Dôležitú úlohu v počasí Zeme hrá vietor. Oficiálna najrýchlejšia rýchlosť vetra 253 míľ za hodinu sa vyskytla v roku 1996 počas cyklónu Olivia v Austrálii. Neoficiálny najrýchlejší vietor, 318 míľ za hodinu, ktorý vypočítal Dopplerov radar, sa stal počas tornáda neďaleko Oklahoma City v roku 1999. Pochopenie toho, čo spôsobuje vietor, najmä týchto ničivých vetrov, sa začína pochopením toho, ako Slnko ohrieva povrch Zeme.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Vietor sa vytvára, keď sa vzduch pohybuje z vysokotlakového systému do nízkotlakového systému. Čím väčší je tlakový rozdiel, tým silnejší je vietor. Tieto tlakové rozdiely spôsobujú teplotné rozdiely.
Energia zo Slnka
Energia Slnka zohrieva zemskú atmosféru nerovnomerne. Na rovníku je ohrev pomerne stály, zatiaľ čo energia Slnka sa šíri so zväčšujúcou sa zemepisnou šírkou na čoraz väčšiu plochu. Tento rozdiel v distribúcii energie vytvára globálne vzory vetra.
Pri zahrievaní atmosféry stúpa teplejší vzduch, ktorý vytvára oblasti s nižším tlakom. Chladnejší a hustejší vzduch tvoriaci susedné vysokotlakové systémy sa pohybuje, aby vyplnil priestor, ktorý zanechal stúpajúci teplejší vzduch. Teplý vzduch sa ochladzuje, keď sa blíži k vrcholu troposféry, a klesá späť k povrchu Zeme a vytvára v atmosfére konvekčné prúdy.
Vysokotlakové poveternostné systémy sú zvyčajne výsledkom chladnejších vzorov vzduchu, zatiaľ čo nízkotlakové poveternostné systémy sú zvyčajne výsledkom teplejších vzorov vzduchu.
Coriolisov efekt a smer vetra
Keby sa Zem netočila, mohli by konvekčné prúdy v atmosfére vyvíjať vetry, ktoré by fúkali z pólov až k rovníku. Rotácia Zeme okolo svojej osi však spôsobuje Coriolisov efekt. Rotujúca Zem odkláňa vietor z priamky do oblúka. Čím silnejší vietor, tým väčšia je zákruta.
Na severnej pologuli sú priehyby krivky doprava. Na južnej pologuli sú priehyby krivky vľavo. Ďalším spôsobom, ako zvážiť smer Coriolisovho javu, je perspektíva astronauta plávajúceho priamo nad severným pólom. Héliový balón vypustený na sever od rovníka by sa pohyboval proti smeru hodinových ručičiek.
Keby bol astronaut namiesto toho nad južným pólom a balón by sa uvoľnil južne od rovníka, vyzeralo by, že by sa balón pohyboval v smere hodinových ručičiek.
Pasáty, západy a polárne veľkonočné sviatky
Medzitým, keď sa vraciame k rovníku, je chladiaci vzduch v hornej časti stĺpca stúpajúceho vzduchu odsunutý nabok a začína padať späť na povrch Zeme. Coriolisov efekt krúti stúpajúci a klesajúci vzduch najbližšie k rovníku do vzoru vetra nazývaného pasáty. Na severnej pologuli prúdia pasáty zo severovýchodu na juhozápad, zatiaľ čo na južnej pologuli prúdia pasáty z juhovýchodu na severozápad.
Schéma vetra v stredných zemepisných šírkach prúdi v opačnom smere, zvyčajne na západ k východu. Poveternostné vzorce v USA sa pohybujú od západného pobrežia k východnému pobrežiu. Tieto vetry sa nazývajú západné.
Nad 60 ° severnej šírky a pod 60 ° južnej šírky sa vietor pokúša fúkať smerom k rovníku, ale Coriolisov efekt krúti vietor vo vzore zvanom polárne veľkonočné sviatky.
Prvotní prieskumníci sa dozvedeli o týchto všeobecných vzorcoch a použili ich na spoznávanie sveta. Tieto modely vetra poskytovali stály zdroj pohonu pre plachetnice plaviace sa z Európy a Afriky do Nového sveta a späť.
Teplota, tlak vzduchu a vietor
Tlakové rozdiely, ktoré spôsobujú vietor, sú spôsobené rozdielmi teplôt. Môže sa zdať, že miestne vzorce vetra porušujú globálne modely vetra, pokiaľ nebudú preskúmané podrobnejšie.
Pozemný a morský vánok
Plochy pevniny sa ohrievajú a ochladzujú rýchlejšie ako voda. Počas dňa sa pevnina zahrieva, čo ohrieva vzduch nad pevninou. Teplý vzduch stúpajúci nad zemou tiahne chladnejší vzduch z vody. V noci nastáva opačný proces.
Voda udržuje teplotu dlhšie ako pevnina, takže teplejší vzduch stúpa a odčerpáva chladnejší vzduch z pevniny. Tento pobrežný obrazec sa vyskytuje s lokálne postupnými alebo miernymi tlakovými rozdielmi. Silnejšie tlakové systémy negujú mierny rozdiel medzi zemou a vodou, ktorý spôsobuje tieto vánky.
Horské a údolné vetry
Podobný lokálny jav sa vyskytuje v horských oblastiach. Slnko ohrieva zem, ktorá ohrieva susedný vzduch. Ohriaty vzduch stúpa a chladnejší vzduch ďalej od zeme sa pohybuje dovnútra, čím tlačí teplejší vzduch hore na horu. V noci ochladzuje pozemné chladenie vzduch susediaci so zemou.
Z hory prúdi chladnejší a hustejší vzduch. Toto prúdenie vzduchu sa môže stať koncentrovaným vánkom v kaňonoch, ktorý sa označuje ako odtok studeného vzduchu.
Tornáda a hurikány
Extrémny vietor tornád a hurikánov tiež vyplýva z tlakových rozdielov. Extrémne malá vzdialenosť medzi vysokotlakovou vonkajšou vrstvou a nízkotlakovým jadrom môže generovať rýchlosť vetra presahujúcu 200 mph. Beaufortova stupnica vetra hodnotí tieto vetry na základe pozorovaných javov. (Pozri referencie pre Beaufortovu stupnicu vetra)