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Eis der Erde – Buch Kap.5.1

Bedeutung des Meereises für das Weltklima

Dirk Notz (Max Planck Institut für Meteorologie, Hamburg)

Kurzfassung: Meereis ist einer der wichtigsten Bausteine des Klimasystems unserer Erde. Dies liegt daran, dass das Meereis die großskalige Zirkulation sowohl der Atmosphäre wie auch des Ozeans entscheidend beeinflusst. Der Einfluss auf die Atmosphäre ergibt sich dabei aus der Tatsache, dass das Eis in hohen Breiten die Flüsse von Wärme und Feuchtigkeit am Unterrand der Atmosphäre sehr effektiv dämpfen kann. Im Winter können so z.B. Wärmeflüsse, die über dem offenen Ozean in hohen Breiten mehrere hundert W/m2 betragen können, durch Meereis auf wenige W/m2 reduziert werden. Auch trägt das Meereis zur sogenannten polaren Verstärkung von Klimaveränderungen bei, aufgrund derer die derzeitige Erwärmung des Erdklimas insbesondere in der Arktis deutlich schneller verläuft als in gemäßigten Breiten. Hierdurch reduziert sich der polwärtige Temperaturgradient, was wiederum die großskalige Zirkulation in der Atmosphäre verändert. Meer­eis hat auch einen wichtigen Einfluss auf die Zirkulation des Ozeans, der sich vor allem aus der Abgabe von Salz in das Meerwasser ergibt. Insbesondere im Südlichen Ozean ist diese Abgabe von Salz für die Bildung von kaltem Bodenwasser von Bedeutung, das langsam nordwärts fließt und dabei die Tiefen der Weltmeere auffüllt.

Importance of sea ice for the global climate: Sea ice is a key component of the Earth’s climate system. Its importance derives primarily from its impact on the large-scale atmospheric and oceanic circulation. Sea ice influences the large-scale atmospheric circulation as it crucially affects the heat and moisture input at the lower boundary of the atmosphere. For example, under cold winter conditions, sea ice can reduce the heat input into the atmosphere from the several hundred W/m2 that would occur over open water to just a few W/m2. In addition, sea ice contributes to so-called polar amplification, which describes the fact that climate changes are most pronounced in high latitudes. This amplification reduces in a warming climate the poleward temperature gradient, which again can have measurable consequences for the large-scale atmospheric circulation. Sea ice also affects large-scale ocean circulation, primarily through its release of salty brine into the underlying ocean. In particular in the Southern Ocean, this brine release is crucial for the formation of cold, dense bottom water that flows northward to fill much of the deep basins of the world’s oceans.