Archiviertes Physik-Kolloquium:

08. May. 2014, 16:15 Uhr, Gebäude NW1, Raum H3

Die atlantische Umwälzzirkulation und ihre Anknüpfung an die Polarregionen (Antrittsvorlesung)

Prof. Dr. Torsten Kanzow, AWI Bremerhaven

Durch den gesamten Atlantik strömt warmes Wasser nahe der Meeresoberfläche nordwärts. Im Nordatlantik ist dieser Warmwasserzweig Teil des Golfstrom-Nordatlantikstromsystems. Auf seinem Weg in das europäische Nordmeer und die Labradorsee gewinnt dieses Wasser durch die Abgabe von Wärme an die Atmosphäre zusehends an Dichte. Ein Teil des Wassers gelangt durch die Framstraße in den Arktischen Ozean und auf demselben Weg wieder zurück in den Atlantik. Letztlich kommt es zum Absinken des nun abgekühlten Wassers, das nachfolgend in großen Tiefen als sogenanntes Tiefenwasser südwärts durch den Atlantik zurück fließt. Insbesondere im südlichen Ozean steigt das Tiefenwasser wieder auf. Hier stellt es trotz seiner geringen Temperatur von unter 2°C ein wichtiges Wärmereservoir für Schmelzprozesse unter den antarktischen Eisschelfen dar. Insgesamt nimmt diese Umwälzzirkulation eine wichtige Rolle im globalen Klimasystem ein, da sie für bis zu einem Viertel des maximal nordwärtigen Wärmetransports verantwortlich ist, den Ozean und Atmosphäre zusammen auf der Nordhalbkugel bewerkstelligen. Paläo-Klimarekonstruktionen legen nahe, dass die Stärke der Umwälzzirkulation und der damit verbundene Wärmetransport in der Erdgeschichte dramatischen Schwankungen unterworfen gewesen sind. Zudem zeigen numerische Simulationen in Klimamodellen, dass ein Zusammenbruch dieser Zirkulation in den mittleren und hohen Breiten des nordatlantischen Raums zu einer substantiellen Abkühlung führen könnte. Einen Mechanismus zur Verringerung der Stärke der Umwälzzirkulation stellt die anthropogene, Treibhausgas bedingte, globale Erwärmung dar, die die ozeanische Schichtung nahe der Meeresoberfläche verstärken und damit die Tiefenwasserbildung erschweren könnte. In der Vorlesung soll neben der räumlichen Struktur und der zeitlichen Variabilität der atlantischen Umwälzzirkulation auch ihre Rolle für den Wärmetransport betrachtet werden. Darüber hinaus wird exemplarisch auf den Einfluss der von der Umwälzzirkulation transportieren Wassermassen auf den Arktischen und Antarktischen Ozean eingegangen.