Sverdrup, H, U.: Wie entsteht die Antarktische Konvergenz?
DIE
Wie entsteht die Antarktische Konvergenz?
Von HM. U, Sverdrup, Bergen.
Es jst festgestellt worden, daß die Antarktische Konvergenz um den ganzen
Antarktischen Kontinent herum verfolgt werden kann!) als scharfe Grenzlinie
zwischen dem schwereren antarktischen und dem leichteren subantarktischen
Oberflächenwasser,. Auch unterliegt es keinem Zweifel, daß im Gebiet der Kon-
vergenz ein Sinken des Oberflächenwassers stattfindet, daß also eine Konvergenz
der Oberflächenströmungen vorhanden ist. Dagegen ist eine einwandfreie Er-
klärung für die Entstehung dieser Konvergenz noch nicht gegeben. Der Ver-
{asser?) hat die Vermutung ausgesprochen, daß die größten Windgeschwindig-
keiten südlich der Konvergenz angetroffen würden und daß hieraus eine Kon-
vergenz in der Windtrift der Oberflächenschichten sich ergäbe. Deacon®) er-
blickt hingegen die Ursache der Konvergenz in der thermohalinen Zirkulation
der oberen Schichten. Keine dieser Erklärungen befriedigt indes, wohl aber
scheint es möglich, durch beider Kombination der‘ Wahrheit näherzukommen.
Die Windverhältnisse allein können die Konvergenz nicht verursachen, da
kein wesentlicher Windgeschwindigkeit-Sprung in dem betreffenden Gebiet er-
kennbar ist (Deacon a. a. O.). Außerdem ist gegen diesen Erklärungsversuch
einzuwenden, daß zutreffendenfalls das Wasser auf der Nordseite der Konvergenz
sich ebenfalls nordwärts bewegen müßte, wenn auch langsamer als auf ihrer Süd-
seite. Der scharfe Temperatursprung an der Konvergenz deutet aber an, daß die
Meridional-Komponente der Oberflächenbewegung auf beiden Seiten der Konver-
genz entgegengesetzte Richtung hat.
Eine thermohaline Zirkulation der Oberflächenschichten kann auch nicht
allein eine Konvergenz hervorrufen. Zum Beweis muß etwas näher auf den
Charakter dieser Zirkulation eingegangen werden, In ihrem Buch: „Physika-
lische Hydrodynamik“ haben V. Bjerknes, J.Bjerknes, Solberg und Bergeron
die Zirkulationen behandelt, die innerhalb eines geschlossenen Systems vorhanden
sein können, wenn einem Gebiet des Systems Wärme entzogen wird und ein
anderes Gebiet Wärme zugeführt erhält. Statt von Wärmezufuhr und Wärme-
entziehung wird man aber besser von Gebieten sprechen, in denen unter der
Einwirkung von Außenkräften Kontraktionen oder Expansionen stattfinden. Der
allgemeine Satz bezüglich der thermohalinen Zirkulationen lautet dann: Damit
eine thermodynamische Maschine Arbeit leistet, muß die Kontraktion unter ge-
ringeren Druck stattfinden als die Expansion. In dieser Form läßt sich der
Satz am besten auf die ozeanischen Verhältnisse anwenden; in den Oberflächen-
schichten sind nämlich die Volumenänderungen nicht nur von Wärmezufuhr oder
Wärmeabgabe abhängig, sondern auch von Niederschlägen und Verdunstung,
und in den tieferen Schichten von der Vermischung von Wassermassen mit ver-
schiedenem spez. Volumen. | .
Wenn nun an der Oberfläche das spez. Volumen des Wassers wegen äußerer
Bedingungen (klimatische Verhältnisse) örtlich konstant bleibt, räumlich sich
aber ändert, so muß sich eine Zirkulation einstellen, bei der sich das Oberflächen-
wasser in der Richtung des Gradienten des spez. Volumens bewegt, d. h. von
Gebieten mit großem spez. Volumen zu Gebieten mit kleinem, Bei dem Vor-
handensein einer solchen Zirkulation bleibt die Verteilung des spez. Volumens
konstant, wenn:
aV_. dV
at Un In?
oder wenn die Änderung des spez. Volumens, Se einer individuellen Partikel gleich
ist dem Produkt aus dem Gradienten des spez. Volumens, und der Ge-
schwindigkeit un in der Gradientenrichtung. Wegen der Oberflächenströmung
i) Deacon: „Die Nordgrenzen antarktischen und subantarktischen Wassers im Weltmeer“.
Ann. Hydr. 1934, S. 129 ff. — ?%) Discovery Reports VII, S. 139—170, Cambridge 1933. — %) Discovery
Reports VII, S. 171—238,
