Når lufta har steget og gitt fra seg fuktigheten, beveger den seg bort fra ekvator i høyden, mot nord og sør. Etter hvert som den kjøles ytterligere ned, synker den igjen rundt 30° breddegrad. Når luft synker, blir den komprimert og varmes opp. Dette skaper høytrykk og tørre forhold. Det er derfor vi finner mange av de største ørkenområdene i denne sonen; som Sahara, Kalahari, Atacama og den arabiske ørkenen.

Hadleycellen er altså en lukket sirkulasjon: varm, fuktig luft stiger ved ekvator, kjøles og mister fuktighet, strømmer bort fra ekvator i høyden, synker ved 30°, og strømmer tilbake mot ekvator ved bakkenivå. Denne tilbakegående luftstrømmen ved bakken er det vi kjenner som passatvinden. Passatvinden er en stabil vind som blåser fra 30° N og S mot ekvator. De er viktige for både klima og historisk sjøfart, og de bidrar til å opprettholde den tropiske sirkulasjonen.

Ferrelcellen – den ustabile mellomcellen

Ferrelcellen ligger mellom 30° og 60° breddegrad nord og sør og er mer kompleks og dynamisk enn Hadleycellen. Den er ikke drevet direkte av soloppvarming, men fungerer som en slags koblingscelle mellom Hadleycellen og Polarcellen. I denne sonen strømmer luft ved bakken fra høytrykkssonene ved 30° mot lavtrykkssonene ved 60°. På grunn av Corioliseffekten bøyes, altså svinger, denne luftstrømmen mot høyre på den nordlige halvkule, og vi får vestavinder (vind som blåser fra vest mot øst).

Ferrelcellen har store kontraster mellom varm og kald luft, og det er her vi finner de mest aktive værsonene. Når varm, fuktig luft fra sør møter kald, tørr luft fra nord, dannes det «fronter», altså grenseområder mellom luftmassene. Disse frontene er ofte forbundet med lavtrykkssystemer, som gir skyer, nedbør og vind. Det er derfor været i denne sonen er så skiftende og uforutsigbart.

Norge ligger i den nordlige delen av denne cellen og det er vestavindene som frakter lavtrykk og nedbør inn fra Atlanterhavet. Det er grunnen til at vi har et mildt, fuktig og variert klima, særlig på Vestlandet. Ferrelcellen er altså en viktig årsak til at vi har grønne jorder og fossefall, og ikke ørken og tørke.

Polarcellen – den kalde sirkulasjon

Polarcellen strekker seg fra omtrent 60° breddegrad og helt til polene. Her er det kald luft som dominerer. Ved polene er lufta svært kald og tung, og den synker ned mot bakken og skaper høytrykk. Denne kalde lufta strømmer sørover (eller nordover på den sørlige halvkule) mot lavere breddegrader. Når den møter varmere luft fra sør, dannes det en kraftig temperaturkontrast, det vi kaller en polarfront.

Disse vindene er ikke like stabile som passatvindene, men de spiller en viktig rolle i å transportere kald luft sørover og opprettholde temperaturforskjellene mellom polene og lavere breddegrader. Når polarfronten flytter seg sørover om vinteren, kan den bringe med seg kald luft og klarvær til store deler av Europa og Nord-Amerika.

Den viktigste jetstrømmen for oss i Norge er den polare jetstrømmen, som dannes i grenseområdet mellom Ferrelcellen og Polarcellen. Her møtes kald luft fra nord og varm luft fra sør, og temperaturforskjellen skaper en sterk trykkgradient i høyden. Det er denne trykkforskjellen som driver jetstrømmen. Når temperaturkontrasten mellom luftmassene er stor, for eksempel om vinteren, blir jetstrømmen sterkere. Om sommeren, når kontrasten er mindre, svekkes den.

Jetstrømmen beveger seg ikke i en rett linje, men bølger seg som en slange rundt kloden. Disse bølgene kalles Rossbybølger, og de har stor betydning for været. Når jetstrømmen bøyer seg sørover, kan den trekke med seg kald luft fra nord, og når den bøyer seg nordover, kan den føre varm luft langt mot nord. Det er derfor vi noen ganger får uvanlig varme eller kalde perioder, fordi jetstrømmen har endret bane.

Jetstrømmen fungerer også som en slags «motorvei» for lavtrykk. Lavtrykkssystemer beveger seg ofte langs jetstrømmen, og når jetstrømmen er sterk og rett, går lavtrykkene raskt. Når den er svak og bølgende, kan lavtrykkene bli liggende lenge over samme område og gi langvarig nedbør eller vind.

For flytrafikk er jetstrømmen både en utfordring og en mulighet. Fly som reiser fra vest til øst, for eksempel fra New York til Oslo, kan få medvind og spare både tid og drivstoff. Men fly som går motsatt vei, må ofte bruke mer drivstoff for å kjempe mot vinden.

Jetstrømmer finnes også i tropene, de såkalte subtropiske jetstrømmene, som dannes i grenseområdet mellom Hadleycellen og Ferrelcellen. Disse er vanligvis høyere oppe og svakere enn de polare jetstrømmene, men de spiller en viktig rolle i dannelsen av tropiske stormer og orkaner.

Til sammen utgjør vindbeltene og jetstrømmene et globalt nettverk av luftbevegelser som styrer været, klimaet og energiflyten i atmosfæren. De er ikke statiske, men endrer seg med årstidene, med havtemperaturer og med klimaendringer. Når vi forstår hvordan disse systemene fungerer, forstår vi også hvorfor været er som det er, og hvordan det kan endre seg i framtida.