Circulación atmosférica: células de Hadley, Ferrel y polar y vientos alisios

Resumen

El documento explica la circulación atmosférica global mediante un modelo tricelular en cada hemisferio: las células de Hadley, polar y de Ferrel. Describe cómo el aire cálido asciende cerca del ecuador, cómo se forman los vientos alisios y del este, y cómo los vientos del oeste se originan en la célula de Ferrel. También relaciona estas células con las zonas de altas y bajas presiones a 30° y 60° de latitud.

Puntos clave

Cada hemisferio se divide en tres células convectivas: Hadley, Ferrel y polar.
En la célula de Hadley, el aire cálido asciende en el ecuador, se desplaza hacia los polos y desciende hacia los 30° de latitud.
La fuerza de Coriolis desvía el flujo de la célula de Hadley y genera los vientos alisios.
En la célula polar, el aire frío desciende en los polos y se dirige hacia el ecuador, asciende alrededor de los 60° de latitud.
En la célula de Ferrel, los vientos superficiales son del oeste y se dirigen hacia los polos.
A 30° de latitud hay divergencia en superficie y zonas de altas presiones; a 60° hay convergencia y zonas de bajas presiones.

Ponte a prueba

Circulación Atmosférica: Un Modelo Tricelular

Para explicar la circulación atmosférica global, dividimos cada hemisferio en tres células convectivas principales:

Célula de Hadley

En la célula de Hadley, ubicada cerca del ecuador, ocurre lo siguiente:

El aire en el ecuador recibe una mayor cantidad de energía solar, lo que provoca su calentamiento.
El aire caliente, al ser menos denso, asciende.
Esta masa de aire ascendente se desplaza hacia los polos.
Durante su desplazamiento, el aire se enfría debido a la elevación y al traslado a latitudes más frías.
Alrededor de los 30° de latitud, el aire se ha enfriado lo suficiente como para volverse más denso y descender.
El aire descendente se desplaza nuevamente hacia el ecuador.

La fuerza de Coriolis desvía este flujo hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur, generando un componente este. Estos vientos resultantes se conocen como vientos alisios.

Célula Polar

En la célula polar, el proceso es inverso al de la célula de Hadley:

En los polos, el aire se enfría, aumentando su densidad.
El aire frío y denso desciende.
Debido a la diferencia de presión, el aire se dirige hacia el ecuador.
A medida que se desplaza hacia latitudes más cálidas, el aire aumenta su temperatura.
Alrededor de los 60° de latitud, el aire comienza a ascender.

Los vientos que se dirigen hacia el ecuador, una vez que ascienden, también se ven afectados por la fuerza de Coriolis, adquiriendo un componente este. Estos son los denominados vientos del este.

Célula de Ferrel

La célula de Ferrel, ubicada entre las células de Hadley y Polar, se explica por la ecuación de continuidad:

Dado que el aire desciende a 30° de latitud y asciende a 60° de latitud, en esta célula encontramos vientos superficiales que se dirigen hacia los polos.
Estos vientos se denominan vientos del oeste, ya que la fuerza de Coriolis les otorga un componente oeste.
En altura, el desplazamiento es hacia el ecuador con un componente este.

Zonas de Alta y Baja Presión

La circulación en estas células genera zonas características de presión:

30° de latitud: Zona de divergencia en superficie, lo que explica la formación de zonas de altas presiones.
60° de latitud: Zona de convergencia, lo que da lugar a zonas de bajas presiones en superficie.

Preguntas frecuentes

¿Qué son los vientos alisios?

Son los vientos que se forman en la célula de Hadley cuando el flujo de aire es desviado por la fuerza de Coriolis, adquiriendo un componente este. Se dirigen hacia el ecuador desde los 30° de latitud.

¿Por qué se forman zonas de altas presiones a 30° de latitud?

Porque en esa latitud el aire desciende y se produce divergencia en superficie. El texto indica que este proceso da lugar a zonas de altas presiones.

¿Qué son los vientos del oeste?

Son los vientos superficiales de la célula de Ferrel que se dirigen hacia los polos, con un componente oeste otorgado por la fuerza de Coriolis.