ハドレー循環：地球規模の大気大循環と熱帯気候のメカニズム

ハドレー循環（ハドレーじゅんかん、英語: Hadley circulation または Hadley cell）とは、地球の大気大循環の一つであり、赤道付近で暖められて上昇した空気が南北に分かれ、上空を通って緯度30度付近で下降し、低空を通って再び赤道付近へと戻る熱的な直接循環のことを指します。

歴史的背景

1735年、イギリスの気象学者・物理学者であるジョージ・ハドレー（George Hadley）は、貿易風や偏西風が発生するメカニズムを説明するためにこの循環モデルを提案しました。ハドレーは、赤道付近で太陽光により暖められた空気が密度を下げて上昇し、上空を通って両極に向かったのち、冷却されて密度を高めながら下降し、地表付近を通って再び赤道へ戻るという熱対流の仕組みを考えました。地球の自転に伴う地表の移動速度の影響により、赤道から高緯度へ向かう空気は西風（偏西風）として偏り、極から赤道へ向かう空気は東風（貿易風）として観測されると論じました。

実際の観測によると、赤道周辺で上昇した空気は極まで直接到達するわけではなく、緯度30度付近で下降することが判明しています。しかし、熱力学的な駆動機構の基本的な考え方はハドレーの提案と一致しており、現在では赤道周辺を起点として低緯度地域を巡るこの閉じた循環のみを「ハドレー循環」と呼んでいます。

構造と特徴

ハドレー循環の基本的な特徴と大気の動きは以下の通りです。

• 上空の風： 低緯度から中緯度に向けて流れる過程で、地球の自転によるコリオリの力や角運動量保存の影響を受けつつ移動します。
• 地表近くの風： 上空とは逆に中緯度から低緯度（赤道）へ向かって流れます。これが貿易風であり、北半球では北東の風、南半球では南東の風として卓越します。
• 赤道付近の上昇気流： 赤道周辺には強い日射によって常に上昇気流が存在し、地表付近は低圧部（低気圧帯）となって降水量が多くなります。
• 緯度30度付近の下降気流： 上空から空気が下降する緯度30度付近は亜熱帯高圧帯と呼ばれ、熱帯を取り巻く乾燥気候や砂漠地帯の形成における主要な原因となっています。