Zirkulationszellen

Zirkulationszellen sind großräumige Luftzirkulationen in der Troposphäre, die das globale Muster von Wetter und Klima maßgeblich prägen. Sie entstehen durch die ungleichmäßige Sonneneinstrahlung, die Corioliskraft und die dadurch bedingten Temperatur- und Feuchteunterschiede. In jeder Hemisphäre tragen drei Haupzellen dazu bei, den Wärmetransport von Äquator zu Pol zu organisieren: Hadley-, Ferrel- und Polarzelle.

Hadley-Zelle: Am Äquator steigt warme, feuchte Luft in der ITCZ (Tropische Konvergenzzone) auf. Von dort strömt Luft in höheren Schichten polwärts, während sich in den Subtropen die Luft wieder absinkt und dort Hochdruckgürtel bildet. Am Boden wehen die Passatwinde von den Subtropen zum Äquator, wodurch die Tropenregenbänder verstärkt werden.

Ferrel-Zelle: Zwischen ca. 30 und 60 Grad bildet sich eine gegenläufige Zelle. Luft sinkt im subtropischen Bereich und steigt in mittleren Breiten; die Bodenwinde wehen meist westlich (Westwinde). Die Ferrel-Zelle steht in engem Zusammenhang mit Tiefdruckgebieten in mittleren Breiten und bestimmt die typischen Westwinde und Sturmaktivität dort.

Polar-Zelle: Von etwa 60 bis 90 Grad steigt kühle Luft an der Polarfront auf; die Luft strömt am Boden polwärts und sinkt in den Polarregionen. Dieser Bereich ist durch kalte, trockene Luft und oft klare Winterbedingungen gekennzeichnet.

Die drei Zellen bilden ein vereinfachtes, idealisiertes Modell der atmosphärischen Zirkulation. In der Praxis überschneiden sich Zellen, Monsun- und Jetstream-Systeme modifizieren das Muster regional stark. Klimaänderungen können Hadley- und Polarzellen verschieben, breiter oder schwächer machen sowie das Muster der Jetstreams beeinflussen, was Auswirkungen auf Niederschläge, Temperaturen und Sturmaktivität hat.

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