El vent és un fenomen atmosfèric particular que resulta i essencial per al desenvolupament de la vida al nostre planeta tal com la coneixem. A més, és un recurs utilitzat pels humans per obtenir una feina mecànica i per produir electricitat. És el que s'anomena ehergia eòlica. Però, com es forma el vent?
Quan parlem de com es forma el vent, és clau entendre que el seu origen està en la interacció entre l'energia del sol i les propietats de l'atmosfera terrestre.
Al llarg d'aquesta explicació desglossarem tots els factors que intervenen en la formació del vent, començant per la influència del sol, la variabilitat de la temperatura i la pressió atmosfèrica, i acabant amb els tipus de vent que podem trobar.
L'energia del sol: L'origen de tot
El sol és el motor principal de la formació del vent. La Terra rep constantment energia solar, però aquesta energia no es distribueix de manera uniforme a tota la seva superfície.
La radiació solar incideix de forma directa a l'equador, on les temperatures tendeixen a ser molt més elevades que als pols. Això fa que les zones equatorials s'escalfin més que les polars, generant un gradient o diferència de temperatura a nivell global.
Aquesta diferència de temperatura és determinant, ja que quan certes zones s'escalfen, l'aire que s'hi troba també ho fa i, en escalfar-se, s'expandeix i es torna menys dens.
Aquest aire calent, en ser més lleuger, tendeix a elevar-se, i en fer-ho, deixa un espai buit o de baixa pressió a la superfície. Aquí és on entra en joc l'aire d'altres zones, ja que l'aire sempre busca omplir aquests espais buits, movent-se de zones d'alta pressió a zones de baixa pressió per intentar equilibrar les diferències.
La pressió atmosfèrica i el moviment de l'aire
Per entendre millor el vent, cal comprendre el concepte de pressió atmosfèrica.
La pressió atmosfèrica és la força que exerceix l'aire sobre la superfície de la Terra. Quan una zona té aire calent i menys dens, la pressió en aquesta àrea serà baixa. Per contra, on l'aire és fred i dens, la pressió atmosfèrica serà més gran.
Aquesta diferència en la pressió és allò que impulsa el moviment de l'aire: l'aire sempre es desplaçarà de zones d'alta pressió cap a zones de baixa pressió.
Per exemple, imaginem una platja en un dia calorós.
Durant el dia, la superfície de la terra s'escalfa més ràpidament que l'oceà. Això fa que l'aire sobre la terra s'escalfi i pugi, creant una zona de baixa pressió. Aleshores, l'aire fresc del mar, que està a més pressió, es mou cap a la terra per equilibrar aquesta diferència.
Aquest moviment dʻaire, dʻalta a baixa pressió, és el que anomenem vent.
La rotació de la Terra i l'efecte Coriolis
A més de la temperatura i la pressió, un altre factor important en la formació del vent és la rotació de la Terra.
Com que la Terra gira sobre el seu propi eix, els vents no es mouen en línia recta des de les àrees d'alta pressió a les de baixa pressió. En canvi, la seva trajectòria es desvia a causa de l'efecte Coriolis. Aquest fenomen fa que a l'hemisferi nord els vents es desviïn cap a la dreta, mentre que a l'hemisferi sud es desviïn cap a l'esquerra.
L'efecte Coriolis influeix en els patrons de circulació del vent a l'atmosfera. No només afecta els vents a la superfície, sinó també els grans sistemes de vent a les capes superiors de l'atmosfera, creant els patrons de circulació que coneixem com a cèl·lules de Hadley, de Ferrel i polars, que determinen els principals tipus de vent a nivell global.
Circulació atmosfèrica i cèl·lules de vent
El sistema de circulació atmosfèrica de la Terra està compost per diverses cèl·lules de vent, que són corrents d'aire que circulen en patrons específics.
Hi ha tres cèl·lules de circulació a cada hemisferi: la cèl·lula de Hadley, la cèl·lula de Ferrel i la cèl·lula polar que et descric a continuació:
- Cèl·lula de Hadley : Ubicada a les zones tropicals, entre l'equador i aproximadament els 30 graus de latitud. En aquesta cèl·lula, l'aire calent a l'equador puja, es desplaça cap al nord o sud i després baixa a les zones subtropicals, creant un patró de circulació constant.
- Cèl·lula de Ferrel : Situada entre els 30 i 60 graus de latitud, on l'aire es mou en direcció oposada a la cèl·lula de Hadley. Aquest flux és impulsat tant per l'aire que ve de les cèl·lules de Hadley com per l'aire fred de les cèl·lules polars.
- Cèl·lula Polar : Es troba a les regions properes als pols i funciona de forma similar a la cèl·lula de Hadley, però a les latituds més altes, on l'aire fred tendeix a baixar i després es desplaça cap a l'equador.
Aquestes cèl·lules de circulació contribueixen a la formació de vents constants al nostre planeta, com els vents alisis, els vents de l'oest i els vents polars.
Aquests vents són grans corrents d'aire que es mouen en patrons globals i influeixen en el clima i les condicions atmosfèriques de les diferents regions del món.
Tipus de vents: Constants, diaris i locals
Podem classificar el vent en diferents tipus, depenent de la regularitat i l'origen:
- Vents constants Són aquells que mantenen una direcció i velocitat relativament estables, com els vents alisis, que bufen de manera constant des de les zones d'alta pressió subtropical cap a l'equador. Aquests vents han estat coneguts i utilitzats pels navegants durant segles a causa de la seva estabilitat.
- Vents periòdics : Canvien de direcció depenent de l'època de l'any o del dia. Un exemple clar són les brises marines i terrestres. Durant el dia, la terra s'escalfa més ràpidament que el mar, generant brises que van del mar a la terra. Durant la nit, el procés s'inverteix: la terra es refreda més ràpid i l'aire del mar, més calent, es desplaça cap a l'oceà i genera una brisa en direcció oposada.
- Vents locals Són vents que es produeixen a causa de factors específics d'una regió. Exemples d'aquests són els vents que trobem a valls i muntanyes, com les brises de muntanya i de vall, o el famós vent mestral a França, que baixa des de les muntanyes cap al mar Mediterrani, refredant les temperatures de la regió.
El vent i la seva importància a la Terra
La importància del vent va molt més enllà de simplement moure les fulles dels arbres. A continuació et descric alguns dels efectes que experimentem degut al vent i la importància que tenen.
Els vents tenen un paper fonamental en la distribució de la calor i la humitat a tot el planeta, regulant les temperatures i generant precipitacions. Això influeix directament en els ecosistemes i en la vida humana.
A nivell energètic, el vent també és una font d'energia renovable (l'energia eòlica) molt utilitzada avui dia ja que mitjançant els aerogeneradors es pot convertir l'energia del vent en electricitat.
D'altra banda, a l'agricultura, el vent ajuda a la pol·linització i al creixement saludable de moltes plantes.
També és fonamental en la formació de les onades a l'oceà, que tenen un gran impacte a la vida marina i al clima costaner.
Tot i això, també pot tenir efectes negatius. Quan es converteix en huracà o tempesta, el vent pot causar destrucció, erosionant el sòl, enderrocant arbres i afectant greument les construccions humanes.
Com es mesura el vent?
Per mesurar el vent, s'utilitzen eines com l'anemòmetre, que calcula la velocitat del vent, i el penell, que n'indica la direcció.
La velocitat del vent es mesura en metres per segon (m/s) o en quilòmetres per hora (km/h), encara que també és comú mesurar-ho en nusos, especialment en la navegació marítima i aèria.
En meteorologia, l'escala de Beaufort és una referència molt utilitzada per classificar la intensitat del vent, des d'una calma total (0 a l'escala) fins a un huracà (12 a l'escala de Beaufort). Aquesta classificació permet anticipar els efectes del vent a la natura ia les activitats humanes.