Wereldwijde atmosferische circulatie

Hierdoor ontstaan drukverschillen die er op hun beurt voor zorgen dat lucht zich verplaatst in grootschalige circulatiepatronen. Inzicht in deze patronen en hun componenten, zoals de circulatiecellen, straalstromen en het Coriolis-effect, is essentieel om te begrijpen hoe de weersystemen op aarde functioneren.

De belangrijkste circulatiecellen

De atmosfeer is verdeeld in drie primaire circulatiecellen op elk halfrond: Hadley-cellen, Ferrel-cellen en poolcellen. Deze cellen werken samen om warmte van de evenaar naar de polen te verplaatsen en weerpatronen wereldwijd te beïnvloeden.

• Hadley-cellen: Vanaf de evenaar tot ongeveer 30° breedtegraad stijgt warme lucht op bij de evenaar, met name binnen de Intertropische Convergentiezone, koelt af en zakt rond 30° breedtegraad, waardoor hogedrukgebieden ontstaan. Deze beweging creëert de passaatwinden en is verantwoordelijk voor het tropische klimaat en de woestijngebieden. De hogedrukgebieden op ruwweg 30 graden breedtegraad zorgen ervoor dat de lucht naar buiten stroomt, zowel naar de evenaar als naar hogere breedten.
• Ferrel cellen: Tussen 30° en 60° breedte beweegt lucht uit de subtropische hogedrukgebieden naar de polen, waar het koude lucht uit de poolgebieden ontmoet. Deze convergentie creëert lagedruksystemen en de westenwinden, die het weer in de middenatlas beïnvloeden.
• Poolcellen: Aan de polen zakt koude lucht en beweegt aan het oppervlak naar de evenaar, waar het warmere lucht van de Ferrel cellen ontmoet. Hierdoor ontstaat de polaire oostenwind, die bijdraagt aan het koude klimaat nabij de polen.

De rol van straalstromen en het Coriolis-effect

Zowel straalstromen als het Coriolis-effect zijn cruciale componenten die de wereldwijde atmosferische circulatie beïnvloeden en vormgeven. Hun effecten zijn direct gekoppeld aan de manier waarop lucht over de planeet beweegt en beïnvloeden weerpatronen en het klimaat.

• Straalstromen: Deze snel bewegende luchtstromen, die meestal te vinden zijn aan de grenzen van de circulatiecellen, helpen weersystemen door de regio's te sturen en beïnvloeden de beweging van lagedrukgebieden en stormen. Vooral de polaire straalstroom speelt een belangrijke rol in het sturen van weerpatronen en het beïnvloeden van het klimaat op de middelste breedtegraden.
• Coriolis-effect: Veroorzaakt door de rotatie van de aarde, buigt het Coriolis-effect bewegende lucht af naar rechts op het noordelijk halfrond en naar links op het zuidelijk halfrond. Deze afbuiging is cruciaal voor het vormen van windpatronen binnen de circulatiecellen (bijv. passaatwinden, westenwinden, pooloostenwinden) en helpt de georganiseerde beweging van lucht in de wereldwijde circulatie in stand te houden.

Beide eigenschappen bepalen hoe lucht over de planeet circuleert en beïnvloeden alles, van het dagelijkse weer tot grotere klimaatsystemen.

El Niño en La Niña: Verstoringen van de atmosferische circulatie

El Niño en La Niña zijn fasen van de El Niño-Southern Oscillation (ENSO), een natuurlijk klimaatverschijnsel dat de typische patronen van de wereldwijde atmosferische circulatie verstoort, vooral in de Stille Oceaan. Deze verstoringen hebben wijdverspreide gevolgen voor weersystemen over de hele wereld.

• El Niño: Deze fase treedt op wanneer de passaatwinden verzwakken, waardoor de temperatuur van het zeeoppervlak in het centrale en oostelijke deel van de Stille Oceaan warmer wordt dan normaal. De veranderde atmosferische circulatie leidt tot verschuivingen in neerslag, zoals nattere omstandigheden langs de Amerikaanse westkust en drogere gebieden in Zuidoost-Azië en Australië.
  
  
• La Niña: La Niña wordt daarentegen gekenmerkt door sterkere passaatwinden en koelere zeeoppervlaktetemperaturen in de Stille Oceaan dan normaal, waardoor typische weerpatronen worden versterkt. Deze fase gaat vaak gepaard met nattere omstandigheden in Zuidoost-Azië en Australië en droger weer in het zuidwesten van de VS.

Zowel El Niño als La Niña illustreren hoe veranderingen in de oceaan en atmosferische omstandigheden wereldwijde weerpatronen aanzienlijk kunnen veranderen en de typische stroming van de atmosfeer tijdelijk kunnen verschuiven.

Het belang van wereldwijde atmosferische circulatie

Inzicht in de wereldwijde atmosferische circulatie is essentieel voor het voorspellen van het weer en het beheersen van de gevolgen van klimaatgebeurtenissen op ecosystemen, landbouw en infrastructuur. 

Het samenspel van circulatiecellen, straalstromen en het Coriolis-effect regelt het klimaat op aarde, terwijl verstoringen zoals El Niño en La Niña aantonen hoe gevoelig het systeem is voor verschuivingen in oceaan- en atmosferische omstandigheden. Dit benadrukt de onderlinge verbondenheid van het klimaat op aarde en het belang van het monitoren van deze patronen voor weersvoorspellingen op de lange termijn.