Viento: el motor de la atmósfera

El viento siempre ha sido objeto de interés y un poderoso aliado desde tiempos remotos. Con la aparición de los barcos de vela, molinos de viento y otras máquinas eólicas, conocer su velocidad y sobre todo su dirección se convirtió en una prioridad. De hecho, hay evidencias de instrumentos construidos a tal efecto que datan del siglo XV. Depender tanto del viento también lo ha convertido en una potencial amenaza, y es que, para la tripulación de un velero, tan peligrosa podía ser una tempestad como una calma prolongada que mantuviese el barco inmóvil durante días, y es ahí cuando realmente no nos ha quedado más remedio que estudiarlo con detalle.

Francis Beaufort (1774 – 1857) fue el primero en idear un sistema eficaz para determinar la fuerza del viento, la Escala Beaufort, dividida en 12 intensidades distintas que van desde la calma hasta la fuerza de huracán (>118 km/h). Inicialmente la velocidad del viento se estimaba observando los efectos que producía en ciertos objetos y sobre la superficie del mar, pero durante el siglo XIX empezaron a emplearse anemómetros calibrados para adaptarse a esta escala y su utilización se generalizó. Actualmente es ampliamente utilizada en el mundo de la meteorología y con la aparición de anemómetros, cada vez más precisos, ha sido posible acotar con detalle cada grado de esa escala e incluso utilizarla de “base” para diseñar otras escalas y extensiones nuevas como la Saffir-Simpson para los huracanes, o las escalas TORRO y Fujita para clasificar la intensidad de los tornados.

La fuerza del viento

Cuando el viento adquiere velocidades elevadas, actúa como una potente fuerza capaz de causar daños. Sabemos que un viento de 100 km/h es más peligroso que otro de 50 km/h, ¿pero cuánto? En realidad, lo primero que pensamos es que, en el primer caso, el viento es el doble de fuerte que en el segundo, pero eso es falso.

Para que nos hagamos una idea, en condiciones normales de presión y temperatura, la fuerza que ejerce un viento de 50 km/h sobre una superficie de un metro cuadrado equivale a unos 15 kg. Es decir, si agarramos un tablón o un paraguas de un metro cuadrado de superficie, tendremos que hacer una fuerza de unos 15 kg para que no nos arrastre. Sin embargo, con un viento de 100 km/h esa fuerza sería de 60 kg, y si la velocidad alcanzase los 200 km/h, la fuerza rondaría los 240 kg. Es decir, un viento el doble de rápido no es el doble de fuerte sino cuatro veces más fuerte. Eso explicaría los graves daños que provocan los vientos más extremos.

Los más fuertes

En nuestro planeta hay muchos tipos de vientos y muchas situaciones en las que las velocidades pueden alcanzar valores extremos. Si nos vamos a la parte superior de la troposfera, a unos 10 km de altura, en latitudes medias nos encontraremos con las poderosas corrientes en chorro del oeste, que pueden superar fácilmente los 300 km/h, motivo por el que los viajes en avión hacia el este suelen ser más breves que en sentido inverso. En zonas de montaña los vientos pueden ser extremadamente fuertes al verse condicionados por el relieve: en el monte Washington (Estados Unidos) existe un registro de 372 km/h. Pero el récord de viento no tornádico lo tiene el Ciclón Tropical Olivia en 1996, que dejó una racha de 407 km/h en Barrow Island, Australia.

Y si decíamos antes “no tornádico” es precisamente porque los auténticos “reyes del viento” son los tornados. Ningún anemómetro puede entrar en un tornado y salir intacto, por lo que es muy difícil determinar la velocidad que alcanzan. No obstante, gracias a la existencia de radares doppler ha podido determinarse con poco margen de error que pueden acercarse sin problemas a los 500 km/h, como ocurrió en Oklahoma el 3 de mayo de 1999 o en El Reno el 31 de mayo de 2013. Para que nos hagamos una idea utilizando el ejemplo de antes, un viento de 500 km/h ejercería una fuerza de más de 1 tonelada por metro cuadrado de superficie.

¿Vientos extraterrestres?

Si en La Tierra se producen vientos, en otros planetas (y satélites) con atmósfera ocurrirá lo mismo. La presión de los gases varía con su temperatura y su densidad, y las diferencias de radiación solar crearán desequilibrios de presión y temperatura en la atmósfera que se traducirán en el movimiento de la misma sobre la superficie del planeta y, por tanto, en viento. La fuerza de coriolis, asociada a la rotación de los astros, se encargará de distribuir, organizar y orientar esas corrientes.

Los grandes protagonistas son los gigantes gaseosos con vientos que, en el caso de Neptuno, pueden alcanzar los 2000 km/h. Júpiter destaca con sus múltiples bandas, asociadas a numerosas corrientes en chorro en las que sobreviven una amplia variedad de sistemas meteorológicos estables que pueden llegar a durar siglos, como la Gran Mancha Roja. Saturno esconde en uno de sus polos una curiosa corriente en chorro en forma de hexágono, una estructura estable, similar a una onda estacionaria, que se forma por la diferencia de velocidades de viento de dos corrientes circumpolares que se encuentran en contacto.

Quizá el ejemplo más llamativo y cercano lo tenemos en Marte. El rover Opportunity estuvo activo durante 14 años gracias a que cada poco tiempo las tolvaneras marcianas limpiaban el polvo que se iba depositando en sus paneles solares, permitiendo su abastecimiento de energía.