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Warnsignal Klima: POLARREGIONEN

Kap.2 Meeresströmungen, Eis und Stürme

2.1  Struktur, Dynamik und Bedeutung des antarktischen Wasserringes

Eberhard Fahrbach, Gerd Rohardt, Hartmut Hellmer & Volker Strass
Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung


 

Zusammenfassung: Der antarktische Wasserring: Struktur, Dynamik und globale Bedeutung – Der antarktische Wasserring, auch Südozean genannt, nimmt eine zentrale Rolle im globalen Klimasystem ein. Dominiert wird er vom Antarktischen Zirkumpolarstrom, der als kontinuierliches Stromband die Antarktis umfließt und dabei den zonalen Austausch von Wassermassen zwischen dem Pazifischen-, Atlantischen- und Indischen Ozean kontrolliert. Überlagert wird die von West nach Ost setzende Strömung von einer meridionalen Umwälzzirkulation, die durch eine Divergenz im großräumigen Windfeld angetrieben wird. Ein Teil des in der Antarktischen Divergenz aufsteigenden Tiefenwassers wird nach Norden transportiert und sinkt dort wieder in eine Tiefe von maximal 1000 m ab, wo es als Antarktisches Zwischenwasser bis in die gemäßigten nördlichen Breiten vordringt. Der andere Teil wird durch die subpolaren Wirbel nach Süden in die antarktischen Schelfmeere transportiert und trägt dort maßgeblich zur Neubildung von Wassermassen bei. Starker Wärmeverlust an die Atmosphäre, Wechselwirkung mit dem angrenzenden Schelfeis sowie Anreicherungen von Salzlauge, die aus dem sich bildendem Meereis austritt, lassen Wassermassen sehr hoher Dichte entstehen, die den Kontinentalhang hinab in die Tiefe gleiten. Durch tiefe Passagen in den Mittelozeanischen Rücken verlassen die neu gebildeten Wassermassen die subpolaren Becken, unterströmen, von der Bodentopographie gelenkt, den Zirkumpolarstrom, um dann die tiefen Schichten des Weltozeans zu erneuern. All diese Prozesse sind großen zeitlichen Schwankungen unterworfen. Weil wir heute über lange Zeitreihen verfügen, sind Trends erkennbar. Inwieweit diese aber mit den vermehrt gefundenen Indizien für einen Klimawandel im Südozean in Zusammenhang stehen, ist nicht eindeutig.

The Southern Ocean: Structure, dynamics, and global importance: The Southern Ocean plays an important role in the global climate system. The waters are dominated by the Antarctic Circumpolar Current, which continuously flows from west to east around the Antarctic continent, controlling the water mass exchange between the Pacific, Atlantic, and Indian Oceans. Superimposed on this zonal current is a meridional overturning circulation, driven by the divergence of the large-scale wind field. Part of the deep water, which ascends at the Antarctic Divergence, descends to a maximum depth of 1000 m as it flows north. On this level it travels to lower latitudes as Antarctic Intermediate Water. The other part is advected southward within the sub-polar gyres to the Antarctic marginal seas, where it contributes to the formation of new water masses. Enhanced heat loss to the atmosphere, interaction with the fringing ice shelves, and salinification through the formation of sea ice, creates high-density shelf water, which descends to great depth along the continental slope. The deep water masses escape from the sub-polar basins through gaps in the confining mid-ocean ridges, cross the Antarctic Circumpolar Current guided by topography, and finally contribute to the ventilation of the World Ocean abyss. All these processes are subject to large temporal variations. Trends in Southern Ocean properties do exist based on the long time series which now exist. However, it still has to be clarified whether these trends are related to the climate change already happening in the southern hemisphere.

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