Windrichtung. Innertropische Konvergernz. Äquatorialströme

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1 Windrichtung Innertropische Konvergernz Äquatorialströme Erddrehung bewirkt Kraft, die den Wind auf der nördlichen Halbkugel nach rechts ablenkt, auf der südlichen Halbkugel nach links Coriolis- Effekt

2 Oberflächenzirkulation (Wind getriebene Zirkulation) Windrichtung from: White Geochemistry Winde wirken auf die Meeresoberfläche und sind Hauptursache für die Strömungssysteme an der Meeresoberfläche. Oberflächenströmungen sind schnell (Golfstrom bis 1 m/s, Kuroshio-Strom bis 3 m/s) und wirken bis in eine geringe Tiefe (von ~300 m). Oberflächenströmungen bewirken effektiven Wärmetransport über die Breitengrade und bestimmen daher die Lebensbedingungen in den Ozeanen wesentlich mit. Erddrehung bewirkt Kraft, die den Wind auf der nördlichen Halbkugel nach rechts ablenkt, auf der südlichen Halbkugel nach links Coriolis- Effekt

3 Oberflächenzirkulation (Wind getriebene Zirkulation) Windrichtung from: White Geochemistry Zirkulation im Indischen Ozean ähnlich wie im Atlantik und Pazifik, aber saisonale Veränderungen durch Monsune Rot: Somalistrom bzw. Südwestmonsun während des nordäquatorialen Sommers Antarktik: Antarktischer Zirkumpolarstrom (von W nach E) oder Westwinddrift Polarstrom: von Ost nach West Ozeanzirkulation: durch unterschiedliche Aufheizung der Erde Wind Antrieb: solare Energie

4 Oberflächennahe Meeresströmungen Golfstrom Western boundary current Nordatlantik Wärmetransport aus den Tropen Wichtig für das Klima Europas Kuroshio-Strom Western boundary current NW Pazifik Auswirkung des Golfstroms auf die Oberflächentemperatur im westlichen Nordatlantik. Quelle: Antarktischer Zirkumpolarstrom ACC, Antarctic Circumpolar Current Südhalbkugel Veränderungen in den oberflächennahen Meeresströmungen können Klimaschwankungen bewirken. Ihre Signale sind im Meeresboden und in gesteinsbildenen Organismen gespeichert.

5 Auswirkungen der Ozeanzirkulation: Strömungsmuster beeinflussen Verteilung von Sedimenten in den Ozeanen Asymmetrie in Bezug auf die Faunenverteilung (Foraminiferen, aber z.b. auch Korallen) durch Transport warmer Wassermassen mit den Western Boundary Currents bzw. kalter Wassermassen mit den Eastern Boundary Currents Quelle: Thermische Isolation der Antarktis und Zonierung der Oberflächenwasser durch den Zirkumpolarstrom. Faunenzonen Diatomeengürtel (silikatische Sedimente) südlich der Polarfront (etwa 50 S). Auftriebsgebiete, in denen Oberflächenwasser auseinander getrieben wird und durch Tiefenwässer ersetzt wird: Hochproduktionsgebiete

6 Eozän: Treibhaus-Welt Pleistozän: Eishaus- Welt Ursachen für Klimawandel Ozean-Passagen im Känozoikum. Während der letzten 50 Millionen Jahre schlossen sich die Ozean-Passagen in den subtropischen Breiten (schwarz), während sie sich in den hohen Breiten öffneten (weiss). Nach Berger und Wefer (2001), Huch (2005). Weitere Ursachen Durch plattentektonische Prozesse Öffnung und Schließung von Ozean- Passagen. Dadurch Veränderung in der Ozeanographie und im ozeanischen Wärmetransport Gebirgsbildung (Anden, Himalaja) hat Auswirkung auf atmosphährische Zirkulation Gebirsgsbildung Hebung Zunahme der Verwitterung und Erosion Reduktion im atmosphärischen CO 2 -Gehalt globale Abkühlung

7 Öffnung und Schließung von Ozeanpassagen führte im Verlauf des Känozoikums zu Veränderungen in der Ozeanographie und im ozeanischen Wärmetransport. Öffnung des Tasman See und der Drake Passage führte zur Entwicklung des Antarktischen Zirkumpolarstromes und zur thermalen Isolation der Antarktis wichtige Randbedingung für die spätere Vereisung der Antarktis.

8 Dichte getriebene Zirkulation (thermohaline Zirkulation) from: White Geochemistry

9 1. Mittelmeer (MIW) 2. Antarktic (AAIW) 3. Nordpazifik (NPIW) 4. Nordatlantik (NAIM)

10 1. Nordatlantisches Tiefenwasser: produziert um Island. In der Tiefsee fließt das abgekühlte Tiefenwasser zurück nach Süden und mischt sich mit dem AABW 2. Antarktisches Tiefenwasser: produziert in Weddell See

11 Aufstieg von nährstoffreichen Tiefenwasser Am Äquator durch Divergenz von Oberflächenwasser durch Passatwinde Gebiete mit hoher biologischer Produktivität

12 Atlantik: exportiert Tiefenwasser und importiert Oberflächenwasser Water circulation in the Atlantic ocean (Wefer & Berger 2001, Huch 2005)

13 Das marine Förderband

14 Great Ocean Conveyor Carbon dioxide in the atmosphere reacts with carbonate ions in sea water to form bicarbonate: CO 2 + CO H 2 O 2HCO 3- At At high high latitudes latitudes surface sea surface sea water water becomes becomes denser as it denser as it cools cools The major The major source source of of this this bottom water bottom water is is in in the the North North Atlantic Atlantic Stuvier et al. (1983) Science 219:

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