삼세포이론

1928년 T. 베르게론에 의해 처음 제시되었다. C. -G. 로스비에 의해 더욱 발전된 이 이론은 1735년 조지 해들리에 의해 제안된 '해들리 세포 모델'(각 반구의 하층에서는 서쪽과 적도 쪽으로 바람이 불고, 상층에서는 동쪽과 극 쪽으로 바람이 부는 단세포 모델)로 대치되었다. 이 삼세포이론은 각반구의 적도와 극 부근에 2개의 해들리 세포를 가정했다. 이들 사이의 상층에서는 서쪽과 적도 쪽으로 바람이 불고, 지표에서는 동쪽과 극 쪽으로 바람이 부는 '페렐 세포'가 있다.

삼세포이론은 지표면에서 관찰되는 풍계, 즉 열대지방의 편동무역풍, 중위도의 편서풍 및 극동풍을 잘 설명해준다. 그러나 이 이론은 중위도 편서풍이 상층에서 풍향이 반대로 바뀌지 않고 오히려 풍속이 더 강해진다는 점, 열대지방의 상층풍은 종종 풍속이 약하거나 존재하지 않는다는 점, 자오면(子午面) 순환에 의해 열대지방에서 대기가 받은 양만큼의 태양복사 에너지가 극지방으로 수송되지 못한다는 점에서 실제 현상과 일치하지 않는다.

더욱이 삼세포이론은 대기 중의 각운동량(角運動量)의 수송과정은 설명하지 못하고 있다. 열대와 극지방에서 편동풍은 지구 자전 방향과 반대 방향으로 불기 때문에 지표면 마찰에 의해 느려지고 계속적으로 지구로부터 각운동량을 얻는다. 그러나 풍속은 그대로 유지되므로 얻어진 각운동량은 동시에 중위도 편서풍대로 수송된다.

반면 지구자전 속도보다 더 큰 속도로 동쪽으로 부는 바람은 지표면 마찰에 의해 느려지고, 각운동량은 지구로 전달되어 잃게 된다. 그러므로 바람은 비교적 일정한 풍속을 갖고 계속적으로 불게 된다. 즉 이러한 운동량 수송은 삼세포이론으로는 명백하게 설명되지 못하며 다른 방법을 사용하여 설명하고 있다. 오늘날 이러한 운동량 수송은 중위도 고기압과 저기압, 혹은 요란(搖亂)과 거대한 정상파(定常波)에 의해 설명되고 있다.