Luchtcirculatie op aarde
De grote luchtcirculaties bepalen de mondiale klimaatzones, macroklimaten. In de tropen, het gebied rond de evenaar wordt gekenmerkt door opstijgende warme lucht en vervolgens in de hogere luchtlagen afkoelt, waardoor er veel neerslag valt: de tropische regenklimaten.
In de subtropen, rond 30° noorder- en zuiderbreedte, is er sprake van een dalende luchtbeweging. Deze lucht wordt zo opgewarmd waardoor deze weinig vocht bevat. Dit zijn de zones van de droge klimaten.
De gematigde zones op 60° noorder- en zuiderbreedte worden gekenmerkt door botsende luchtsoorten.
Boven de bomen waar er sprake is van een koude dalende lucht vinden we de droge polaire klimaten.
In de subtropen, rond 30° noorder- en zuiderbreedte, is er sprake van een dalende luchtbeweging. Deze lucht wordt zo opgewarmd waardoor deze weinig vocht bevat. Dit zijn de zones van de droge klimaten.
De gematigde zones op 60° noorder- en zuiderbreedte worden gekenmerkt door botsende luchtsoorten.
Boven de bomen waar er sprake is van een koude dalende lucht vinden we de droge polaire klimaten.
De belangrijkste windstromen op aarde, met in rood de opstijgende luchtstroming en in blauw dalende luchtbeweging. Bron: Natuurmuseum Terschelling. RVS3253
Energietransport door de lucht
De tropische Hadleycel
De temperatuur is niet overal op aarde gelijk. Aan de evenaar, in de Inter-tropische Convergentiezone (ITCZ), stijgt warme lucht op. De lucht stroomt hoog in de atmosfeer richting de beide polen, terwijl er aan het aardoppervlak een gebied met lage luchtdruk ontstaat. De boven de evenaar opgestegen lucht koelt af en rond 30° op noorder- en zuiderbreedte daalt de luchtstroom weer. Er ontstaat daar een gebied met hoge luchtdruk. Eenmaal gedaald tot nabij het aardoppervlak stroomt de lucht in de subtropen richting het lagedrukgebied ter hoogte van de evenaar. Deze luchtstromen vormen een vast patroon: de tropische Hadleycellen. In de subtropen zorgt dit patroon voor veelvuldig mooi weer met betrekkelijk weinig neerslag. Hier vind je ook vrijwel alle grote woestijnen.
De temperatuur is niet overal op aarde gelijk. Aan de evenaar, in de Inter-tropische Convergentiezone (ITCZ), stijgt warme lucht op. De lucht stroomt hoog in de atmosfeer richting de beide polen, terwijl er aan het aardoppervlak een gebied met lage luchtdruk ontstaat. De boven de evenaar opgestegen lucht koelt af en rond 30° op noorder- en zuiderbreedte daalt de luchtstroom weer. Er ontstaat daar een gebied met hoge luchtdruk. Eenmaal gedaald tot nabij het aardoppervlak stroomt de lucht in de subtropen richting het lagedrukgebied ter hoogte van de evenaar. Deze luchtstromen vormen een vast patroon: de tropische Hadleycellen. In de subtropen zorgt dit patroon voor veelvuldig mooi weer met betrekkelijk weinig neerslag. Hier vind je ook vrijwel alle grote woestijnen.
Schematische weergave van de posities van de Hadleycel, de Ferrelcel en de Polaire cel. In groen zijn de subtropische- en de polaire straalstroom weergegeven. Bron: Natuurmuseum Terschelling. VRS3251.
De Ferrelcel en polaire cel
Naast de tropische Hadleycel zijn er nog twee van zulke luchtcirculatiecellen. Vanaf 30° noorder- en zuiderbreedte loopt een luchtstroom over het aardoppervlak naar 60° noorder- en zuiderbreedte. Daar wordt de lucht omhoog gedreven en stroomt op hoogte weer terug richting de subtropen: de Ferrelcel.
Onder invloed van het corioliseffect wijkt deze luchtstroming af waardoor er tussen 30° en 60°, de gematigde zones, overwegend westenwinden waaien. Tussen de polen en de breedtecirkels op ongeveer 60° circuleert een derde cel: de polaire cel. Op hoogte stroomt de lucht naar de polen toe en langs het aardoppervlak terug naar de gematigde zone.
Naast de tropische Hadleycel zijn er nog twee van zulke luchtcirculatiecellen. Vanaf 30° noorder- en zuiderbreedte loopt een luchtstroom over het aardoppervlak naar 60° noorder- en zuiderbreedte. Daar wordt de lucht omhoog gedreven en stroomt op hoogte weer terug richting de subtropen: de Ferrelcel.
Onder invloed van het corioliseffect wijkt deze luchtstroming af waardoor er tussen 30° en 60°, de gematigde zones, overwegend westenwinden waaien. Tussen de polen en de breedtecirkels op ongeveer 60° circuleert een derde cel: de polaire cel. Op hoogte stroomt de lucht naar de polen toe en langs het aardoppervlak terug naar de gematigde zone.
Straalstromen
Op grotere hoogte in de atmosfeer wordt de wind niet geremd door het aardoppervlak. Op de scheidingsvlakken van de luchtstromingscellen ontstaan daar, onder invloed van de corioliskracht, een van west naar oost gerichte stroming, de straalstroom (jet stream). Op een hoogte van 9 tot 14 km halen ze snelheden van 160 tot 240 km per uur. De neerdalende lucht bij de subtropische straalstroom en de opstijgende lucht bij de polaire straalstroom geven veel interactie tussen deze straalstromen en de weersverschijnselen aan het aardoppervlak.
Bron: Natuurmuseum Terschelling.
Titelfoto: Op MeteoEarth.com zie de actuele luchtcirculatie boven elke plaats op aarde. In dit geval boven Europa, op 28 oktober 2020, 20.49 uur.