Circulación atmosférica

La circulación atmosférica es un movimiento del aire atmosférico a gran escala y, junto con la circulación oceánica​, el medio por el que el calor se distribuye sobre la superficie de la Tierra. Sin embargo, hay que tener en cuenta que aunque el papel de las corrientes oceánicas es más pequeño de acuerdo con su volumen en comparación con el de la circulación atmosférica, su importancia en cuanto al flujo de calor entre las distintas zonas geoastronómicas es muy grande, por la notable diferencia de densidad entre la atmósfera y las aguas oceánicas que ocasiona que el calor específico transportado por un m³ de agua oceánica sea muy superior al que puede desplazar un m³ de aire.

La circulación atmosférica varía ligeramente de año en año, al menos a escala detallada, pero la estructura básica permanece siempre constante. Sin embargo, los sistemas atmosféricos individuales -depresiones de media latitud o células convectivas tropicales- ocurren aparentemente en forma aleatoria y está aceptado que el tiempo meteorológico a escala local o regional no se puede pronosticar más allá de de un breve período: quizá un mes en teoría o (actualmente) sobre diez días en la práctica. No obstante, la media de estos sistemas -el clima- es muy estable, lo cual parece contradecir la tesis del cambio climático.

Una visión ideal de las tres células de circulación.

Características de la circulación longitudinal

Las células de Hadley, Ferrel, y Polar desempeñan un importante papel en la circulación atmosférica, y vienen a constituir un efecto y no una causa de la circulación atmosférica global. Ello significa que la circulación atmosférica es el resultado de una combinación de muchos factores que actúan sobre el patrón barométrico del aire determinado por los centros de acción (anticiclones y ciclones o depresiones).

La circulación latitudinal aparece como consecuencia de que la radiación solar incidente por unidad de área es más alta en las bajas latitudes ecuatoriales, y disminuye según la latitud aumenta, alcanzando su pico mínimo en los polos. La circulación longitudinal por otro lado, aparece dado que el agua tiene una capacidad mayor de calentamiento que la tierra aunque necesita mucho más tiempo que el aire para absorber y expulsar calor ya que el aire es diatérmano, es decir, se deja atravesar por los rayos solares sin calentarse, mientras que las aguas absorben lentamente ese calor de los rayos solares y lo liberan cuando la atmósfera está más fría. Incluso en microescalas este efecto es perceptible; ya que lleva a la brisa marina, aire enfriado por el agua hacia la costa durante el día, y transporta la brisa terrestre, aire enfriado por el contacto con el suelo, hacia el mar durante las noches.

En una escala mayor, este efecto deja de ser diurno (diario), y en su lugar es temporal, o incluso decadal en sus efectos. El aire cálido se eleva sobre las regiones del ecuador continental y oeste del Océano Pacífico, y fluye al este u oeste, dependiendo de su ubicación, cuando alcanza la tropopausa, y se hunde en el Atlántico e Índico, y en el este del Pacífico.

La célula del Océano Pacífico juega un papel importante en el tiempo atmosférico de la Tierra. Esta célula ubicada completamente en el océano aparece como resultado de una marcada diferencia entre las tempertauras de la superficie de los extremos occidental y oriental. En circunstancias normales, las aguas del oeste son cálidas y las del este frías. El proceso comienza cuando la actividad convectiva sobre el ecuador de Asia Oriental y el aire frío que se hunde desde la costa occidental de Sudamérica crean un patrón de vientos que empuja el agua del Pacífico hacia el oeste y la amontona en el Pacífico occidental. (Los niveles de agua en el Pacífico Oeste son 60cm más altos que en el Este, una diferencia que se debe únicamente a la fuerza del aire.)

Circulación Walker

La célula del Pacífico es de tal importancia que ha sido llamada la Circulación Walker después de que Sir Gilbert Walker, un director de los observatorios británicos de principios del siglo 20 en India, que buscó un método para predecir cuando terminarían los vientos del monzón. Si bien nunca tuvo éxito al intentarlo, su trabajo le llevó al descubrimiento de un enlace indiscutible entre las variaciones periódicas de presión en los Océanos Índico y Pacífico, a la que definió como "Oscilación Meridional."

El movimiento de aire en la circulación Walker afecta a los bucles de cada lado. Bajo circunstancias "normales", el clima se comporta como se espera. Pero, cada pocos años, los vientos se vuelven inusualmente cálidos o fríos, o la frecuencia de huracanes aumenta o disminuye, el patrón se reproduce durante un periodo indeterminado.

El Niño - Oscilación Meridional

El comportamiento de la célula de Walker es la llave para entender el fenómeno de El Niño (o más acertadamente, ENSO,ENOS en español, ó El Niño - Oscilación Meridional).

Si la actividad convectiva se ralentiza en el Pacífico occidental por algún motivo (este motivo se desconoce actualmente), el dominó del clima comienza a derribarse. Primero, los vientos del oeste en la capa superior cesan. Esto corta la fuente de enfriamiento del aire en hundimiento, y por tanto, los vientos Alisios cesan.

La consecuencia es doble. En el Pacífico este, el agua cálida aumenta desde el oeste, ya que no hay viento en superficie para mantenerlo. Este y los efectos correspondientes de la Oscilación Meridional dan como resultado un patrón de vientos y precipitaciones en América, Australia y África Suroriental de larga duración, así como la rotura de las corrientes oceánicas.

Mientras tanto, en el Atlántico, en capas altas, los vientos del oeste, que serían bloqueados por la circulación Walker e incapaces de alcanzar altas intensidades, lo logran. Estos vientos rompen en dos las capas altas de los huracanes y disminuye sensiblemente la cantidad de ellos que logran fortalecerse.

El contrario de El Niño es La Niña. En este caso, la célula convectiva sobre el Pacífico occidental se refuerza extraordinariamente, dando como resultado vientos más fríos de lo normal en Norteamérica y una temporada más intensa de huracanes en el Sudeste asiático y Australia oriental. Hay un aumento de la subida de agua fría del océano y un intenso aumento del viento en superficie cerca de Sudamérica, resultando en un aumento de la sequía, aunque se dice a menudo, que los pescadores en las costas sudamericanas del Pacífico obtienen más beneficios del mar, al estar más nutrido de lo normal debido, precisamente, al ascenso de aguas profundas, que traen los nutrientes para la flora y la fauna desde grandes profundidades.

La parte neutral del ciclo - el componente "normal" - ha sido denominada humorísticamente como "La Nada".

Salida del Sol sobre el limbo de la Tierra, y una tormenta tropical.

Véase también

• Convergencia (meteorología)
• Corriente de aire
• Diatermancia
• Divergencia (meteorología)
• Zona de convergencia intertropical