatura aerului de deasupra lor. Deoarece aerul mai fierbinte este mai puțin dens, tinde să crească, în timp ce inversul este valabil pentru aerul rece - este mai dens și tinde să se scufunde. Creșterea aerului cald creează presiune scăzută, iar scufundarea aerului rece creează presiune ridicată. Diferența de presiune între oricare două puncte din atmosferă se numește gradient de presiune. Deoarece aerul se deplasează de la presiune ridicată la presiune scăzută, gradienții de presiune creează vânt prin inducerea mișcărilor rapide de aer de la presiune ridicată la scăzută.

Unele mișcări ale aerului sunt rezultatul gradienților sistematici de presiune care apar din schimbările latitudinale ale temperaturii suprafeței Pământului. Un exemplu notabil este celula Hadley, o mișcare a aerului cald de la tropice care se ridică, curge spre poli și apoi se răcește și se scufundă la aproximativ 30 de grade nord și sud de ecuator. Această mișcare creează centuri de presiune scăzută la tropice și presiune ridicată în zona temperată unde aerul se scufundă.

Deoarece atât vânturile mici, cât și centurile de presiune mai mari sunt antrenate de diferențiale de temperatură, schimbările de temperatură la suprafață le pot modifica. De exemplu, evenimentele ENSO (oscilația sudică), cum ar fi El Nino și La Nina, includ nesezonale modificări ale temperaturii oceanului care pot mări sau micșora puterea centurilor de vânt de-a lungul glob. În mod similar, atunci când centrele de presiune scăzută sau presiune ridicată se mișcă printr-o zonă, ele pot modifica fluxul vântului local și chiar pot crea furtuni. Ciclonii tropicali provin din zonele de presiune scăzută din tropice, iar vânturile lor puternice sunt unele dintre cele mai puternice de pe planetă.