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5. Methoden zur Darstellung der Zirkulation
In dieser Arbeit werden zur Darstellung der Zirkulation drei
unterschiedliche Verfahren angewandt:
1) Darstellung der horizontalen Verteilung von Temperatur und
Salzgehalt in ausgesuchten Tiefenstufen:
Eine Strömung, die mit der Verteilung von Temperatur und Salzge
halt verbunden ist, verläuft entweder parallel zu den Isoplethen der
Wassereigenschaften oder schneidet diese (CARMACK, 1972).
Unter der Annahme einer stationären Verteilung befindet sich der
advektive und der diffusive Transport von Wärme und Salz im
Gleichgewicht. Da der diffusive Transport senkrecht zur mittleren
Strömung gerichtet sein kann, ist es möglich, daß ein Wasserteilchen
seine Eigenschaften entlang einer Stromlinie verändert und dann eine
Isolinie der Verteilungen von Temperatur und Salzgehalt kreuzt.
Daraus ergibt sich, daß in dem Maß, in dem das Verhältnis
zwischen diffusivem Transport zu advektivem Transport zunimmt, auch
die Abweichung zwischen den Isoplethen der Wassereigenschaften und
den Stromlinien größer wird.
Wenn die mittlere Geschwindigkeit groß und der diffusive im
Vergleich zum advektiven Transport gering ist, verläuft die Strömung
nahezu parallel zu den Isoplethen. Ist die Geschwindigkeit gering
und der diffusive Transport im Verhältnis zur Advektion groß, kreuzt
die Strömung die Isolinien.
2) Darstellung der Verteilung von Temperatur und Salzgehalt auf
Dichteflächen:
ROSSBY (1936) und MONTGOMERY (1938) haben als erste die Zirkula
tion mit Hilfe der Verteilung von Temperatur und Salzgehalt auf
Dichteflächen dargestellt.
Die Methode der Isopyknenanalyse beinhaltet die Verteilung von
Eigenschaften wie Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoffgehalt, etc. auf
einer Fläche gleicher potentieller Dichte. Eine solche Analyse ist
ungefähr gleichbedeutend mit einer Isentropenanalyse, die in der
Meteorologie angewandt wird (PICHLER, 1984), da eine Fläche gleicher
Dichte in etwa einer Fläche gleicher Entropie entspricht (CARMACK,
1972).
Man geht davon aus, daß eine Strömung aus energetischen Gründen
vorzugsweise auf Flächen gleicher Entropie und nicht senkrecht dazu
verläuft.
Eine Strömung auf einer Fläche gleicher Entropie verändert weder
die Masse noch die potentielle Energie eines Systems. Es wird keine
Arbeit benötigt, um eine Strömung auf einer solchen Fläche aufrecht
zu erhalten.