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Kapitel 1: Transportgrößen im Ozean 
In der Grenzschicht zwischen Wasser und Luft findet sowohl die Übertragung von Energie 
in diversen Formen statt, als auch der Austausch von Impuls und Stoff (z.B. von Süßwasser 
durch Verdunstung, Kondensation und Niederschlag, sowie durch den kontinentalen Abfluss 
oder von Mineralien und Gasen). Bei einigen Prozessen findet eine gleichzeitige Übertragung 
statt, beispielsweise von Wärme und Stoff, wie bei der Verdunstung. Im wesentlichen bestim 
men drei Prozesse die Wechselwirkung zwischen Ozean und Atmosphäre, die in ihrer Summe 
die Erhaltung der Energie und Masse innerhalb dieses Systems gewährleisten. 
Der Antrieb der Wechselwirkungen innerhalb des gekoppelten Systems Ozean-Atmosphäre 
erfolgt durch ca. 70% der totalen kurzwelligen Sonnenstrahlung. Die vom Ozean absorbier 
ten 50% verteilen sich anschließend auf folgende Prozesse: mit annähernd der Hälfte dieses 
Betrags (~24%) erwärmt der Ozean die Atmosphäre indirekt durch freiwerdende Verdamp 
fungswärme bei der Verdunstung, der Übertragung sogenannter latenter Wärme (1). Gleich 
zeitig wird durch die Verdunstung, zusammen mit dem Niederschlag, der Wasserkreislauf 
zwischen Ozean und Atmosphäre bestimmt, die globale Süßwasser- bzw. Salzbilanz im Ozean 
gebildet.. Die direkte Erwärmung der Atmosphäre (~6%) durch die Übertragung sensibler 
(fühlbarer) Wärme (2) wird eher von der Impulsübertragung des Windfeldes kontrolliert als 
von der direkten Wärmeleitung. Der restliche Betrag (~20%) wird zur Erwärmung der Ozea 
noberfläche verwendet und damit zum Antrieb der internen Dynamik des Ozeans (3), wie 
der Advektion, der vertikalen Konvektion und der Vermischung von Wärme. Diese transpor 
tierte Wärmemenge wird später in Form langwelliger Strahlung an die Atmosphäre (~14%) 
und direkt in den Weltraum (~6%) abgegeben [Peixoto und Oort, 1992]. Die Wärmeabgabe 
des Ozeans an die Atmosphäre erhöht die innere und potentielle Energie der Atmosphäre, 
welche sie wiederum in Form langwelliger Strahlung in den Weltraum (~64%) abgibt. Damit 
schließt sich die globale Energie- bzw. Strahlungsbilanz; der Netto-Wärme- und Süßwasser 
umsatz zwischen Ozean und Atmosphäre ist annähernd gleich Null. 
Die funktionale Abhängigkeit der solaren Einstrahlung von der geographischen Breite führt 
zur bekannten klimatischen Zonierung der Erde, dem Wärmeüberschuss in den Tropen und 
dem Wärmemangel in den polaren Regionen. Im globalen Mittel existiert eine maximale 
Abgabe latenter Wärme vom Ozean an die Atmosphäre in den Subtropen und eine mini 
male Abgabe sensibler Wärme in den Tropen. Der Wärmeverlust des Ozeans in den Tropen 
durch die Abgabe sensibler und latenter Wärme an die Atmosphäre reicht nicht aus, um 
die Erhöhung der innere Energie aufgrund der einfallenden Strahlung zu balancieren und 
sie wird der Zirkulation in den Subtropen und den polaren Gebieten des Weltozeans zu 
geführt [Dietrich et «/., 1975]; die regionalen Unterschiede der Wärrnebilanz zwischen Ozean 
und Atmosphäre werden also durch horizontale Wärmeströmungen im Ozean ausgeglichen. 
Der Ozean besitzt demnach die Aufgabe, den Wärmeumsatz zu lokalisieren. Durch Wärme 
strömungen von niederen zu höheren geographischen Breiten soll ein stationärer Zustand 
erreicht werden, bei dem die lokale mittlere Temperatur konstant, bleibt [Gurtemicht und 
Schott, 1997]. Durch natürlich vorhandene Treibhausgase der Atmosphäre, wie Wasserdampf 
und Kohlendioxid, aber auch durch anthropogene Spurenstofle. wie Fluorchlorkohlenwasser 
stoffe, wird ein Teil der langwelligen Ausstrahlung absorbiert. Die Atmosphäre erwärmt sich 
und emittiert selbst langwellige Strahlung [Gill, 1982]. Durch diesen “Treibhauseffckt” ändert 
sich das Strahlungsgleichgewicht bzw. das Klima der Erde, ebenso wie sich die prozentuale 
Wärmemenge erhöht, die dem Ozean zur “Umverteilung” zur Verfügung steht. 
Die direkte Wärmeübertragung vom Wasser an die Luft ist wesentlich begünstigt gegenüber 
dem umgekehrten Prozess, denn die physikalischen Eigenschaften von Wasser und Luft wei