Hadley Zelle

Wusstest Du, dass sich der Wind in drei verschiedenen Zellen bewegt? Die Zelle beschreibt im Kontext der Windsysteme eine Zirkulation von Luft. Die Hadley Zelle, um die es in dieser Erklärung geht, ist eine der drei Zellen. Was die Hadley Zelle genau ausmacht und was es genau mit den Zirkulationen auf sich hat, erfährst Du in den folgenden Zeilen.

Hadley Zelle – Definition

Bei der Troposphäre handelt es sich um die unterste Schicht der Erdatmosphäre. Das ist die Schicht, in der sich die Wettervorgänge abspielen.

Die Troposphäre stellt das zentrale Element der atmosphärischen Zirkulation innerhalb der Tropen dar. Die Winde, die innerhalb der Hadley Zelle entstehen, werden Passate genannt.

Hadley Zelle – Erklärung

In den Tropen stellt die Hadley Zelle das zentrale Element der atmosphärischen Zirkulation dar.

Die Ferrel Zelle schließt sich in den mittleren Breiten, genauer gesagt beim 30. Breitengrad, an die Hadley Zelle an.

Hadley Zirkulation – einfach erklärt

Grund dafür ist der niedrige Luftdruck ab dieser Höhe.

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.

Durch die zunehmenden Luftmassen in Bodennähe erhöht sich der Luftdruck und es bildet sich der subtropische Hochdruckgürtel. Von diesem Punkt aus folgt die Luft dem Druckgefälle und strömt in die äquatornahe Tiefdruckrinne zurück.

Somit bildet sich ein großräumiger Luftkreislauf, der als Hadley Zirkulation bezeichnet wird. Die bodennahen Winde, die dabei entstehen, werden als Passatwinde bezeichnet.

Hadley Zelle – Zirkulation

Bei der Atmosphäre handelt es sich um die gasförmige Hülle um die Erde.

Die Zirkulation in einer Zelle vervollständigt sich erst dann, wenn es zu den Luftströmen in der Höhe auch eine Rückströmung gibt. Diese Rückströmung wird Antipassat oder auch Gegenpassat genannt.

Grund dafür, dass es unterschiedlich starke Windzirkulationen gibt, die sich trotzdem gegenseitig bedingen, ist, dass sich die nicht gleich starke Sonneneinstrahlung an verschiedenen Orten der Erde maßgeblich in Hinblick auf die Energiezufuhr auswirkt.

Im Bereich der Tropen und Subtropen gibt es einen Energieüberschuss, der von der Atmosphäre ausgeglichen werden muss. Die verschiedenen Systeme der Windzirkulation stellen diesen Ausgleich dar.

Hadley Zelle – Passatzirkulation

Die Hadley Zelle beeinflusst die Passatwinde in ihrem Ursprung und in ihrem Verlauf maßgeblich.

Erst der Luftdruck innerhalb der Hadley Zelle sorgt dafür, dass die Passatwinde bodennah zurück in Richtung des Äquators strömen.

Ursprung der Passatwinde

Die Sonne stellt für die Zirkulation in der Atmosphäre die Energiequelle dar. Die Sonne steht am Äquator durch die Kugelgestalt und die Rotation der Erde ganzjährig senkrecht zur Erdachse, also im Zenit.

Das hat zur Folge, dass den Regionen in Äquatornähe viel Energie pro Fläche zugeführt wird, wohingegen die polaren Regionen nur wenig abbekommen.

Warme Luft steigt in die Höhen auf, da sie leichter ist als kalte Luft. Die aufsteigende Luft kühlt sich ab und bildet Wolken, wodurch teils auch kräftige Niederschläge auftreten. Folglich entstehen zahllose Bodentiefdruckgebiete, die sich rund um den Globus zu einer Tiefdruckrinne vereinen.

Im Höhenbereich ab circa 16 km kann die Luft jedoch durch die Tropopause, die eine horizontale Barriere darstellt, nicht weiter aufsteigen. Daher muss die Luft nach Norden oder Süden vom Äquator weg ausweichen. Der größte Teil der polwärts strömenden Luftmassen sinkt schließlich wieder ab, wodurch in diesen Regionen sehr stabile Hochdruckgebiete entstehen, die teilweise sogar den ganzen Erdball umspannen.

Am Boden strömt die absinkende Luft wieder auseinander. Die Luft weht aufgrund des Luftdruckgefälles vorrangig in Richtung der äquatorialen Tiefdruckrinne. Die Corioliskraft sorgt dafür, dass die Luft nach links (auf der Südhalbkugel) oder nach rechts (auf der Nordhalbkugel) abgelenkt wird. Es entstehen die Passatwinde.

Hadley Zelle – Passatwanderung

Der Zenitstand der Sonne verändert sich im Laufe des Jahres aufgrund der Schiefe der Sonnenbahn. Die unterschiedlichen Strahlungsverhältnisse verlagern die innertropischen Konvergenzzone und mit ihr das Windsystem der Passatzirkulationen je nach Jahreszeit nach Norden oder Süden.

Viele tropische Regionen geraten im Laufe des Jahres regelmäßig unter den Einfluss unterschiedlicher Winde, genauer gesagt der Passate. Passate werden Monsune genannt, wenn sie aufgrund der astronomischen Jahreszeiten stark die Richtung ändern.