Två faktorer som orsakar skillnader i vindhastighet

Civila ingenjörer, sjöfart och flyguppdrag tar alla hänsyn till vindhastighet och rörelse innan alla operationer. Denna skillnad i lufttryck, som ett resultat av solstrålning och friktion, kan betyda skillnaden mellan en sval, blåsig eftermiddag och en orkan. Eftersom jordens yta värms ojämnt genereras tryckskillnader, vilket orsakar att luften rör sig. En kombination av tryckgradientkraft (PGF), friktion och Corioliskraften kontrollerar vindhastigheten. När alla dessa faktorer kombineras modifierar de vindrörelsen.

Tryckgradientkraft

Detta är den kraft som genererar vinden genom att skapa horisontella tryckskillnader. Isobarer – linjer som kopplar platser med lika lufttryck – mäter tryckdata. Avståndet mellan isobaren bestämmer tryckgradienten (tryckförändringen som sker över en given sträcka). Långt ifrån varandra liggande isobarer indikerar svaga vindar på grund av en svag tryckgradient, medan tätt sammanliggande isobarer indikerar starka vindar, som ett resultat av en brant tryckgradient.

Friktion

Friktion verkar direkt för att bromsa luftens rörelse, vilket i sin tur minskar Corioliseffekten, vilket resulterar i minskad vindhastighet. Friktionens effekt på vindhastighet är uppenbar bara nära jordens yta. Ytoregulariteter som berg och kullar påverkar vindhastigheten när den passerar över dessa ytor, och detta minskar dess hastighet. Eftersom vinden rör sig mot låglufttrycksområden, kommer cykloner eller vindbyar att uppstå. Oavsett om det är på norra eller södra halvklot, resulterar friktion i en inflöde av luft runt en cyklon. Alternativt sker ett utflöde runt ytan av en anticyklon.

Corioliseffekten

Corioliseffekten är den uppenbara avledningen av vinden orsakad av jordens rotation. På norra halvklot orsakar denna effekt att vindar avleds till höger om sin rörelsebana, medan på södra halvklot sker avledningen till vänster om sin rörelsebana. Corioliseffekten har också en liknande effekt på havsströmmar.

Solenergi

Solenergi uppstår från solstrålar som träffar jordens yta, värmer den och i sin tur orsakar tryckskillnader. Solenergi är därmed den ultimata orsaken till jordens vindar, och tryckskillnaderna som uppstår från ojämn uppvärmning orsakar skapandet av vindar med varierande hastigheter. Ojämn uppvärmning kan också resultera i vindskjuvning, där två luftströmmar som rör sig med olika hastigheter möts. Detta producerar i sin tur luftturbulens som resulterar i ett nytt vindfenomen såsom en tornado.