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Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch Thermohaline Zirkulation im Nordatlantik Wohin steuert das Klima.

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1 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch Thermohaline Zirkulation im Nordatlantik Wohin steuert das Klima auf der nördlichen Hemisphäre? Astrid Ulrich und Nadine Finn Ingenieurshydrologie 1 im SS2012 Prof. Manfred Koch 1

2 Gliederung Was bedeutet thermohaline Zirkulation Definition, Entstehung Beispiel Nordatlantikstrom Klimawandel Entstehung, Auswirkungen auf Wasserkreislauf Zusammenhang Klimawandel und thermohaline Zirkulation Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 2

3 Eine Eigenschaft des Meerwassers ist Thermohalinität Aussage über Temperatur des Wassers (thermos) und die Salinität (halos) und in Folge die Dichte des Wassers. Ab einer Salinität über 1,0 % (entspricht 10 g/kg) spricht man von Salzwasser Reduktion oder Erhöhung beider Faktoren bewirkt ozeanische Zirkulation (Meeresströmungen) Thermohaline Zirkulation - Thermohalinität 3

4 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch Horizontaler Transport von Wassermassen Einfluss durch die Topographie (Relief) des Meeresbodens, die Corioliskraft, die Zentrifugalkraft bei Rotationsbewegungen sowie die Reibungskraft beeinflusst Man unterscheidet nach Dauer, Entstehung, Temperatur und Salzgehalt sowie nach Lage (bzgl. Schichtung) Großer Einfluss auf das Klima Thermohaline Zirkulation – Meeresströmung 4

5 Thermohaline Zirkulation – Conveyor belt Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 5

6 Nördlicher Ausläufer des Golfstroms Dauer: ständig Entstehung: thermohalin Lage: starke Schichtung (Oberfläche) Salinität: 3,54 % Transport von Wärme in die nördliche Hemisphäre Durch kalte Luft am Nordpol wird das Wasser abgekühlt, die Dichte nimmt zu, es sinkt ab Geht in den Nordatlantischen Tiefenstrom über Thermohaline Zirkulation – Nordatlantikstrom 6

7 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch Thermohaline Zirkulation – Nordatlantisches Tiefenwasser Fällt wie ein unterseeischer Wasserfall auf den Meeresboden einige hundert bis mehrere 1000 m 16 – 18 Sv werden transportiert NADW: North Atlantic Deep Water AABW: Antarktisches Bodenwasser 7

8 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 8 Wetter und Klima Wetter – Zustand der Atmosphäre über einem bestimmten Ort zu einer bestimmen Zeit Klima – Durchschnittliches Wetter einschließlich seiner Extremwerte über einen längeren Zeitraum an einem bestimmten Ort – Statistik aus vielen Messwerten Mittelwertberechnung

9 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 9 Klimawandel Synonym für Klimaveränderung Globale Erwärmung Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes – Verbrennung fossiler Brennstoffe – Abholzung von Wäldern – Massentierhaltung anthropogene Klimaveränderung

10 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 10 Folgen Treibhauseffekt Globale Erwärmung – Anstieg der Durchschnittstemperatur bis 2100 bis 6,4 °C – Gletscherschmelzung – Intensivierung Wasserkreislauf (mehr Niederschläge/Verdunstung) Beispiel: Erhöhte Verdunstung über den Ozeanen der Subtropen Transport der Feuchte in höhere Breiten Folgen: – Verändertes Niederschlagsmuster – Erhöhter Süßwassereintrag in den Nordatlantik steigender Meeresspiegel bis zu 3cm pro Jahrzehnt – Erwärmung der Ozeane

11 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 11 Auswirkung Globale Erwärmung auf Wasserkreislauf – Erwärmung um 1°C 2-3 % mehr Niederschläge – Salzgehalt Abnahme: in hohen Breiten und in den Tropen Zunahme: Subtropen – Globale Niederschlagsveränderung Zunahme von Niederschlag in schon regenreichen Breiten und Abnahme in Trockengebieten – Zukünftige Erwärmung 2-3 °C % Verstärkung des Wasserkreislaufs – Zunahme latenter Energie in der Atmosphäre aufgrund von Verdunstung und Kondensation Verstärkung von Wind

12 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 12 Auswirkung Globale Erwärmung auf Wasserkreislauf Regionale Trends: – Abnahme des Abflusses Gelben Flusses in China trotz stagnierender Niederschläge Temperaturanstieg und damit Anstieg der Verdunstung – Jahreszeitliche Veränderung in mittleren und höheren Breiten Frühe Schneeschmelze und frühes Aufbrechen des Flusseises

13 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 13 Zusammenhang Klimawandel – Thermohaline Zirkulationen Erhöhter Süßwassereintrag in den Nordatlantik Verringerung der Dichte – Thermohaline Zirkulation könnte im Extremfall erliegen – Prognosen bis 2100: 15-20% Verringerung der Strömung 30 % Verminderung des Wärmetranspor t Stocken des Nordatlantik bedeutet nicht, dass es dramatisch abkühlt (vgl. Kältestarre ausThe Day After Tomorrow) Verlangsamung würde die Folgen der Erderwärmung dämpfen

14 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch Keine komplette Reflexion an Ostküste Afrikas, sondern ein kleiner Teil fließt in Form der Agulhasringe Richtung Atlantik ab führt zu einem starken Salzwassereintrag. Der Eintrag verstärkt sich, beobachtbar in den letzten Jahren. Salinität von 3,48 % Verstärkung des Nordatlantik- stroms und damit Erwärmung statt Abkühlung des Klimas. Simulation der Uni Kiel Gegenthese: Erwärmung durch Agulhasstrom 14

15 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 15 Konfliktthesen Temperaturanstieg des Golfstroms bringt dem Norden mehr Wärme Das Stocken des Nordatlantik führt zu einer Drosselung der europäischen Fernheizung

16 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 16 Quellen Golfstrom-dreht-Europas-Fernheizung-auf.html Golfstrom-dreht-Europas-Fernheizung-auf.html uf_und_Klima um-suedafrika-der-agulhasstrom_mid_ html

17 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 17 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

18 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 18 Mittlere Niederschlagshöhe im Winter in Deutschland 1901/ /11

19 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 19 Woher Treibhausgase stammen? Treibhausgase: CO 2, Methan, FCKW, Lachgas, Ozon

20 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 20 Treibhauseffekt - Entstehung 1. kurzwellige Sonnenstrahlung Reflektion an Atmosphäre, der Rest gelang zur Erdoberfläche 2. Umwandlung in kurzwellige Infrarotstrahlung (Wärme) an der Erdoberfläche und reflektiert. 3. Ein Teil dringt durch die Lufthülle, der andere wird jedoch zurückgeworfen. Treibhausgase verstärken die Wärmerückstrahlung (anthropogener Treibhauseffekt) Folge: Erderwärmung

21 Astrid Ulrich und Nadine Finn – Ingenieurshydrologie 1 SS 2012 bei Prof. Manfred Koch 21 Mittlere jährliche Niederschlagshöhe in Deutschland


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