El régimen de brisa es un tipo de celda convectiva que se establece entre dos regiones de diferente temperatura. El aire en la región cálida se eleva y crea una atracción de aire al suelo desde la región más fría, creando un circuito de retroalimentación en altitud. Las brisas se pueden formar a lo largo de cuerpos de agua, en valles o en áreas urbanas.
Las brisas del mar y de la tierra se instalan en las costas cuando hace buen tiempo. Son el resultado de la diferencia de temperatura entre el aire sobre la tierra y el sobre el mar o un lago. Este calentamiento y enfriamiento afectan las masas de aire sobre la tierra y el mar de diferentes formas, provocando el desplazamiento del aire, es decir, el viento .
Las brisas son mucho más sensibles en determinadas condiciones. Si el régimen general de viento es fuerte y está bien establecido, se producirá una mezcla de masas de aire entre los dos medios y es poco probable que se establezca la brisa. Por otro lado, en determinadas situaciones (gran presión estival en el mar Mediterráneo, por ejemplo), pueden convertirse en el viento predominante durante varios días. Al ser generadas por efectos térmicos en las costas, las brisas son extremadamente variables según las configuraciones locales.
Durante el día, la tierra absorbe rápidamente el calor del sol y calienta el aire sobre ella. Por otro lado, la radiación solar del mar se absorbe más lentamente debido a la mayor capacidad térmica de este último. También se utiliza para la evaporación de vapor de agua . El aire sobre la tierra a medida que se calienta se eleva por convección y crea un área de baja presión local. Por lo tanto, se produce una llamada de aire para reemplazarlo y es del mar más frío de donde viene. Por otro lado, el aire que asciende, se enfría al expandirse ( expansión adiabática ) y se desplaza hacia el mar para reemplazar el aire que dejó allí en la superficie. Durante el viaje en altura, el aire se mezcla con el aire frío a este nivel y en el descenso se calienta por compresión pero menos que en la subida.
La brisa marina suele establecerse a primera hora de la tarde porque la diferencia de temperatura tarda un poco en ser significativa. La brisa marina comienza a asomar antes de llegar a la costa porque también hay una diferencia de temperatura a diferentes distancias de la costa, relacionada con la profundidad del agua. A medida que se asienta en alta mar, podemos ver aparecer un frente de brisa entre las diferentes masas de aire, un frente que se manifiesta bien por cúmulos más desarrollados, o por el contrario por un claro. Durante el día, la brisa tiende a girar cada vez más hacia la orilla, llegando a menudo a tener una dirección casi paralela a la costa. A diferencia de la brisa terrestre, que es un viento bastante débil, la brisa marina a veces puede ser relativamente fuerte y alcanzar una fuerza 6 en la escala de Beaufort . Su intensidad es proporcional a la diferencia de temperatura entre tierra y mar.
Durante la noche, la tierra se enfría más rápido que el mar, debido a su diferencia de capacidad calorífica (la tierra acumula menos calor del sol que el mar, por lo que se enfría más rápidamente por la noche), y ocurre el fenómeno inverso: el aire de arriba la tierra es más fría que la que se encuentra sobre el mar, el paso de la brisa marina a la brisa terrestre ocurre después de un período sostenido de vientos tranquilos, mientras que la diferencia de temperatura entre los dos medios se vuelve cero y luego cambia de dirección.
Por lo tanto, la brisa terrestre comienza unas horas después de la puesta del sol. El aire sobre la tierra comienza a ser significativamente más frío que sobre el mar. Como el aire caliente sobre el mar es menos denso que el aire frío en la tierra, se establece la circulación. De tierra a mar. Se extiende relativamente poco mar adentro (rara vez más de 3 millas náuticas ) y continúa soplando 2 a 3 horas después del amanecer (hasta que las temperaturas se igualen).
Las brisas de montaña son vientos locales y cíclicos cuyo origen es térmico. Es un régimen de vientos que ascienden por el eje de un valle y sus laderas durante el día y descienden por la noche. Estas brisas ocurren principalmente en días tranquilos y despejados.
Durante el día, el suelo se calienta por la acción del sol. Es un viento que muchas veces no se levanta hasta el final de la tarde y puede ser muy fuerte. Por conducción, el aire presente a nivel del suelo también se calienta. Por expansión, su volumen aumenta mientras su masa permanece constante. Luego se somete a un mayor empuje de Arquímedes y tiende a elevarse para crear una elevación térmica. Por la noche, el enfriamiento se produce en sentido inverso.
Si la masa de aire que se acaba de calentar está a lo largo de una pendiente, la parte superior generalmente estará más expuesta que la parte inferior de la pendiente, lo que crea un calentamiento diferencial adicional. La brisa seguirá la pendiente por razones de viscosidad y creará así el movimiento de una brisa ascendente. Este viento se dice que es "anabático" y se manifiesta en las caras montañosas iluminadas por el sol, ya sea en el este por la mañana, y en el oeste por la tarde. Es posible sentir el efecto desde temprano en la mañana (9 a.m.), hasta altas horas de la noche (7 p.m.) en los días largos de junio. Su velocidad varía según el sol, la estación y el lugar, pero puede alcanzar los 30 a 40 km / h. El viento térmico de Lac du Monteynard , por ejemplo, es famoso entre los windsurfistas .
Después de la puesta del sol, o desde el lado a la sombra, el enfriamiento de la masa de aire es desde la cima de la pendiente hacia abajo y da un desplazamiento de aire hacia esta última. Este viento catabático se manifiesta al anochecer y durante la noche.
Son el resultado globalizado de las brisas de las laderas y el calentamiento diferencial entre el valle y la llanura circundante. En las laderas montañosas el aire tiende a elevarse durante el día, esto crea una depresión al pie de las montañas que "succiona" el aire de los valles circundantes. Por lo tanto, las brisas del valle soplarán con mayor frecuencia, desde los valles de baja altitud hasta los valles de gran altitud durante el día y viceversa durante la noche.
La velocidad de las brisas del valle es sumamente variable en función de la hora del día, la temporada y la ubicación, y aunque es más bien débil a moderada en los amplios valles de macizos como los Alpes , valles estrechos o que son Estos pueden ser el asiento de brisas extremadamente violentas ( viento de pasillo y chorro del valle de más de 50 km / h) y peligroso para deportes como el parapente o el ala delta .
Las propiedades térmicas y aerodinámicas de un área urbanizada están en el origen del aumento y aceleración del calentamiento diurno de las áreas urbanas en comparación con las áreas rurales circundantes (fenómeno de isla de calor urbano ).
Así, siguiendo el mismo proceso que para la brisa marina, el aire rural converge hacia los puntos calientes urbanos. Una célula de convección se crea entonces sobre la ciudad, y en la altura de la divergen las masas de aire, volviendo a las zonas rurales. Las células de brisa urbana se pueden observar, en particular, en condiciones de alta presión.