El tiempo es a corto plazo, el clima a largo plazo: el primero se refiere a cosas como temperatura, humedad y lluvia diarias, el último a tendencias a largo plazo en esas mismas variables.

Un frente es la línea divisoria entre una masa de aire cálida y otra fría. En general, cuando pasa un frente se produce un cambio marcado en el tiempo.

Por ejemplo, una masa de aire frío que se acerque se deslizará debajo del aire más cálido, alzará ese aire cálido y causará la formación de nubes con posible lluvia o nieve. El paso de una masa de aire cálido por una región previamente ocupada por aire frío puede obligar al aire cálido a ascender a la cola de la masa de aire frío y provocar un día más de lloviznas.

Frente frío

Frente cálido

A la escala de un continente o menos, el movimiento del aire tiende a estar dominado por la existencia de zonas de altas y bajas presiones. El aire se apartará de una zona de altas presiones y hacia una zona de bajas presiones bajo la influencia de la fuerza de la presión. La variación día a día del tiempo depende de los movimientos de esas zonas.

La presión del aire es medida con un barómetro. El barómetro es un tubo parcialmente lleno abierto al aire por un extremo y con el vacío practicado en el otro.

La altura del líquido (normalmente mercurio) equilibra la columna de aire encima del extremo abierto y sube y baja con la presión del aire.

Barómetro de mercurio

Un termómetro que baje corresponde a una situación en la que la presión del aire desciende. Esto señala normalmente la aproximación de una tormenta. Un termómetro que suba significa que la presión del aire se incrementa, lo cual es señal que una zona de altas presiones y buen tiempo está de camino.

El movimiento del vapor de agua dentro y fuera del aire es un factor importante en la determinación del tiempo. Si por alguna razón el agua del aire se condensa (por ejemplo, si el aire es enfriado), será liberada energía a la atmósfera.

Por otra parte, si el agua en forma líquida se evapora, es extraído calor del aire. El movimiento del agua de líquido a vapor y viceversa, pues, corresponde a un movimiento de energía. Este proceso juega un importante papel en el clima normal y en las tormentas.

El flujo local de los esquemas de viento y lluvia puede verse afectado por los rasgos geográficos. Un ejemplo común es la llamada “sombra de lluvia” de una montaña. Si el aire se aproxima a una montaña por el Oeste, es forzado hacia arriba a fin de pasar por encima de la masa de la montaña.

El aire que se eleva es enfriado y su humedad se condensa en forma de lluvia. En el otro lado de la montaña ya no hay humedad en el aire y en consecuencia la lluvia tiende a ser muy escasa. Muchas de las regiones áridas en el oeste de los Estados Unidos existen debido a que son sombras de lluvia de las diversas cordilleras de las Montañas Rocosas y la Sierra Nevada.

El aire fluye de las regiones de altas presiones a las de bajas presiones en un camino curvo debido a la rotación de la Tierra. Para ver por qué, supongamos que hay una zona de bajas presiones sobre Madrid, de modo que el aire encima de la ciudad de Londres empieza a moverse hacia el Sur.

Mientras ese aire emprende su camino, la rotación de la Tierra llevará a Madrid más hacia el Este de lo que estaba originalmente. El aire que se mueve hacia abajo tendrá que jugar a “atraparla” y seguirla, y deberá seguir haciéndolo a medida que la Tierra transporta a Madrid más y más lejos hacia el Este.

El resultado es que el aire seguirá en su avance un camino curvo en dirección contraria a las manecillas del reloj. Y contrariamente, el aire fluirá en el sentido de las manecillas del reloj cuando entre en una zona de bajas presiones en el hemisferio Sur.

Efecto coriolis

Aunque la desviación de la linea completamente recta es debida al hecho de que la Tierra gira sobre sí misma, a los primeros físicos les gustaba imaginar que era una fuerza lo que lo causaba. La llamaron la fuerza de Coriolis, según el científico francés Gaspard de Coriolis.

Gaspard de Coriolis (1792-1843)