Wärmetransport

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[1982]  die  Massenerhaltung  über  den  gesamten  Schnitt  und  umgehen  damit  vollständig  die
Wahl  eines  Referenzniveaus  zur  Abschätzung  der  absoluten  meridionalen  Geschwindigkeit.
b.  Deßnition  in  der  vorliegenden  Arbeit
Um  in  der  vorliegenden  Arbeit  historische  Datensätze  in  die  Analyse  einbinden  zu  können,  bei
denen  keine  direkten  Strömungsmessungen  vorliegen  und  somit  keine  konsistenten  Abschätzungen ­
  ermöglichen,  wird  eine  Zerlegung  des  absoluten  meridionalen  Wärmetransports  in  einzelne ­
  Komponenten  nach  Hall  und  Bryden  [1982]  vorgenommen.  Jedoch  wird  der  Beitrag  der
barotropen  Komponente  zunächst  aus  klimatologischen  Daten  des  Windschubs  abgeschätzt
und  anschließend  mit  direkten  Strömungsmessungen  von  Meinen  [1998]  verglichen.  Für  die
inverse  Berechnung  des  absoluten  meridionalen  Wärmetransports  der  Region  nördlich  des
WOCE-Schnitts  A2  bzw.  seiner  Divergenz  sei  auf  Woelk  [2000]  verwiesen.
Unter  der  Voraussetzung  der  Erhaltung  der  Masse  lässt  sich  der  absolute  meridionale  Wärmetransport ­
  nach  Hall  und  Bryden  [1982]  in  einzelne  skalare  Größen  zerlegen:
H  =  Mßk  Cp  (&Ek  —  0.42)  +  M Sv  Cp  (©AMC  -  0.42)  +
LpB
I  jdpdx^  (v bk ©  +  r4©')  .  (1.15)
Der  Ekman-Transport  wird  dabei  mit  der  Temperaturdifferenz  zwischen  der  mittleren  Temperatur ­
  der  oberen  50  m  0^  und  der  mittleren  Temperatur  des  gesamten  Schnittes  0.42  multipliziert. ­
  Mit  einer  gewichteten  Temperatur  ©£*.•—(20(0  m)  +  0(50  m))/3  wird  der  Transport ­
  in  der  Ekman-Schicht  durch  einen  Transport  mit  der  mittleren  Temperatur  des  gesamten
Schnittes  kompensiert.  Analoges  gilt  für  die  barotrope  Komponente  des  Wärmetransports.
Sie  wird  mit  der  Differenz  zwischen  der  mittleren  Temperatur  des  westlichen  Randstroms,
des  Nordatlantischen  Stroms,  &nac  und  642  multipliziert,  so  dass  der  barotrope  Transport
im  westlichen  Randstrombereich  durch  einen  Transport  über  den  restlichen  Schnitt  kompensiert ­
  wird  (siehe  Kapitel  1.1,  auch  für  die  Berechnung  des  baroklinen  Geschwindigkeitsfeldes).
Da  das  Temperaturfeld  von  zeitlichen  Änderungen  auf  kleineren  Skalen  relativ  unabhängig
ist,  lässt  sich  die  barokline  Komponente  nach  Hall  und  Bryden  [1982]  weiterhin  zerlegen  -
in  eine  zonal-integrierte  Komponente  ^(■^©(•z)  und  in  die  Abweichung  vom  zonalen  Mittel
v'(x,z)Q'(x,z).  Das  zonale  Mittel  -  die  Overturning-Komponente  -  beschreibt  den  meridionalen ­
  Netto-Transport  in  jeder  Tiefe,  der  die  zonal-integrierte  potentielle  Temperatur  relativ ­
  zu  einem  Referenzwert  (üblich:  Qftef  —  0°C)  advektiert.  Die  Abweichung  vom  zonalen
Mittel  (oder  das  Residuum)  beschreibt  die  Korrelation  von  potentieller  Temperatur  und  barokliner
  Geschwindigkeit  in  der  horizontalen  Ebene  ohne  einen  Netto-Massentransport,  das
(mesoskalige)  Wirbelfeld  des  Wärmetransports.  Der  Beitrag  des  Transports  durch  die  Bering
Straße  zu  (1.15),  um  die  globale  Energiebilanz  zu  schließen,  ist  vernachlässigbar  [Hall  und
Bryden,  1982].
In  Abhängigkeit  von  der  Region  liefern  die  einzelnen  Komponenten  einen  unterschiedlichen
Beitrag  zum  absoluten  meridionalen  ozeanischen  Wärmetransport.  In  Regionen  mit  einem  flachen ­
  Randstrom  dominiert  bei  quasi-direkten  Berechnungen  die  barotrope  Komponente,  wie
z.B.  bei  Hall  und  Bryden  [1982]  und  Lavin  [1999],  ebenso  wie  bei  Friedrichs  und  Hall  [1993],
die  den  ozeanischen  Wärmetransport  über  die  geographische  Breite  von  24.5°N  bzw.  von