¿Por qué la atmósfera de la Tierra no forma bandas debido a las diferentes velocidades de rotación?

La respuesta corta es: ¡hay bandas! Se comportan de manera muy similar a las bandas de Júpiter, pero no son tan pronunciadas. Y no tenemos una atmósfera coloreada realmente poco atractiva para mostrarnos cómo son las bandas.

Aquí hay un ejemplo de cómo se ven ( fuente ):

Hay dos bandas a lo largo de cada lado del ecuador. Otro conjunto de bandas comienza a 30 grados al norte y al sur del ecuador. Y otra banda comienza 30 grados más al norte y al sur (a 60 grados en total).

También notará que estas diferencias en el viento en la misma dirección de rotación también hacen que se forme viento en la dirección norte-sur. Todo esto es lo que impulsa los principales sistemas meteorológicos.

Considere los EE.UU. Los sistemas meteorológicos normalmente se moverán de oeste a este. Los huracanes del Atlántico se forman en la banda tropical frente a la costa de África. Se forman aquí porque el viento es relativamente tranquilo y hay poca cizalladura norte/sur. Luego se mueven hacia el oeste en la banda tropical mientras también se mueven hacia el norte debido a las fuerzas de Coriolis. A medida que avanzan hacia el norte, comienzan a encontrar los vientos del oeste que son característicos de la celda de latitud media. Esto eventualmente los hará girar para que se muevan hacia el noreste a lo largo de la costa de los EE. UU. hasta que giren hacia el este y se muevan hacia Europa (lo que a su vez induce una deriva hacia el sur debido a las fuerzas de Coriolis).

Así es como se ven varias de estas trayectorias de huracanes ( fuente ):

Estas bandas no suelen ser fácilmente evidentes. Esto se debe principalmente a que nuestra atmósfera es transparente, por lo que no tenemos forma de "visualizar" las bandas. Sin embargo, a veces es posible capturar bandas. Una banda de lluvia en la zona de convergencia intertropical alrededor del ecuador se captura en esta imagen de satélite GOES ( fuente ):

Además, estas bandas son características climatológicas y no características meteorológicas. Esto significa que su estructura no siempre es aparente instantáneamente, sino que aparece en una vista de la atmósfera promediada en el tiempo. ¡Resulta que la NOAA lanzó un video con lapso de tiempo de 10 años de imágenes GOES-12 y las bandas se vuelven bastante evidentes!

@DavidHammen encontró otro gran video que observa la firma infrarroja causada por el vapor de agua en el aire por el satélite GOES-13 que muestra las bandas mejor que mirar la capa de nubes visible.

Me gustaría añadir que en Júpiter las bandas son más evidentes porque la velocidad de rotación del planeta es mucho mayor. Júpiter tiene un período de rotación de unas 11 horas y un radio 12 veces mayor que el de la Tierra.