3. Kühle zu den Tropen und Wärme zu den hohen Breitengraden
Der Strahlungshaushalt der Erde
Die Erde ist fortwährend der Sonneneinstrahlung ausgesetzt. Ein Großteil der Sonnenenergie liegt im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Ebenfalls wird von der Erde auch Energie (langwellige Thermalstrahlung) ins Weltall ausgestrahlt. Die Bilanz von Gewinn and Verlust von Strahlungsenergie wird Strahlungshaushalt der Erde genannt.
Die Abbildung rechts zeigt den Strahlungshaushalt der unterschiedlichen Breitengrade.
- Wie unterscheidet sich der Strahlungshaushalt der höheren Breiten von dem der Tropengebiete?
- Welche Erklärung könnte es für den Unterschied geben?
Für den Wärmetransfer gibt es drei wichtige Mechanismen.
- In der Atmosphäre:
- durch die Bewegung warmer und kalter Luftmassen (Winde)
- als latente Wärme in Wasserdampf: In den Tropen verdunstet Meerwasser in die Atmosphäre; in den oberen Breitengraden kondensiert es und bildet Wolken, Regen oder Schnee.
- Im Ozean: durch ein System warmer und kalter Strömungen
Ein System von Oberflächen- und Tiefenströmungen
Das System von Oberflächen- und Tiefenströmungen, dass die Tropen kühlt und die hohen Breiten wärmt, ist als globales Förderband bekannt. Wie ein riesiges Förderband transportiert es Wärme, Salz, Nährstoffe und gelöste Gase wie Kohlendioxid und Sauerstoff in alle Teile der Weltmeere.
Angetrieben wird das Förderband von zwei unterschiedlichen ‘Motoren’ .
- Bewegungen in den oberen hundert bis tausend Meter Tiefe werden hauptsächlich vom Wind angetrieben, daher auch die Bezeichnung windgetriebene Oberflächenzirkulation.
- Die vertikale Zirkulation wird von Salzgehalt- und Temperaturunterschieden im Meerwasser hervorgerufen, daher die Bezeichnung thermohaline Zirkulation, (thermo ~ Temperatur; haline ~ salzig).
Die messbare Strömung ist eine Kombination beider Systeme.
Windgetriebene Oberflächenströmungen
Sollten Sie Kapitel 2 gelesen haben, werden Sie die Karte rechts wieder erkennen. Sie zeigt die windgetriebene Zirkulation mit den fünf subtropischen Wirbeln, dem Antarktischen Zirkumpolarstrom, sowie zwei subpolaren Wirbeln auf der Nordhalbkugel.
Die Thermohaline Zirkulation (THC - Thermohaline Circulation).
Im Gegensatz zur windgetriebenen Zirkulation umfasst die THC auch Bewegungen in der Tiefsee. Sie entsteht durch das Abkühlen und Absinken von Wasser in den oberen Breiten, um danach durch vertikales Vermischen langsam wieder an die Oberfläche aufzusteigen. Eine Rundreise mit dem globalen Förderband dauert im Normalfall mehrere hundert Jahre.
- Wo entsteht Tiefenwasser, sobald Oberflächenwasser absinkt?
- Bezeichnet man Wasser, das vor Kurzem die Oberfläche verlassen hat, als ‘neues’ Tiefenwasser, in welchem Ozean befindet sich dann das älteste Tiefenwasser?
- Wie unterscheidet sich die Rolle des Atlantik in der THC von derjenigen des Pazifik und des Indischen Ozeans?
Quelle: UNEP
