Un idealizată vedere trei mari celule de circulație arată vânturi de suprafață
viteza Verticală de la 500 hPa, iulie mediu. Ascensiunea (valori negative) este concentrată aproape de ecuatorul solar; coborârea (valori pozitive) este mai difuză, dar apare și în principal în celula Hadley.centurile eoliene care înconjoară planeta sunt organizate în trei celule în fiecare emisferă—celula Hadley, celula Ferrel și celula polară., Aceste celule există atât în emisfera nordică, cât și în cea sudică. Cea mai mare parte a mișcării atmosferice are loc în celula Hadley. Sistemele de înaltă presiune care acționează pe suprafața Pământului sunt echilibrate de sistemele de joasă presiune din altă parte. Ca urmare, există un echilibru de forțe care acționează pe suprafața Pământului.latitudinile calului sunt o zonă de înaltă presiune la aproximativ 30° până la 35° latitudine (nord sau sud) unde vânturile se diferențiază în zonele adiacente ale celulelor Hadley sau Ferrel și care au de obicei vânturi ușoare, cer însorit și precipitații mici.,
Hadley cellEdit
La ITCZ trupa lui de nori peste Pacific de Est și America văzut din spațiu
circulația atmosferică model care George Hadley descris a fost o încercare de a explica vânturile comerciale. Celula Hadley este o buclă de circulație închisă care începe la ecuator. Acolo, aerul umed este încălzit de suprafața Pământului, scade densitatea și crește. O masă de aer similară care se ridică de cealaltă parte a ecuatorului forțează acele mase de aer în creștere să se miște poleward., Aerul în creștere creează o zonă de joasă presiune în apropierea ecuatorului. Pe măsură ce aerul se mișcă poleward, se răcește, devine mai dens și coboară la aproximativ paralela 30, creând o zonă de înaltă presiune. Aerul coborât se deplasează apoi spre ecuator de-a lungul suprafeței, înlocuind aerul care s-a ridicat din zona ecuatorială, închizând bucla celulei Hadley. Mișcarea poleward a aerului în partea superioară a troposferei deviază spre est, cauzată de accelerația coriolis (o manifestare a conservării momentului unghiular)., La nivelul solului, însă, mișcarea aerului spre ecuator în troposfera inferioară deviază spre vest, producând un vânt dinspre est. Vânturile care curg spre vest (dinspre est, vânt de est) la nivelul solului din celula Hadley sunt numite vânturile comerciale.deși celula Hadley este descrisă ca fiind situată la ecuator, în emisfera nordică se deplasează la latitudini mai mari în iunie și iulie și spre latitudini mai mici în decembrie și ianuarie, ceea ce este rezultatul încălzirii suprafeței de către Soare., Zona în care are loc cea mai mare încălzire se numește „ecuatorul termic”. Deoarece vara emisfera sudică este decembrie-martie, Mișcarea ecuatorului termic la latitudini sudice mai mari are loc atunci.sistemul Hadley oferă un exemplu de circulație termică directă. Puterea sistemului Hadley, considerată ca un motor termic, este estimată la 200 terawați.
Ferrel cellEdit
o Parte din aer în creștere de la 60° latitudine abate de la mare altitudine spre poli și creează polar mobil., Restul se deplasează spre ecuator unde se ciocnește la 30 ° latitudine cu aerul de nivel înalt al celulei Hadley. Acolo dispare și întărește crestele de înaltă presiune de dedesubt. O mare parte din energia care conduce celula Ferrel este furnizată de celulele polare și Hadley care circulă pe ambele părți și care trag celula Ferrel cu ea. Celula Ferrel, teoretizată de William Ferrel (1817-1891), este, prin urmare, o caracteristică de circulație secundară, a cărei existență depinde de celulele Hadley și polare de o parte și de alta a acesteia. Ar putea fi gândit ca un vârtej creat de celulele Hadley și polar.,
aerul celulei Ferrel care coboară la 30° latitudine se întoarce poleward la nivelul solului și, pe măsură ce face acest lucru, deviază spre est. În atmosfera superioară a celulei Ferrel, aerul care se deplasează spre ecuator deviază spre vest. Ambele abateri, ca și în cazul celulelor Hadley și polar, sunt determinate de conservarea momentului unghiular. Ca rezultat, la fel cum vânturile comerciale estice se găsesc sub celula Hadley, Westerlies se găsesc sub celula Ferrel.,celula Ferrel este slabă, deoarece nu are nici o sursă puternică de căldură, nici o chiuvetă puternică, astfel încât fluxul de aer și temperaturile din interiorul acesteia sunt variabile. Din acest motiv, latitudinile medii sunt uneori cunoscute sub numele de ” zona de amestecare.”Celulele Hadley și polar sunt bucle cu adevărat închise, celula Ferrel nu este, iar punctul de a spune este în Westerlies, care sunt mai formal cunoscute sub numele de „westerlies predominante.,”Vânturile comerciale estice și cele estice polare nu au nimic asupra căruia să prevaleze, deoarece celulele lor de circulație părinte sunt suficient de puternice și se confruntă cu puține obstacole, fie sub formă de caracteristici masive de teren, fie de zone de înaltă presiune. Cu toate acestea, cele mai slabe vestice ale celulei Ferrel pot fi perturbate. Trecerea locală a unui front rece se poate schimba în câteva minute și se întâmplă frecvent. Ca urmare, la suprafață, vânturile pot varia brusc în direcție. Dar vânturile de deasupra suprafeței, unde sunt mai puțin perturbate de teren, sunt în esență spre vest., O zonă de joasă presiune la 60 ° latitudine care se deplasează spre ecuator, sau o zonă de înaltă presiune la 30° latitudine care se mișcă poleward, va accelera Westerlies celulei Ferrel. Un polewards puternic, în mișcare, poate aduce vânturi vestice zile întregi.sistemul Ferrel acționează ca o pompă de căldură cu un coeficient de performanță de 12,1, consumând energie cinetică din sistemele Hadley și polar la o rată aproximativă de 275 terawați.
Polar cellEdit
polar mobil este un sistem simplu, cu puternice convecție drivere., Deși rece și uscat în raport cu aerul ecuatorial, masele de aer de la paralela 60 sunt încă suficient de calde și umede pentru a suferi convecție și a conduce o buclă termică. La paralela 60, aerul se ridică la tropopauză (aproximativ 8 km la această latitudine) și se mișcă poleward. În acest fel, masa de aer de nivel superior deviază spre est. Când aerul ajunge în zonele polare, s-a răcit prin radiație în spațiu și este considerabil mai dens decât aerul subiacent. Coboară, creând o zonă rece și uscată de înaltă presiune., La nivelul suprafeței polare, masa de aer este îndepărtată de pol spre paralela 60, înlocuind aerul care a crescut acolo, iar celula de circulație polară este completă. Pe măsură ce aerul de la suprafață se deplasează spre ecuator, deviază spre vest. Din nou, abaterile maselor de aer sunt rezultatul efectului Coriolis. Fluxurile de aer de la suprafață sunt numite polare easterlies, care curge de la nord-est la sud-vest în apropierea Polului Nord și de la sud-est la nord-vest în apropierea Polului Sud.,fluxul de masă de aer din celulă creează unde armonice în atmosferă cunoscute sub numele de valuri Rossby. Aceste valuri ultra-lungi determină calea fluxului de jet polar, care se deplasează în zona de tranziție dintre tropopauză și celula Ferrel. Acționând ca un radiator, celula polară deplasează căldura abundentă de la ecuator spre regiunile polare.celula Hadley și celula polară sunt similare prin faptul că sunt directe termic; cu alte cuvinte, ele există ca o consecință directă a temperaturilor de suprafață. Caracteristicile lor termice determină Vremea în domeniul lor., Volumul mare de energie pe care îl transportă celula Hadley și adâncimea radiatorului conținut în celula polară asigură că fenomenele meteorologice tranzitorii nu numai că au un efect neglijabil asupra sistemelor în ansamblu, dar — cu excepția unor circumstanțe neobișnuite — nu se formează. Lanțul nesfârșit de trecere maxime și minime, care este parte din viața de zi cu zi de la mijlocul anului latitudine locuitori, sub celula Ferrel la latitudini între 30 și 60° latitudine, este cunoscută de mai sus 60 și sub 30 paralele., Există câteva excepții notabile de la această regulă; în Europa, vremea instabilă se extinde cel puțin la nordul paralelei 70.
polar mobil, teren, și vântul Katabatic în Antarctica pot crea condiții foarte reci la suprafață, de exemplu, cea mai scăzută temperatură înregistrată pe Terra: -89.2 °C la Stația Vostok din Antarctica, măsurată 1983.