Atmosphäre und Ozean im Vergleich (3)

Im letzten Thema des Tages haben wir uns die atmosphärischen Windsysteme angesehen und dabei große Wirbel im Ozean entdeckt. Nun wollen wir weitersehen, ob der Ozean mit seinen Wirbeln vielleicht auch die Atmosphäre beeinflusst und was der Wind noch zu bieten hat.

Im vorherigen Teil unserer kleinen Serie haben wir Wirbel im Ozean betrachtet, die sich gleichmäßig im Kreis bewegen. Nun kommt erschwerend die Tatsache dazu, dass sich die Erde um sich selber dreht und damit die Kreisbewegung der Wirbel zusätzlich beeinflusst (Stichwort: Corioliskraft). Berücksichtigt man diese, so ergibt sich, dass am westlichen Rand des Subtropenwirbels eine relativ schmale, aber kräftige Strömung nordwärts führt. Am östlichen Rand führt dagegen eine schwache, aber breitere Strömung zurück in Richtung Äquator. Bis hierher sind diese Betrachtungen recht abstrakt. Aber eine dieser starken westlichen Strömungen ist Ihnen mit Sicherheit bekannt: Die Rede ist vom Golfstrom im Nordatlantik. Solche ausgeprägten Strömungen gibt es auch in anderen Ozeanbecken, aber wir konzentrieren uns nun auf diese hier, da sie sich quasi vor unserer Haustür befindet.

Der Golfstrom transportiert zunächst vor der Küste Nordamerikas warmes Wasser aus den Tropen nordwärts, bis er etwa auf Höhe des Bundesstaates North Carolina nach Osten abbiegt und sich auf den Weg in Richtung Europa macht. Dort kommt er zwar nicht mehr in seiner ursprünglichen Stärke an (und heißt mittlerweile auch Nordatlantikstrom); die Wärme aber findet trotzdem ihren Weg zu uns. Dies geschieht über die Luft, die die Wärme des Wassers aufnimmt und anschließend auch die europäischen Landmassen von dieser Warmwasserheizung profitieren lässt. Wenn wir auf den Anfang zurückblicken, stellt man fest, dass letztendlich die großen Windsysteme für den Golfstrom und dessen mildernden Einfluss auf unser Klima verantwortlich sind.

Wind kann Küsten aber nicht nur indirekt beheizen, sondern auch dafür sorgen, dass es feucht und verhältnismäßig kalt ist. Auch dafür wird die Hilfe der Ozeane benötigt. Weht der Wind entlang einer Küste, so wird auch das dort befindliche Wasser in Bewegung versetzt. Dabei hängt nun die Windrichtung davon ab, an welchem Ort man sich befindet. Machen wir also einen gedanklichen Ausflug an die Atlantikküste Nordwestafrikas! Dort weht der Wind in aller Regel aus nordöstlicher Richtung und transportiert die Wassermassen nach Westen, also von der Küste weg. Dadurch "fehlt" dort Wasser. Um diese Lücke zu füllen, strömt nun Wasser von unten an die Oberfläche, was als Auftrieb - im Englischen "Upwelling" - bezeichnet wird. Dieses Wasser ist aber deutlich kälter als das Oberflächenwasser und enthält zudem viele Nährstoffe. In diesen Regionen findet dadurch der Wärmeaustausch umgekehrt statt. Das kalte Wasser wird durch die wärmere Luft darüber erwärmt, dabei kühlen sich die Luftmassen ab. Dabei kann die Lufttemperatur derart absinken, dass die Taupunkttemperatur erreicht wird. Nebelbildung setzt ein. So kann es passieren, dass man sich in den eigentlich warmen tropischen Regionen dicker anziehen muss, um nicht zu frieren.

Welche Folgen aber hat der zweite Aspekt des Auftriebs? In der obersten, lichtdurchfluteten Ozeanschicht tummelt sich das Leben. Die dortigen Nährstoffe sind dadurch rasch verbraucht. Wenn mit dem aufsteigenden kalten Wasser weitere Nährstoffe nachgeführt werden, führt das dazu, dass sich eine Algenblüte entwickeln kann, die die Grundlage für ein weites Nahrungsnetz bildet. Deshalb sind diese Auftriebsregionen eine reiche Quelle für den Fischfang und spielen deshalb eine ähnlich große und wichtige Rolle wie die Wärmezufuhr des Golfstroms bei uns.

Auch wenn es sicher noch viele andere interessante Ähnlichkeiten, Unterschiede und Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und Ozean gibt, soll dieser Teil der Abschluss der kleinen Reihe sein.

Christina Kagel / M.Sc. Felix Dietzsch

Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 23.08.2024