Viento
El viento es el movimiento del aire en la atmósfera. El movimiento significa que el aire tiene una energía cinética macroscópica (además de la energía térmica microscópica que proviene de que el aire esté a una temperatura determinada), de la que se puede hacer uso por un aerogenerador y convertida en electricidad. Esto se suele denominar energía eólica y, por tanto, el viento se considera un flujo de energía primaria. A menudo se considera una forma de convección natural.
Generalmente, el movimiento en la dirección horizontal es mucho más fuerte que en la dirección vertical.[1] Sin embargo, tanto los componentes verticales como los horizontales del viento tienen un impacto significativo en el clima. El aire ascendente se enfría y se condensa para formar nubes y el aire descendente se calienta y disipa la nubosidad.[2] El viento se describe generalmente en términos de velocidad y dirección horizontal. La velocidad del viento puede medirse con un anemómetro y la dirección del viento con una veleta. La fuerza de fricción y el efecto Coriolis influyen la dirección y la velocidad del viento.[2]
Formación del viento
El viento se forma debido al calentamiento desigual de la superficie de la Tierra.[2] Estas superficies absorben el calor a diferentes velocidades; por ejemplo, la arena de una playa puede estar demasiado caliente para caminar mientras que la hierba cercana se siente fresca. Como estas superficies absorben el calor a ritmos diferentes, el aire justo por encima de la superficie se calienta y empieza a subir. El aire caliente ascendente crea un cambio de presión en la zona.[1] El aire se desplaza de forma natural desde las zonas de alta presión a las de baja presión, lo que provoca el movimiento horizontal del aire.
Un ejemplo práctico es la brisa marina. El aire sobre la tierra se calienta más rápido que el aire sobre el agua. Cuando el aire caliente sobre la tierra se eleva, el aire frío sobre el océano se precipita para llenar el espacio. El resultado es una brisa marina fresca.
Fricción
La fricción es la fuerza generada por la resistencia entre dos superficies. La fricción actúa en sentido contrario al movimiento y frena el movimiento relativo. Esto significa que la fricción puede hacer que los objetos se aceleren, pero las dos superficies se mueven menos una con respecto a la otra. Por ejemplo, los frenos de un coche utilizan la fricción para detener el vehículo, o la fricción permite que los neumáticos empujen los coches hacia delante. El mismo principio se aplica al viento: el viento es el movimiento de las moléculas de aire y estas moléculas están sujetas a la misma fuerza de fricción que detiene a los vehículos en movimiento[2]
El impacto de la fricción en el movimiento del aire disminuye a medida que aumenta la altitud, normalmente entre 1 y 2 km es donde no hay ningún efecto. Alrededor de la marca de 1 km, la fricción juega un papel crítico en el movimiento del viento. Esta capa de 1 km se denomina capa límite.[4] El contacto entre superficies lisas da lugar a fuerzas de fricción menores que entre superficies más rugosas. Cerca de la superficie de la Tierra hay muchos factores que interfieren con el viento, haciendo que se frene y cambie de dirección. Entre estos factores están los árboles, las montañas, los edificios e incluso los lagos. El efecto de la fricción sólo es importante cerca de la superficie de la Tierra. Cuanto más alto se viaja en la atmósfera, menos evidentes son los efectos de la fricción. Por esta razón, la fuerza de fricción es alta sobre el océano y baja en la atmósfera. La velocidad del viento suele ser mayor en estas zonas debido a la falta de fuerza de rozamiento. La fricción actúa frenando el viento y cambiando su dirección, lo que da lugar a un flujo de aire caótico llamado turbulencia[4].[4]
La fricción es también la causa de que los aerogeneradores giren. El viento que golpea la pala de la turbina hace que parte de su impulso se transfiera a la pala, haciendo que ésta gire.
Efecto Coriolis
El efecto Coriolis es la desviación aparente de la trayectoria del viento debido a la rotación de la Tierra. Nótese que el efecto Coriolis es sólo una desviación aparente; la trayectoria del viento no cambia. La desviación se ve en la Tierra porque los observadores en la superficie terrestre giran con la Tierra y no pueden observar el viento desde un punto estacionario.[6]
El efecto Coriolis es una fuerza importante que se debe tener en cuenta para los patrones meteorológicos globales. El efecto Coriolis hace que el viento parezca desviarse hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur. En distancias cortas, el Efecto Coriolis provoca una desviación demasiado pequeña para ser perceptible.[6]
Ver Lecturas Adicionales
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Referencias
- ↑ 1,0 1,1 M. Pidwirny. (2013, Nov. 4). “Forces Acting to Create Wind” in Fundamentals of Physical Geography, 2nd Ed. [Online]. Available: http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7n.html
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 K.R. Roussy. (2013, Nov. 4) Wind Formation [Online]. Available: http://www.atmos.illinois.edu/earths_atmosphere/wind_formation.html
- ↑ Created internally by a member of the Energy Education team, adapted from: M. Pidwirny. (2013, Nov. 4). “Forces Acting to Create Wind” in Fundamentals of Physical Geography, 2nd Ed. [Online]. Available: http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7n.html
- ↑ 4,0 4,1 M.E. Ritter. (2013, Nov. 4) The Physical Environment: An Introduction to Physical Geography [Online]. Available: http://www4.uwsp.edu/geo/faculty/ritter/geog101/textbook/circulation/coriolis_and%20friction.html
- ↑ Wikimedia Commons [Online], Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/69/Coriolis_effect14.png
- ↑ 6,0 6,1 D.V. Domelen. (2013, Nov. 4) The Coriolis Effect [Online]. Available: http://stratus.ssec.wisc.edu/courses/gg101/coriolis/coriolis.html
