Parece una obviedad que quien tripula un avión necesita conocer a la perfección de qué manera se comporta el flujo del aire en la atmósfera. Pero quizá no lo es tanto saber cuáles son algunas de sus principales propiedades y efectos y las fuerzas que actúan sobre el viento: así podremos entender mejor su relación con la aeronáutica.
Antes de nada: ¿por qué existe el viento?
El viento está íntimamente asociado a la presión atmosférica: se trata de una masa de aire que se desplaza debido a las diferencias de presión. Como ya pudimos ver en el artículo de las formaciones isobáricas, la temperatura en superficie va a determinar la densidad del aire. También hay otros patrones de circulación atmosférica que determinan su flujo, como los ciclones o anticiclones dinámicos. En definitiva, el aire siempre circula desde las zonas de alta presión hacia las de baja presión.
Sin embargo, a efectos de la navegación aérea, interesa más conocer el cambio de presión en una determinada ruta. Este parámetro se llama gradiente de presión, e interesa al piloto porque determina la velocidad del viento. En el tema ya mencionado de las isobaras pudimos ver que, cuando las líneas están muy juntas entre sí indica que el viento se mueve a gran velocidad (mucha diferencia de presión entre dos puntos), al contrario que cuando están muy separadas (poca diferencia, viento en calma).
Distintas fuerzas que actúan sobre el viento
Viento de Euler
En el viento de Euler, la única fuerza que actúa sobre el aire es la del gradiente de presión que acabamos de ver. Por lo tanto, el viento solo se moverá en una dirección: hacia las zonas de baja presión.
Eso sí, esto es un modelo teórico que no se puede dar en la realidad, ya que hay otras fuerzas que actúan sobre el viento por el mero hecho, por ejemplo, de que la Tierra gira sobre su propio eje. Si la Tierra no se moviera, según el patrón del viento de Euler el aire fluiría siempre desde los Polos, donde la temperatura en superficie es más fría, hacia el Ecuador, donde es más cálida.
Efecto Coriolis
Ya hablamos en un artículo anterior de este efecto, generado por la rotación de la Tierra y que afecta incluso a la duración de los vuelos. Si pudiéramos lanzar un objeto desde el Polo Norte hacia el Ecuador, en lugar de dibujar una trayectoria recta, el giro constante de nuestro planeta hará que visualmente esa trayectoria parezca una curva.
A efectos prácticos y de navegación aérea, lo que sucede es que el viento, en el hemisferio norte, siempre se va a desviar hacia la derecha, de manera que un viento que va de norte a sur se va a desviar hacia el oeste, y hacia el este si dicho viento va de sur a norte. En el hemisferio sur ocurre todo exactamente al revés: siempre se desviará hacia la izquierda.
Es interesante saber también que el efecto Coriolis actúa con más fuerza cuanto más nos situamos hacia los Polos, y su fuerza es nula en el Ecuador.
Viento geostrófico
Este modelo de viento también es una aproximación física al viento real. Es decir, como en los casos anteriores utiliza los modelos teóricos para explicar el movimiento real del aire.
El viento geostrófico combina los efectos del gradiente de presión y del efecto Coriolis. Y aquí se da un efecto progresivo y curioso: la fuerza del gradiente de presión intentará llevar el viento desde la zona de alta presión hacia la baja presión. Pero el efecto Coriolis ejecuta una fuerza en dirección de 90º (hacia la derecha si estamos en el hemisferio norte, hacia la izquierda si estamos en el hemisferio sur).
De este modo, el viento se irá desviando progresivamente hacia la dirección que marca el efecto Coriolis, que volverá a marcar un ángulo de 90º con la nueva dirección del viento, hasta que la fuerza del gradiente de presión y la del efecto Coriolis sean absolutamente opuestas. Entonces, el viento marcará una trayectoria constante.
La ley de Buys-Ballot
Esta ley no es uno de los efectos que actúan sobre el viento, sino una regla de la meteorología que nos permite saber siempre en qué dirección sopla el viento, y es cuando menos curioso para los profanos.
Lo que este meteorólogo y químico planteó es que, si nos situamos de espaldas a la dirección del viento en el hemisferio norte (es decir, lo que sería el viento de cola en los aviones durante su vuelo), tendrá la zona de alta presión a su derecha y la de baja presión a su izquierda. En el hemisferio sur, dado el efecto Coriolis, ocurriría lo contrario: las altas presiones quedarían a nuestra izquierda y las bajas, a nuestra derecha.
Pero hay otros efectos que actúan en la dirección del viento y que veremos más adelante.
Imagen: funnybank