¿Cómo se produce el viento?

En la formación del viento hay dos factores fundamentales que entran en juego: las masas de aire y la presión atmosférica. El viento se origina de la rotación del Planeta junto con la diferencia en temperatura entre la tierra y el mar. El viento contiene energía cinética (de movimiento) que se aprovecha por medio de molinos de viento y aerogeneradores, los cuales generan la electricidad.

El viento es, de hecho, un movimiento de aire de un área a otra con diferentes presiones. Esto se debe a que el aire caliente, al ser más liviano que el frío, tiende a superarlo creando un vacío. Vacío que debe llenarse para responder a uno de los principios fundamentales de las fuerzas que gobiernan la naturaleza: la búsqueda continua de equilibrio. Aquí, por lo tanto, se crea un movimiento, también llamado circulación convectiva, de abajo hacia arriba y viceversa. A esto agregamos el hecho de que la Tierra gira y el desplazamiento, teóricamente vertical, también se desarrolla en el plano horizontal, creando el viento.

La energía que proviene del viento se le llama energía eólica. La fuerza del viento se mide en nudos o kilómetros por hora utilizando la escala de Beaufort, la cual cuantifica la velocidad del viento desde una brisa hasta un huracán.

¿Cómo se forma el viento?

El viento se origina de la energía del Sol como fuente de calor; el movimiento del aire se debe principalmente a una propiedad intrínseca de los gases: el aire caliente sube y el aire frío baja. Esto es el principio básico que gobierna la generación y movimiento del viento. La gran variedad de materiales y procesos que ocasionan el calentamiento y enfriamiento del aire a diferentes escalas y alturas forma parte del campo científico conocido como la meteorología.

Como funciona

Esta primera explicación es algo simplista; en realidad las variaciones que componen el viento son muchas más e incluso hoy las teorías que estudian este fenómeno son diferentes. La superficie de la tierra plantea varios obstáculos para el movimiento de las masas de aire, hay que pensar por ejemplo en un bosque, una ciudad, las montañas, el mar. Todos estos factores determinan variaciones en las trayectorias y, sobre todo, en la velocidad y temperatura del viento.

Fuerzas en juego

Pensad en una masa de aire que se mueve y se encuentra con una montaña: la parte inferior tenderá a levantarse, deslizándose a lo largo de la pendiente del relieve, empujando en consecuencia el aire hacia arriba. En este movimiento, se genera una presión entre las moléculas que crea fricción y el consiguiente sobrecalentamiento. En esta situación, el aire pierde humedad al acercarse a la cumbre. Al máximo de su ascenso, el aire resultará más seco, se expandirá, aumentará su velocidad y será empujado aguas abajo en el lado opuesto de la montaña con una temperatura más alta que la temperatura inicial. Este es, en líneas generales, el origen del Favonio (el céfiro),  el viento cálido típico del fondo del valle.

A partir de este simple ejemplo, podemos intuir cuántos principios físicos entran en juego en la formación de un viento.

El movimiento básico del aire se divide en dos tipos:

1. Circulación local:

El sol irradia una gran cantidad de energía, provocando que se caliente la superficie de la Tierra. Sin embargo, los diferentes materiales que componen la superficie no absorben esta energía igual; en particular, el agua y la tierra absorben y liberan el calor a diferentes velocidades. Este calentamiento desigual produce zonas de alta y baja presión, lo cual provoca el movimiento del aire. En el día el sol calienta la tierra firme más rápidamente que el que está sobre el mar y el aire de las costas se expande y eleva, provocando que el viento fluya desde el mar hasta las costas. En la noche pasa lo contrario, puesto que el agua retiene el calor más tiempo que la tierra.

2. Circulación mundial (y el efecto Coriolis):

A nivel mundial, el ecuador es la parte del Planeta más cerca del sol y, por lo tanto, la más cálida. De ahí se origina el aire caliente y la circulación mundial del viento. Entre aproximadamente los 10° de latitud norte y sur existe la Zona de Calma Ecuatorial, un área de baja presión donde el aire circula principalmente de manera vertical y no se produce el viento. En vez de producir viento, en esta zona el aire caliente sube alrededor de 10 kilómetros de la superficie, mientras que el aire frío lo empuja; al estar en lo alto el aire se enfría y regresa a la tierra.

La circulación del viento en el resto del planeta se influye por el efecto Coriolis; este es el nombre del movimiento del aire causado por la rotación del Planeta y como resultado el viento sopla del nordeste al sudoeste en el hemisferio norte y del sudeste hacia el noroeste en el hemisferio sur.

Cuando el aire caliente sube en el ecuador, al bajar se desplaza en forma parecida a una fuente hacia el norte y el sur, uniéndose con las corrientes de las células Hadley. La combinación de las diferentes células, el efecto Coriolis y los cambios de temperatura en las diferentes estaciones resulta en un sistema complejo de movimiento del aire en todo el planeta; estos ciclos tienen un efecto estabilizador sobre el clima mundial.