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Einleitung
in den folgenden Wintermonaten wieder an die Wasseroberfläche zurückgegeben werden und
sich langsam nach Nordosten ausbreiten [Hansen und Bezdek, 1996]. Den Ausbreitungspfad
dieser Temperaturanomalien auf klimarelevanten dekadischen Zeitskalen beschreiben Sutton
und Allen [1997] ausführlich. In Modellstudien finden Kushnir und Held [1996] jedoch kei
nen eindeutigen Beweis einer stabilen atmosphärischen Reaktion auf diese Anomalien an
der Wasseroberfläche. Visbeck et al. [1998] vermuten, dass dekadische Änderungen des Luft
druckfeldes über dem Nordatlantik die positive Rückkopplung an die beobachtete dekadische
Variabilität im Ozean darstellen. Die Abgabe latenter Wärme bei der Verdunstung liefern
Rodwell et al. [1999] als physikalischen Mechanismus, durch den das Temperatursignal an der
Ozeanoberfläche möglicherweise das Luftdruckfeld beinflusst.
Eine Quantifizierung niederfrequenter Veränderungen der Ozeanzirkulation bzw. der inter
nen Dynamik des Ozeans führt auf die Berechnung integraler Größen, wie der Transportra
ten ozeanischer Eigenschaften, zurück. Bisher abgeschätzte Volumen-, Wärme- und Süßwas
sertransporte im Ozean weisen eine große Streuung in Betrag und Richtung auf. Die Be
antwortung der Frage, welche Rolle der Ozean als Komponente des globalen Klimasystems
übernimmt und der nach ihrer raum-zeitlichen Stabilität, setzt jedoch eine hinreichende Ge
nauigkeit dieser Abschätzungen bzw. detaillierte Kenntnisse des ozeanischen Strömungsfeldes
voraus. Simulationen und Vorhersagen niederfrequenter, klimarelevanter Veränderungen im
gekoppelten System Ozean-Atmosphäre benötigen daher zeitlich und räumlich hochauflösende
hydrographische Datensätze. Damit lässt sich zunächst die Genauigkeit numerischer Model
le der Ozeanzirkulation überprüfen und anschließend auch die Genauigkeit der gekoppelten
Zirkulationsmodelle von Ozean und Atmosphäre, um letztendlich die raum-zeitliche Vorher
sagbarkeit klimarelevanter Veränderungen in dem gekoppelten System verschiedener energe
tischer Zustände - der “weiß” rauschenden Atmosphäre und des “rot” rauschenden Ozeans
[Hasselmann, 1976] - zu erhöhen.
Bemühungen um die Vorhersagbarkeit klimarelevanter Veränderungen der Ozeanzirkuiation
führten im Jahr 1990 zum World Ocean Circulation Experiment (WOCE). Die zwei zentralen
Ziele von WOCE sind folgende:
• Das zentrale wissenschaftliche Ziel von WOCE ist die Entwicklung von Modellen zur zu
verlässigen Vorhersage von Klimaänderungen der dynamischen Gleichgewichtszustände,
die die Ozeanzirkulation beschreiben, und das Archivieren der zur Überprüfung der Mo
delle notwendigen Daten.
• Das zentrale praktische Ziel von WOCE ist die Bestimmung der Repräsentativität einer
einzelnen hydrographischen Aufnahme des - über sieben Jahre reichenden - WOCE-
Datensatzes für das langfristige Verhalten des Ozeans und die Entwicklung von Metho
den, um langfristige Veränderungen der Ozeanzirkulation messen zu können.
Zur Realisierung der beiden Ziele werden die drei Kern-Projekte 1) globale Beschreibung,
2) südlicher Ozean und 3) das Wirbel-Dynamik Experiment, eingerichtet. Hydrographische
und geochemikalische Aufnahmen innerhalb der drei Kern-Projekte werden unter dem WO
CE Hydrographie Programme (WHP) zusammengefasst [WOCE Implementation Plan I+II,
1988, U.S. WOCE Report, 1996, 1997].
Die Bestimmung der Prozesse und Wege, wie die Klimasignale, die dem Ozean in den Entste
hungsregionen des Tiefenwassers von der Atmosphäre aufgeprägt werden, von höheren zu nie-