Wind is een altijd aanwezige kracht. Van een zacht briesje tot een koude arctische explosie, het vormt voortdurend het landschap en het weer. Maar waar komt wind vandaan?
gerelateerde inhoud
- Vraag Smithsonian: Waarom niezen we?
- Vraag Smithsonian: hoe beïnvloeden kleuren onze stemming?
- Vraag Smithsonian: Wat is een sproet?
Simpel gezegd, wind is de beweging van de lucht om ons heen, gegenereerd door drukverschillen in de atmosfeer van de aarde. Lucht is een vloeistof, en net als water, voldoet het aan de wetten van vloeistofdynamica. Het zal proberen te stromen van een regio met hogere druk naar een regio met lagere druk, zegt Chris Maier, een meteoroloog bij de National Weather Service van de National Oceanic and Atmospheric Administration.
De met lucht gevulde atmosfeer van de aarde staat constant maar ongelijk onder druk, met hoogtepunten en dieptepunten op verschillende plaatsen veroorzaakt door de ongelijke verwarming van het aardoppervlak door de zon. De lucht op de Noord- of Zuidpool is kouder en dichter, terwijl de lucht op de evenaar warmer is en gemakkelijker stijgt. De koudere, sterk onder druk staande polaire lucht probeert constant naar de evenaar te gaan om de warme, stijgende lucht te vervangen.
Dat zorgt voor de algemene wereldwijde circulatie van de aarde, zegt Maier. Er zijn windgordels die de planeet omcirkelen langs breedtegraden, elk met specifieke kenmerken en specifieke weerspatronen creëren.
Een van die bands is de Intertropical Convergence Zone bij de evenaar, waar de passaatwinden elkaar ontmoeten. Zeilers noemden de passaatwinden, die door hen navigeren vanwege hun redelijk betrouwbare gedrag.
Op het noordelijk halfrond worden de passaatwinden gecreëerd wanneer warme lucht van de evenaar weg beweegt en enigszins naar rechts wordt gebogen vanwege de rotatie van de aarde. Dit staat bekend als het Coriolis-effect. De warme lucht wordt vanuit het noordoosten naar het zuidwesten teruggeduwd in de richting van de evenaar dankzij de naar beneden stromende poollucht. Hetzelfde gebeurt op het zuidelijk halfrond, waarbij de passaatwinden vanuit het zuidoosten naar het noordwesten worden geduwd.
Terwijl de noordelijke en zuidelijke passaatwinden samenkomen in de buurt van de evenaar, creëren ze een zone met weinig tot geen wind en een neiging tot korte stormen intense stormen vol regen. Zeilers hebben deze zone al eeuwen de doldrums genoemd.
In de aangrenzende VS is een band die bekend staat als de Westerlies de primaire kracht achter wind en weer, waarbij de meeste stormen langs een west-oostbaan volgen, zegt Maier.
Straalstromen helpen ook die wind- en klimaatpatronen te sturen. De jetstreams - er zijn er op zijn minst meerdere - variëren van 25.000 tot 50.000 voet boven de aarde en "zijn in feite snelstromende rivieren van lucht", zegt Maier.
Ze helpen grenzen te vormen - een tegenkracht voor de polaire lucht die zich een weg baant naar de evenaar en de warme lucht die van de evenaar weggaat, zegt hij. De jetstreams kunnen van dag tot dag van koers, snelheid of hoogte veranderen. De stromen worden vaak gebruikt door luchtvaartmaatschappijen en het leger om de snelheid te verhogen zonder meer brandstof te gebruiken.
In de VS duwt het huidige weerpatroon van El Niño - waarbij warmer Stille Oceaanwater uit Peru en Ecuador een bubbel van warmere, minder onder druk staande lucht creëert die vervolgens naar het noorden beweegt - de gebruikelijke jetstream van Noord-Amerika naar het noorden duwen en een andere jetstream uitbreiden het zuidelijke deel van Amerika. Dat brengt meer sneeuw en regen naar Californië, meer nat weer over de Golfkust en mildere temperaturen naar het oosten.
Wind is ook merkbaar op een meer lokaal niveau. In de winter is de lucht kouder, dichter en meer onder druk. Koude lucht zal binnenstromen bij het openen van een deur van een verwarmd, minder onder druk staand huis. Mensen die in de buurt van de bergen wonen, zullen merken dat gedurende de dag, terwijl de vallei opwarmt, warme lucht de hellingen op zal stijgen, terwijl 's avonds koudere, dichtere lucht terug in de vallei zal duwen.
Op het strand zit dichtere lucht boven koud water, terwijl lucht onder lage druk boven warmer land ligt. De koudere lucht probeert het binnenland in te gaan om de druk te egaliseren en een briesje te veroorzaken. Dat patroon wordt 's nachts omgekeerd, omdat het land snel afkoelt en zijn meer onder druk staande lucht terug naar zee duwt.
Stormsystemen kunnen dat evenwicht echter verstoren. Een storm ondergaat veel veranderingen in druk terwijl deze beweegt en bevat vaak warmere, stijgende lucht binnen zijn grenzen, met koelere lucht die van achteren duwt. Hoe sterker het drukverschil tussen die systemen, hoe krachtiger de wind, zoals te zien is bij een orkaan of een tropische cycloon.
Het is jouw beurt aan Ask Smithsonian .
