El exceso de calor de calor en zonas ecuatoriales provoca que el aire ascienda y al final de todo el proceso, el aire desciende en los polos habiendo perdido gran parte de su energía (calor). Entre medias, una serie de células distribuye las masas de aire y gracias a la rotación de la Tierra se establecen los alisios y los vientos del oeste. Además esta circulación también tiene una influencia notable en la ubicación de desiertos y selvas.

Todo surge del sol. La radiación solar que reciben las zonas ecuatoriales es mucho mayor que la que reciben las zonas polares. El aire caliente asciende y el frío desciende, lo que nos serviría para crear un primer modelo de circulación general en el que el aire calentado en las zonas ecuatoriales ascendería, se dirigiría hacia latitudes superiores en viajando por la parte superior de la troposfera (a medida que se enfría) y al llegar a las zonas polares descendería. Estas masas de aire, que han liberado la energía que contenían, se dirigirían de nuevo hacia el ecuador con una circulación superficial. Así cerraríamos el ciclo y volveríamos a empezar de nuevo.

La célula de Hadley y la célula polar. Y la célula de Ferrel

Sin embargo no es todo tan sencillo. Los vientos que se mueven en dirección a los polos tras ascender cerca del ecuador  pierden energía suficiente como para descender antes de llegar allí, y a la altura de 30° de latitud (tanto norte como sur) descienden, iniciando así su recorrido de vuelta hacia la zona ecuatorial desde donde ascenderá de nuevo. Es lo que se conoce como la célula de Hadley. De la convergencia de las dos células de Hadley a ambos lados del ecuador nace la zona de convergencia intertropical (o ITCZ, por sus siglas en inglés).

En el otro extremo de cada hemisferio ocurre algo similar. Las masas de aire que se dirigen desde el polo hacia latitudes inferiores adquieren suficiente energía (en forma de calor) a unos 60° de latitud como para ascender. Al llegar a la troposfera se dirigen hacia el polo de nuevo donde, tras enfriarse, volverán a descender iniciando de nuevo el ciclo y creando la célula polar.

La célula de Ferrel surge como consecuencia de la necesidad de completar este movimiento planetario. Las masas de aire descienden a unos 30° e inician su movimiento hacia el polo y al llegar a los 60° y encontrarse en superficie con los vientos procedentes de latitudes polares se ven obligadas a ascender. Una vez llegan a la tropopausa se dirigen de nuevo hacia el ecuador y sobre los 30° de latitud inician de nuevo el descenso (es allí donde se encuentran con la rama superior de la célula de Hadley)

De todo lo expuesto anteriormente podemos deducir lo siguiente: existen zonas en las que el aire converge en altura y desciende (alrededor de los 30° de latitud) y otras en las que el aire converge en superficie (en el ecuador y sobre los 60° de latitud) y asciende, determinando así zonas de altas y de bajas presiones.

La Tierra y su rotación.

Y es que como todos sabemos la Tierra gira. Cualquier móvil, en este caso el aire, al desplazarse sobre un sistema de referencia en rotación experimenta una aceleración (y por tanto, una fuerza) que desplaza ese móvil.  Es lo que se conoce como el efecto Coriolis y se manifiesta en la atmósfera mediante la desviación de la trayectoria de las masas de aire en movimiento hacia la derecha (en el hemisferio norte, al contrario en el hemisferio sur). ¿Qué significa esto? Que si una masa de aire se desplaza hacia los polos, se irá desviando poco a poco hacia el este. Si lo hace hacia el ecuador, esta desviación se experimentará hacia el oeste. La consecuencia: los vientos alisios y los vientos del oeste.

Los vientos alisios son aquellos que en su recorrido desde los trópicos hacia el ecuador se desvían hacia el oeste, soplando del noreste. Cuando las masas de aire llegan al ecuador y ascienden al calentarse, nuevas masas de aire traídas por los alisios reemplazan estas. Forman parte de la célula de Hadley y son los que utilizó Colón para llegar hasta América en sus viajes.

Por su parte los vientos del oeste son los que soplan entre los trópicos y las latitudes medias o subpolares en ambos hemisferios y que se curvan hacia el este, soplando del suroeste u oeste (de ahí su nombre). Son muy importantes en el clima, ya que afectan de manera notable a las zonas occidentales de los continentes.

La distribución nada casual de selvas y desiertos

Ya hemos hablado anteriormente de la zona de convergencia intertropical, que surge de la convergencia en superficie de los vientos alisios de ambos hemisferios (correspondientes a las células de Hadley del hemisferio norte y sur). Esta convergencia superficial provoca el ascenso de los vientos que genera a su vez convección y que tiene como resultado la formación de nubes de tormenta que crean un cinturón de precipitaciones más o menos alrededor del ecuador, que es donde se sitúan las selvas y los bosques más frondosos. Sin embargo la ITZC no es fija y oscila a lo largo de las estaciones. Esta oscilación provoca a principios de verano el monzón, tan necesario en algunas partes del mundo. Otra consecuencia de la convergencia en superficie de los vientos y de su ascenso son las calmas ecuatoriales o doldrums, tan temidas por los marinos de todas las épocas.

Cuando lo que tenemos en una convergencia de vientos en altura (por ejemplo entre la célula de Hadley y la de Ferrel), al aire no le queda más remedio que descender. En su descenso, el aire se comprime, se calienta y se seca, haciendo muy difícil que se den las condiciones apropiadas para que se produzca la precipitación. Además, al tratarse de una subsidencia (descenso de aire) se inhiben los movimientos verticales ascendentes, lo que hace aún más difícil que se puedan producir precipitaciones. Pues bien, justo donde se produce este fenómeno de divergencia en superficie (que es la consecuencia de la convergencia en altura) es donde se encuentran algunos de los mayores desiertos de la Tierra como el Sáhara o el desierto arábigo en el hemisferio norte y los desiertos australianos, el Kalahari o Atacama en el hemisferio sur.

Y en forma de resumen, os dejamos este vídeo.