Viento
Definición
Viento es el flujo de gases a gran escala. En la superficie de la Tierra, el viento consiste en el movimiento masivo de aire. En el espacio exterior, el viento solar es el movimiento de gases o partículas cargadas del Sol a través del espacio, mientras que el viento planetario es la emisión de elementos químicos ligeros desde la atmósfera de un planeta al espacio. Los vientos se clasifican comúnmente por su escala espacial, su velocidad, los tipos de fuerzas que los causan, las regiones en las que ocurren y su efecto. Los vientos más fuertes observados en un planeta en el Sistema Solar ocurren en Neptuno y Saturno. Los vientos tienen varios aspectos, uno importante es su velocidad (velocidad del viento); otra la densidad del gas involucrado; otro su contenido de energía o energía eólica. El viento es también una gran fuente de transporte para semillas y aves pequeñas;
En meteorología, los vientos se refieren a menudo de acuerdo con su fuerza y la dirección desde la cual sopla el viento. Las ráfagas cortas de viento de alta velocidad se denominan ráfagas. Los vientos fuertes de duración intermedia (alrededor de un minuto) se denominan chubascos. Los vientos de larga duración tienen varios nombres asociados con su fuerza promedio, como la brisa, el vendaval, la tormenta y el huracán. El viento ocurre en un rango de escalas, desde tormentas eléctricas que duran decenas de minutos hasta brisas locales generadas por el calentamiento de las superficies terrestres y duran algunas horas, hasta vientos globales que resultan de la diferencia de absorción de energía solar entre las zonas climáticas de la Tierra. Las dos causas principales de la circulación atmosférica a gran escala son el calentamiento diferencial entre el ecuador y los polos, y la rotación del planeta (efecto Coriolis). Dentro de los trópicos, las circulaciones bajas térmicas sobre el terreno y las altas mesetas pueden conducir las circulaciones monzónicas. En las zonas costeras, el ciclo de la brisa marina / brisa terrestre puede definir los vientos locales; en áreas que tienen un terreno variable, la brisa de las montañas y los valles puede dominar los vientos locales.
En la civilización humana, el concepto de viento se ha explorado en la mitología, ha influido en los acontecimientos de la historia, ampliado el alcance del transporte y la guerra, y proporcionado una fuente de energía para el trabajo mecánico, la electricidad y la recreación. El viento impulsa los viajes de los veleros a través de los océanos de la Tierra. Los globos de aire caliente usan el viento para hacer viajes cortos, y el vuelo motorizado lo usa para aumentar la sustentación y reducir el consumo de combustible. Las zonas de cizalladura del viento causadas por diversos fenómenos meteorológicos pueden provocar situaciones peligrosas para los aviones. Cuando los vientos se vuelven fuertes, los árboles y las estructuras hechas por el hombre son dañados o destruidos.
Los vientos pueden dar forma a los accidentes geográficos, a través de una variedad de procesos eólicos, como la formación de suelos fértiles, como el loess, y la erosión. El polvo de los desiertos grandes se puede mover a grandes distancias de su región de origen por los vientos predominantes; a los vientos que se aceleran por la topografía accidentada y se asocian con los brotes de polvo se les han asignado nombres regionales en varias partes del mundo debido a sus efectos significativos en esas regiones. El viento también afecta la propagación de incendios forestales. Los vientos pueden dispersar las semillas de varias plantas, lo que permite la supervivencia y la dispersión de esas especies de plantas, así como las poblaciones de insectos voladores. Cuando se combina con temperaturas frías, el viento tiene un impacto negativo en el ganado. El viento afecta las tiendas de alimentos de los animales, así como sus estrategias de caza y defensa.
Causas
El viento es causado por diferencias en la presión atmosférica. Cuando existe una diferencia en la presión atmosférica, el aire se mueve desde el área de presión más alta a la inferior, lo que produce vientos de varias velocidades. En un planeta en rotación, el aire también será desviado por el efecto Coriolis, excepto exactamente en el ecuador. Globalmente, los dos principales factores que impulsan los patrones de viento a gran escala (la circulación atmosférica) son el calentamiento diferencial entre el ecuador y los polos (diferencia en la absorción de la energía solar que conduce a las fuerzas de flotación) y la rotación del planeta. Fuera de los trópicos y más allá de los efectos de fricción de la superficie, los vientos en gran escala tienden a acercarse al equilibrio geostrófico. Cerca de la superficie de la Tierra, la fricción hace que el viento sea más lento de lo que sería de otra manera.
Los vientos definidos por un equilibrio de fuerzas físicas se utilizan en la descomposición y el análisis de perfiles de viento. Son útiles para simplificar las ecuaciones atmosféricas de movimiento y para hacer argumentos cualitativos sobre la distribución horizontal y vertical de los vientos. El componente del viento geostrófico es el resultado del equilibrio entre la fuerza de Coriolis y la fuerza del gradiente de presión. Fluye en paralelo a las isobaras y se aproxima al flujo por encima de la capa límite atmosférica en las latitudes medias. El viento térmico es la diferencia en el viento geostrófico entre dos niveles en la atmósfera. Existe solo en una atmósfera con gradientes de temperatura horizontales. El componente del viento ageostrófico es la diferencia entre el viento real y el geostrófico, que es responsable de que los ciclones se "llenen" con el tiempo. El viento de gradiente es similar al viento geostrófico pero también incluye la fuerza centrífuga (o aceleración centrípeta).
Medición
La dirección del viento generalmente se expresa en términos de la dirección desde la cual se origina. Por ejemplo, un norte el viento sopla desde el norte hacia el sur. Las paletas del tiempo pivotan para indicar la dirección del viento. En los aeropuertos, las mangas de viento indican la dirección del viento, y también se pueden usar para estimar la velocidad del viento por el ángulo de caída. La velocidad del viento se mide con anemómetros, más comúnmente utilizando copas giratorias o hélices. Cuando se necesita una frecuencia de medición alta (como en aplicaciones de investigación), el viento puede medirse por la velocidad de propagación de las señales de ultrasonido o por el efecto de la ventilación sobre la resistencia de un cable calentado. Otro tipo de anemómetro utiliza tubos Pitot que aprovechan la diferencia de presión entre un tubo interno y un tubo externo que está expuesto al viento para determinar la presión dinámica, que luego se usa para calcular la velocidad del viento.
Las velocidades sostenidas del viento se informan globalmente a una altura de 10 metros (33 pies) y se promedian durante un período de tiempo de 10 minutos. Los Estados Unidos informan vientos en un promedio de 1 minuto para los ciclones tropicales y un promedio de 2 minutos dentro de las observaciones meteorológicas. India típicamente informa los vientos en un promedio de 3 minutos. Conocer el promedio de muestreo de viento es importante, ya que el valor de un viento sostenido de un minuto es típicamente un 14% mayor que un viento sostenido de diez minutos. Una ráfaga corta de viento de alta velocidad se denomina ráfaga de viento, una definición técnica de una ráfaga de viento es: los máximos que exceden la velocidad del viento más baja medida durante un intervalo de tiempo de diez minutos en 10 nudos (19 km / h). Una borrasca es una duplicación de la velocidad del viento por encima de un cierto umbral, que dura un minuto o más.
Para determinar los vientos en altura, los rawinsondes determinan la velocidad del viento mediante el GPS, la navegación por radio o el rastreo por radar de la sonda. Alternativamente, el movimiento de la posición del globo meteorológico padre se puede rastrear desde el suelo visualmente utilizando teodolitos. Las técnicas de percepción remota para viento incluyen SODAR, Doppler lidars y radares, que pueden medir el desplazamiento Doppler de la radiación electromagnética dispersada o reflejada en aerosoles o moléculas suspendidas, y los radiómetros y radares pueden usarse para medir la rugosidad de la superficie del océano desde el espacio o los aviones . La rugosidad del océano puede usarse para estimar la velocidad del viento cerca de la superficie del mar sobre los océanos. Las imágenes satelitales geoestacionarias se pueden usar para estimar los vientos en toda la atmósfera en función de qué tan lejos se mueven las nubes de una imagen a la siguiente.
Escala de fuerza del viento
Históricamente, la escala de fuerza del viento de Beaufort (creada por Beaufort) proporciona una descripción empírica de la velocidad del viento basada en las condiciones observadas del mar. Originalmente era una escala de 13 niveles, pero durante la década de 1940, la escala se amplió a 17 niveles. Hay términos generales que diferencian los vientos de diferentes velocidades promedio, como una brisa, un vendaval, una tormenta, un tornado o un huracán. Dentro de la escala de Beaufort, los vientos huracanados mienten entre 28 nudos (52 km / h) y 55 nudos (102 km / h) con adjetivos precedentes como moderado, fresco, fuerte y entero para diferenciar la fuerza del viento dentro del vendaval categoría. Una tormenta tiene vientos de 56 nudos (104 km / h) a 63 nudos (117 km / h). La terminología para los ciclones tropicales difiere de una región a otra a nivel mundial. La mayoría de las cuencas oceánicas usan la velocidad promedio del viento para determinar el ciclón tropical ' s categoría. A continuación se muestra un resumen de las clasificaciones utilizadas por los Centros Meteorológicos Regionales Especializados en todo el mundo:
Escala Fujita mejorada
La escala mejorada de Fujita (escala de EF) califica la intensidad de los tornados en los Estados Unidos en función del daño que causan. Debajo está la escala.
| Escala | Velocidad del viento | Frecuencia relativa | Daño potencial | ||
| mph | km / h | ||||
| EF0 | 65-85 | 105-137 | 53.5% | Daño menor o nulo Las cáscaras salen a la superficie de algunos techos; algo de daño a los canales o al revestimiento; ramas rotas de árboles; árboles de raíces superficiales empujados. Los tornados confirmados sin daños informados (es decir, los que permanecen en campos abiertos) siempre se califican como EF0. |  |
| EF1 | 86-110 | 138-178 | 31.6% | Daño moderado. Techos severamente despojados; casas rodantes volcadas o dañadas; pérdida de puertas exteriores; ventanas y otros vidrios rotos. |  |
| EF2 | 111-135 | 179-218 | 10.7% | Daño considerable. Techos arrancados de casas bien construidas; los fundamentos de las casas marco se cambiaron; casas móviles completamente destruidas; árboles grandes rotos o desarraigados; misiles objeto de luz generados; coches despegados del suelo. |  |
| EF3 | 136-165 | 219-266 | 3.4% | Daño severo. Historias completas de casas bien construidas destruidas; daño severo a edificios grandes como centros comerciales; trenes volcados; árboles descortezados; carros pesados levantados del suelo y arrojados; las estructuras con cimientos débiles están muy dañadas. |  |
| EF4 | 166-200 | 267-322 | 0.7% | Daño extremo. Casas de armazón bien construidas y enteras completamente niveladas; coches y otros objetos grandes arrojados y pequeños misiles generados. |  |
| EF5 | > 200 | > 322 | <0.1% | Destrucción total. Casas bien enmarcadas y bien construidas nivelaron y los cimientos se desvanecieron; las estructuras de concreto reforzado con acero están gravemente dañadas; edificios altos colapsan o tienen deformaciones estructurales severas. |  |
Modelo de estación
El modelo de la estación trazado en los mapas del clima de la superficie utiliza una púa de viento para mostrar tanto la dirección del viento como la velocidad. La lengüeta del viento muestra la velocidad usando "banderas" en el extremo.
- Cada mitad de una bandera representa 5 nudos (9.3 km / h) de viento.
- Cada bandera llena representa 10 nudos (19 km / h) de viento.
- Cada banderín (triángulo relleno) representa 50 nudos (93 km / h) de viento.
Los vientos se representan como soplando desde la dirección que está mirando la lengüeta. Por lo tanto, se representará un viento del noreste con una línea que se extiende desde el círculo de nubes hacia el noreste, con banderas que indican la velocidad del viento en el extremo noreste de esta línea. Una vez trazado en un mapa, se puede realizar un análisis de isotacas (líneas de igual velocidad del viento). Los Isotacos son particularmente útiles en el diagnóstico de la ubicación de la corriente en chorro en los gráficos de presión constante de nivel superior, y generalmente se encuentran en o por encima del nivel de 300 hPa.
Energía eólica
La energía eólica es la energía cinética del aire en movimiento. La energía cinética de un paquete de aire de masa m con velocidad v viene dada por ½ mv . Para encontrar la masa del paquete que pasa por un área A perpendicular a su velocidad (que podría ser el área del rotor de una turbina), multiplicamos su volumen después de que el tiempo t ha pasado con la densidad del aire ρ , lo que nos da m = A v t ρ . Entonces, encontramos que la energía eólica total es:
Diferenciando con respecto al tiempo para encontrar la tasa de aumento de la energía, encontramos que la potencia eólica total es:
La energía eólica es, por lo tanto, proporcional a la tercera potencia de la velocidad del viento.
Poder teórico capturado por una turbina de viento
La potencia eólica total podría capturarse solo si la velocidad del viento se reduce a cero. En una turbina de viento realista esto es imposible, ya que el aire capturado también debe salir de la turbina. Se debe considerar una relación entre la velocidad del viento de entrada y salida. Utilizando el concepto de tubo de corriente, la extracción máxima alcanzable de la energía eólica por una turbina eólica es 1627 ≈ 59% de la energía eólica teórica total (ver: La ley de Betz').
Potencia práctica de la turbina de viento
Otras insuficiencias, como la fricción y el arrastre de la paleta del rotor, las pérdidas de la caja de cambios, las pérdidas del generador y del convertidor, reducen la potencia suministrada por una turbina eólica. La relación básica que la potencia de la turbina es (aproximadamente) proporcional a la tercera potencia de velocidad permanece.
Climatología global
Los vientos del este, en promedio, dominan el patrón de flujo a través de los polos, los vientos del oeste soplan a través de las latitudes medias de la tierra, hacia el polo subtropical, mientras que los vientos del este dominan los trópicos.
Directamente debajo de la cresta subtropical se encuentran las depresiones, o latitudes de los caballos, donde los vientos son más ligeros. Muchos de los desiertos de la Tierra se encuentran cerca de la latitud promedio de la cresta subtropical, donde el descenso reduce la humedad relativa de la masa de aire. Los vientos más fuertes se encuentran en las latitudes medias, donde el aire polar frío se encuentra con el aire caliente de los trópicos.
Zona tropical
Los vientos alisios (también llamados intercambios) son el patrón prevaleciente de los vientos de superficie del este que se encuentran en los trópicos hacia el ecuador de la Tierra. Los vientos alisios soplan predominantemente desde el noreste en el hemisferio norte y desde el sureste en el hemisferio sur. Los vientos alisios actúan como el flujo de dirección de los ciclones tropicales que se forman sobre los océanos del mundo. Los vientos alisios también conducen el polvo africano hacia el oeste a través del Océano Atlántico hacia el Caribe, así como a partes del sudeste de América del Norte.
Un monzón es un viento estacional prevaleciente que dura varios meses dentro de las regiones tropicales. El término se usó por primera vez en inglés en India, Bangladesh, Pakistán y países vecinos para referirse a los grandes vientos estacionales que soplan desde el Océano Índico y el Mar Arábigo en el sudoeste, lo que provoca fuertes lluvias en la zona. Su progresión hacia los polos se ve acelerada por el desarrollo de un calor bajo en los continentes de Asia, África y América del Norte durante mayo a julio, y en Australia en diciembre.
Westerlies y su impacto
Los Westerlies o los Westerlies prevalecientes son los vientos dominantes en las latitudes medias entre 35 y 65 grados de latitud. Estos vientos dominantes soplan desde el oeste hacia el este y conducen los ciclones extratropicales de esta manera general. Los vientos son predominantemente del suroeste en el hemisferio norte y del noroeste en el hemisferio sur. Son más fuertes en el invierno cuando la presión es más baja sobre los polos, y más débil durante el verano y cuando las presiones son más altas sobre los polos.
Junto con los vientos alisios, los vientos del oeste permitieron una ruta comercial de ida y vuelta para veleros cruzando los océanos Atlántico y Pacífico, ya que los vientos del oeste conducen al desarrollo de fuertes corrientes oceánicas en los lados occidentales de los océanos en ambos hemisferios a través del intensificación. Estas corrientes oceánicas occidentales transportan aguas cálidas y subtropicales hacia los polos hacia las regiones polares. Los vientos del oeste pueden ser particularmente fuertes, especialmente en el hemisferio sur, donde hay menos tierra en las latitudes medias que hacen que el patrón de flujo se amplifique, lo que ralentiza los vientos. Los vientos del oeste más fuertes en las latitudes medias se encuentran dentro de una banda conocida como los Cuarenta rugientes, entre 40 y 50 grados de latitud al sur del ecuador. Los Westerlies juegan un papel importante en llevar el calor,
Calor del este
Los vientos del este polares, también conocidos como Polar Hadley, son vientos secos y fríos que soplan desde las áreas de alta presión de los polos polares en los polos norte y sur hacia las áreas de baja presión dentro de los Westerlies en latitudes altas. A diferencia de los Westerlies, estos vientos dominantes soplan del este al oeste, y a menudo son débiles e irregulares. Debido al bajo ángulo del sol, el aire frío se acumula y desaparece en el polo creando áreas de alta presión en la superficie, lo que obliga a una salida de aire hacia el ecuador; ese flujo de salida es desviado hacia el oeste por el efecto Coriolis.
Consideraciones locales
Brisas marinas y terrestres
En las regiones costeras, la brisa del mar y la brisa terrestre pueden ser factores importantes en los vientos dominantes de una ubicación. El mar es calentado por el sol más lentamente debido al mayor calor específico del agua en comparación con la tierra. A medida que la temperatura de la superficie de la tierra aumenta, la tierra calienta el aire por encima de ella por conducción. El aire cálido es menos denso que el ambiente circundante y aumenta. Esto causa un gradiente de presión de aproximadamente 2 milibares desde el océano hasta la tierra. El aire más frío sobre el mar, ahora con una presión más alta al nivel del mar, fluye tierra adentro hacia la presión más baja, creando una brisa más fría cerca de la costa. Cuando los vientos en gran escala están en calma, la fuerza de la brisa del mar es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre la masa terrestre y el mar. Si existe un viento mar adentro de 8 nudos (15 km / h),
Por la noche, la tierra se enfría más rápidamente que el océano debido a las diferencias en sus valores de calor específicos. Este cambio de temperatura hace que la brisa marina diurna se disipe. Cuando la temperatura en tierra se enfría por debajo de la temperatura en alta mar, la presión sobre el agua será menor que la de la tierra, estableciendo una brisa de tierra, siempre que un viento en tierra no sea lo suficientemente fuerte como para oponerse.
Cerca de las montañas
En superficies elevadas, el calentamiento del suelo excede el calentamiento del aire circundante a la misma altitud sobre el nivel del mar, creando un bajo térmico asociado sobre el terreno y mejorando los mínimos térmicos que de otro modo existirían, y cambiando la circulación del viento de la región . En áreas donde hay una topografía accidentada que interrumpe significativamente el flujo de viento ambiental, la circulación del viento entre las montañas y los valles es el contribuyente más importante a los vientos predominantes. Las colinas y los valles distorsionan sustancialmente el flujo de aire al aumentar la fricción entre la atmósfera y la masa terrestre al actuar como un bloqueo físico del flujo, desviando el viento paralelo al rango justo aguas arriba de la topografía, lo que se conoce como un jet de barrera. Este chorro de barrera puede aumentar el viento de bajo nivel en un 45%.
Si hay un pase en la cordillera, los vientos se precipitarán a través del paso con una velocidad considerable debido al principio de Bernoulli que describe una relación inversa entre la velocidad y la presión. El flujo de aire puede permanecer turbulento y errático a cierta distancia a sotavento en el campo más plano. Estas condiciones son peligrosas para los aviones ascendentes y descendentes. Los vientos fríos que se aceleran a través de las lagunas de las montañas han recibido nombres regionales. En América Central, los ejemplos incluyen el viento de Papagayo, el viento de Panamá y el viento de Tehuano. En Europa, vientos similares se conocen como Bora, Tramontane y Mistral. Cuando estos vientos soplan sobre aguas abiertas, aumentan la mezcla de las capas superiores del océano que eleva las aguas frías y ricas en nutrientes a la superficie, lo que lleva a una mayor vida marina.
En áreas montañosas, la distorsión local del flujo de aire se vuelve severa. El terreno escarpado se combina para producir patrones de flujo y turbulencias impredecibles, como los rotores, que pueden estar cubiertos por nubes lenticulares. Las fuertes corrientes ascendentes, corrientes descendentes y remolinos se desarrollan a medida que el aire fluye sobre colinas y valles. La precipitación orográfica ocurre en el lado de barlovento de las montañas y es causada por el movimiento ascendente del aire de un flujo de aire húmedo a gran escala a través de la cresta de la montaña, también conocido como flujo ascendente, lo que resulta en enfriamiento y condensación adiabática. En las partes montañosas del mundo sometidas a vientos relativamente constantes (por ejemplo, los vientos alisios), generalmente prevalece un clima más húmedo en el lado de barlovento de una montaña que en el lado de sotavento o de sotavento. La humedad se elimina por levantamiento orográfico, dejando un aire más seco en el lado de sotavento descendente y generalmente cálido, donde se observa una sombra de lluvia. Los vientos que fluyen sobre las montañas hacia las elevaciones más bajas se conocen como vientos descendentes. Estos vientos son cálidos y secos. En Europa, a sotavento de los Alpes, se les conoce como foehn. En Polonia, un ejemplo es el halny wiatr. En Argentina, el nombre local para los vientos descendentes es zonda. En Java, el nombre local para tales vientos es koembang. En Nueva Zelanda, se les conoce como el arco Noroeste, y están acompañados por la formación de nubes que llevan el nombre que ha inspirado el arte a lo largo de los años. En las Grandes Llanuras de los Estados Unidos, estos vientos se conocen como chinook. Los vientos cuesta abajo también se producen en las estribaciones de las montañas Apalaches de los Estados Unidos, y pueden ser tan fuertes como otros vientos descendentes e inusuales en comparación con otros vientos foehn en que la humedad relativa generalmente cambia poco debido al aumento de humedad en la masa de aire de origen. En California, los vientos descendentes se canalizan a través de los pasos de montaña, lo que intensifica su efecto, y los ejemplos incluyen los vientos de Santa Ana y del atardecer. Las velocidades del viento durante el efecto de viento descendente pueden exceder los 160 kilómetros por hora (99 mph).
Velocidad promedio del viento
Como se describió anteriormente, los vientos dominantes y locales no se distribuyen de manera uniforme en toda la tierra, lo que significa que las velocidades del viento también difieren según la región. Además, la velocidad del viento también aumenta con la altitud.
Densidad de la energía eólica
Hoy en día, un criterio utilizado para determinar las mejores ubicaciones para el desarrollo de la energía eólica se conoce como densidad de la energía eólica (WPD). Es un cálculo relacionado con la fuerza efectiva del viento en un lugar particular, frecuentemente expresado en términos de la elevación sobre el nivel del suelo durante un período de tiempo. Tiene en cuenta la velocidad y la masa del viento. Los mapas codificados por colores que se preparan para un área particular se describen como, por ejemplo, "densidad de potencia media anual a 50 metros". Los resultados del cálculo anterior se incluyen en un índice desarrollado por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable y denominado "NREL CLASS". Cuanto mayor sea el cálculo de WPD, mayor será calificado por clase. A fines de 2008, la capacidad mundial de los generadores eólicos era de 120,8 gigawatts. Aunque el viento produjo solo alrededor de 1. 5% del uso mundial de electricidad en 2009, está creciendo rápidamente, duplicándose en los tres años entre 2005 y 2008. En varios países ha logrado niveles relativamente altos de penetración, representando aproximadamente el 19% de la producción de electricidad en Dinamarca, 10% en España y Portugal, y 7% en Alemania y la República de Irlanda en 2008. Un estudio indica que un suministro de energía totalmente renovable basado en un 70% de viento es alcanzable a precios de energía actuales al conectar parques eólicos con una superred HVDC. se expandió rápidamente, su participación en el uso mundial de electricidad a fines de 2014 fue del 3.1%. En 2011, la energía eólica también se utilizó para impulsar el viaje más largo en un automóvil eólico que recorrió una distancia de 5.000 km (3.100 millas) desde Perth a Melbourne en Australia. se ha duplicado en los tres años entre 2005 y 2008. En varios países ha alcanzado niveles relativamente altos de penetración, representando aproximadamente el 19% de la producción de electricidad en Dinamarca, el 10% en España y Portugal, y el 7% en Alemania y la República de Irlanda en 2008. Un estudio indica que un suministro de energía totalmente renovable basado en un 70% de viento es alcanzable a precios de energía actuales al conectar parques eólicos con una superred HVDC.La potencia del viento se ha expandido rápidamente, su participación en el uso de electricidad a nivel mundial a finales de 2014 fue 3.1%. En 2011, la energía eólica también se utilizó para impulsar el viaje más largo en un automóvil eólico que recorrió una distancia de 5.000 km (3.100 millas) desde Perth a Melbourne en Australia. se ha duplicado en los tres años entre 2005 y 2008. En varios países ha alcanzado niveles relativamente altos de penetración, representando aproximadamente el 19% de la producción de electricidad en Dinamarca, el 10% en España y Portugal, y el 7% en Alemania y la República de Irlanda en 2008. Un estudio indica que un suministro de energía totalmente renovable basado en un 70% de viento es alcanzable a precios de energía actuales al conectar parques eólicos con una superred HVDC.La potencia del viento se ha expandido rápidamente, su participación en el uso de electricidad a nivel mundial a finales de 2014 fue 3.1%. En 2011, la energía eólica también se utilizó para impulsar el viaje más largo en un automóvil eólico que recorrió una distancia de 5.000 km (3.100 millas) desde Perth a Melbourne en Australia. representando aproximadamente el 19% de la producción de electricidad en Dinamarca, el 10% en España y Portugal, y el 7% en Alemania y la República de Irlanda en 2008. Un estudio indica que un suministro de energía totalmente renovable basado en 70% de viento es alcanzable con la potencia actual precios mediante la vinculación de parques eólicos con una superred HVDC.La potencia del viento se ha expandido rápidamente, su participación en el uso de electricidad en todo el mundo a finales de 2014 fue del 3,1%. En 2011, la energía eólica también se utilizó para impulsar el viaje más largo en un automóvil eólico que recorrió una distancia de 5.000 km (3.100 millas) desde Perth a Melbourne en Australia. representando aproximadamente el 19% de la producción de electricidad en Dinamarca, el 10% en España y Portugal, y el 7% en Alemania y la República de Irlanda en 2008. Un estudio indica que un suministro de energía totalmente renovable basado en 70% de viento es alcanzable con la potencia actual precios mediante la vinculación de parques eólicos con una superred HVDC.La potencia del viento se ha expandido rápidamente, su participación en el uso de electricidad en todo el mundo a finales de 2014 fue del 3,1%. En 2011, la energía eólica también se utilizó para impulsar el viaje más largo en un automóvil eólico que recorrió una distancia de 5.000 km (3.100 millas) desde Perth a Melbourne en Australia. s los precios de la energía mediante la vinculación de parques eólicos con una superredes HVDC.La potencia del viento se ha expandido rápidamente, su participación en el uso de electricidad en todo el mundo a finales de 2014 fue del 3,1%. En 2011, la energía eólica también se utilizó para impulsar el viaje más largo en un automóvil eólico que recorrió una distancia de 5.000 km (3.100 millas) desde Perth a Melbourne en Australia. s los precios de la energía mediante la vinculación de parques eólicos con una superredes HVDC.La potencia del viento se ha expandido rápidamente, su participación en el uso de electricidad en todo el mundo a finales de 2014 fue del 3,1%. En 2011, la energía eólica también se utilizó para impulsar el viaje más largo en un automóvil eólico que recorrió una distancia de 5.000 km (3.100 millas) desde Perth a Melbourne en Australia.
Cortar
La cizalladura del viento, a veces denominada cizalladura del viento o gradiente de viento, es una diferencia en la velocidad y dirección del viento a una distancia relativamente corta en la atmósfera de la Tierra. La cizalladura del viento puede dividirse en componentes verticales y horizontales, con cizalladura del viento horizontal a través de los frentes meteorológicos y cerca de la costa, y cizalladura vertical típicamente cerca de la superficie, aunque también en niveles más altos en la atmósfera cerca de chorros de nivel superior y zonas frontales en altura.
La cizalladura del viento en sí es un fenómeno meteorológico a microescala que se produce a una distancia muy pequeña, pero puede asociarse con características meteorológicas de escala mesoescalar o sinóptica, como líneas de turbonada y frentes fríos. Se observa comúnmente cerca de micro ráfagas y abajamientos causados por tormentas eléctricas, frentes meteorológicos, áreas de vientos localmente bajos más bajos conocidos como chorros de bajo nivel, cerca de montañas, inversiones de radiación que ocurren debido a cielos despejados y vientos calmados, edificios, turbinas eólicas y veleros. La cizalladura del viento tiene un efecto significativo durante el despegue y el aterrizaje de las aeronaves debido a sus efectos sobre el control de la aeronave, y fue una causa importante de accidentes de aviación que implican grandes pérdidas de vidas dentro de los Estados Unidos.
El movimiento del sonido a través de la atmósfera se ve afectado por la cizalladura del viento, que puede doblar el frente de la ola, haciendo que los sonidos se escuchen donde normalmente no lo harían, o viceversa. La fuerte cizalladura vertical del viento dentro de la troposfera también inhibe el desarrollo de ciclones tropicales, pero ayuda a organizar tormentas eléctricas individuales para que tengan ciclos de vida más largos que luego pueden producir un clima severo. El concepto de viento térmico explica cómo las diferencias en la velocidad del viento con la altura dependen de las diferencias de temperatura horizontales y explica la existencia de la corriente en chorro.
Uso
Historia
Como una fuerza natural, el viento a menudo se personificaba como uno o más dioses del viento o como una expresión de lo sobrenatural en muchas culturas. Vayu es el dios hindú del viento. Los dioses del viento griego incluyen Boreas, Notus, Eurus y Zephyrus. Eolo, en diversas interpretaciones, el gobernante o guardián de los cuatro vientos, también ha sido descrito como Astraeus, el dios del crepúsculo que engendró los cuatro vientos con Eos, diosa del amanecer. Los antiguos griegos también observaron el cambio estacional de los vientos, como lo demuestra la Torre de los Vientos en Atenas. Venti son los dioses romanos de los vientos. Fujin es el dios del viento japonés y es uno de los dioses sintoístas más antiguos. Según la leyenda, él estuvo presente en la creación del mundo y primero dejó los vientos de su bolsa para limpiar el mundo de la niebla. En la mitología nórdica, Njörðr es el dios del viento. También hay cuatro dvärgar (enanos nórdicos), llamados Norðri, Suðri, Austri y Vestri, y probablemente los cuatro ciervos de Yggdrasil, personifiquen los cuatro vientos, y sean paralelos a los cuatro vientos griegos. Stribog es el nombre del dios eslavo de los vientos. cielo y aire Se dice que es el ancestro (abuelo) de los vientos de las ocho direcciones.
Kamikaze (神 風) es una palabra japonesa, generalmente traducida como viento divino, que se cree que es un regalo de los dioses. El término se conoce primero como el nombre de un par o serie de tifones que se dice que salvó a Japón de dos flotas mongolas bajo Kublai Khan que atacaron Japón en 1274 y nuevamente en 1281. Viento Protestante es un nombre para el tormenta que disuadió a la Armada española de una invasión de Inglaterra en 1588 donde el viento jugó un papel fundamental, o los vientos favorables que permitieron a Guillermo de Orange invadir Inglaterra en 1688. Durante la Campaña Egipcia de Napoleón, los soldados franceses tuvieron dificultades con el viento khamsin: cuando la tormenta apareció "como un período de sangre en el cielo distante", los nativos fueron a cubrirse, mientras que los franceses "no reaccionaron hasta que fue demasiado tarde, luego se ahogaron y se desmayaron en el cegador,
Transporte
Hay muchas formas diferentes de veleros, pero todas tienen ciertas cosas básicas en común. A excepción de los buques de rotor que usan el efecto Magnus, cada velero tiene un casco, aparejo y al menos un mástil para sostener las velas que usan el viento para alimentar el barco. Los viajes en barco por mar pueden llevar varios meses, y un peligro común se está convirtiendo en un obstáculo debido a la falta de viento o por el desvío de fuertes tormentas o vientos que no permiten el progreso en la dirección deseada. Una tormenta severa podría provocar un naufragio y la pérdida de todas las manos. Los veleros solo pueden llevar una cierta cantidad de suministros en su bodega, por lo que deben planear largos viajes con cuidado para incluir provisiones apropiadas, incluyendo agua dulce.
Para los aviones aerodinámicos que operan en relación con el aire, los vientos afectan la velocidad del terreno, y en el caso de los vehículos más ligeros que el aire, el viento puede desempeñar un papel significativo o solitario en su movimiento y trayectoria terrestre. La velocidad del viento en la superficie es generalmente el factor principal que rige la dirección de las operaciones de vuelo en un aeropuerto, y las pistas de los aeropuertos están alineadas para tener en cuenta la (s) dirección (es) del viento común (s) del área local. Si bien puede ser necesario despegar con viento de cola en ciertas circunstancias, generalmente es deseable el viento en contra. Un viento de cola aumenta la distancia de despegue requerida y disminuye el gradiente de ascenso.
Fuente de alimentación
Históricamente, el antiguo cingalés de Anuradhapura y en otras ciudades de Sri Lanka utilizó los vientos del monzón para alimentar los hornos desde el año 300 a. Los hornos se construyeron en el camino de los vientos del monzón para explotar la energía eólica, para llevar las temperaturas dentro de hasta 1.200 ° C (2.190 ° F). Un molino de viento rudimentario se utilizó para alimentar un órgano en el siglo I EC. Los primeros molinos de viento prácticos se construyeron más tarde en Sistan, Afganistán, desde el siglo VII EC. Eran molinos de viento de eje vertical, que tenían árboles de transmisión verticales largos con cuchillas en forma de rectángulo. Hecho de seis a doce velas cubiertas con esteras de caña o material de tela, estos molinos de viento se usaban para moler maíz y extraer agua, y se usaban en las industrias de molienda y caña de azúcar. Los molinos de viento de eje horizontal se usaron más extensamente en el noroeste de Europa para moler la harina a partir de la década de 1180, y todavía existen muchos molinos de viento holandeses. La energía eólica a gran altitud es el enfoque de más de 30 empresas en todo el mundo que utilizan tecnología atada en lugar de torres de compresión que se apoyan en tierra. El petróleo se está ahorrando mediante el uso del viento para alimentar los buques de carga mediante el uso de la energía mecánica convertida de la energía cinética del viento utilizando cometas muy grandes.
Recreación
El viento ocupa un lugar destacado en varios deportes populares, incluidos el ala delta recreativo, el vuelo en globo aerostático, el vuelo de cometas, el snowkite, el kite surf, el parapente, la vela y el windsurf. Al deslizarse, los gradientes de viento justo por encima de la superficie afectan las fases de despegue y aterrizaje del vuelo de un planeador. El gradiente de viento puede tener un efecto notable en los lanzamientos de tierra, también conocidos como lanzamientos de cabrestantes o lanzamientos de alambres. Si el gradiente de viento es significativo o repentino, o ambos, y el piloto mantiene la misma actitud de cabeceo, la velocidad aérea indicada aumentará, posiblemente excediendo la velocidad máxima de arrastre de lanzamiento a tierra. El piloto debe ajustar la velocidad para lidiar con el efecto del gradiente. Al aterrizar, la cizalladura del viento también es un peligro, particularmente cuando los vientos son fuertes. A medida que el planeador desciende a través del gradiente de viento en el acercamiento final al aterrizaje, la velocidad disminuye mientras que la tasa de hundimiento aumenta, y no hay tiempo suficiente para acelerar antes del contacto con el suelo. El piloto debe anticipar el gradiente de viento y usar una mayor velocidad de aproximación para compensarlo.
Papel en el mundo natural
En climas áridos, la principal fuente de erosión es el viento. La circulación general del viento mueve partículas pequeñas como el polvo a través de amplios océanos a miles de kilómetros a sotavento de su punto de origen, lo que se conoce como deflación. Los vientos del oeste en las latitudes medias del planeta impulsan el movimiento de las corrientes oceánicas de oeste a este a través de los océanos del mundo. El viento tiene un papel muy importante en ayudar a las plantas y otros organismos inmóviles en la dispersión de semillas, esporas, polen, etc. Aunque el viento no es la principal forma de dispersión de semillas en las plantas, proporciona dispersión para un gran porcentaje de la biomasa de plantas terrestres .
Erosión
La erosión puede ser el resultado del movimiento del material por el viento. Hay dos efectos principales. Primero, el viento hace que las partículas pequeñas se levanten y, por lo tanto, se muevan a otra región. Esto se llama deflación. En segundo lugar, estas partículas en suspensión pueden impactar sobre objetos sólidos causando erosión por abrasión (sucesión ecológica). La erosión del viento generalmente ocurre en áreas con poca o ninguna vegetación, a menudo en áreas donde no hay suficiente lluvia para sostener la vegetación. Un ejemplo es la formación de dunas de arena, en una playa o en un desierto. Loess es un sedimento homogéneo, típicamente no estratificado, poroso, friable, ligeramente coherente, a menudo calcáreo, de grano fino, limoso, amarillo pálido o pulido (eólico). Por lo general, se produce como un amplio depósito de manta que cubre áreas de cientos de kilómetros cuadrados y decenas de metros de espesor. El loess a menudo se coloca en caras empinadas o verticales. El cuerpo tiende a convertirse en suelos muy ricos. Bajo condiciones climáticas apropiadas, las áreas con loess se encuentran entre las más productivas agrícolamente en el mundo. Los depósitos de Loess son geológicamente inestables por naturaleza y se erosionarán muy fácilmente. Por lo tanto, los cortacéspedes suelen plantar barreras contra el viento (como grandes árboles y arbustos) para reducir la erosión eólica del loess.
Migración de polvo en el desierto
Durante mediados del verano (julio en el hemisferio norte), los vientos alisios que se mueven hacia el oeste al sur de la cresta subtropical que se mueve hacia el norte se expanden hacia el noroeste desde el Caribe hacia el sureste de América del Norte. Cuando el polvo del Sahara que se mueve alrededor de la periferia sur de la cresta dentro del cinturón de vientos alisios se mueve sobre la tierra, la lluvia se suprime y el cielo cambia de azul a blanco, lo que lleva a un aumento de las puestas de sol rojas. Su presencia afecta negativamente la calidad del aire al aumentar el número de partículas suspendidas en el aire. Más del 50% del polvo africano que llega a los Estados Unidos afecta a Florida. Desde 1970, los brotes de polvo han empeorado debido a los períodos de sequía en África. Existe una gran variabilidad en el transporte de polvo al Caribe y Florida de año en año. Los eventos de polvo se han relacionado con una disminución en la salud de los arrecifes de coral en todo el Caribe y Florida, principalmente desde la década de 1970. Las plumas de polvo similares se originan en el desierto de Gobi, que combinado con contaminantes, se extiende a gran distancia a sotavento, o hacia el este, hacia América del Norte.
Hay nombres locales para los vientos asociados con las tormentas de arena y polvo. El Calima lleva polvo sobre los vientos del sudeste a las Islas Canarias. El Harmattan transporta polvo durante el invierno al Golfo de Guinea. El Sirocco trae polvo desde el norte de África hacia el sur de Europa debido al movimiento de ciclones extratropicales a través del Mediterráneo. Los sistemas de tormentas de primavera que se mueven a través del mar Mediterráneo oriental causan que el polvo atraviese Egipto y la península arábiga, que se conocen localmente como Khamsin. El Shamal es causado por frentes fríos que levantan el polvo hacia la atmósfera durante días a la vez en los estados del Golfo Pérsico.
Efecto en las plantas
La dispersión del viento de las semillas, o anemocoria, es uno de los medios más primitivos de dispersión. La dispersión del viento puede tomar una de las dos formas principales: las semillas pueden flotar en la brisa o, alternativamente, pueden aletear hacia el suelo. Los ejemplos clásicos de estos mecanismos de dispersión incluyen dientes de león ( Taraxacum spp., Asteraceae), que tienen un pámpano plumoso unido a sus semillas y se pueden dispersar a largas distancias, y arces ( Acer (género)spp., Sapindaceae), que tienen semillas aladas y revolotean en el suelo. Una restricción importante en la dispersión del viento es la necesidad de una abundante producción de semillas para maximizar la probabilidad de que una semilla aterrice en un sitio adecuado para la germinación. También existen fuertes restricciones evolutivas en este mecanismo de dispersión. Por ejemplo, las especies de las Asteraceae en las islas tienden a tener una capacidad de dispersión reducida (es decir, una mayor masa de semillas y un tamaño más pequeño) en relación con la misma especie en el continente. La dependencia de la dispersión del viento es común entre muchas especies de malezas o ruderales. Los mecanismos inusuales de la dispersión del viento incluyen rodadoras. Un proceso relacionado con la anemocoria es anemófila, que es el proceso en el que el viento distribuye el polen. Grandes familias de plantas son polinizadas de esta manera,
El viento también limita el crecimiento de los árboles. En las costas y las montañas aisladas, la línea de árboles es a menudo mucho más baja que en las altitudes correspondientes del interior y en los sistemas montañosos más grandes y complejos, porque los fuertes vientos reducen el crecimiento de los árboles. Los fuertes vientos arrastran los suelos delgados a través de la erosión, así como también dañan ramas y ramas. Cuando los fuertes vientos derriban o arrancan los árboles, el proceso se conoce como viento. Esto es más probable en pendientes de barlovento de montañas, con casos severos que generalmente ocurren en rodales de árboles que tienen 75 años o más. Las variedades vegetales cercanas a la costa, como la picea de Sitka y la uva del mar, son podadas por el viento y salpicado cerca de la costa.
El viento también puede causar daño a las plantas a través de la abrasión de la arena. Los fuertes vientos recogerán la arena suelta y la capa superficial del suelo y lo arrojarán al aire a velocidades que oscilarán entre 40 km / h (40 millas por hora) y 40 millas por hora (64 km / h). Dicha arena arrastrada por el viento causa un daño extenso a las plantas de semillero porque rompe las células de las plantas, haciéndolas vulnerables a la evaporación y la sequía. Usando un chorro de arena mecánico en un entorno de laboratorio, científicos afiliados al Servicio de Investigación Agrícola estudiaron los efectos de la abrasión por arena arrastrada por el viento sobre plántulas de algodón. El estudio mostró que las plántulas respondieron al daño creado por la abrasión de la arena arrastrada por el viento al desplazar la energía del crecimiento del tallo y la raíz al crecimiento y reparación de los tallos dañados. Después de un período de cuatro semanas, el crecimiento de la plántula volvió a ser uniforme en toda la planta,
Efecto en los animales
Los bovinos y las ovejas son propensos al frío provocado por la combinación de vientos y temperaturas frías, cuando los vientos superan los 40 kilómetros por hora (25 mph), lo que hace que el pelo y los velos de lana sean ineficaces. Aunque los pingüinos usan tanto una capa de grasa como plumas para protegerse del frío tanto en el agua como en el aire, sus aletas y pies son menos inmunes al frío. En los climas más fríos, como la Antártida, los pingüinos emperadores utilizan el comportamiento de amontonamiento para sobrevivir al viento y al frío, alternando continuamente los miembros en el exterior del grupo ensamblado, lo que reduce la pérdida de calor en un 50%. Los insectos voladores, un subconjunto de artrópodos, son arrastrados por los vientos predominantes, mientras que las aves siguen su propio curso aprovechando las condiciones del viento, para volar o planear. Como tal, los patrones de líneas finas dentro de las imágenes de radar meteorológico, asociados con vientos convergentes, están dominados por los retornos de insectos. La migración de aves, que suele ocurrir durante la noche en los más bajos 7.000 pies (2.100 m) de la atmósfera terrestre, contamina los perfiles del viento recogidos por el radar meteorológico, particularmente el WSR-88D, aumentando los vientos ambientales en 15 nudos (28 km / h ) a 30 nudos (56 km / h).
Las pikas usan una pared de guijarros para almacenar plantas y hierbas secas durante el invierno con el fin de evitar que la comida se disperse. Las cucarachas utilizan vientos leves que preceden a los ataques de posibles depredadores, como los sapos, para sobrevivir a sus encuentros. Sus cercos son muy sensibles al viento y los ayudan a sobrevivir la mitad de sus ataques. Elk tiene un agudo sentido del olfato que puede detectar posibles depredadores contra el viento a una distancia de 800 m (0.5 millas). Los incrementos en el viento de más de 15 kilómetros por hora (9.3 mph) indican que las gaviotas glaucas aumentan su alimentación y los ataques aéreos contra los murres de pico grueso.
Generación de sonido
El viento causa la generación de sonido. El movimiento del aire causa movimientos de partes de objetos naturales, como hojas o hierba. Estos objetos producirán sonido si se tocan entre sí. Incluso un viento suave provocará un bajo nivel de ruido ambiental. Si el viento sopla con más fuerza, puede producir sonidos aulladores de frecuencias variables. Esto puede ser causado por el viento que sopla sobre las cavidades, o por los vórtices creados en el aire aguas abajo de un objeto. Especialmente en edificios altos, muchas partes estructurales pueden ser causa de ruido molesto en ciertas condiciones de viento. Ejemplos de estas partes son balcones, aberturas de ventilación, aberturas de techo o cables.
Daño relacionado
Se sabe que los vientos fuertes causan daño, dependiendo de la magnitud de su velocidad y presión diferencial. La presión del viento es positiva en el lado de barlovento de una estructura y negativa en el lado de sotavento. Las ráfagas de viento poco frecuentes pueden hacer que los puentes colgantes mal diseñados se balanceen. Cuando las ráfagas de viento tienen una frecuencia similar al balanceo del puente, el puente se puede destruir más fácilmente, como lo que ocurrió con el puente Tacoma Narrows en 1940. Las velocidades del viento tan bajas como 23 nudos (43 km / h) pueden conducir para cortes de energía debido a las ramas de los árboles que interrumpen el flujo de energía a través de líneas eléctricas. Aunque no se garantiza que ninguna especie de árbol soporte los vientos huracanados, aquellos con raíces poco profundas son más propensos a desarraigarse, y los árboles frágiles como el eucalipto, el hibisco marino y el aguacate son más propensos a sufrir daños. Los vientos con fuerza de huracán causan daños sustanciales a las casas móviles y comienzan a dañar estructuralmente las viviendas con cimientos. Se sabe que los vientos de esta fuerza debido a los vientos descendentes del terreno rompen las ventanas y la pintura con chorro de arena de los automóviles. Una vez que los vientos superan los 135 nudos (250 km / h), las casas se colapsan por completo y se producen daños importantes en los edificios más grandes. La destrucción total de las estructuras artificiales ocurre cuando los vientos alcanzan 175 nudos (324 km / h). La escala Saffir-Simpson y la escala mejorada de Fujita fueron diseñadas para ayudar a estimar la velocidad del viento del daño causado por los fuertes vientos relacionados con ciclones tropicales y tornados, y viceversa. Una vez que los vientos superan los 135 nudos (250 km / h), las casas se colapsan por completo y se producen daños importantes en los edificios más grandes. La destrucción total de las estructuras artificiales ocurre cuando los vientos alcanzan 175 nudos (324 km / h). La escala Saffir-Simpson y la escala mejorada de Fujita fueron diseñadas para ayudar a estimar la velocidad del viento del daño causado por los fuertes vientos relacionados con ciclones tropicales y tornados, y viceversa. Una vez que los vientos superan los 135 nudos (250 km / h), las casas se colapsan por completo y se producen daños importantes en los edificios más grandes. La destrucción total de las estructuras artificiales ocurre cuando los vientos alcanzan 175 nudos (324 km / h). La escala Saffir-Simpson y la escala mejorada de Fujita fueron diseñadas para ayudar a estimar la velocidad del viento del daño causado por los fuertes vientos relacionados con ciclones tropicales y tornados, y viceversa.
La isla Barrow de Australia tiene el récord de la ráfaga de viento más fuerte, llegando a 408 km / h durante el ciclón tropical Olivia el 10 de abril de 1996, superando el récord anterior de 372 km / h establecido en Mount Washington (New Hampshire). ) en la tarde del 12 de abril de 1934. Las ráfagas de viento más poderosas en la Tierra fueron creadas por detonaciones nucleares. La onda expansiva es similar a una fuerte ráfaga de viento sobre el suelo. La explosión nuclear más grande (50-58 megatones a una altitud de aproximadamente 13,000 pies (4,000 m)) generó una presión de 20 bar en la zona cero, que es similar a una ráfaga de viento de 3.100 millas por hora (5.000 km / h).
La intensidad de los incendios forestales aumenta durante las horas diurnas. Por ejemplo, las tasas de quema de troncos humeantes son hasta cinco veces mayores durante el día debido a la menor humedad, el aumento de las temperaturas y el aumento de la velocidad del viento. La luz del sol calienta el suelo durante el día y hace que las corrientes de aire viajen cuesta arriba y cuesta abajo durante la noche a medida que la tierra se enfría. Los incendios forestales son avivados por estos vientos y a menudo siguen las corrientes de aire sobre colinas y valles. Las operaciones de incendios forestales de los Estados Unidos giran en torno a un día de fuego de 24 horas que comienza a las 10:00 a. M. Debido al aumento previsible en la intensidad resultante del calor diurno.
En el espacio exterior
El viento solar es bastante diferente de un viento terrestre, ya que su origen es el sol, y está compuesto de partículas cargadas que han escapado de la atmósfera del sol. Al igual que el viento solar, el viento planetario se compone de gases ligeros que escapan de las atmósferas planetarias. Durante largos períodos de tiempo, el viento planetario puede cambiar radicalmente la composición de las atmósferas planetarias.
El viento más rápido que se haya registrado proviene del disco de acreción del agujero negro IGR J17091-3624. Su velocidad es de 20,000,000 millas por hora (32,000,000 km / h), que es el 3% de la velocidad de la luz.
Viento planetario
El viento hidrodinámico dentro de la parte superior de la atmósfera de un planeta permite que elementos químicos ligeros como el hidrógeno se muevan hasta la exobase, el límite inferior de la exosfera, donde los gases pueden alcanzar la velocidad de escape, ingresando al espacio exterior sin impactar otras partículas de gas . Este tipo de pérdida de gas de un planeta al espacio se conoce como viento planetario. Tal proceso sobre el tiempo geológico hace que los planetas ricos en agua como la Tierra evolucionen en planetas como Venus. Además, los planetas con atmósferas más bajas podrían acelerar la tasa de pérdida de hidrógeno.
Viento solar
En lugar de aire, el viento solar es una corriente de partículas cargadas, un plasma expulsado de la atmósfera superior del sol a una velocidad de 400 kilómetros por segundo (890,000 mph). Consiste principalmente en electrones y protones con energías de alrededor de 1 keV. La corriente de partículas varía en temperatura y velocidad con el paso del tiempo. Estas partículas son capaces de escapar de la gravedad del sol, en parte debido a la alta temperatura de la corona, pero también debido a la alta energía cinética que las partículas obtienen a través de un proceso que no se entiende bien. El viento solar crea la Heliosfera, una gran burbuja en el medio interestelar que rodea el Sistema Solar. Los planetas requieren grandes campos magnéticos para reducir la ionización de su atmósfera superior por el viento solar.
En otros planetas
Fuertes vientos de 300 kilómetros por hora (190 mph) en las cimas de las nubes de Venus rodean el planeta cada cuatro o cinco días terrestres. Cuando los polos de Marte están expuestos a la luz del sol después de su invierno, el CO 2 congelado se sublima, creando vientos significativos que barren los polos tan rápido como 400 kilómetros por hora (250 mph), que posteriormente transporta grandes cantidades de polvo y vapor de agua sobre su paisaje. Otros vientos Marcianos han resultado en eventos de limpieza y demonios de polvo. En Júpiter, las velocidades del viento de 100 metros por segundo (220 mph) son comunes en las corrientes de chorro zonal. Los vientos de Saturno se encuentran entre los más rápidos del Sistema Solar. Los datos de Cassini-Huygens indicaron vientos máximos del este de 375 metros por segundo (840 mph). En Urano, las velocidades del viento del hemisferio norte alcanzan los 240 metros por segundo (540 mph) cerca de los 50 grados de latitud norte. En las nubes de Neptuno, los vientos predominantes varían en velocidad desde 400 metros por segundo (890 mph) a lo largo del ecuador hasta 250 metros por segundo (560 mph) en los polos. A 70 ° S de latitud en Neptuno, una corriente de chorro de alta velocidad viaja a una velocidad de 300 metros por segundo (670 mph). El viento más rápido en cualquier planeta conocido se encuentra en HD 80606 b ubicado a 190 años luz de distancia, donde sopla a más de 11,000 mph o 5 km / s.