Archiviertes Physik-Kolloquium:

20. Jun. 2013, 16:15 Uhr, Gebäude NW1, Raum H3

Die wundersame Welt des Tiefenwassers im Ozean, physikalisch gesehen

Prof. Dr. Wolfgang Roether, ehemals Uni Bremen, Ozeanographie

Zum besseren Verständnis der Tiefenwasser-Phänomene gibt es zu Anfang ein kurzes Tutorium zu den im Tiefenwasser wirksamen hydrodynamischen Gesetzmäßigkeiten. Das Tiefenwasser (> 1 km Tiefe) zeigt trotz einer wenig stabilen Schichtung eine ausgeprägte Vertikal-Struktur. Seine Ausbreitung ist bestimmt durch ein Quasi-Gleichgewicht zwischen Corioliskraft und Druckgradientenkraft, darüberhinaus haben Drehimpulserhaltung, Bodentopographie und die Geometrie der Landmassen großen Einfluss. Das Tiefenwasser ist immer in Bewegung und es gibt ein klar strukturiertes Strömungsfeld, die mittlere Ausbreitung ist aber extrem langsam (Erneuerungszeit ~1000 Jahre). Die Strömung bildet eine global zusammenhängende Konvektionszelle, die oft als „global conveyor“ bezeichnet wird. Durch die damit zusammenhängende Umverteilung des Salzgehalts ist die Neubildung von Tiefenwasser weitgehend auf den Nordatlantik beschränkt. Die Neubildung findet im Spätwinter in wenigen, begrenzten Gebieten statt. Hierbei erfolgt Dichteerhöhung durch Wärmeabgabe und Verdunstung an der Meeresoberfläche; daneben gehen das Windfeld und Drehimpulserhaltung ein. Rückführung des Tiefenwassers nach oben ergibt sich durch Vertikalmischung, die durch die Gezeiten angetrieben wird. Dieser Prozess ist aber zu langsam, so dass die Rückführung etwa zur Hälfte auf einem gänzlich anderen Mechanismus im Bereich des Antarktischen Zirkumpolarstroms beruht, der einer vertikalen Spiegelung des Bildungsmechanismus entspricht.