El primero en darse cuenta y poder comprobarlo fue el italiano del s. XVII, Evangelista Torricelli, discípulo de Galileo, el cual en 1644, a través de un instrumento llamado barómetro, comprobó que dicha presión atmosférica se equilibra a nivel del mar, en una columna de 760 mm. de mercurio, o lo que es lo mismo, en 1013 mb o 1,033 kp.
Aunque la presión no va a tener igual valor sobre toda la superficie terrestre, cambiando según la altitud y la latitud, pues a mayor altitud desciende la presión, sobre todo a partir de los 5 Km. primeros de la troposfera, que es donde se concentra la mayor parte de la masa del aire, aunque de mayor importancia, si cabe, es la variación de latitud, también llamada horizontal, que se debe al mayor índice de insolación y por tanto de calentamiento de la superficie terrestre. Así, se puede decir a grandes rasgos, que las bajas presiones están asociadas a cambios climáticos y las altas presiones a tiempo estable, caracterizándose en la Tierra grandes zonas climáticas donde predominan unas u otras presiones, por ejemplo; en la zona ecuatorial las bajas presiones, y en los polos las altas presiones.
El viento
Debido a estas diferencias de presión horizontales, surge un movimiento compensatorio; las altas presiones, en busca del equilibrio de presión, van hacia las zonas de bajas presiones, surgiendo así el viento, al desplazarse las masas de aire en busca del equilibrio. Pero este equilibrio no se hace en línea recta, sino que se irán desviando de su trayectoria, debido a la aceleración de Coriolis, producido por el movimiento de rotación del planeta. Así pues, el viento de las altas presiones se dirige en trayectorias elípticas excéntricas hacia el centro de las borrascas, que suelen tener forma concéntrica. En general, y en el hemisferio norte, el aire de las borrascas gira en sentido contrario a las agujas del reloj, y en sentido de las agujas del reloj en los anticiclones, ocurriendo el fenómeno opuesto en el hemisferio sur.
Pero tendríamos que tener en cuenta que existen otros tipos de vientos, llamados vientos locales, como las brisas marinas, que son de origen térmico: el mar tarda más en calentarse que la tierra, por tanto, el aire que está sobre el litoral se calienta y dilata, elevándose, ocupando su lugar el aire procedente del mar, más frío y húmedo, produciendo una brisa fresca en la costa durante el día, pero por la noche, la tierra se enfría más rápidamente que el mar, por tanto éste último realiza la función de zona cálida, trasladándose la brisa cálida del mar a la costa y soplando la brisa fresca de la tierra hacia el mar. En las brisas del valle ocurre igual, pues por el día el fondo del valle va aumentando la temperatura, consiguiendo que la masa de aire contenida en él dilate y ascienda hacia la cima siguiendo las laderas montañosas, ocupando su lugar las masas de aire más frescas de las capas superiores, al contrario por la noche, desde el valle ascienden las masas de aire, siendo ocupadas por aire que desciende de las capas superiores por las laderas de la montaña, realizándose el ciclo a la inversa.
Circulación General Atmosférica
Todo este sistema de reequilibrio de las masas térmicas y de presión hay que considerarlas como una circulación del viento a escala global, por toda la Tierra, es lo que viene a llamarse la Circulación General Atmosférica. En un planeta hipotéticamente homogéneo e inmóvil, la circulación se realizaría de manera simple; el calentamiento continuo de la zona ecuatorial calentaría y dilataría las masas de aire, dirigiéndose en altura hacia los polos, estas masas de aire serían sustituidas por otras masas de aire que descenderían desde los polos al ecuador, en superficie. Pero aparte de este aporte calorífico del sol en la zona ecuatorial, existen otros dos factores que vienen a conformar la Circulación General Atmosférica, que son:
1) Movimiento de rotación de la Tierra
El movimiento de rotación del planeta, a través de la aceleración de Coriolis, hace que todas las masas de aire se desvíen hacia la derecha, impidiendo que el aire que procede de los polos alcance el Ecuador, así es como se forman las células de circulación, que en cada hemisferio serían tres:
-las masas de aire caliente que ascienden desde el Ecuador, se desvían en su trayecto hacia la derecha, descendiendo sobre los 30º de latitud, formando una banda de altas presiones subtropicales en superficie, que en búsqueda de su equilibrio, envía vientos hacia el Ecuador, los llamados vientos alisios.
-otra de las células sería la del aire que desciende desde los Polos, desviándose también hacia la derecha, ascendiendo cuando alcanza la latitud de 60º, volviendo hacia los Polos, y formando otra faja de bajas presiones, asociados a los frentes polares.
-la última faja es formada en las latitudes medias por los vientos emitidos por los anticiclones tropicales hacia los Polos, formando los vientos del oeste en superficie, que al llegar a la latitud 60º asciende, formando otra banda de bajas presiones.
Debido a esta circulación, en las capas altas de la troposfera aparecen unas corrientes llamadas "en Chorro" o "jet stream", formando dos tipos de corrientes; una que procede de los Polos hacia latitudes tropicales, son los vientos del oeste, en las latitudes medias, y otra corriente del este sobre la zona ecuatorial, ambas separadas por las altas presiones
subtropicales.
2) La continentalidad y la presencia oceánica
Son dos grandes factores que provocan la interrupción de los cinturones de presiones. La presencia de las grandes masas continentales en el hemisferio norte, como en el norte del continente americano o en el norte de Asia, provoca la distorsión de los anillos de aire provenientes del frente polar y de la corriente de vientos del oeste, pues el fuerte enfriamiento del suelo en invierno forma unas altas presiones, de carácter térmico, estables, que impiden la entrada de bajas presiones procedentes del frente polar, situación que perdura hasta el verano, pues al calentarse las masas de aire y ascender, permiten la entrada de borrascas, y por tanto de las lluvias.
Por su parte, la presencia de los océanos, provoca que los anticiclones formados en la faja de altas presiones subtropicales, se desarrollen mucho más que en los continentes, sobre todo durante los meses de verano, formando como una especie de "células" que se localizan al este de los océanos, por tanto, al oeste de los continentes, impidiendo la entrada de bajas presiones, es como se forman los grandes desiertos, como el Sahara.
LA ATMÓSFERA