"Kleine" Wirbel im Meer beeinflussen das Wetter

14. Juli 2013, 16:28
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Meeresströmungen schleppen kurzfristige Wirbel von bis hundert Kilometern Durchmesser mit sich - Forscher registrierten 600.000 solcher Phänomene

Zürich - Nicht nur Meeresströmungen, die sich über tausende Kilometer erstrecken, prägen das Klima. Auch verhältnismäßig kleine ozeanische Wirbel tragen ihren Teil bei, wie die ETH Zürich berichtet. Auch wenn diese überall in den Ozeanen auftretenden Wirbel kurzfristige Erscheinungen sind und "nur" einen Durchmesser von rund hundert Kilometern haben, müssten sie in Wettermodellen berücksichtigt werden, folgern die Forscher aus ihrer in "Nature Geoscience" veröffentlichten Studie.

Die Wirbel sind eine Konsequenz der Meeresströmungen, da diese nicht geradlinig verlaufen und unter anderem von der Topografie am Meeresgrund beeinflusst werden. Die Wirbel sind zudem nicht ortsgebunden, sondern können mit den Strömungen weitertransportiert werden und sich sogar eigenständig weiterbewegen. "Vorstellen kann man sich das wie bei einem Bach, der an einem Stein vorbeifließt. Hinter dem Stein entstehen Wirbel", sagt Ivy Frenger vom Institut für Biogeochemie und Schadstoffdynamik.

600.000 Wirbel gemessen

Um den Einfluss dieser Meereswirbel auf Wetterphänomene zu untersuchen, haben die ETH-Forscher umfangreiche Satellitendaten zur Topografie der Meeresoberfläche ausgewertet. "Weil sich das Wasser in den Wirbeln vom Umgebungswasser in der Dichte leicht unterscheidet, zeigen sich die Wirbel an der Ozeanoberfläche als Beule oder Delle", erklärt Frenger.

Die Wissenschafter untersuchten das Südpolarmeer, wo solche Wirbel besonders häufig auftreten, und werteten Daten über einen Zeitraum von knapp zehn Jahren aus. So gewannen sie Informationen zu mehr als 600.000 kurzfristig existierenden Wirbeln. Die Forscher fassten diese Daten zusammen, errechneten einen Mittelwert und verglichen sie mit Mittelwerten von Wind-, Wolken- und Niederschlagsdaten, die ebenfalls mithilfe von Satelliten erhoben wurden. 

Drehrichtung hat entscheidenden Einfluss

So konnten die Wissenschafter zeigen: Sogenannte anti-zyklonische - also auf der Südhalbkugel im Gegenuhrzeigersinn drehende - Wirbel erhöhen lokal die Windgeschwindigkeit an der Meeresoberfläche, die Wolkenbedeckung und die Regenwahrscheinlichkeit. Die in der Gegenrichtung drehenden - also zyklonischen - Wirbel haben den entgegengesetzten Effekt auf die Atmosphäre.

Das Oberflächenwasser ist in anti-zyklonischen Wirbeln wärmer als außerhalb des Wirbels, jenes in zyklonischen Wirbeln kälter. Hauptgrund für die Temperaturunterschiede ist, dass die Wirbel ihren Ursprung je nach Drehrichtung in wärmerem oder kälterem Wasser haben und ihre Ursprungstemperatur über lange Zeit beibehalten. Frenger und ihre Kollegen haben errechnet: Für jedes Grad, das der Wirbel wärmer ist, nimmt die Windstärke um etwa fünf Prozent zu, die Wolkenbedeckung um drei und die Regenwahrscheinlichkeit um acht Prozent.

Langfristig und auf eine Großregion bezogen heben die Effekte von warmen und kalten Wirbeln einander in etwa auf, sagt Frenger. Allerdings erhöhen sie die Variabilität der Atmosphäre und haben einen Einfluss auf lokale Extremereignisse. Fegt beispielsweise ein Sturm über einen Wirbel, können sich die Windspitzen ändern, also je nach Drehrichtung des Wirbels zu- oder abnehmen. Möglicherweise beeinflussen diese Wirbel auch die Richtung, die ein Sturm einschlägt. (red, derStandard.at, 14. 7. 2013)

 

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