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Lexikon der Geographie: Hadley-Zirkulation

Hadley-Zirkulation, geschlossenes Zirkulationssystem, nach G. Hadley, engl. Meteorologe (1685-1768), das auf beiden Seiten des meteorologischen Äquators zwischen der äquatorialen Tiefdruckrinne und dem subtropischen Hochdruckgürtel ausgebildet ist. Im Bereich des meteorologischen Äquators steigt warme Äquatorialluft auf und kühlt sich dabei adiabatisch ab, was zur Wolken- und Niederschlagsbildung führt ( Abb.). Die bis ins Tropopausenniveau aufgestiegene Luft strömt von dort aus den Höhengradienten folgend polwärts. Dabei wird die Strömung durch die Corioliskraft auf beiden Hemisphären in eine Höhenwestströmung umgelenkt, die im Bereich des Subtropenjets (STJ) konvergiert und maximale Windgeschwindigkeiten erreicht. Durch die Höhenkonvergenz und die ausstrahlungsbedingte Abkühlung sinkt die Luft im Bereich des Subtropenjets ab, wodurch sich der subtropische Hochdruckgürtel, dessen Kernbereich unter dem Subtropenjet liegt, ausbildet. Die absinkende Luft erwärmt sich adiabatisch, was zur Wolkenauflösung und zur Ausbildung einer Inversionsschicht oberhalb der atmosphärischen Grundschicht führt, die als Passatinversion bezeichnet wird. Aus dem subtropischen Hochdruckgürtel strömt die Luft im Bodenniveau in die äquatoriale Tiefdruckrinne, wird dabei aber durch die Corioliskraft nördlich des Äquators in eine NE-, südlich des Äquators in eine SE-Strömung abgelenkt. Diese Strömungen werden als Passate bezeichnet und konvergieren in der äquatorialen Tiefdruckrinne.
Die Hadley-Zirkulation ist eine direkte thermisch getriebene Zirkulation, in der die warme Luft niedriger Breiten aufsteigt und die kühlere Luft höherer Breiten absinkt. Sie ist ein bedeutender Teil der atmosphärischen Zirkulation, repräsentiert aber nur die mittleren Bewegungsprozesse zwischen 30°?N und 30° S. Die Beobachtungen zeigen, dass die im Bereich der ITC aufsteigende Luft in der Höhe in eine starke Höhenostströmung inkorporiert wird, die die äquatorwärtigen Flanken der über den wärmsten Bereichen der Erdoberfläche beider Hemisphären in der oberen Troposphäre ausgebildeten Hochdruckgebiete bildet. Diese Höhenhochs werden auf beiden Hemisphären antizyklonal umströmt und führen deshalb nur an ihren westlichen Flanken die in der ITC aufgestiegene Luft polwärts (früher Antipassat genannt), an ihren östlichen Flanken wird hingegen Luft äquatorwärts transportiert. Die subtropischen Hochdruckgebiete sind deshalb besonders kräftig unter der Westflanke der Höhenhochs ausgebildet und verschwinden weitgehend unter deren Ostflanken. Deshalb besteht der subtropische Hochdruckgürtel im Bodenniveau aus mehreren voneinander getrennten Zellen. Nur auf der Ostflanke dieser Zellen wird Luft in Form der Passate äquatorwärts geführt, an deren Westflanke hingegen polwärts. Die mittlere Zirkulation, die durch die Hadley-Zelle beschrieben wird, erweist sich damit als eine extreme Vereinfachung. Die Beobachtungen zeigen, dass die in der ITC aufsteigende Luft sehr komplexen Trajektorien folgt, die nur gemittelt über alle tropischen Längen zwischen 30°N und 30°S eine einfache Meridionalzirkulation nachzeichnen.

DKl


Hadley-Zirkulation: Hadley-Zirkulation: Schematische Darstellung der Strömungsstrukturen der Hadley-Zirkulation (ITC=innertropische Konvergenzzone).

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Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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