Verbesserte Modelle für Meeresströmungen
Das Projekt "Seismic inversion and stochastic spectral analysis of thermohaline staircases in the Tyrrhenian Sea" (SEISSEA) erkundete den Einsatz der seismischen Ozeanografie (SO) zur Untersuchung von Mischprozessen in den stabilsten Regionen der Meere. Von diesen Regionen, in denen die Temperatur und der Salzgehalt in vertikaler Richtung stufenartig variieren, spricht man als thermohaline Treppe. Die seismische Ozeanografie setzt auf seismische Mehrkanal-Reflexionsprofilerstellung in Kombination mit konventioneller physikalischer Ozeanografie, um ozeanografische Prozesse zu erkunden. SEISSEA nutzte die seismische Ozeanografie, um thermohaline Treppen zu untersuchen, die wichtige Indikatoren für Mischungsprozesse sind. Die Arbeiten wurden im Tyrrhenischen Meer vor der Westküste Italiens durchgeführt. Das Zentrum des Tyrrhenischen Meeres ist weitgehend frei von äußeren Turbulenzen und Massenkonvektion und dafür bekannt, gut definierte stratifizierte Schichten mit unterschiedlichen Temperaturen zu enthalten. So stellt es ein natürliches Labor zur Untersuchung der diapyknischen Vermischung dar, die als Vermischung über Linien gleicher Dichte definiert ist. Der zweite Teil der Studie beinhaltete die Ermittlung der Hurst-Zahl, welche die Rauheit von Oberflächen charakterisiert, aus den seismischen Daten. SEISSEA stellte fest, dass die Hurst-Zahl zur direkt aus den seismischen Daten erfolgenden Abschätzung von internen Wellenzahlspektren verwendet werden kann. Daran haben physikalische Geografen großes Interesse, da die Wellenzahlspektren bislang über Messungen von Meeressonden ermittelt wurden. Die durch SEISSEA ausgeführte Arbeit stellte neue weiterentwickelte Instrumente für die seismische Ozeanografie bereit und unterstützte die Erstellung von Ozeanzirkulationsmodellen. Da die Meere für einen großen Teil der Wärmeumverteilung verantwortlich sind, werden die Projektergebnisse jenen Klimawissenschaftlern eine Hilfe sein, die Zirkulationsmodelle zur Erforschung des Klimawandels einsetzen.
Schlüsselbegriffe
Meeresströmung, Ozeanzirkulation, Meeres-, Mischprozesse, stabile Meeresregion, Klimawandelmodell, seismische Inversion, stochastische Spektralanalyse, thermohaline Zirkulation, Tyrrhenisches Meer, seismische Ozeanografie, ozeanografischer Prozess
