Thorade, H.: Die Stratosphäre und die Troposphäre des Atlantischen Ozeans, 181
allmählich; um einen zahlenmäßigen Ausdruck zu haben, spricht Defant von
einer Sprungschicht nur, wenn das Temperaturgefälle größer ist als 0,02° auf
1m (s. die Hilfsgerade in den Abb. 7 bis 9). Weiter oberhalb befindet sich eine
zum Teil recht gleichförmige Deckschicht, und unterhalb folgt die etwas aus-
druckslose Substratosphäre, die sich durch einen abermaligen, jedoch weit
schwächeren Temperatursprung, besser noch durch ein Sauerstoffminimum, von
der Stratosphäre abhebt. .
Die erste Frage, die Defant behandelt, ist die nach der Entstehung der
Sprungschicht. Er weist nach, daß sie sich durch die Ein- und Ausstrahlung
allein nicht erklären läßt, sondern daß die durch den Wind erzeugten Austausch-
vorgänge hinzukommen müssen. Diese bewirken, daß sich z. B. die den obersten
Schichten zugeführte Sonnenwärme durch Mischung immer wieder tieferen Schichten
mitteilt, wodurch sich etwaige Unterschiede innerhalb der Deckschicht immer
wieder verwischen. Dadurch aber wird der Unterschied der Temperatur und
damit auch der Dichte gegenüber den noch tieferen Schichten auf eine immer
dünnere Schicht zusammengedrängt, und schließlich wird das Dichtegefälle so
groß, daß die entstehenden Auftriebskräfte jede weitere Auf- oder Abbewegung
von Wasserteilchen unterbinden. Nennt man die Austauschzahl der Bewegungs-
grösse Ag, diejenige der Temperatur Ar, bezeichnet mit E die Stabilität (s. oben
S. 179), mit « den (senkrechten) Gradienten der Stromgeschwindigkeit und mit g
die Fallbeschleunigung, so muß nach G. J. Taylor (1981)
a Ar
gE7 Ag
sein, damit nicht die Schichtung den Austausch verhindert. Für das Verhältnis
der beiden Austauschzahlen liegen erst wenige Bestimmungen vor; J. P.Jacobsen
(1915, 1918) fand im Kattegat Werte zwischen 1:8 und 1:48, im Randersfjord
solche von 1:5 bis 1:65, Wie dem auch sei, man sieht, daß die Sprungschicht
sich am deutlichsten in den Tropen aussprechen muß, wo die Dichteunterschiede
groß sind, und daß sie in höheren Breiten „zerflattert“.
7. Die Sprungschicht der Troposphäre. Unter den 17 Zahlenwerten, mit denen
Defant Temperatur, Salzgehalt und Dichte der Troposphäre kennzeichnet, ist
hier vor allem die Tiefenlage der Sprungschicht, genauer des größten Temperatur-
gradienten oder, was fast auf das gleiche hinauskommt, des größten Dichte-
gradienten wichtig (Abb. 10, Tafel 27). Die Unebenheiten der so erhaltenen
Fläche geben denen der Wüstschen Kernschichten wenig nach. Aus einer Tiefe
von mehr als 200 bzw. 300 m in den Roßbreiten erhebt sie sich äquatorwärts
auf weniger als 100 m, wobei sie an der afrikanischen Seite bedeutend höher
liegt als an der amerikanischen, ja z. B., wie Defant an anderer Stelle (1936%, S. 60)
ausspricht, an der südwestafrikanischen Küste die Oberfläche erreicht. Am
meisten aber fällt auf, daß der beiderseitige Anstieg zum Äquator durch eine
sich von etwa 21/,° bis 5° N-Br. quer über den Ozean hinziehende Einsattelung
unterbrochen wird. Auch der Wert des Gradienten weist drei entsprechende
Maxima auf, und endlich ist die ganze Sprungschicht, also die Schicht mit einem
Temperaturgradienten von mindestens 0.02° auf 1 m, überall fast gleich dick, so
daß ihre Ober- und Unterseite ebenfalls die beiden Rücken und die Mulde da-
zwischen erkennen läßt. (Abb. 16, Tafel 29.)
Zur Deutung dieser Flächenform zieht Defant in Anlehnung an einen von
H. U, Sverdrup für den Stillen Ozean ausgesprochenen Gedanken den zwischen
den Nord- und den Süd-Äquatorialstrom sich einschiebenden Gegen- und Guinea-
strom heran. Dieser ist nicht, wie man geglaubt hat, ein symmetrisches Zwischen-
glied zum Ersatze des nach Westen fortgeführten Wassers, sondern er verdankt
seine Entstehung gerade dem Umstande, daß der Kalmengürtel, mit dem er
zusammenfällt, nicht am ÄAquator, sondern nördlich davon, also unsymmetrisch,
liegt, entsprechend dem thermischen Aquator [vgl. die ausführlichere Darstellung
Defants (1935)]; die ablenkende Kraft der Erdumdrehung wirkt dagegen sym-
metrisch. Würden beide Passate allmählich ineinander übergehen und ohne Kalmen-
gürtel genau bis zum Äquator reichen, so würde die Ablenkungskraft das Wasser
auf der Südhalbkugel nach links, d.i. nach Süden, auf der Nordhalbkugel aber