Co to są wiatry zachodnie?

Wiatry zachodnie, znane również jako westerlies, występują w dwóch regionach na Ziemi: między 30 a 60 stopniem szerokości geograficznej na półkuli północnej oraz między 30 a 60 stopniem szerokości geograficznej na półkuli południowej. Nazwa tych wyjątkowych wiatrów pochodzi od kierunku ich powstawania; wiatry zachodnie biegną z zachodu na wschód, podczas gdy inne wiatry biegną ze wschodu na zachód. Zasadniczo, powietrze wokół równika unosi się, gdy się nagrzewa. Ten ruch w górę powoduje, że chłodniejsze powietrze na większych wysokościach przemieszcza się do wcześniej wspomnianych szerokości geograficznych. To krążące powietrze powoduje, że powietrze na niższych wysokościach w tym wyższym zakresie szerokości geograficznych również się przemieszcza. Różnica w prędkości pomiędzy tymi dwoma rodzajami powietrza jest tym, co jest odczuwalne na powierzchni ziemi.

Meteorolodzy donoszą, że wiatry zachodnie mają większe prędkości i większą siłę w sezonie zimowym, który na półkuli północnej trwa od grudnia do lutego, a na półkuli południowej od czerwca do sierpnia. Różnica ta wynika z ciśnienia powietrza nad biegunami w okresie zimowym. Niższe ciśnienie oznacza silniejsze wiatry zachodnie. Kiedy te wiatry przemieszczają się nad obszarami lądowymi, ich kierunek zmienia się i poruszają się bardziej w kierunku północ-południe. Ta zmiana kierunku oznacza, że wiatry zachodnie są znacznie spowolnione nad lądem. Odwrotna sytuacja ma miejsce nad wodą, gdzie wiatry zachodnie mogą osiągać większe prędkości. To działanie oznacza, że wiatry zachodnie mają tendencję do przemieszczania się z większą prędkością na półkuli południowej, gdzie jest mniejsza powierzchnia lądów niż na półkuli północnej.

Ocean i wiatry zachodnie

Podobnie jak wiatr, ocean porusza się nieustannie, a na ten ruch ma wpływ wiatr. Wszystkie wiatry, w tym zachodnie, ciągną po powierzchni oceanu, powodując, że prąd porusza się w tym samym kierunku co wiatr. Ponieważ wiatry zachodnie poruszają się w kierunku przeciwnym do wiatrów pasatowych, a masy lądowe utrudniają przepływ wody oceanicznej, powstaje kolisty wzór prądu oceanicznego.

Różnica w prędkości i sile wiatrów zachodnich na półkuli północnej i południowej odpowiada prędkości i sile prądów oceanicznych, jak również. Korelacja ta oznacza, że prąd oceaniczny na półkuli południowej jest znacznie silniejszy niż ten występujący na półkuli północnej. Innym czynnikiem wpływającym na siłę prądów jest tzw. intensyfikacja zachodnia, która występuje w wyniku wspomnianego wcześniej kolistego układu oceanów na Ziemi. Wynikiem tego nasilenia jest to, że prąd wzdłuż zachodniej granicy oceanu jest silniejszy niż wzdłuż granicy wschodniej. Te zachodnie wody niosą cieplejsze temperatury zarówno w kierunku północnego, jak i południowego bieguna. Jednym z przykładów jest Prąd Zatokowy, który znajduje się na zachodniej krawędzi Oceanu Atlantyckiego. Prąd Zatokowy jest silniejszy niż Prąd Kalifornijski, który znajduje się na wschodnim krańcu Oceanu Spokojnego. Prąd Zatokowy płynie dalej w kierunku północno-wschodnim, ale zostaje zatrzymany przez zachodnie wiatry zanim dotrze do wysp Antigua i Barbuda. Takie samo zachowanie obserwuje się w północno-zachodnim regionie Oceanu Spokojnego.

Wiatry zachodnie i handlowe

Jako wiatry dominujące w regionach o średniej szerokości geograficznej, wiatry zachodnie miały znaczący wpływ na szlaki handlowe w całej historii. To znaczenie dla handlu jest szczególnie prawdziwe w „Ryczących latach czterdziestych”, jednych z najsilniejszych wiatrów zachodnich na półkuli południowej między 40 a 50 stopniem szerokości geograficznej. Wiatry te ułatwiały żeglugę Szlakiem Brouwera, który w latach 1600-tych był wykorzystywany do podróży z Przylądka Dobrej Nadziei w południowej Afryce na wyspę Jawę w Indonezji. Wiatry zachodnie nie tylko pomogły żeglarzom skierować się na właściwą drogę, ale również sprawiły, że podróż była szybsza niż wcześniejsze metody. Według niektórych źródeł, czas potrzebny na przepłynięcie między tymi dwoma miejscami dzięki wykorzystaniu wiatrów zachodnich został skrócony o połowę. Odkrycie tej trasy przypisuje się Hendrickowi Brouwerowi, holenderskiemu odkrywcy. Znaczenie wiatrów zachodnich pomogło ukształtować oblicze handlu na około dwa stulecia. Dodatkowo, wykorzystanie tych wiatrów doprowadziło do odkrycia przez Europejczyków Australii (która przed tym odkryciem była zamieszkana przez ludność tubylczą).

Ale chociaż era żagli zakończyła się w połowie XIX wieku wraz z pojawieniem się statków parowych, wiatry zachodnie nadal są ważnym narzędziem nawigacyjnym dla współczesnych statków. W rzeczywistości, łodzie żaglowe często nadal podążają trasą wiatrów zachodnich, szczególnie te uczestniczące w zawodach regatowych.

Impacts of Climate Change on the Westerlies

Badacze zauważyli ostatnio związek między wiatrami wiejącymi z zachodu a globalną zmianą klimatu. Działalność człowieka doprowadziła do zmian w temperaturach i wzorcach klimatycznych w niektórych obszarach świata. Zmiana ta jest szczególnie widoczna nad Antarktydą, gdzie temperatury są chłodniejsze niż wskazują na to historyczne trendy, oraz ogólnie na półkuli południowej, gdzie temperatury ulegają ociepleniu. Uważa się, że odpowiedzialna za to jest działalność człowieka, która powoduje zubożenie warstwy ozonowej i zanieczyszczenie CFC.

Obszar pomiędzy biegunem a wiatrami zachodnimi (na półkuli południowej) doświadcza zwiększonej temperatury w wyniku połączenia tych dwóch wzorców pogodowych. Z kolei ta cieplejsza temperatura powoduje wzrost siły i prędkości wiatrów zachodnich. Ponieważ wiatry te stają się silniejsze, uniemożliwiają ciepłemu powietrzu przedostanie się do bieguna południowego. Dlatego też strefy przybrzeżne Antarktydy są bardziej dotknięte wzrostem temperatury. Wiatry zachodnie na półkuli północnej doświadczają odwrotnego efektu, głównie dlatego, że ozon na tym obszarze nie został jeszcze tak bardzo uszczuplony jak na południu. Te osłabione wiatry zachodnie oznaczają, że arktyczny polarny prąd strumieniowy nie jest tak silny jak w poprzednich latach. Ponieważ ten strumień porusza się w wolniejszym tempie, ma tendencję do zmiany kursu w bardziej ekstremalnych wzorców niż kiedyś. Ten zmieniający się kurs w połączeniu z niższymi temperaturami powoduje ekstremalne warunki pogodowe na półkuli północnej. Inni naukowcy twierdzą, że istnieje korelacja pomiędzy tymi zmianami zarówno we wzorcach północnych jak i południowych wiatrów zachodnich, a rosnącą liczbą przypadków suszy w krajach na obu półkulach. Ci sami naukowcy przewidują, że te zmiany pogodowe będą kontynuowane w przyszłości, zwiększając liczbę dzikich pożarów, zmniejszając produkcję rolną i uszczuplając zasoby morskie.