Ozeanzirkulation und Klimadynamik

Physikalische Prozesse in Auftriebsgebieten

Meso- und submesoskalige Variabiltät in tropischen Auftriebsgebieten

Tropische Auftriebsgebiete sind durch eine hohe Variabilität in Form von mesoskaligen Wirbeln und sub-mesoskaligen Filamenten gekennzeichnet (Abb. 1). Die Wirbel können einen erheblichen Anteil an den horizontalen und vertikalen Flüssen von Masse, Wärme und gelösten Stoffen wie z.B. Nährstoffen und Sauerstoff hervorrufen. Durch die Transportprozesse werden insbesondere biogeochemische Rückkopplungen unterstützt, die beispielsweise zu intensiven Planktonblüten führen. Diese Prozesse sind durch eine sehr hohe zeitliche und räumliche Variabilität gekennzeichnet und stellen dadurch eine Herausforderung an die zu nutzenden Messkampagnen dar. Nur mit Hilfe von kombinierten Messverfahren (Satellitendaten, Schiffsmessungen, autonome Messplattformen wie Glider) lassen sich die Stoffflüsse durch die und in den Wirbeln erfassen.

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Abbildung 1: Die Meeresoberflächentemperatur im peruanischen Auftriebsgebiet gemessen vom MODIS Aqua Satelliten. Ein Zoom in die Oberflächentemperaturverteilung eines submesoskaligen Filaments gemessen von einem Gleiter ist rechts gezeigt (Thomsen et al. 2016).

  
Kombinierte Messungen auf verschieden Plattformen

Mit Hilfe von hoch aufgelösten Messungen auf verschiedenen Plattformen (Schiff, Gleiter und Verankerungen)  werden mesoskaligen Wirbel und submesoskalige Filamente vor Peru und Mauretanien untersucht. Die Probennahme vom Schiff wird dabei von den Gleitermessungen geleitet, welche via Satellit an Bord zugänglich sind. Diese angepasste und flexible Beprobung ermöglicht es, die Kopplung zwischen physikalischen und biogeochemischen Prozessen zu untersuchen.

Abbildung 2: Dreidimensionale Temperaturverteilung vor Peru gemessen zwischen dem 12. – 17. Februar 2013 mit Gleitern und schiffsbasierten Messungen. Die Gleiter Daten waren dabei über Internet an Board zugänglich und erlaubten dem Schiff gezielt Messungen druchzuführen.