Die Ausbreitung von südatlantischem Wasser im tropisch/subtropischen Nordatlantik
Final Report Abstract
Mit dem warmen Zweig der meridionalen Umwälzbewegung (MOC) im Atlantik werden Wassermassen aus dem Südatlantik nach Norden transportiert. Die bisherigen Messungen im Gebiet des Einstroms in die Karibik und enflang 16°N haben gezeigt, dass ein Großteil des südatlantischen Wassers durch die Passagen der Kleinen Antillen in die Karibik einströmt. Ein nicht zu vernachlässigender Anteil verbleibt jedoch im Atlantik und driftet innerhalb von großen Wirbeln (sog. NBC Ringen, die vor Brasilien entstehen) weiter nach Norden. In den beiden METEOR Reisen M62/1 und M66/1 wurden im Westatlantik Messungen von 10°N bis 23°N durchgeführt und auf M66/1 das erste Mal zusätzlich die Passagen zwischen Guadeloupe und Puerto Rico untersucht. Die neuen Daten wurden dazu benutzt, den Gesamteinstrom durch die Passagen der Kleinen Antillen neu zu bestimmen und mit den Ergebnissen aus dem hochauflösenden Ozeanmodell FLAME zu vergleichen. Der mittlere Transport durch die Passagen der Kleinen Antillen beträgt 17.3 Sv ± 4.8 Sv. Das Modell liefert einen Einstrom von 19.4 Sv. Die Schwankungsbreite des Transports ist in beiden Untersuchungen hoch, wobei die Variabilität bedingt durch einen jahreszeitlichen Zyklus mit 2.7 Sv eher klein ist. Durch eine Wassermassenanalyse konnten die Anteile an Südatlantikwasser (SAW) in den Passagen ermittelt und die SAW Transporte berechnet werden. In den Beobachtungen sowie im Modell kann festgestellt werden, dass der Einfluss von Südatlantikwasser nach Norden hin deutlich abnimmt. In den auf M66/1 erstmal befahrenen nördlichen Passagen sind ebenfalls nur schwache SAW Signaturen zu erkennen, folglich kann der Beitrag dieser Passagen zum SAW Einstrom als gering eingestuft werden. Das Modell weist im Detail Unterschiede zu den Beobachtungen auf, die Ergebnisse für den Gesamteinstrom und den SAW Transport stimmen aber gut mit den Beobachtungen überein. Der SAW Einstrom durch die Kleinen Antillen in FLAME beläuft sich auf 8.6 Sv und beträgt damit mehr als die Hälfte des warmen MOC Transports (15 Sv in FLAME). Der Datensatz aus den Schiffsmessungen wurde mit T/S Profilen der Argo Drifter und anderen verfügbaren CTD Daten zusammengeführt, um die Zirkulation des südatlantischen Wassers im tropischen Nordatlantik zu untersuchen. Die Wassermassenanalyse zeigt einen starken Einfluss von SAW in Äquatornähe und weist auf einen nur geringen Beitrag von Nordatlantischen Quellen zu den dort anzutreffenden zonalen Strömungen hin (0-20%). Die Grenze von SAW zu nördlichen Wassermassen konnte lokalisiert werden und der hauptsächliche Ausbreitungsweg der NBC Ringe anhand der hohen Variabilität identifiziert werden. Die Auswertung der Daten aus dem Argo Projekt konnte auch einige Interaktionen der Bojen mit NBC Ringen verdeutlichen. Die detaillierte Untersuchung der Ausbreitungspfade von NBC Ringen wurde allerdings auf das Folgeprojekt verschoben.
Publications
- Observed and modelled meridional overturning circulation related flow into the Caribbean, Journal of Geophysical Research. Vol. 113, C03028, 2008
Kirchner, K., M. Rhein, C. Mertens, C.W. Böning and S. Hüttl
(See online at https://doi.org/10.1029/2007JC004320)
