Dinàmica atmosfèrica

 El temps atmosfèric es refereix a l'estat de l'atmosfera en un moment concret i és el resultat de la combinació de variables múltiples. El clima es refereix a l'estat mitjà de l'atmosfera en una zona, després d'observar-la durant un llarg període de temps. Per a caracteritzar un clima utilitzem sèries de dades, generalment referides a 30 anys.

Per a comprendre la influència dels factors climàtics i la distribució dels climes al planeta, cal partir de l’anàlisi de la dinàmica atmosfèrica .

La radiació solar és el motor del clima, la font de calor que permet el desenvolupament de la vida a la terra. Aquesta energia no arriba, però, de forma homogènia a tota la superfície terrestre. Considerant que l’eix de rotació de la terra es troba inclinat 23° 27' respecte a la perpendicular del pla de l'eclíptica, la incidència dels rajos solars és diferent al planeta, el que explica l’existència de tres grans zones climàtiques en funció de la latitud. Entre els 0o i 30° de latitud, on la incidència dels raigs solars és major, es situa la  zona càlida: entre els 30° i els 60° s’estén la zona temperada; i per damunt dels 60°, on els raigs solars incideixen sempre obliquament, la zona freda.

Tot i això, la diferència tèrmica entre l'equador i els pols és menor del que seria si no existís l’atmosfera. Aquesta és la capa gasosa que envolta la terra i que està composta per una mescla de gasos de què, per la seua influència en el clima, destaquem el vapor d'aigua i el diòxid de carboni (CO²). La presència de vapor d'aigua en l'atmosfera compleix una doble funció essencial per a la vida en el nostre planeta: en primer lloc, possibilita el cicle de l'aigua aportant aigua dolça sobre els continents; en segon lloc, manté la temperatura de l'aire, en absorbir part de la calor emesa per la superfície terrestre (efecte d'hivernacle), evitant el seu brusc refredament a poqueta nit. Per la seua banda, el diòxid de carboni reforça aquest efecte.

De les diferents capes de l'atmosfera, és en la troposfera, la capa més pròxima a la superfície terrestre, on es produeixen la major part dels processos meteorològics. La seua grossària oscil·la entre els 9 km en els pols i els 17 km en l'equador. Aquesta diferència és conseqüència del major calfament de l’atmosfera a la zona tropical i el seu refredament als pols.

L'aire de l'atmosfera es comporta com una gran cèl·lula de convecció, en la que l'aire es calfa en la zona equatorial i ascendeix en perdre densitat; en refredar-se, descendeix sobre els pols, i posteriorment torna a l'equador. Aquest moviment de l'aire, però, es veu modificat per la intervenció de l’efecte de Coriolis. Com que la terra es troba en moviment, el desplaçament dels fluïts adopta una forma circular, girant cap a la dreta en l'hemisferi Nord i cap a l'esquerra en l'hemisferi Sud.

 

A causa d'aquesta força, el model teòric de circulació atmosfèrica es fa més complex. Així doncs, es pot definir la circulació atmosfèrica com el desplaçament de l'aire mitjançant un sistema de pressions i vents que permeten la transferència de calor des de l'equador cap als pols. D’aquesta manera, en cada hemisferi apareixen uns conjunts de masses atmosfèriques amb dinàmiques pròpies i característiques tèrmiques, humitat i de pressió diferents anomenades cèl·lules, i separades per un àrea de baixes pressions situat sobre l'equador.

El cinturó de baixes pressions situat sobre l'equador rep el nom de Zona de Convergència Intertropical (ZCIT). L'origen d'aquestes baixes pressions és fonamentalment tèrmic, conseqüència de la forta radiació solar d'aquestes latituds.

Les baixes pressions de les latituds mitjanes tenen un origen dinàmic, perquè l'elevació de l'aire es produeix pel xoc de masses d'aire de característiques físiques diferents que conformen el front polar.

Finalment, les altes pressions polars i subtropicals són àrees caracteritzades per moviments de subsidència (descendents) de l'aire.

Les masses d'aire es desplacen des de les zones d'altes pressions a les de baixes pressions, el que provoca l’aparició dels vents relacionats amb aquestes cèl·lules.

En primer lloc, l’acció dels anticiclons subtropicals localitzats entre de l’equador i els tròpics generen els vents alisis (Trade winds), històricament molt importants per la seua importància per a la navegació.

Entre los 30º i 60º de latitud apareixen els vents de l'oest (Westerlies) i tenen el seu origen en les baixes pressions de les zones subtropicals.

A les zones polars s’originen els vents polars de l'est (Polar easterlies).

Finalment, a aquests vents cal afegir un conjunt de corrents en altura responsables de la dinàmica de fronts i molt importants per a l’aviació: les corrents en jet subtropical i polar (Jet stream).

La trajectòria d’aquestes corrents en jet i de la Zona de Convergència Intertropical mostrarà variacions estacionals al llarg de l'any, desplaçant-se cap al tròpic de l'hemisferi en què siga estiu. Aquest desplaçament, al seu torn, afectarà la situació dels altres cinturons de pressió. Així, a l'estiu els anticiclons subtropicals es desplacen cap a les latituds mitjanes; el front polar, cap a latituds majors, i l'anticicló polar es contrau, en augmentar les temperatures. A l'hivern, el desplaçament dels cinturons serà el contrari.