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Kapitel 1: Transportgrößen im Ozean
11°N im Nordatlantik abschätzen. Ergebnisse von Klein et al. [1995] und Marin et al. [1998],
die den absoluten Wärmetransport über die geographischen Breiten von 8°N und 14.5°N bzw.
4.5°S und 7.5°N im Atlantik abschätzen, bestätigen die Dominanz der Ekman-Komponente
in Regionen starker Passatwinde. Der barokline Anteil überwiegt bei Berechnungen von Speer
et al. [1996] über 11°S und von Dobroliubov et al. [1996a,b] über 36°N im Atlantik. Entlang
48°N im Nordatlantik leitet Arhan et al. [1989] die Dominanz des baroklinen Anteils aus di
rekten Strömungsmessungen ab, wobei der Beitrag des Windes zum absoluten meridionalen
Wärmetransport nur 10% beträgt.
Bei dem direkten Vergleich mit Modell-Ergebnissen müssen die unterschiedlichen Ausgangs
bedingungen berücksichtigt werden. Im Vergleich zu dem, aus gemessenen hydrographischen
Daten abgeleiteten, Geschwindigkeitsfeld liefern die Modelle absolute Geschwindigkeiten der
Ozeanzirkulation. In Abhängigkeit von dem Integrationsweg wird anschließend der Beitrag
der einzelnen Komponenten zum absoluten Wärmetransport betrachtet [Böning und Bryan,
1996]. Die vertikale Integration des totalen Integrals (1.13) liefert die barotrope und barokline
Komponente des absoluten meridionalen Wärmetransports, formal vergleichbar mit (1.14).
Die Beträge der einzelnen Komponenten hängen jedoch stark von der Auflösung des ver
wendeten Modells ab und dem Windfeld [Böning und Bryan, 1996], wodurch ein direkter
Vergleich mit Berechnungen aus hydrographischen Daten nur qualitativ möglich wird. Die
zonale Integration von (1.13) liefert die meridionale Overturning- und Wirbel-Komponente
pb L pb
H — J dp L — v(z)@(z) + j Jdpdx — v'(x, z) @'{x, z), (1-16)
0 9 0 0 3
formal vergleichbar mit der Zerlegung der baroklinen Komponente von (1.15). In Modellen
soll die Wirbel-Komponente horizontale Wirbel hauptsächlich auf großen räumlichen Ska
len repräsentieren. Die Overturning-Komponente integriert häufig die (große) thermohaline
Umwälzungszelle und die (kleinere) des Ekman-Transports [Böning und Herrmann, 1994].
Die Zerlegung des absoluten Wärmetransports in die Overturning- und Wirbel-Komponente
führt zu einem anderen Bild der Dominanz der einzelnen Komponenten in Abhängigkeit
von der geographischen Breite als das aus den hydrographischen Daten abgeleitete. Inverse
und Eddy-auflösende Modelle zeigen, dass die Wirbel-Komponente dort am aktivsten ist,
wo zonale Gradienten der Temperatur größer werden und in mittleren Breiten mit Maxima
zwischen 32°-53°N [Bryan und Lewis, 1979]. In niederen Breiten dominiert die Overturning-
Komponente, wie über 24.5°N im Nordatlantik [Roemmich und Wunsch, 1985]. Die formale
Zerlegung in den Modellen entspricht nicht zwangsläufig den physikalischen Ttansportmecha-
nismen der wind- und thermohalingetriebenen Zirkulation. Im Subpolarwirbel des Nordat
lantiks gehen die zonalen Gradienten der potentiellen Temperatur z.B. nicht primär auf den
Einfluss des Windes zurück [Böning et al., 1996], sondern sind bedingt durch Wechselwirkung
großskaliger thermohaliner Strömungen mit der Bodentopographie [Döseher et al., 1994].
1.3 Süßwassertransport
Innerhalb des globalen Klimasystems findet nicht nur eine Umverteilung von Energie statt,
sondern auch eine von Wasser. Die globale Wasserbilanz besteht hauptsächlich aus zwei Kom
ponenten, der “irdischen” (kontinentalen und ozeanischen) und der atmosphärischen. Die
Grenzschicht zwischen Atmosphäre und Land- bzw. Ozeanoberfläche verbindet die Kompo
nenten miteinander. Hier findet der Austausch von Wasser - und zwar von reinem Süßwasser -