idealizovaný pohled na tři velké oběh buňky zobrazující povrchové větry
Vertikální rychlost v 500 hPa, v červenci průměrná. Výstup (záporné hodnoty) je koncentrován v blízkosti slunečního rovníku; sestup (kladné hodnoty) je rozptýlenější, ale také se vyskytuje hlavně v Hadleyově buňce.
větru pásy obepínající planetu, jsou organizovány do tří buněk v každé polokouli—Hadleyho buňka, Ferrel buňky, a polární buňky., Tyto buňky existují jak na severní, tak na jižní polokouli. Velká část atmosférického pohybu se vyskytuje v Hadleyově buňce. Vysokotlaké systémy působící na zemský povrch jsou vyváženy nízkotlakými systémy jinde. Výsledkem je rovnováha sil působících na zemský povrch.
koňské šířky jsou oblasti vysokého tlaku při teplotě asi 30° – 35° zeměpisné šířky (sever nebo jih), kde vítr se rozcházejí do přilehlých zón Hadley nebo Ferrel buňky, a které mají obvykle lehký vítr, slunečno a málo srážek.,
Hadley cellEdit
ITCZ je kapela mraky nad Východním Pacifiku a severní a jižní Americe, jak je vidět z vesmíru
atmosférické cirkulace vzor, který George Hadley popsán byl pokus vysvětlit pasáty. Hadleyova buňka je uzavřená cirkulační smyčka, která začíná na rovníku. Tam je vlhký vzduch ohříván zemským povrchem, snižuje hustotu a stoupá. Podobná vzdušná hmota stoupající na druhé straně rovníku nutí ty stoupající vzdušné masy pohybovat polewardem., Stoupající vzduch vytváří nízkotlakou zónu v blízkosti rovníku. Jak se vzduch pohybuje polewardem, ochlazuje se, stává se hustší a sestupuje kolem 30.rovnoběžky a vytváří vysokotlakou oblast. Sestoupený vzduch pak putuje k rovníku podél povrchu, nahrazuje vzduch, který se zvedl z rovníkové zóny a uzavřel smyčku Hadleyovy buňky. Na poleward pohyb vzduchu v horní části troposféry se odchyluje k východu, způsobené coriolisova zrychlení (projev zachování momentu hybnosti)., Na úrovni země se však pohyb vzduchu směrem k rovníku v dolní troposféře odchyluje směrem na západ a vytváří vítr z východu. Větry, které proudí na západ (od východu, východního větru) na úrovni země v Hadleyově buňce, se nazývají obchodní větry.
i Když Hadleyho buňka je popsáno, jak se nachází na rovníku, na severní polokouli to posune do vyšších zeměpisných šířkách v červnu a červenci a směrem nižších zeměpisných šířkách v prosinci a lednu, což je výsledek Slunce je vytápění povrchu., Zóna, kde probíhá největší vytápění, se nazývá „tepelný rovník“. Jak je na jižní polokouli léto je od prosince do Března, pohyb tepelné rovníku do vyšších jižních zeměpisných šířkách se odehrává potom.
Hadley systém poskytuje příklad tepelně přímého oběhu. Výkon systému Hadley, považovaného za tepelný motor, se odhaduje na 200 terawattů.
Ferrel cellEdit
část vzduchu stoupající při 60 ° zeměpisné šířky se ve vysoké nadmořské výšce odchyluje směrem k pólům a vytváří polární buňku., Zbytek se pohybuje směrem k rovníku, kde se srazí při 30 ° zeměpisné šířce s vysokým vzduchem Hadleyovy buňky. Tam ustupuje a posiluje vysokotlaké hřebeny pod ním. Velká část energie, která pohání Ferrel cell je poskytována polární a Hadley buňky cirkulující na jedné straně a přetáhněte Ferrel buňky. Na Ferrel buňky, se domníval, William Ferrel (1817-1891), je tedy sekundární oběh funkce, jejichž existence závisí na Hadley a polární buňky na obou stranách. Mohlo by to být považováno za eddy vytvořené Hadleyovými a polárními buňkami.,
vzduch Ferrelové buňky, který sestupuje při 30 ° zeměpisné šířce, vrací poleward na úroveň země, a tak se odchyluje směrem k východu. V horní atmosféře Ferrelovy buňky se vzduch pohybující se směrem k rovníku odchyluje směrem na západ. Obě tyto odchylky, jako v případě Hadleyových a polárních buněk, jsou poháněny zachováním momentu hybnosti. Jako výsledek, stejně jako východní pasáty jsou nalezeny pod Hadley cell, západní větry se nacházejí pod Ferrel buňky.,
Ferrel buňky je slabé, protože to nemá ani silný zdroj tepla, ani silný dřezu, takže proudění vzduchu a teploty v ní jsou variabilní. Z tohoto důvodu jsou střední šířky někdy známé jako “ zóna míchání.“Hadley a polární buňky jsou skutečně uzavřené smyčky, Ferrel cell není, a říkám, bod je v západní větry, které jsou více formálně známý jako „Převládající západní větry.,“Východní pasáty a polární easterlies nic, nad kterými zvítězit, protože jejich rodiče oběhu buňky jsou dostatečně silné a čelí několika překážkám, buď v podobě masivní terénní vlastnosti, nebo vysoký tlak zóny. Slabší Westerlies Ferrelové buňky však mohou být narušeny. Místní průchod studené fronty může změnit, že během několika minut, a často dělá. Výsledkem je, že na povrchu se vítr může náhle měnit ve směru. Větry nad hladinou, kde jsou méně narušeny terénem, jsou však v podstatě západní., Nízké tlakové zóny na 60° zeměpisné šířky, která se pohybuje směrem k rovníku, nebo vysoký tlak zóny na 30° zeměpisné šířky, která se pohybuje poleward, urychlí západní větry z Ferrel buňky. Silná vysoká, pohybující se polewards může přinést západní vítr několik dní.
Ferrel systém funguje jako tepelné čerpadlo s koeficientem výkonu 12.1, spotřebovává kinetická energie z Hadley a polární systémy v přibližné výši 275 terawattů.
Polar cellEdit
polární buňka je jednoduchý systém se silnými konvekčními ovladači., I když chladný a suchý vzhledem k rovníkové vzduchu, vzduchových hmot v 60. rovnoběžkou jsou stále dostatečně teplé a vlhké podstoupit konvekce a řídit tepelné smyčky. Na 60. rovnoběžce stoupá vzduch do tropopause (asi 8 km v této zeměpisné šířce) a pohybuje se polewardem. Jak to dělá, Horní úroveň vzdušné hmoty se odchyluje směrem k východu. Když vzduch dosáhne polárních oblastí, ochladí se zářením do vesmíru a je výrazně hustší než podkladový vzduch. Sestupuje a vytváří studenou, suchou vysokotlakou oblast., Na polárním povrchu, množství vzduchu je řízen od pólu k 60. rovnoběžkou, výměna vzduchového, že růže není, a polární cirkulace buňka je kompletní. Jak se vzduch na povrchu pohybuje směrem k rovníku, odchyluje se na západ. Odchylky vzdušných hmot jsou opět výsledkem Coriolisova efektu. Vzdušné toky na povrchu se nazývají polární východy, tekoucí od severovýchodu k jihozápadu poblíž severního pólu a od jihovýchodu k severozápadu poblíž jižního pólu.,
odtok vzduchové hmoty z buňky vytváří harmonické vlny v atmosféře známé jako rossbyovy vlny. Tyto ultra dlouhé vlny určují cestu polárního proudového proudu, který cestuje v přechodné zóně mezi tropopause a Ferrelovou buňkou. Tím, že působí jako chladič, polární buňka pohybuje hojné teplo z rovníku směrem k polárním oblastem.
Hadley buňky a polární buňky jsou podobné v tom, že jsou tepelně přímý; jinými slovy, existují jako přímý důsledek povrchové teploty. Jejich tepelné vlastnosti řídí počasí ve své doméně., Naprostý objem energie, který Hadleyho buňka transportuje, a hloubka chladič obsažené v polární buňce, zajišťuje, že přechodné jevy počasí není jen zanedbatelný vliv na systémy jako celek, ale — s výjimkou za neobvyklých okolností — nemají formu. Nekonečný řetěz kolem maxima a minima, které je součástí každodenního života pro mid-latitude obyvatelé, pod Ferrel buňky v zeměpisných šířkách mezi 30 a 60° zeměpisné šířky, není známo nad 60 a pod 30 paralely., Existují některé významné výjimky z tohoto pravidla; v Evropě se nestabilní počasí rozšiřuje alespoň na 70. rovnoběžný sever.
polar mobil, terén, a Katabatic větry v Antarktidě může vytvořit velmi chladné podmínky na povrchu, například nejnižší teplota zaznamenaná na Zemi: -89.2 °C, u Stanice Vostok v Antarktidě, měřeno 1983.