Komórka Hadleya opisuje wielkoskalową cyrkulację powietrza w atmosferze tropikalnej. Cyrkulacja w komórce Hadleya umożliwia bezpośredni transport ciepła z atmosfery równikowej do szerokości podzwrotnikowych.

Ogólna struktura

---

Transport odbywa się poprzez ruchy wstępujące w atmosferze równikowej związane z silnym ogrzewaniem podłoża a następnie transporcie powietrza w kierunku biegunów w górnych warstwach atmosfery (na 12-18km). Ponieważ całkowita masa powietrza w atmosferze nie zmienia się, to musi następować transport w kierunku równika przy powierzchni ziemi (inaczej na równiku zabrakłoby powietrza). Ten ruch przy powierzchni ziemi nazywamy wiatrami pasatowymi. Przez wieki był wykorzystywany przez żaglowce. Z zasady zachowania masy wynika, że powietrze transportowane w górnych warstwach musi gdzieś osiadać i dzieje się tak w obszarach podzwrotnikowych. Osiadanie powietrza, czyli ruch zstępujący, jest związane z obszarami pustynnymi, brakiem chmur, lub chmurami stratocumulus nad oceanami. W obszarach równikowych wstępująca część komórki Hadleya związana jest często z głeboką konwekcją, burzami, i opadami. Ta część komórki Hadleya nazywa się wewnątrz tropikalną strefą konwergencji (ang. intertropical convergence zone - ITCZ). Dodatkowym czynnikiem jest siła Coriolisa, która powoduje, że wiatry pasatowe są z północnego wschodu. Komórka Hadleya ma strukturę północno-południową wywołaną przez gradient temperatury, ale wiatry są modulowane przez siłę Coriolisa. Komórka Hadleya jest bezpośrednią odpowiedzią na róznice w ilości energii słonecznej dochodzącej do ziemi na równiku a obszarami oddalonymi od równika. Jednym z podstawowych pytań ogólnej dynamiki atmosfery jest dlaczego komórka Hadleya nie rozciąga się aż do obszarów biegunowych? Jednym z powodów jest to, że wymiana ciepła związana z układami frontalnymi jest bardziej efektywna w wymianie ciepła pomiędzy obszarami podzwrotnikowymi a obszarami biegunowymi. Cyrkulację Hadleya opisał we wczesnych latach XVII wieku George Hadley, brytyjski prawnik i amator meteorolog. Hadley pierwszy zrozumiał rolę siły Coriolisa i wytłumaczył wschodnią składową wiatru w pasatach. Podobny opis dał John Dalton, wiele lat póżniej.

Sezonowe zachowanie komórki Hadleya

---

Tropikalna strefa konwergencji powietrza porusza się z ruchem słonca i jest przesunięta na północ w lecie a na południe od równika w zimie. Istnieją sytuacje, w których ITCZ jest obserwowana po obu stronach równika. Ze strefą konwergencji związane są też cyklony tropikalne, oscylacje Maddena-Juliana, a nawet zjawisko monsunu. ITCZ nie jest jednorodną komórka i często ulega lokalnemu rozpadowi. Na zdjęciach satelitarnych nigdy nie obserwuje się jednorodnej struktury chmur rozłożonych równoleżnikowo, ale zdjęcia satelitarne uśrednione po miesiącu są bardziej zbliżone do idealnej komórki Hadleya.

Struktura chmur w komórce Hadleya

---

W zstępującej części komórki Hadleya, w osiadającym powietrzu, tworzy się inwersja osiadania. Z tą inwersją związane są chmury stratocumulus, rozległe układy chmur obserwowane po wschodniej stronie oceanów. Inwersja osiadania w strefie podzwrotnikowej jest niska, około 2 km nad powierzchnią oceanu, i ta wysokość limituje wysokość stratocumulusa. Lecąc od strefy podzwrotnikowej, powiedzmy od 35N lub 35S, w stronę równika obserwowalibyśmy stopniowy wzrost inwersji osiadania i rozpad solidnych chmur stratocumulus na chmury o strukturze konwekcyjnej – chmury cumulus związane z wiatrami pasatowymi, dolatując do równika obserwator zobaczy coraz głębszą konwekcję obszaru konwergencji wewnątrztropikalnej, czyli chmury cumulonimbus lub cumulus congestus.

Południowo-północna komórka Hadleya nie jest jedyną komórką w atmosferze tropikalnej. Inną cyrkulacją jest nałożona na komórkę Hadleya komórka zonalna (wschód-zachód), nazywana też komórką Walkera.

El Nino

---

Wiatry pasatowe wiejące z północnego wschodu na półkuli północnej i z południowego wschodu na półkuli południowej powodują, że na zachdnim Pacyfiku w obszarach równikowych spiętrza się woda. Jest to jeden z niezbędnych prekursorów zjawiska El Nino, które, wobec tego, zależy od cyrkulacji Hadleya. Jednak El Nino jest przykładem, że komórka Hadleya jest tylko wyidealizowanym opisem, a sesonalne, wewnątrz sezonalne, i pomiędzy letnie zmiany w jej strukturze są znaczące.

Meteorologia tropikalna | Meteorologia dynamiczna

Hadley sûn-khoân | Hadley-Zelle | Hadley cell | Célula de Hadley | ハドレー循環 | Hadleyn solu