[科普中国]-哈得来环流圈

定义

哈得莱环流圈(Hadley circulation,Hadley cell)一般位于赤道到30至40°N(S)之间的平均经向环流。它是一个闭合的经向环流圈，对于北半球，空气在近赤道地区上升，然后在高空向北流动，中纬度地区下沉，以后在低空又流向赤道地区。由于在这个环流圈中，低纬的暖空气上升，中纬的冷空气下沉，因而是直接环流圈。

冬季的哈得莱环流最强，从赤道附近上升，在30°N下沉。其中总质量输送为230 × 106吨/秒。夏季北半球哈得莱环流较弱，且北移10-20°纬度。总质量环流为30 × 106吨/秒，由哈得莱环流造成的各种物理量输送是保持东西风带和平均温度场的重要机制之一。由于哈得莱环流是一种直接环流，因而是热力推动的环流圈。1

环流的形成辐射收支的纬度变化太阳辐射随纬度分布的不均是产生哈德来环流的根本原因。

赤道地区获得的净辐射热量远多于极地地区，因此在高纬度有热量的净支出，低纬度有热量的净收入。辐射加热的不均匀将产生大气温度的变化，同时大气温度的变化引起了大气内能的变化和能量转换，最终导致了空气的运动。

温差造成热力对流早在1901年，benard就发现流体温度的差异将产生热力对流，流体为了平衡流体内部不平衡的热量分布，将会自发地产生宏观的由南向北，由低向高的定向运动，这就是哈德来环流单圈环流形成的机制。进一步从理论上分析，大气在地球重力场作用下，等密度面应该和地表面平行，由于高低空温差、极赤温差的出现，温度变化引起密度变化，根据静力关系，使得气柱的质量重心抬高，导致了气压梯度力，而气压梯度力驱动大气形成了风。