Celula lui Hadley

Viteza verticală la 500 hPa, medie iulie. Mișcările ascendente (valori negative) sunt concentrate lângă ecuator; mișcările descendente (valori pozitive) sunt în schimb răspândite pe o zonă mai mare.

În meteorologie , celula Hadley este un tip de circulație atmosferică convectivă , care implică atmosfera din zona climatică tropicală (de la ecuator la tropice ) generând o ascensiune de mase mari de aer cald în apropierea ecuatorului care, după ce a urcat la o înălțime de aproximativ 10-15 km, se deplasează în altitudine spre tropice, din care apoi coboară spre suprafață, îndreptându-se înapoi în straturile inferioare către ecuator. Această circulație este strâns legată de prezența stabilă a vânturilor alizee , ploi tropicale, deșerturi subtropicale și jeturi .

Originea numelui

Numele celulei a fost atribuit în onoarea lui George Hadley , un avocat englez și meteorolog amator din anii 1700, care a interpretat corect pentru prima dată cauza direcției predominant occidentale a vânturilor alizee din subtropici. Dar, din moment ce explicația sa se bazează pe diferența de mișcare est-vest între aer și sol, până la sosirea lui William Ferrel , toată lumea a crezut că se poate aplica doar mișcării nord sau sud. O masă de aer care se mișcă spre est sau spre vest față de sol nu ar avea niciun efect, potrivit lui Hadley. ^[1]

Descriere

Cele trei celule mari ale circulației atmosferice cu fronturile relative de separare.

Principala forțare a circulației atmosferice este încălzirea suprafeței de către Soare , care în medie este maximă la ecuator și minimă la poli. Circulația atmosferică transportă energia către poli cu efectul scăderii diferenței de temperatură dintre ecuator și pol. Mecanismul prin care apare este diferit pentru latitudinile tropicale și extratropicale.

Între 30 ° N și 30 ° S de latitudine, acest transport de energie are loc printr-o circulație simplă cu mișcări ascendente în apropierea ecuatorului, curge către poli la altitudini mari sub tropopauză , mișcări descendente în zonele subtropicale și întoarce fluxuri către ecuator pe suprafaţă. Fluxul de aer de la ecuator la tropice deviază spre est, datorită forței Coriolis , rezultând un jet de curent în regiunea subtropicală. Fluxul de aer de la tropice la ecuator suferă, datorită forței Coriolis , o abatere spre vest, originând vânturile alizee ; zona în care converg alizele (care nu coincide întotdeauna cu ecuatorul geografic, putând oscila de la aproximativ 3 ° S la 10 ° N) ia numele dezonă de convergență intertropicală sau ITCZ. Cu toate acestea, acest mecanism de transmitere a căldurii prin celula Hadley poate fi explicat doar în prezența unui anumit grad de vâscozitate.

La latitudini medii, transportul energiei are loc prin intermediul ciclonilor și anticiclonilor și există o circulație care are direcția opusă celei tropicale ( celula Ferrel ). Peste 60 ° latitudine, circulația are din nou aceeași direcție ca cea tropicală ( celula polară ). Circulația care are loc la 30 ° de latitudine se numește celula Hadley, totuși cauzele pentru care acest fenomen nu se extinde la latitudini mai mari este unul dintre subiectele de studiu ale meteorologiei dinamice moderne.

În apropierea tropopauzei, în timpul mișcării aerului către poli, fluxul este deviat spre est datorită forței Coriolis care dă naștere fluxurilor de jet subtropicale care se deplasează de la vest la est. În mod similar, la suprafață fluxul de aer îndreptat spre ecuator deviază spre vest dând naștere vânturilor alizee.

Consecințe asupra climatului tropical și subtropical

Aerul cald bogat în umiditate care vine de la ecuator se răcește în timpul ascensiunii și, în consecință, își scade capacitatea de a stoca apă care precipită inevitabil. Acesta este motivul pentru care clima zonelor ecuatoriale este caracterizată de precipitații intense și abundente care permit dezvoltarea pădurilor tropicale .

Aerul, acum slab în umiditate, își continuă mișcarea către poli până la latitudini de aproximativ 30 °, unde începe coborârea spre suprafață, încălzindu-se adiabatic și provocând o scădere suplimentară a umidității relative. Toate aceste componente fac zonele subtropicale deosebit de aride; de fapt, majoritatea deșerturilor sunt concentrate în această zonă.