Hadley-Zelle

Aus Klimawandel
Schematische Darstellung der Hadley-Zirkulation

Die Hadley-Zirkulation 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 Subtropenjets oder die permanent wehenden Passatwinde stets die Ausdehnung der Zelle an.

Aufbau und Dynamik

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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 antizyklonale (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. Da sich gleichzeitig auch die Tropopause um einige Zehner von Metern angehoben hat, hat sich das Volumen des Tropengürtels um etwa 5 % ausgeweitet.[1]

Einzelnachweise

  1. Seidel, D.J., et al. (2008): Widening of the tropical belt in a changing climate, Nature Geoscience 1, 21-24

Siehe auch

Hadley-Zelle (einfach)
Atmosphärische Zirkulation

Unterricht

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