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Kapitel  4

Niederfrequente  Variabilität  entlang  W0CE/A2

4.1  Variabilität  der  thermohalinen  Struktur  entlang  von  Isobaren  und
neutraler  Flächen

Die  zeitliche  Abdeckung  der  fünf  Realisierungen  des  WOCE-Schnitts  A2  ermöglicht  aufgrund
der  konsistenten  räumlichen  (horizontalen  und  vertikalen)  Auflösung  eine  Aussage  über  die
interanuelle  Modifikation  der  thermohalinen  Struktur  der  90er-Jahre.  Ist  die  jährliche  und
zwischenjährliche  Variabilität  abgeschätzt,  lassen  sich,  im  Vergleich  mit  den  zwei  früheren
hydrographischen  Aufnahmen,  die  Veränderungen  der  thermohalinen  Struktur  auf  klimarelevanten ­
  dekadischen  Zeitskalen  einordnen.  Ebenso  besteht  die  Möglichkeit,  der  Frage  nachzugehen, ­
  welche  physikalischen  Mechanismen  die  Modifikation  der  einzelnen  Wassermassencharakteristika ­
  auf  den  unterschiedlichen  Zeitskalen  kontrollieren  bzw.  welche  Antriebsfelder  für
die  Modifikationen  verantwortlich  sind.  Dabei  gilt  es  generell  die  Frage  zu  beantworten,  wie
die  Änderungen  des  Dichtefeldes  der  oberflächennahen  Schicht  in  den  Entstehungsregionen
der  einzelnen  Wassermassen,  in  der  die  Erhaltung  der  potentiellen  Vorticity  (siehe  Kapitel
1.1.)  nicht  gewährleistet  ist,  vom  quasi-stationären  Ozean  balanciert  werden.
Die  geographische  Verteilung  von  Wärmezu-  und  -abfuhr,  Niederschlag  und  Verdunstung  und
mechanischer  Energie  (aufgrund  des  vorherrschenden  Windfeldes)  ruft  in  der  oberflächennahen ­
  Schicht  des  Ozeans  einen  Zyklus  von  Vermischung  und  Homogenisierung  hervor  (z.B.
turbulente  Vermischung  durch  Konvektion  und  “mechanisches  Rühren”)  [Marshall  et  ai,
1999].  Dadurch  ändern  sich  sowohl  die  Eigenschaften  der  Wassermassen  als  auch  das  Volumen ­
  der  durchmischten  Schicht.  Dichteänderungen  an  der  Ozeanoberfläche  können  demnach
durch  Auftriebsänderungen  verursacht  werden  oder  adiabatisch  (mechanisch).  Der  Auftrieb
hat  zwei  Komponenten  -  eine  thermische  und  eine  haline;  die  thermische  beträgt  ca.  zwei
Drittel  und  die  haline  ein  Drittel  [Speer  et  al.,  1995].
Um  mögliche  physikalische  Mechanismen  zu  identifizieren,  die  zeitliche  und  räumliche  Differenzen ­
  der  thermohalinen  Struktur  zwischen  wiederholten  hydrographischen  Schnitten  erklären, ­
  greifen  Bindoff  und  McDougall  [1994]  auf  eine  Methodik  von  Pingree  [1972]  zurück.
Voraussetzung  ist  dabei,  dass  geänderte  Auftriebsbedingungen  an  der  Ozeanoberfläche  advektiv
  und  nicht  diffusiv  balanciert  werden.  Die  Autoren  zerlegen  in  ihrem  impliziten  “Ventilationsmodell”
  den  atmosphärischen  Antrieb  an  der  Ozeanoberfläche  in  drei  Komponenten.  Die
erste  Komponente  beschreibt  die  Reaktion  des  Ozeans  auf  Änderungen  des  Wärmeaustau ­