Das ENSO-Phänomen

Meeresspiegel

Syn. Meeresoberfläche; Grenzfläche zwischen Atmosphäre und Hydrosphäre. Der aktuelle Meeresspiegel unterliegt zahlreichen, räumlich und zeitlich stark variierenden Einflüssen. Oberflächenwellen werden durch Schwankungen des Wind- und Luftdruckfeldes angeregt. Der Meeresspiegel steigt und fällt vor allem an den Küsten durch die Anziehungskräfte von Sonne und Mond im etwa halb- und ganztägigen Rhythmus. Der Meeresspiegel tendiert dazu, Luftdruckschwankungen auszugleichen (inverser Barometereffekt). Schließlich ergeben sich Wasserstandsänderungen durch Verlagerung von Meeresströmungen und Dichteunterschiede des Wassers, die durch Veränderungen von Temperatur- und Salzgehalt verursacht werden. Sekundärkräfte wie die Corioliskraft, Reibung und Reflexion beeinflussen ebenfalls den Meeresspiegel.

Der mittlere Meeresspiegel ist die über längere Zeiträume gemittelte Meeresoberfläche. Sie richtet sich in erster Näherung nach dem Erdschwerefeld, d.h. senkrecht zur Lotrichtung aus, fällt jedoch nicht völlig mit einer Äquipotentialfläche des Erdschwerefeldes, bzw. dem Geoid zusammen. Durch stationäre Strömungssysteme bildet sich zusätzlich eine permanente Meerestopographie von 1-2 m aus. Schließlich unterliegt der mittlere Meeresspiegel einer ständigen Deformation von ca. 0,1 - 0,2 m durch die permanente Tide von Sonne und Mond. Die genaue Kartierung des mittleren Meeresspiegels ist durch Satellitenaltimetrie möglich. Durch den dominanten Einfluss des Erdschwerefeldes und die unregelmäßige Verteilung der Erdmassen bilden sich im mittleren Meeresspiegel tektonisch-morphologische Strukturen wie Tiefseerinnen, Bruchzonen und unterseeische Berge ab.

Die Schwerkraft ist mit Abstand der wichtigste Einflussfaktor auf die Meereshöhe, er kann bis zu 150 m betragen. Alle anderen Faktoren tragen zusammen genommen weniger als 5 m bei.

Satellitenaltimeter machen seit dem Start von TOPEX/Poseidon im Jahre 1992 präzise Messungen des Meeresspiegels. Dieser Mission folgten 2001 Jason-1 und 2008 Jason-2. Im Januar 2016 haben die NASA und ihre internationalen Partner (CNES, NOAA und EUMETSAT) Jason-3 gestartet und gewährleisten damit die Datenkontinuität.

IPCC: Fundamental Definitions and Concepts

The height of the ocean surface at any given location, or sea level, is measured either with respect to the surface of the solid Earth (Relative Sea Level (RSL*)) or a geocentric reference such as the reference ellipsoid (geocentric sea level). RSL is the more relevant quantity when considering the coastal impacts of sea level change, and it has been measured using tide gauges during the past few centuries and estimated for longer time spans from geological records.
Geocentric sea level has been measured over the past two decades using satellite altimetry. A temporal average for a given location, known as Mean Sea Level (MSL**), is applied to remove shorter period variability. It is common to average MSL spatially to define global mean sea level (GMSL***).
In principle, integrating RSL change over the ocean area gives the change in ocean water volume, which is directly related to the processes that dominate sea level change (changes in ocean temperature and land-ice volume). In contrast, a small correction (-0.15 to -0.5 mm yr-1) needs to be subtracted from altimetry observations to estimate ocean water volume change. Local RSL change can differ significantly from GMSL because of spatial variability in changes of the sea surface and ocean floor height (see FAQ 13.1 and Section 13.6).

*RSL: Sea level measured by a tide gauge with respect to the land upon which it is situated.
**MSL: The surface level of the ocean at a particular point averaged over an extended period of time such as a month or year. Mean sea level is often used as a national datum to which heights on land are referred.
***GMSL: fehlt im Glossar
Quelle: IPCC, 2013: Climate Change 2013 - The Physical Science Basis (S. 1142)