Thermohaline Zirkulation beschreibt die Bewegung von Meeresströmungen aufgrund von Temperatur-und Salzgehaltsunterschieden in verschiedenen Wasserregionen. Temperatur und Salzgehalt ändern die Dichte des Wassers, was dazu führt, dass sich das Wasser entsprechend bewegt.
Kaltes Wasser ist normalerweise dichter als warmes Wasser (4°C ist dort, wo Wasser am dichtesten ist). Wasser mit hohem Salzgehalt ist auch dichter als weniger Salzwasser., Tiefe Meeresströmungen werden durch Unterschiede in der Wasserdichte angetrieben, die durch Temperatur (Thermo) und Salzgehalt (Haline) gesteuert wird, daher der Name „thermohaline Zirkulation“. Dieser Prozess wird manchmal auch als „Ocean‘ s conveyor Belt System“bezeichnet. Siehe Abbildung 1, um zu sehen, wie sich dieses Förderband um die Welt bewegt.
Jede größere Veränderung der Ozeanzirkulation könnte schädliche Auswirkungen auf den Wasserkreislauf und das Wetter haben.
Abbildung 1. Die thermohaline Zirkulationsschleife., Diese Schleife bewegt Wasser und Wärme um den Globus und wird als „Ocean‘ s Conveyor Belt System“bezeichnet..
Die Zirkulation beeinflussende Faktoren
Eis
Die thermohaline Zirkulation spielt eine wichtige Rolle bei der Wärmeversorgung der Polarregionen. Es beeinflusst die Geschwindigkeit der Meereisbildung in der Nähe der Pole, was sich auf andere Aspekte des Klimasystems (wie den Albedo) auswirkt.
Meereis wird hauptsächlich aus nicht – bis leicht salzhaltigem Wasser gebildet. Dies bedeutet, dass das Salz im Meerwasser als salzige Schicht unter dem Eis zurück in den Ozean ausgestoßen wird., Das Eis kühlt auch die salzige Schicht ab, was bedeutet, dass es jetzt stark salzhaltig und kalt ist, was es sehr dicht macht. Die dichte Wasserschicht sinkt und fördert die Durchblutung. Wenn Eis schmilzt, fügt es dem Ozean frisches Wasser hinzu, verringert den Salzgehalt und beeinflusst das Zirkulationsmuster. In bestimmten Gebieten in der Nähe der Polarmeere wird das kältere Oberflächenwasser durch Verdunstung auch salzhaltiger.
Wind
Die Bewegung der Oberflächenschicht des Ozeans wird hauptsächlich von Windströmungen angetrieben., Wenn das Oberflächenwasser in den tiefen Ozean sinkt, zwingt es das tiefe Wasser, sich horizontal zu bewegen, bis es eine Region auf dem Globus findet, in der es an die Oberfläche zurückkehren und seine Zirkulationsschleife vervollständigen kann. Dies tritt normalerweise in äquatorialen Regionen der Ozeane auf, typischerweise im Pazifischen und Indischen Ozean. Der Nordatlantik um Grönland, Island und die Nordsee sind wichtige Regionen, in denen Oberflächenwasser gepumpt wird.,
Die Oberflächenmeerströmung bringt über den Golfstrom neues Wasser aus dem Südatlantik in die nördlichen Regionen und das Wasser kehrt mit der nordatlantischen Tiefwasserströmung in den Südatlantik zurück. Der ständige Zustrom von warmem Wasser in den nordatlantischen Polarmeer hält die Regionen um Island und Südgrönland das ganze Jahr über weitgehend frei von Meereis. Sowohl Oberflächen-als auch Tiefwasser fließen von Westen nach Osten um die Antarktis., Diese „zirkumpolare“ Bewegung verbindet die Weltmeere und lässt die tiefe Wasserzirkulation aus dem Atlantik im Indischen und Pazifischen Ozean aufsteigen und die Oberflächenzirkulation mit der nördlichen Strömung im Atlantik schließen.
Thermohaline Schleife
Die thermohaline Zirkulationsschleife ist recht komplex (Abbildung 1). Die Bering gerade verhindert, dass tiefe Strömungen aus dem Arktischen Ozean und in den Pazifischen Ozean wegen seiner flachen Meeresboden fließt. Das dichte nordatlantische Wasser auf dem Boden bewegt sich nach Süden, wo es sich mit den sinkenden Gewässern im Südatlantik verbindet., Wie die Bering-Passage blockiert ein flacher Teil des Meeresbodens den Wasserfluss in den Pazifischen Ozean. Diese Passage wird Drake Passage genannt, die zwischen der antarktischen Halbinsel und der Südspitze Südamerikas liegt und verhindert, dass die Strömung nach Westen fließt. Dies bewirkt, dass sich die thermohaline Zirkulation nach Osten bewegt, wo sie sich in zwei Richtungen teilt.,Ein Teil fließt nach Norden entlang der Ostküste Afrikas in den Indischen Ozean,während der Rest weiter nach Osten entlang der Südküste Australiens bewegt, wo schließlich nach Norden, so dass es in das pazifische Becken.
Große Salzgehaltsanomalie
Wenn sich Meereis durch die Fram-Straße nach Süden in den Nordatlantik bewegt, schmilzt es und bildet eine Süßwasserschicht an der Oberfläche des Ozeans. Dieses Süßwasser ist weniger dicht als Salzwasser und neigt dazu, an der Spitze des Ozeans zu bleiben., Diese geringere Dichte schreckt den normalen Prozess des Sinkens in hohen Breiten ab, der die thermohaline Zirkulation unterstützt, was die nördliche Bewegung von warmem Wasser vom Äquator erschwert. Klimawissenschaftler haben Beweise gesammelt, die gezeigt haben, dass dieser inaktive Prozess über einen Zeitraum von mehreren Jahren in den späten 1960er und frühen 1970er Jahren stattfand, als zusätzliches Süßwasser in den Nordatlantik eindrang und das Klima Nordeuropas beeinflusste. Forscher nennen dieses Ereignis die “ Große Salzgehaltsanomalie.,“
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