Solo creo en el hidrógeno y en sus isótopos

"La regularidad que la astronomía nos muestra en el movimiento de los cometas tiene lugar, sin ningún género de dudas, en todos los fenómenos. La curva descrita por una simple molécula de aire o de vapor está determinada de una forma tan exacta como la de las órbitas de los planetas. Entre ellas no hay más diferencias que la derivada de nuestra ignorancia."

Pierre Simon Laplace, "Ensayo filosófico sobre las probabilidades", en su visión mecanicista del Universo.

Sí, ya sé que que lo he dicho muchas veces, y que luego he desaparecido al poco tiempo. No voy a decir que esta vez es de verdad, porque ya me conozco.

Pero he vuelto. No actualizaré como un loco, que eso hace que estrese, sino que planeo publicar un post ala semana o algo así.

Pues eso ... más ciencia (espero).

"Máquinas voladores más pesadas que el aire son imposibles."

William Thomson, Lord Kelvin, en un discurso en 1895.

El viento es el movimiento del aire. Esta afirmación, que es más bien simple o carente de profundidad, esconde la complejidad de un fenómeno atmosférico que afecta de manera enorme al clima planetario.

Pero, ¿por qué hay viento? ¿Qué es lo que hace que el aire se mueva? El aire no es un elemento aislado, sino que está situado sobre dos superficies bien distintas, tanto en extensión y composición como propiedades físicas: el agua y la tierra.

El otro elemento que hace que el viento exista es el Sol. Con un elemento que aporta energía (el Sol), dos superficies con diferentes tasas de absorción de calor (el agua y la tierra), y un fluido sobre ellas que absorbe el exceso de calor de ambas, tenemos la receta para que exista el viento.

El Sol envía su energía principalmente en forma de luz visible, pero también en las otras bandas del espectro electromagnético, como el ultravioleta o el infrarrojo. Esta última genera calor, que es absorbido por las dos superficies antes señaladas. Sin embargo, como hemos dicho antes, las tasas de absorción son diferentes y "reflejan" ese calor de manera diferente. El aire que hay encima de ellas absorbe dicho calor, pero en una superficie lo podrá hacer más que en otra, debido a esas diferencias de conductividad térmica.

Cuando transmitimos calor a un gas, realmente transmitimos calor (o energía calorífica) a sus moléculas, haciendo que se muevan con más rapidez. Eso hace que golpeen con más fuerza a su alrededor, y eso es, ni más ni menos, la presión: la suma de la fuerza que ejercen las partículas del gas sobre una unidad de superficie (muy bien explicado, aquí).

Así pues, tenemos dos masas de aire con diferentes presiones y temperaturas una cerca de la otra. El aire más caliente tiende a ascender, dejando su sitio libre, por lo que el aire más frío tiende a ocupar su lugar. Ya tenemos una primera corriente de aire, pero en este caso, se llama corriente de convección, al ser un movimiento vertical. Por otro lado, el aire (como tantas otras cosas) tienden a ir desde donde hay más a donde hay menos presión (siempre se tiende hacia el estado de menor energía libre, algo que se deduce de la seguna ley de la termodinámica). Y ahí tenemos una corriente de aire de movimiento horizontal: el viento.

Pero ¿por qué tenemos vientos en zonas interiores donde no hay mar? ¿Qué genera el viento en las zonas continentales interiores? Pues que las diferentes regiones de tierra no tienen la misma composición, albedo, altura sobre el nivel del mar (presión atmosférica del aire) o incluso no reciben los rayos del Sol en el mismo ángulo, lo cual crea un calentamiento diferente en las masas de aire sobre ellas.

Hasta aquí la teoría, porque el puzzle del clima planetario es enorme, donde interaccionan una gran cantidad de factores. Además de la energía solar, debemos atender también a la humedad del aire, las corrientes marinas, las masas de aire cercanas o incluso la fuerza de Coriolis para la formación de viento. Esto hace que la predicción a largo plazo del clima sea casi un imposible con los conocimientos actuales.

En la práctica, cuando veamos en la foto del satélite un anticiclón (alta presión) cerca de una borrasca (baja presión), es seguro que tendremos que sujetarnos la boina.


Para saber más:
- Wind
- El viento (pdf)
- ¿Qué es un mapa de isobaras? (pdf)

"Si he visto más lejos, es porque estaba sobre los hombros de gigantes."

Sir Isaac Newton, refiriéndose a los científicos que le precedieron (1675, en una carta a Robert Hooke).