哈德里环流圈
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哈德里环流圈
以乔治哈德利命名的哈德里环流圈是一种全球范围的热带大气环流，其特征是空气从赤道附近上升，在地球表面10至15公里的高度向极地流动，在亚热带下降， 然后在地表附近返回赤道。 这种环流产生信风、热带雨带和飓风、亚热带沙漠和急流。 哈德里环流圈的相对低空翻转环流从赤道附近移动后，空气在大约 30 度纬度处下沉。
机制
大气环流的驱动力是太阳辐射在地球上的不均匀分布，赤道附近分布最多，两极分布最少。 大气环流向极地输送能量，从而降低了赤道到极地的温度梯度。 实现这一点的机制在热带和温带纬度地区有所不同。
哈德里环流圈存在于赤道的两边。 每个细胞在纬度上环绕地球，并负责将能量从赤道输送到大约第 30 纬度。 循环表现出以下现象：
- 在赤道附近汇聚的暖湿空气会导致强降水。 这会释放潜热，推动强烈的上升运动。
- 这些空气上升到海拔约 10-15 公里的对流层顶，那里的空气不再有浮力。
- 无法继续上升，这种亚平流层空气反而被下方空气的持续上升所迫使向极地移动。
- 当空气向极地移动时，由于科里奥利效应和角动量守恒，它既冷却又获得强大的向东分量。 由此产生的风形成了亚热带急流。
- 在这个纬度，现在凉爽、干燥的高海拔空气开始下沉。 当它下沉时，它会绝热地变暖，从而降低其相对湿度。
- 在地表附近，摩擦回流完成循环，沿途吸收水分。 科里奥利效应使该气流具有向西的成分，从而产生信风。
哈德利环流表现出季节性变化。 在冬至季节（6 月至 8 月和 12 月至 2 月），哈德里环流圈的向上分支并不直接出现在赤道上方，而是出现在夏季半球。 平均一年以上，向上的分支略微偏移到北半球，为南半球更强的哈德里环流圈让路。 这是从北半球到南半球的少量净能量传输的证据。
Hadley 系统提供了热直接循环的示例。 被视为热机的哈德利系统的热力学效率在 1979 年至 2010 年期间一直相对稳定，平均为 2.6%。 在同一时间段内，哈德莱政权产生的电力以平均每年约 0.54 TW 的速度增长； 这反映了系统能量输入的增加与观测到的热带海面温度升高一致。
总的来说，由于不同类型能量传输之间的抵消，平均经向环流单元（例如哈德莱环流）在降低赤道到极地温度梯度方面并不是特别有效。 在哈德里环流圈中，感热和潜热都在地表附近向赤道方向传输，而势能则在相反的方向上向极地方向传输。 由此产生的净极向传输仅占该潜在能量传输的 10%。 这部分是由于角动量守恒对大气运动施加了强烈的限制。
发现的历史
哈雷的理论无疑是正确的，因为太阳加热导致赤道空气向上运动，来自邻近纬度的气团必须流入以取代上升的气团。 但是对于信风的西向分量，哈雷提出太阳在天空中移动时会在一天中以不同的方式加热气团。
哈德利对哈雷理论的那部分不满意，这是正确的。 哈德利是xxx个认识到地球的自转在气团相对于地球移动时所采取的方向方面发挥作用的人。