Quelltext der Seite Hadley-Zelle

[[Bild:Hadley-Zelle.jpg|thumb|520px|Schematische Darstellung der Hadley-Zirkulation]]
Die '''Hadley-Zirkulation''' ist ein wichtiger Bestandteil der [[Teil von::Atmosphärische Zirkulation]]. Sie ist eine planetarische, thermisch bedingte Vertikalzirkulation
zwischen dem [[Subtropen]]-Hochdruckgürtel und der äquatorialen Tiefdruckrinne. In
Beobachtungen ist sie recht gut zu erfassen, zeigen doch Wolkenkonvektion, Lage des
[[Jetstream|Subtropenjets]] oder die permanent wehenden [[umfasst::Passat]]winde stets die Ausdehnung der Zelle an.

== Aufbau und Dynamik ==

Die mit der geographischen Breite variable Strahlungsbilanz bewirkt ein permanentes
Temperaturgefälle zwischen den äquatorialen und den polaren Gebieten der Erde. Zum
Ausgleich muss ein meridionaler Energietransport stattfinden, der sowohl über die Ozeane als
auch über die [[Atmosphäre]] erfolgt. Beobachtungen zeigen, dass diese thermisch angeregte
Zirkulation jedoch nicht von den [[Tropen]] bis zu den [[Polargebiete|Polen]] reicht, sondern nur bis ca. 30°
geographischer Breite realisiert ist. Diese Strömung wird Passatzirkulation oder auch Hadley-
Zirkulation genannt und in einfachen, idealisierten Beschreibungen als eine geschlossene
Zelle angesehen.

Im Bereich des [[Subtropen]]-Hochdruckgürtels sinkt trockene Luft ab (absteigender Ast der
Hadley-Zelle) und fließt bodennah in den sogenannten Passatwinden zum Äquator. Dabei nimmt sie vor allem über den Ozeanen große Mengen an thermischer Energie in Form von
fühlbarer und latenter Wärme auf. Im Bereich der äquatorialen Tiefdruckrinne (ITC) wird sie
durch Konvergenz zum Aufsteigen gezwungen, was schnell zu Sättigung und anschließender
[[Kondensation]] führt. Folglich ist der aufsteigende Ast der Hadley-Zelle durch starke
Quellbewölkung und ergiebige konvektive [[Niederschlag|Niederschläge]] geprägt (tropische Regenzone). Die
Energie wird über die [[Konvektion]] in die polwärts gerichteten Höhenströme (Antipassate)
eingeführt. Der mit ihnen vollzogene Energietransfer erfolgt sowohl über einen Wärme- als
auch über einen Drehimpulstransport, denn aus der Äquatornähe stammende Luftpakete
haben infolge des größeren Abstandes zur Rotationsachse einen stärkeren Drehimpuls als die
Luft der Höheren Breiten. Auf dem Weg zu den Polen kühlt die Luft ab und sinkt.

Für die Begrenzung der Hadley-Zelle ist die [[Corioliskraft]] verantwortlich. Sie lenkt die
zunächst meridional gerichteten Antipassate mit wachsender Entfernung vom Äquator
zunehmend wirksamer ab, bis diese im Bereich von 30° geographischer Breite zu einer zonal
gerichteten Westströmung werden. Die äquatorwärts wehenden Passate erfahren
gleichermaßen eine Rechts-Ablenkung, sodass sie aus östlicher Richtung zum Äquator
strömen. Da die Einstrahlung durch die Sonne sich mit den Jahreszeiten ändert, ist die Position der Hadleyzelle unterschiedlich. Besonders gut erkennbar ist sie während der Sommer- und Wintermonate, der Bereich des Absinkens liegt dabei immer auf der Winterhemisphäre. Mittelt man die Strömung also über ein ganzes Jahr, so sieht man einen aufsteigenden und zwei absinkende Äste, die aber in Wahrheit immer nur abwechselnd aktiv sind, da die Zelle hin- und her wandert.

Ein großer Teil des meridionalen Temperaturgefälles wird innerhalb der Hadley-Zelle
weitgehend abgebaut. Durch ihre Begrenzung erfolgt dieser Ausgleich jedoch nicht über die
gesamte Hemisphäre, wodurch sich der Temperaturgegensatz der anschließenden Zonen auf
einen relativ schmalen und dadurch stark baroklinen Bereich verdichtet. In dieser Zone findet
der weitere meridionale Energietransport durch horizontale zyklonale (entgegen dem Uhrzeigersinn drehende) und [[antizyklonal]]e (mit dem Uhrzeigersinn drehende)
Wirbel statt, die durch die Instabilitäten der oberen Westwindströmung ausgelöst werden.

== Veränderungen durch die globale Erwärmung ==
Die Hadley-Zirkulation umfasst grob den tropischen Klimagürtel. Andere Merkmale dieses Klimagürtels sind eine hohe [[Tropopause]] von ca. 15 km und eine geringe Ozonkonzentration über der Tropopause in der unteren Stratosphäre. Nach Modellpronognosen soll sich der tropische Klimagürtel durch die globale Erwärmung im 21. Jahrhundert um etwa 2 Längengrade ausdehnen. Erstaunlicherweise zeigen empirische Untersuchungen, dass sich der Tropengürtel bereits in der Zeit seit Ende der 1970er Jahre um diesen Betrag oder sogar mehr ausgeweitet hat. Misst man die Tropen an der Höhe der Tropopause, so haben sie sich zwischen 1979 und 2005 um 5-8 Breitengrade ausgedehnt. Da sich gleichzeitig auch die Tropopause um einige Zehner von Metern angehoben hat, hat sich das Volumen des Tropengürtels um etwa 5 % ausgeweitet. Mit der Ausweitung der Tropen verschieben sich auch die anderen Klimazonen, insbesondere die Subtropen, und die Jetstreams polwärts. Damit wandern aber auch die Niederschlagszonen mit gravierenden Folgen für die Landwirtschaft und die Wasserversorgung in Richtung Pole. Besonders kritisch ist dies für die subtropischen Trockengürtel einschließlich des Mittelmeerraumes, des Südwestens der USA, Südaustraliens, Südafrikas und anderer Gebiete. <ref>Seidel, D.J., et al. (2008): Widening of the tropical belt in a changing climate, Nature Geoscience 1, 21-24</ref>

== Einzelnachweise ==
<references/>

==Lizenzhinweis==
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{{#set:
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|Unterrichtsmaterial=[http://www.webgeo.de/k_774/ Hadley-Zirkulation] Lehrmodul über das klassische Modell und seine Modifizierungen
|Unterrichtsmaterial=[http://www.webgeo.de/k_771 Konvergenz erzeugt Konvektion] Lehrmodul über tropische Konvergenz
|Unterrichtsmaterial=[http://www.webgeo.de/k_772/ Konvektion erzeugt Konvergenz] Lehrmodul über tropische Konvektion
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<metakeywords>DBS-Wiki-KW, Hadley-Zelle (einfach), Ferrel-Zelle, Atmosphärische Zirkulation, innertropische Konvergenzzone, Lehrmodul klassisches Modell und Modifizierungen, Lehrmodul tropische Konvergenz, Lehrmodul tropische Konvektion, Atmosphäre, Grundbegriffe</metakeywords>

[[Kategorie:Atmosphärische Zirkulation]]
[[Kategorie:Atmosphäre]]
[[Kategorie:Grundbegriffe]]