drivkraften för vind är tryckgradientkraften. När trycket skiljer sig från en plats till en annan finns det en skillnad i tryck. När en tryckskillnad existerar finns en tryckgradient. Tryckgradienten indikeras vanligtvis av närheten till isobarer (linjer med konstant tryck) på en ytväderkarta. Där flera linjer är tätt packade på kartan finns en stor tryckgradient, där linjerna sprids isär, mindre av en gradient finns. I en grundläggande mening finns mer luft på ett ställe än på ett annat. Atmosfären försöker alltid jämna ut obalanser. En obalans i tryck får vindar att blåsa när atmosfären försöker jämna ut tryckskillnaden. Detta upplevs oftast när ett starkt område med lågt tryck passerar över ett område. Tryckskillnaden mellan det låga och intilliggande högtrycket ger starka vindar.

tryckskillnader uppstår vanligtvis som ett resultat värmeskillnader. Storskaliga värmeskillnader mellan ekvatorn och polerna ger atmosfärens allmänna cirkulation. Den allmänna cirkulationen av vindar runt om i världen kommer att diskuteras i Lektion 7. Mest värme finns nära ekvatorn, där det mesta av uppvärmningen sker. Stigande luftrörelse är en allmän regel här som svar på överskottsvärmen. Vid polerna orsakar kallare temperaturer sjunkande rörelse. Denna skillnad i värme driver den allmänna cirkulationen.

detta flödesmönster beskriver luftens allmänna rörelse. Den” varmaste ” regionen är ekvatorn, som är den mest normala för solen, inte för att den är närmare solen utan för att den är nästan platt med avseende på strålningen från solen. Polerna är i en vinkel, vilket gör att solens strålning träffar Nordpolen och Sydpolen i branta vinklar. Ju mer normal ytan är för solen, desto ljusare och varmare blir en region. Den största uppvärmningen är runt ekvatorn (Fig. 4.22). Moln kan skapa viss variation; ibland blir det större uppvärmning någonstans förutom vid ekvatorn. Men i genomsnitt nära polerna är uppvärmningen minimal och nära ekvatorn maximalt. Detta står för den allmänna cirkulationen av vindar på planeten.

Fig. 4.22 Parallella strålar som träffar jorden sprids mer mot polerna än ekvatorn. Strålarna, som är mer normala eller mer vertikala, värmer ekvatorn mer effektivt än närmare polerna. Detta orsakar en allmän temperaturskillnad mellan ekvatorn och polerna och driver atmosfärens cirkulation.

värmeskillnaderna skapar i sin tur tryckskillnader. Den kalla luften som sjunker vid Polen tenderar att producera högre tryck med kall luft som sjunker till marken. Lågt tryck skulle uppstå med stigande luft när luften accelereras bort från marken. Tryckskillnaderna får vindar att blåsa och försöker jämna ut tryckskillnaderna.

dessa tryckskillnader observeras när man tittar på tryckgradienter. Skillnaden i tryck ger en kraft som kallas tryckgradientkraften (PGF). Det definieras som:

ekvation 4.9

där P är trycket och Z är det horisontella avståndet.

styrkan hos tryckgradientkraften kan ändras genom att öka tryckskillnaden (DP) eller minska avståndet (DZ) för tryckförändringen.När det finns en tryckgradientkraft försöker vinden balansera kraften genom att röra sig direkt från högt till lågt tryck (Fig. 4.23).

ytkartan (Fig. 4.24) visar ett utmärkt exempel på ovanstående förhållande. PGF är ganska stark runt området med lågt tryck i nordöstra USA, medan syd-centrala USA har en relativt svag tryckgradient.

Fig. 4.24 Ytväderkarta med vindar, isobarer och lågt och högt tryck avbildat. Klicka på bilden för att se större version.

ytkartan indikerar ytvindarna och riktningen på taggarna och isobarerna, linjer med konstant tryck. Lägg märke till hur tätt packade isobarerna ligger utanför östra kusten. En stark tryckgradient finns och starka vindar blåser. Vindarna är sydliga vid 25-30 knop (varje Full hulling representerar 10 knop och varje halv hulling, fem knop). Ser över södra Kansas, finns lite tryckgradient; vinden svarar med 5-10 knop vindar här.