Bei dem Wort „Zelle“ denkst Du eventuell zunächst an die Biologie, jedoch hat die Ferrel-Zelle nichts mit einer Zelle im Sinne der Biologie zu tun, sondern es handelt sich um einen Teil des globalen Windsystems. Die Zelle beschreibt dabei eine Windzirkulation.
Die Ferrel-Zelle hebt sich außerdem von den anderen Zellen des globalen Windsystems ab, da sie nur durch die anderen beiden Zellen angetrieben werden kann.
Ferrel-Zelle – Definition
Die Ferrel-Zelle stellt einen Teil des Systems der planetaren Zirkulation innerhalb der Troposphäre dar. Die Polarzelle und die Hadley Zelle sind ebenfalls ein Teil dieses Systems.
Die Ferrel-Zelle stellt zusammen mit der Polarzelle und der Hadley Zelle das globale Windsystem dar.
Das globale Windsystem ist der Sammelbegriff für die einzelnen Windzirkulationen, die zusammengenommen ein großes System darstellen.
Die Polarzelle und die Hadley Zelle werden durch die Ferrel-Zelle miteinander verbunden und sorgen dafür, dass die Ferrel Zelle angetrieben wird.
Betroffen von der Ferrel-Zelle sind in erster Linie die mittleren Breiten in Form von wechselhaftem Wetter.
Mehr zum Thema „Polarzelle“ und „Hadley Zelle“ findest Du in unseren jeweils gleichnamigen Erklärungen!
Ferrel-Zelle – einfach erklärt
Die Ferrel-Zelle wurde im 19. Jahrhundert nach dem amerikanischen Meteorologen W. Ferrel benannt. Sie ist auch unter „Zirkulationszelle der mittleren Breiten“ bekannt.
Ferrel-Zelle – Entstehung
Das Stichwort bei der Entstehung der Ferrel-Zelle lautet „Wind“. Da es sich bei einer solchen Zelle immer um einen geschlossenen Windkreislauf handelt, muss die Luft, nachdem sie in eine Richtung geströmt ist, auch wieder zurückströmen.
Wind ist Luft, die in eine bestimmte Richtung weht.
Genaueres über den Wind erfährst Du, wenn Du auf „Wind“ klickst.
Du fragst Dich nun vermutlich, wie die Ferrel-Zelle genau funktioniert. Die Antwort auf diese Frage findest Du in den nächsten Zeilen.
Ferrel-Zelle – Wind
In der Ferrel-Zelle strömt die Luft in Form von Wind von Westen nach Osten in Richtung der Pole.
Sobald die Luft, bedingt durch den Kreislauf der angrenzenden Polarzelle, wieder aufgestiegen ist, strömt sie wieder westwärts gerichtet in Richtung des Äquators zurück.
Jede der drei Zellen des globalen Windsystems verfügt jeweils über Winde, die nur in diesen Breiten vorkommen.
Im Falle der Ferrel-Zelle sind es die Westwinde, bei der Polarzelle sind es die Ostwinde und im Falle der Hadley Zelle sind es die Passatwinde.
Ferrel-Zelle – Klima
Die Ferrel-Zelle beeinflusst mit ihren Westwinden das Wetter in Mitteleuropa maßgeblich. Die Einflüsse drücken sich in Form von wechselhaftem Wetter aus.
Das Wetter ist ein Zustand der Atmosphäre, also der Lufthülle der Erde, zu einem bestimmten Zeitpunkt. Formen, in denen sich das Wetter äußern kann, sind etwa Regen, Wind, Sonnenschein, Bewölkung, Kälte oder auch Wärme.
Mehr zum Thema Wetter findest Du in unserer gleichnamigen Erklärung!
Bei beständigem Wetter ist die Form, in der sich das Wetter äußert, gleichbleibend, das heißt, dass etwa die Sonne für eine längere Zeit scheint, ohne dass plötzliche Regenfälle auftreten.
Die Ferrel-Zelle sorgt mit ihren Westwinden dafür, dass das Wetter wechselhaft ist. Bei wechselhaftem Wetter können die Formen des Wetters rasant umschlagen und es kann passieren, dass die Sonne scheint und sich nach kurzer Zeit schon Wolken bilden, die Schauer mit sich bringen.
Zu den anderen beiden Zirkulationssystemen, der Polarzelle und der Hadley Zelle gibt es separate Erklärungen. Schau dort gerne vorbei, wenn Dich die beiden Themen genauer interessieren!
Ferrel-Zelle – Breitengrad
Die Ferrel-Zelle liegt zwischen dem 30. und 60. Breitengrad.
Die äquatorseitige Grenze der Ferrel-Zelle liegt bei rund 35° Breite.
Besonderheiten der Ferrel-Zelle
Die Ferrel-Zelle hebt sich von den anderen Zellen des globalen Windsystems ab, da es sich bei ihr um ein Zirkulationssystem handelt, das von den benachbarten Zellen angetrieben wird.
Bei den benachbarten Zellen, die die Ferrel-Zelle einschließen, handelt es sich um die Polare und die Hadley Zelle.
Ein Zirkulationssystem ist eine großräumige Luftbewegung in der Atmosphäre, die durch die unterschiedlich starke Erwärmung der Erde entsteht.
Ferrel-Zelle – Zirkulationszellen
In jeder Hemisphäre gibt es bei zwei sich gleich drehenden Zirkulationssystemen eine dritte gegenläufige Zirkulation. Bei der Hadley- und Polarzelle handelt es sich um solche gleich drehenden Zirkulationssysteme, wohingegen die Ferrel-Zelle die dritte gegenläufige Zirkulation darstellt.
Die Hemisphäre unterteilt die Erde in zwei Hälften.
Man spricht auch von einer thermisch indirekten Zirkulation, da das Aufsteigen der Luft in der Ferrel-Zelle auf der kalten Seite und das Absinken im warmen Bereich erfolgt.
Dieses Zirkulationssystem wird also von den benachbarten Zirkulationen angetrieben und ist nicht thermisch bedingt.
Dadurch, dass die kalte Luft über den Polen innerhalb der Polarzelle absinkt und die warme Luft im Bereich der subpolaren Tiefdruckrinne im Gegenzug aufsteigt, treibt sie die aufsteigende Luft der Ferrel-Zelle an.
Der absinkenden Luft der Ferrel-Zelle wird von der Hadley Zelle angetrieben. In der Hadley Zelle steigt die warme Luft in Äquatornähe nämlich auf und die kühlere Luft der Subtropen sinkt in den subtropischen Hochdruckgürtel ab.
Der subtropische Hochdruckgürtel ist eine Zone in den Subtropen, in der sich dynamische Hochdruckgebiete ausbilden. Dass sich diese Hochdruckgebiete ausbilden liegt daran, dass die planetarische Zirkulation für ständigen Lufthochdruck in der Hadley Zelle sorgt.
Mehr zum Thema „Hoch- und Tiefdruckgebiete“ findest Du in unserer gleichnamigen Erklärung.
Die indirekte Zirkulation der mittleren Breiten kann man sich wie ein Ineinandergreifen von Zahnrädern vorstellen. Die Ferrel-Zelle verbindet also die tropische Hadley Zelle mit der Polarzelle.
Jetstream – Ferrel-Zelle
In ihrer Funktion als Verbindungsstück der Hadley Zelle und der Polarzelle sorgt die Ferrel-Zelle zusätzlich für den Wärmetransport aus der Äquatorregion zu den Polgebieten.
Die Ferrel-Zelle liegt zwischen dem Subtropen- und dem Polarfront-Jetstream. Mit der aufsteigenden Luft in der Region der subpolaren Tiefdruckrinne und der absteigenden Luft im Bereich der Subtropen bildet die Ferrel-Zelle eine geschlossene vertikale Zirkulation.
Beim Jetstream handelt es sich um einen Starkwind, der in einer Höhe von circa 8 bis 12 Kilometern rund um den Globus von Westen nach Osten weht. Der Jetstream entsteht zwischen kalten und warmen Luftmassen.
Mehr zum Thema Jetstream findest Du in unserer gleichnamigen Erklärung.
Westwindzone – Ferrel-Zelle
Die Passatwinde strömen aus den subtropischen Hochdruckgebieten in Richtung des Äquators, wobei die außertropischen Westwinde polwärts strömen. Die polwärts strömend Luft in Nähe zum Boden wird unter Einwirkung der Corioliskraft in Strömungsrichtung nach rechts abgelenkt, wobei westliche Winde entstehen. Die Zone wird daher auch außertropische Westwindzone oder Westwinddrift der gemäßigten Breiten genannt.
Mehr zum Thema Passatwinde findest Du in unserer gleichnamigen Erklärung.
Die Corioliskraft tritt nur in rotierenden Bezugssystemen auf und ist daher eine Scheinkraft.
Sie wirkt sich auf Körper aus, die sich auf die sich auf der rotierenden Erde befinden. Diese Auswirkung drückt sich in Form von einer Ablenkung der Bahn aus. Auf der Nordhalbkugel findet durch die Corioliskraft eine Ablenkung nach rechts und auf der Südhalbkugel eine Ablenkung nach links statt.
Ferrel-Zelle – Polarfront
Die Polarfront bildet sich innerhalb der Ferrel-Zelle, weil feuchtwarme Westwinde mit kalten polaren Ostwinden zusammenströmen.
Die Polarfront stellt die Fläche dar, die die subtropische Warmluft und die entgegengesetzt strömenden Luftmassen der polaren Kaltluft voneinander abgrenzt.
Die Polarfront trennt in erster Linie zwei Hauptluftmassen, weshalb sie auch als klimatische Front bezeichnet wird.
Die Polarfront ist nicht gleichmäßig ausgebildet, sondern verschiebt sich mit dem großräumig unterschiedlichen Vordringen polarer und warmer Luftmassen nach Süden beziehungsweise Norden. Die Polarfront verschiebt sich in den sogenannten Rossby-Wellen.
Besonderheiten der Ferrel-Zelle – Klima
Bei der Ferrel-Zelle handelt es sich jedoch auch um die instabilste Zirkulation, weil hier bei ca. 60° - 70° geographischer Breite die feuchtwarmen Westwinde auf kalte polare Ostwinde zusammenströmen, wodurch sich die Polarfront bildet.
Die planetarische Frontalzone bezeichnet die Stelle, wo die wärmere Tropenluft auf die kältere Polarluft trifft.
Das geschieht im Bereich der außertropischen Westwinde. Über der Polarfront weht der Polarfront-Jetstream, der Schlingen bildet. Das sind die Verursacher der Zyklonen und Antizyklonen in der Westwindzone.
Mehr zum Thema Zyklone und Antizyklone findest Du, wenn Du jeweils auf „Zyklone“ oder „Antizyklone“ klickst.
Die dabei entstandenen Hoch- und Tiefdruckgebiete werden von den Westwinden fortlaufend nach Osten transportiert. Daher kommt der Name der wandernde oder dynamische Druckgebiete. Sie bilden sich ständig neu und lösen sich dann wieder auf.
In Tiefdruckgebieten steigt die warme Luft nach oben, wodurch der Luftdruck insgesamt sinkt. Das Wetter drückt sich meist in Form von vielen Wolken und Regen- oder Schneeschauern aus.
Hochdruckgebiete beschreiben die Zonen, in denen der Vorgang andersherum geschieht. Die kalten Luftmassen sinken nach unten, wodurch der Luftdruck höher ist. Das Wetter äußert sich in Form von wenigen bis keinen Wolken.
Mehr zum Thema Hoch- und Tiefdruckgebiete erfährst Du, wenn Du auf „Hoch- und Tiefdruckgebiete“ klickst!
Ferrel Zelle – Das Wichtigste
- Die Ferrel-Zelle stellt einen Teil des Systems der planetaren Zirkulation innerhalb der Troposphäre dar.
- Die Ferrel-Zelle wurde im 19. Jahrhundert nach dem amerikanischen Meteorologen W. Ferrel benannt.
- In der Ferrel-Zelle fließt die Luft an der Erdoberfläche ostwärts und in Richtung der Pole, wobei der Wind aus Westen kommt.
- Die Einflüsse der Ferrel-Zelle drücken sich in Form von wechselhaftem Wetter aus.
- Europa befindet sich in der Ferrel-Zelle.
- Die Ferrel-Zelle verbindet die Hadley Zelle mit der Polarzelle und wird von ihnen angetrieben.
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