O vento é consequência do ar em movimento. Normalmente, quando estamos falando sobre o vento é com o movimento horizontal estamos preocupados. Se você ouvir uma previsão de ventos de oeste de 10 a 20 km/h isso significa que a velocidade dos ventos horizontais será de 10 a 20 km/h de oeste.

Embora nós não possamos realmente ver o ar em movimento, nós podemos medir o seu movimento pela força que ele aplica aos objetos. Por exemplo, em um dia ventoso podemos ouvir o farfalhar ou ver as árvores balançando, indicando que o vento está soprando. Oficialmente, um cata-vento mede a direção do vento e um anemômetro mede a velocidade do vento.

A componente vertical do vento é tipicamente muito pequena (exceto em correntes ascendentes de trovoada) em comparação com o componente horizontal, mas é muito importante para a determinação do dia-a-dia do tempo. Ar ascendente irá arrefecer, muitas vezes à saturação, e pode levar a nuvens e precipitação. Ar descendente irá aquecer causando evaporação de nuvens e céu claro.

 

Você provavelmente já viu um mapa da superfície marcada com A e B's que indicam centros de alta e baixa pressão. As linhas em torno desses "altos" e "baixos" são chamados de linhas isobáricas. "ISO" significa "igual" e um "bar" é uma unidade de pressão, isóbara significa uma pressão igual. Nós podemos conectar essas áreas de pressão iguais com uma linha. Em todos os lugares ao longo de cada linha a pressão é constante. Quanto mais próximos os isóbaros são agrupados em conjunto mais forte é o gradiente de pressão.

Gradiente de pressão é a diferença na pressão entre as zonas de alta e de baixa pressão. A velocidade do vento é diretamente proporcional ao gradiente de pressão. Isto significa que os ventos mais fortes estão nas áreas onde o gradiente de pressão é maior.

Além disso, observe que a direção do vento (setas amarelas) é no sentido horário em torno do sistema de alta pressão (H do inglês high) e anti-horário em torno do sistema de baixa pressão (L do inglês low), no hemisfério norte, no hemisfério sul a direção dos ventos se inverte. Além disso, a direção do vento é através dos isóbaros, afastando-se do centro do sistema de alta pressão e para o centro do sistema de baixa pressão. Por que isso acontece? Para entender precisamos examinar as forças que governam o vento.

 

Há três forças que causam o vento para mover como ele faz. Todas as três forças trabalham em conjunto ao mesmo tempo.

A força do gradiente de pressão é uma força que tenta equalizar as diferenças de pressão. Esta é a força que faz a alta pressão empurrar o ar para a baixa pressão. Assim, o ar fluiria de alta para baixa pressão se a força do gradiente de pressão fosse a única força agindo sobre ele.

No entanto, devido à rotação da terra, há segunda força, a força de Coriolis que afeta a direção do fluxo de vento. Nomeado após Gustav-Gaspard Coriolis, o cientista francês que a descreveu matematicamente em 1835, esta força é o que faz com que os objetos no hemisfério norte girem para a direita e objetos no hemisfério sul girem para a esquerda.

Uma maneira de ver essa força em ação é observar o que acontece quando uma linha reta torna-se uma curva. Imagine a Terra como uma plataforma giratória (veja o número 1) de giro anti-horário. Uma régua é colocada sobre a mesa giratória (ver número 2) e um lápis irá se mover em linha reta, do centro para a borda enquanto a plataforma giratória gira embaixo. O resultado é uma linha curva na plataforma giratória (veja o número 3).

Quando visto a partir do espaço, o vento viaja em uma linha reta. No entanto, quando visto da Terra, o ar (bem como outras coisas em voo como aviões e aves) é desviado para a direita no hemisfério norte (seta vermelha na imagem à direita). A combinação das duas forças faria com que o vento sopre para paralelo isobárico com alta pressão do lado direito.

Então, por que se formam espirais de ar para fora das regiões de alta pressão e para dentro nas de baixa pressão? Há uma outra força, chamada de fricção, que é o componente final para a determinação do fluxo de vento. A superfície da terra é áspera e ela não só reduz a velocidade do vento, mas também faz com que os ventos sejam divergentes em áreas de alta pressão e convergentes em áreas de baixa pressão.

O que acontece com os ventos convergentes próximos a uma área de baixa pressão? A propriedade chamada continuidade de massa afirma que a massa não pode ser criada ou destruída em uma determinada área. Assim, o ar não pode "acumular" em um determinado local. Tem que ir para algum lugar sendo forçado a subir. À medida que sobe, o ar esfria. Quando o ar esfria ele perde a capacidade de conter vapor de água, que se condensa formando nuvens e precipitação. É por isso que muitas vezes há mau tempo perto de áreas de baixa pressão.

 E sobre o ar divergentes perto de uma área de alta pressão? À medida que o ar se espalha para longe da área de alta pressão, o ar de cima deve descer para substituí-lo. O ar descendente se aquece. Como o ar aquecido aumenta a sua capacidade de conter mais vapor de água, as nuvens tendem a evaporar. É por isso que o tempo limpo é frequentemente associado com alta pressão.

Curiosidades

• Entre 1 a 2% da energia proveniente do Sol (o Sol irradia cerca de 174 423 000 000 000 kWh), é convertida em energia eólica, a qual é cerca de 50 a 100 vezes superior a energia convertida em biomassa (0,011%), por todas as plantas da terra.
• O vento atua como agente de transporte efetivo, intervém na polinização e no deslocamento das sementes.
• Na Patagônia as árvores crescem todas inclinadas para o norte, devido aos fortes e constantes ventos que as empurram nessa direção.
• O vento também é um poderoso agente de erosão, remodelando a paisagem de muitos locais.
• Os aviões que voam da América do Norte para a Europa economizam bastante combustível se conseguirem penetrar na corrente do jato, fazendo com que seus velozes ventos literalmente "empurrem" as aeronaves para a frente.
• O aparelho que mede o sentido de onde está vindo o vento também e chamado de biruta.

Utilização do vento por humanos

• Para gerar energia cinética (ex: moinho de vento)
• Em embarcações movidas pelo vento (ex: caravela).
• Para gerar energia elétrica (ex: aerogerador).
• Para esportes (ex: windsurf).

Referências

National Weather Service  http://www.srh.noaa.gov/jetstream//synoptic/wind.htm

INPE http://tempo.cptec.inpe.br/

Wikipédia https://pt.wikipedia.org/wiki/Vento