Einführung in die Klimatologie Prof. Dr. Otto Klemm 6. Ozeanographie.

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1 Einführung in die Klimatologie Prof. Dr. Otto Klemm 6. Ozeanographie

2 die globalen Ozeane bedecken etwa 70 % der Eroberfläche beinhalten etwa 80 % des Wassers sind verantwortlich für etwa 40 % des Wärmetransportes von den äquatorialen zu den polaren Regionen sind Speicher in vielen biogeochemischen Zyklen, z.B. für CO 2

3 Salzgehalt Salinität des Seewassers: 35 % o Kationen (g kg -1 ) Na + 10.77 Mg 2+ 1.29 Ca 2+ 0.412 K+K+ 0.399 Sr 2+ 0.0079 Anionen (g kg -1 ) Cl - 19.354 SO 4 2- 2.712 HCO 3 - 0.1424 Br - 0.0673 F-F- 0.0013 B0.0045 g kg -1 Si Cu Zn Fe nach: Stumm, & Morgan, 1996, ergänzt Folgerungen: Gefrierpunkt: ca -2 °C pH 8

4 Dichte des Seewassers http://www.saddleback.cc.ca.us/faculty/thuntley/ms20/seawaterprops2/sld013.htm die Dichteanomalie des Wassers tritt bei der Salinität des Ozeanswassers nicht auf Die Dichte des Ozeanwassers ist immer > 1000 g dm -3 gibt die Abweichung nach oben an, z.B.: = 24.0 bedeutet: = 1024.0 g dm -3

5 Dichte des Seewassers moderate Änderungen der Salinität verursachen größere Änderungen der Dichte als moderate Temperaturunterschiede großräumig allerdings kontrolliert die Temperatur die Dichte des Ozeanwassers, weil der Temperaturbereich des Wassers sehr groß ist gemeinsam sind sie verantwortlich für die relativ stabile Tiefenschichtung des Ozeans, aber sie erzeugen auch die thermohaline Zirkulation

6 Tiefenschichtung der Ozeane http://www.routledge.com/textbooks/fundamentals

7 Bewegung im Ozean Die Strömungen im Ozean werden angetrieben durch: Wind horizontale Druckgradienten die horizontalen Druckgradienten werden aufgebaut durch Dichteunterschiede im Ozeanwasser Dichteunterschiede im Ozeanwasser entstehen unter dem Einfluss von: Salinität Temperatur

8 Temperatur des oberflächennahen Wassers Die Sonnenstrahlung heizt das oberflächennahe Wasser auf http://geosun1.sjsu.edu/~dreed/105/exped8/2.html

9 Bewegung im Ozean aus: Stommel, 1996

10 Bewegung im Ozean hinzu kommen … der Einfluss der Coriolis – Kraft Ekmann - Spirale http://www.humboldt.edu/ ~gdg1/Spiral.html der Einfluss der Reibung Wellenbildung der Einfluss der Tide im Schwerefeld zwischen Erde, Mond, und Sonne http://www.routledge.com/textbooks/fundamentals

11 the global conveyor belt http://www.ipcc.ch

12 bedeutende Strömungen http://www.routledge.com/textbooks/fundamentals

13 bedeutende Strömungen http://www.routledge.com/textbooks/fundamentals

14 Austausch Ozean - Atmosphäre aus: http://www.uea.ac.uk/env/solas/SPIS/finished%20pdfs/Focus%202.pdf

15 Der Ozean als C - Speicher CO 2 (atm) H 2 CO 3 * H 2 CO 3 * H + + HCO 3 - HCO 3 - H + + CO 3 2- H 2 O H + + OH - K H = K a,1 = K a,2 = K a,H2O = 0,034 10 -6,3 10 -10,25 10 -14

16 Der Ozean als C - Speicher http://www.saddleback.cc.ca.us/faculty/thuntley/ms20/seawaterprops2/sld013.htm biologische Pumpe CO 2 – Lösungspumpe anorg. C org. C Photosynthese Respiration POC particulate organic carbon