Untersuchung der Prozesse im oberen Ozean
Der Ozean spielt eine entscheidende Rolle im Klimasystem unseres Planeten, indem er beim Transport von überschüssiger Wärme vom Äquator zu den nördlichen Breiten hilft. Die Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und Meer sowie der Großteil der biologischen Produktivität erfolgt im oberen Ozean. Allerdings verfügen die Wissenschaftler derzeit über kein klares Bild von den Prozessen, die für die Zirkulation der Oberfläche des Ozeans verantwortlich sind. Das EU-finanzierte Projekt LAGAPOCE ("Lagrangian approach to understand upper ocean processes") sollte deshalb ein besseres Verständnis der physikalischen Prozesse hinter der Zirkulation des oberen Ozean erreichen. Die Projektpartner untersuchten zwei komplementäre Meeressystemen: die Kuroshio-Strömung (ausgehende Phase) sowie die Kanarischen Strömung (Rückstrom). Die beiden Ströme sind die westlichen und östlichen Komponenten der subtropischen Wirbel in Nordpazifik und Atlantik. Ein Wirbel ist ein großes System von rotierenden Meeresströmungen, insbesondere eins mit großen Windbewegungen. LAGAPOCE entwickelte einen innovativen Ansatz, der Lagrange-Geschwindigkeiten von der Erdoberfläche und Satellitendaten miteinander kombiniert. Lagrange-Geschwindigkeiten beschreiben die Dynamik eines Systems und bieten derzeit das genaueste und realistischste Bild der Oberflächenzirkulation im offenen Ozean. Diese Methode ermöglichte erstmals eine detaillierte Analyse der tatsächlichen Oberflächenzirkulationsmuster von Kuroshio- und Kanarischer Strömung. Die Ergebnisse wurden mit Kuroshio-Daten von 1992 verglichen, um zu sehen, ob Veränderungen bei den Wirbelmustern stattgefunden hatten. Die Hauptergebnisse des Projekts umfassten eine Beschreibung der verschiedenen Mechanismen, die das Eindringen der Kuroshio-Strömung in die Gewässer des Festlandsockels beeinflussen. Um das Auftreten eines Eindringens der Kuroshio-Strömung einzuschätzen, wurde auch eine Simulation entwickelt. Dies war möglich, da die Wirbel mit Ursprung im westlichen Pazifik mehrere Wochen beobachtet werden können, bevor sie auf Kuroshio treffen. Die Wissenschaftler beschrieben außerdem den polwärts gerichteten tiefen Kanarischen Unterstrom und entwickelten Hypothesen über die dahinter stehenden Mechanismen. Sie postulierten, dass das Druckgefälle, resultierend aus der Begegnung mit dem Abfluss von Mittelmeerwasser und Antarktiswasser, zur Bildung der polwärts gerichteten Strömung führt. Die Arbeit wurde mit einem numerischen Modell verglichen. Die Arbeiten von LAGAPOCE werden dazu beitragen, Veränderungen der hydrodynamischen Bedingungen vorherzusagen. Sie werden außerdem das Wissen zur Verwendung von Oberflächen-Lagrange-Daten für die Überwachung und das Verständnis des oberen Ozeans vermehren.
Schlüsselbegriffe
oberer Ozean, Klimasystem, Lagrange-Ansatz, Meeresströmung, Strömungen, subtropischer Wirbel, Wirbelmuster, Festlandsockel, ablaufendes Wasser, hydrodynamisch
