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Syn. Schrumpfungsinversion; Inversion, die bei großräumigem Absinken von Luft in Hochdruckgebieten entsteht. Dazu müssen Luftpakete eine große Strecke absinken und sich dabei trockenadiabatisch erwärmen. Nach der Absinkbewegung kommt es in der Temperaturkurve zu einer Temperaturumkehr.
Absinkinversionen sind als großräumige Phänomene typisch für dynamische Hochdruckgebiete (Subtropenhochs, Passatinversion) und können auch durch eine thermisch labile Grundschicht gekennzeichnet sein. Bei ausreichendem Wassergehalt bilden sich unterhalb der Inversion niedrige Wolken (z.B. Cumulus humilis).
Bezeichnung für mit vertikalen Bewegungen verbundene Vorgänge in der Atmosphäre, bei denen sich in einem als isoliert angenommenen Luftpaket physikalische Eigenschaften, wie z.B. Temperatur, Druck, Dichte oder Feuchtigkeit ändern, ohne dass zwischen dem Luftpaket und der Umgebungsluft oder der Erdoberfläche ein Wärmeaustausch stattfindet.
Eine Sammlung von festen oder flüssigen Partikeln in der Luft mit einer typischen Grösse zwischen 0,01 und 10 mm, die mindestens ein paar Stunden in der Atmosphäre bleiben. Aerosole können entweder natürlichen oder anthropogenen Ursprungs sein. Sie können das Klima auf zwei Arten beeinflussen: Direkt durch Streuung und Absorption der Strahlung, und indirekt als Kondensationskerne für die Wolkenbildung oder durch die Veränderung der optischen Eigenschaften und der Lebensdauer von Wolken. Aerosole sind auch wesentlicher Bestandteil des Tropical Haze.
Syn. Aktualitätsprinzip, wichtigste Grundlage zur Interpretation aller geologischen und damit auch atmosphärischen und ozeanischen Geschehnisse. Die Theorie des Aktualismus geht von der stetigen Gültigkeit der physikalischen, chemischen und biologischen Gesetze aus und folgert, daß die geologischen Prozesse der Vergangenheit in vergleichbarer Weise wie heute abgelaufen sind. Die aktualistische Betrachtungsweise hat sich zwar für die Deutung vieler geologischer Erscheinungen, insbesondere durch die Erkenntnisse der Aktuogeologie, bewährt, aber für spezielle Bereiche gelten Einschränkungen. Einerseits laufen manche geologischen Prozesse wie Orogenesen oder Transgressionen für menschliche Begriffe so langsam ab, daß rezente Vergleiche schwierig sind. Andererseits unterlag der physische Werdegang und die biologische Entwicklung der Erde Einflüssen, die in der Gegenwart nicht zu beobachten sind. Grundsätzlich muss jede geologische Forschung die Gültigkeit und Grenzen des aktualistischen Prinzips von neuem prüfen.
Auch in der ENSO-Forschung nutzt man den aktualistischen Ansatz, indem man heutige Erfahrungen in die Vergangenheit projiziert. Dabei kommt man zu dem Schluss, dass Umweltveränderungen ähnlicher Art wie die, die man heute auf ENSO-Ereignisse zurückführt, damals auch von ähnlichen atmosphärischen und ozeanischen Prozessen hervorgerufen werden.
Das Verhältnis von reflektierter und gestreuter kurzwelliger Strahlung zur gesamten einfallenden Strahlungsenergie ist die Albedo eines Körpers, oft ausgedrückt im Prozentwert der einkommenden Strahlung. Ein Körper, der alle Wellenlängen der Globalstrahlung, nicht nur die sichtbaren, vollständig absorbiert, wird als "absolut schwarzer Körper" definiert.
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Der Sensor MODIS an Bord des NASA-Satelliten Terra misst sehr präzise das von der Erdoberfläche in den Weltraum reflektierte Sonnenlicht. Die Kenntnis der quantitativen Reflektivität (Albedo) hilft Wissenschaftlern beim Verständnis und bei der Vorhersage von kurzfristigen Wettermustern und langfristigen Klimatrends mit Hilfe der verschiedenen Oberflächencharakteristika (s. Pressemitteilung).
Die Farben in der Abbildung stellen Albedowerte von 0 bis 0,4 dar. Rote Gebiete repräsentieren helle, am stärksten reflektierende Oberflächen; gelbe und grüne Farben stehen für mittlere Werte, während blaue und violette Farben relativ dunkle Oberflächen darstellen. Bei weißen Flächen waren keine Daten verfügbar, von den Wasserflächen der Ozeane liegen bei dieser Abbildung keine Albedowerte vor. Die Grafik ist ein Komposit aus Daten einer 16-tägigen Messperiode (7.-22. April 2002).
Image courtesy Crystal Schaaf, Boston University,Relativ glatte Oberflächen wie Wasser, Schnee, Sand oder auch bestimmte Laubarten haben eine relativ hohen Anteil spiegelnder Reflexion, ihre Albedo ist deshalb stark abhängig vom Einfallswinkel der Sonnenstrahlung. Für die Erde mit einem Ozeananteil von 71 % zu 29 % Land, mit ihrer wechselnden Oberflächenbeschaffenheit und ihrer Bewölkung beträgt die Gesamtalbedo 32 %, d.h. 32 % der am Rande der Atmosphäre auftreffenden Sonnenstrahlung gehen ungenutzt in den Weltraum zurück.
| Wasser, Sonnenhöhe 40-50° | 7-10 | Laubwald | 10-20 |
|---|---|---|---|
| Wasser, Sonnenhöhe um 20° | 20-25 | Nadelwald | 5-15 |
| Schneedecke frisch | 75-95 | Tundra | 15-20 |
| Schneedecke gealtert | 40-70 | Grasfläche | 10-20 |
| See-Eis | 30-40 | Haufenwolken | 70-90 |
| Sandfelder trocken/naß | 35-45 / 20-30 | Schichtwolken | 40-60 |
Nordpazifisches Tiefdruckgebiet mit hoher Beständigkeit, das neben dem nordatlantischen Islandtief das zweite wichtige Aktionszentrum der Westwindzone auf der Nordhalbkugel darstellt.
Artenreiche und vielgestaltige Pflanzengruppe, ein- bis vielzellig, verschieden gefärbt, meist autotroph und hauptsächlich in lichtdurchflutetem Wasser vorkommend: Grünalgen, Goldalgen, Kieselalgen, Braunalgen und Rotalgen. Die Blaualgen haben keinen echten Zellkern. Die meisten Algen enthalten Chlorophyll, das aber von anderen Farbstoffen überdeckt sein kann (vgl. Namensgebung). Algen bilden eine wichtige Grundlage für die folgenden Glieder der Nahrungskette.
Verschiedene Meeresalgen dienen zur Gewinnung von Jod, Brom, Karrageen u.a., manche Grünalgen (z.B. Chlorella) zur Erzeugung von Eiweiß. Algen sind wichtig für die Selbstreinigung der Gewässer und die biologische Abwasserreinigung. Landalgen besiedeln Felsen, Baumrinden und Böden. Vorkommen seit dem Präkambrium.
Engl. Akronym für Autonomous Nutrient Analyzer In Situ; Instrument für autonomes Langzeitmonitoring der Ozeane. ANAIS kann deren Gehalt an Nitrat, Silikat und Phosphat aufzeichnen. Das Instrument ist auf dem vom französischen Labor entwickelten Fahrzeug YOYO montiert.
Weitere Informationen: http://www.legos.obs-mip.fr/en/projets/anais/
Einer der längsten Gebirgszüge der Erde (7.500 - 8.000 km), der sich in Südamerika in unmittelbarer Nähe zur Pazifikküste von den Ufern der Karibik bis zur Magellan-Straße erstreckt. Seine Breite schwankt zwischen 200 und 700 km und erreicht mit dem Aconcagua seine höchste Erhebung über dem Meeresspiegel (6.959 m). Die Anden verzweigen sich immer wieder in einzelne Bergketten. In den zentralen Anden errreicht die Erdkruste eine Mächtigkeit von 70 km.
Die Faltung und Hebung der Gesteinsmassen setzte während der Kreidezeit ein, als sich entlang einer 6.700 km langen Subduktionszone die ozeanische Nazca-Platte unter die südamerikanische Festlandsplatte zu schieben begann. Noch heute beträgt der Subduktionsbetrag fast 10 cm/a. Davon zeugen häufige Vulkanausbrüche und Erdbeben. Gleichzeitig entstehen bei diesem Prozess wichtige Rohstofflagerstätten.
Die Flüsse, die zum Pazifik fließen, sind kurz und nicht sehr mächtig, da an der Westseite nur wenig Regen fällt.
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Von griech. anómalos (uneben), allgemein: Abweichung von der Regel. Der Begriff wird in der Meteorologie und Klimatologie häufig benutzt. So ist die Abweichung von der normalen (durchschnittlichen) Niederschlagsmenge genau so wichtig wie die mittlere oder durchschnittliche Niederschlagsmenge. Im Dezember 1997 war beispielsweise die zentrale Amazonasregion (Para) deutlich niederschlagsreicher als der Nordosten (Nordeste), vgl. Abb. 1. Die Niederschlagsanomalien belegen allerdings, dass Para ungewöhnlich trocken war, was für den ariden Nordeste nicht zutraf (Abb. 2). Trockenphasen im Amazonasgebiet kommen häufig während El Niño-Ereignissen vor, wie dies 1997 der Fall war.
Im Unterschied zum zweiten starken El Niño des 20. Jh. (1982/3) brachte das Ereignis von 1997/8 keine ausgeprägte Trockenheit für Australien. Der nordaustralische Monsun war sogar stärker als normal. (Abb. 3)
Beim Parameter SST zeigte sich das El Niño-Ereignis nur undeutlich in den absoluten Temperaturwerten (Abb. 4), wohingegen es in den Anomaliewerten klar zum Ausdruck kommt (Abb. 5).
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Quelle: Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (Brasilien)
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Quelle: Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (Brasilien)
Quelle: NOAA Climate Prediction Center 
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Quelle: Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (Brasilien)
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Quelle: Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (Brasilien)Menschengemacht oder als Ergebnis menschlicher Aktivitäten.
Ein Hochdrucksystem, in dem Winde auf der Nordhalbkugel im Uhrzeigersinn wehen, auf der Südhalbkugel entgegen dem Uhrzeigersinn.
Ostwärts gerichteter, schmaler und träge fließender Ast der tropischen Strömungskreise, in dem Teile der westwärts transportierten Wassermassen des Nord- und des Südäquatorialstromes retourniert werden.
Quelle: Global Aquaculture Alliance (übersetzt) Die Haltung und Vermehrung von aquatischen Pflanzen und Tieren zu gewerblichen, wissenschaftlichen und freizeitorientierten Zwecken unter kontrollierten Bedingungen. Unter anderem werden Wassertiere zur Erzeugung von Nahrungsmitteln, Industrieprodukten, zu Zierzwecken oder für die Sportfischerei gehalten. Weltweit werden mehr als 260 Arten (Algen, Muscheln, Krebse, Fische) traditionell extensiv oder industriell mit hohem Kapitalaufwand gezüchtet. Diese Aktivitäten können sowohl in natürlichen Gewässern, wie auch in künstlichen Wasserbecken erfolgen. Marine Aquakulturen werden im Unterschied zu den landgestützten Kulturen auch als Marikulturen bezeichnet.
Aquakultur gibt es mindestens seit 500 v.Chr., sie hat aber erst in den letzten Jahrzehnten eine enorme Zunahme erfahren. Ein Schwerpunkt liegt auf der Produktion von zumindest vormals hochpreisigen Produkten, die häufig frisch vermarktet werden. Dazu gehören Garnelen, Langusten, Lachs, Forellen und Austern. Aquakulturen liefern etwa ein Viertel des weltweiten Angebots an Fisch und Krustentieren.
Aquakultur ist verstärkt in die Kritik geraten durch umweltbelastende, häufig industrielle Haltungssysteme und durch den hohen Input von tierischem Eiweiß, insbesondere von Fischmehl. Aquakulturen verwerten gegenwärtig 35 % des weltweiten Fischmehlangebots mit steigender Tendenz. Die häufig behauptete Schonung der ozeanischen Fischbestände verkehrt sich zumindest für einige Arten von Aquakultur ins Gegenteil (Nature 405, 2000; p. 1017-1024).
Im Anhang befindet sich eine Grafik zum Wirkungsgefüge der Fischmehlthematik.
Shrimp farming führte in Entwicklungsländern zur gezielten Vernichtung von Mangroven. Mittlerweile soll dieser Prozess gestoppt sein, und es sollen sogar Aufforstungsprogramme durchgeführt werden. Die in China verbreiteten Aquakulturen setzen hingegen überwiegend pflanzenfressende Fischarten und Invertebraten ein und sind hinsichtlich ihrer Konversionsraten günstig zu beurteilen.
Bezeichnung für eine Inselgruppe im Ozean, z.B. der Malaiische Archipel mit den Großen und Kleinen Sundainseln, Molukken und Philippinen.
Seit 2000 im Aufbau befindliches, multinational getragenes System von ozeanweit ausgesetzten Treibbojen (floats) zur profilierenden Messung von Temperatur, Salinität und Wasserströmung der oberen 2 km Wassersäule.
Der Name 'Argo' wurde gewählt, um die starke Komplementärbeziehung zwischen der Treibbojenflotte mit der Altimetermission des Satelliten Jason zu betonen.
Die Treibbojen werden von Forschungsschiffen ausgesetzt. Sie sind Bestandteil der Klima- und Meeresbeobachtungssysteme (Global Climate Observing System/Global Ocean Observing System GCOS/GOOS) und liefern Daten für CLIVAR (Climate Variability and Predictability Experiment) und GODAE (Global Ocean Data Assimilation Experiment). Die frei verfügbaren Daten dienen u.a. dazu, Ozeanvorhersagemodelle und gekoppelte Ozean-Atmosphäre-Modelle zu entwickeln und zu verbessern. Da über 90 % der beobachteten Zunahme des Wärmegehalts des Systems Luft/Land/Meer innerhalb der vergangenen 50 Jahre im Ozean registriert wurden, wird Argo effektiv den Puls der globalen Wärmebilanz messen.
Im endgültigen Ausbaustadium werden über 3000 Treibbojen 100.000 T/S-Profile und Strömungsmessungen aus allen Bereichen der Weltmeere liefern.
Die Bojenroboter verbringen die meiste Zeit in der Tiefe und tauchen in regelmäßigen Abständen auf, um dabei ihre profilierenden Messungen durchzuführen und die Daten zu übermitteln, sodass sie innerhalb von Stunden der Öffentlichkeit zur Verfügung stehen.
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Quelle: UCSDWeitere Informationen:
Wüstenregion im Norden Chiles mit einer Fläche von etwa 363.000 km². Sie ist eines der trockensten Gebiete der Erde. Im Westen wird sie durch Berge der Küstenkordilleren entlang der pazifischen Küste begrenzt, im Osten von einer Gebirgskette der Anden. Durch die hohe Lage (etwa 800 bis 1.000 m) ist es in der Atacama relativ kühl, die Temperatur liegt bei durchschnittlich 18,3 °C. Die Vegetation ist äußerst spärlich.
Syn. Peru-Chile-Graben; Tiefseegraben vor der Westküste Südamerikas. Er besitzt eine maximale Breite von 50 km und eine größte Tiefe von 8.065 m. Die Längenabgrenzungen sind offenbar umstritten, so reichen die Angaben von 1.500 km über 5.900 km bis zu 8.000 km (westl. Kolumbien bis Tierra del Fuego)! Der Graben liegt ca. 160 km vor der peruanisch-chilenischen Küste. Die Mindestentfernung der 6.000-m-Tiefenlinie vom Festland beträgt 45 km. Der Atacamagraben markiert die Subduktion (ca. 9 cm/a) der Nazca-Platte unter die südamerikanische Platte und liegt vor einer Zone von aktivem Vulkanismus.
Die aus einem Gemisch aus verschiedenen Gasen bestehende, ca. 1.000 - 3.000 km mächtige Lufthülle der Erde. Die wesentlichsten Bestandteile in Volumenprozent sind Stickstoff (78,09 %), Sauerstoff (20,95 %), Wasserdampf (stark wechselnd, Ø1,3 %) sowie Edelgase (<1 %). Dazu kommen ca. 0,03 % Kohlendioxid, variable Mengen Staub, Meersalz und Spurenstoffe einschließlich Abgasen. Die Stoffzusammensetzung ändert sich mit Ausnahme der Anteile von Wasserdampf und Sauerstoff bis in ca. 100 km Höhe nicht. Ständige Bewegungsvorgänge in der Atmosphäre verhindern eine Entmischung entsprechend der spezifischen Dichte.
Die Luftdichte nimmt mit der Höhe ab. Der Normaldruck in Meereshöhe auf 45° Breite beträgt 1013,25 hPa bei einer Temperatur von 15 °C. In einer Höhe von 5,6 km beträgt der Luftdruck noch 510 hPa. Die Hälfte der gesamten Atmosphärenluft liegt unter diesem Niveau. Oberhalb dieser Höhe verringert sich der Luftdruck alle weitere 5,6 km jeweils um ca. die Hälfte. So beträgt er in 80 km Höhe nur noch 0,0009 hPa. Die Temperatur nimmt bis in etwa 10 km Höhe um ca. 0,65 °C/100 m ab.
Die Atmosphäre weist eine deutliche Schichtung auf. Die einzelnen Schichten Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre, Thermosphäre und die Exosphäre variieren in Abhängigkeit von der geographischen Lage und von saisonalen Veränderungen.
Von besonderer Bedeutung für das Wettergeschehen ist die untere Schicht, die Troposphäre. Sie wird von der Tropopause begrenzt, deren Höhenlage von ca. 8 km (Polargebiete) auf ca. 17 km (Äquator) ansteigt. Die Lufttemperatur erreicht dort zwischen -50 °C und -80 °C. Die anschließende Stratosphäre reicht bis in ca. 50 km Höhe und enthält wegen des geringen Wasserdampfgehaltes fast keine Wolken. Die Temperaturen bleiben mit zunehmender Höhe zunächst konstant. In der oberen Stratosphäre nehmen sie infolge der Absorption der solaren UV-Strahlung durch das hier angereicherte Ozon (Anteil des Ozons: 0,001 %) auf 10 °C zu. In der Troposphäre unterscheidet man zusätzlich noch zwischen der Grundschicht (Peplosphäre), die nach oben mit einer Inversion (Peplopause) abschließt und der darüber liegenden "freien" oder höheren Troposphäre. Die Höhe der Peplopause kann stark schwanken und liegt im Mittel bei ca. 1.500 m. In der Grundschicht vollzieht sich der Energie- und Stoffaustausch mit der Erdoberfläche, dort ist die Bodenreibung wirksam und die Hauptdunstmasse enthalten. Die Grundschicht weist die Hauptwitterungserscheinungen auf und ist durch Konvektion, die höhere Troposphäre eher durch Advektion (horizontale Zufuhr von Luft) gekennzeichnet. Die obere Troposphäre beherbergt die Starkwindbänder der Jetstreams, welche über die Steuerung der Zyklonen das Wettergeschehen stark beeinflussen.
Unterste, im Mittel 1.000 m hohe Schicht der Atmosphäre, in der aufgrund der Rauhigkeit der Erdoberfläche und der daraus resultierenden Reibung eine ungeordnete turbulente Strömung vorherrscht. In der atmosphärischen Grenzschicht läuft der gesamte vertikale Austausch von Wärme, Wasserdampf und Impuls zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre ab.
Engl. Akronym für Acoustic Thermography Ocean Climate, ein Programm, bei dem ein Netz von akustischen Sende- und Empfangsstationen rund um den Pazifik aufgebaut wird. Mit Hilfe der temperaturabhängigen Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwellen im Meerwasser spürt man auch feine Änderungen der Wassertemperatur auf. Es werden insbesondere Belege im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung erwartet. Meeresbiologen befürchten eine Störung von Meerestieren in der Nähe der Sender.
Ein ringförmiges Korallenriff, eine zentrale Lagune umschließend. Atolle sind im Indischen und Pazifischen Ozean weit verbreitet.
Regionen in den Ozeanen, in denen kalte Tiefenwässer aus ca. 100-300 m Tiefe die von Winden horizontal verfrachteten warmen Oberflächenwässer ersetzen ("upwelling"). Das aus Gründen der Massenerhaltung aufsteigende Wasser ist bis zu 8 °C kälter als das Ozeanwasser der Umgebung. Die Aufstiegsgeschwindigkeiten sind mit wenigen Zentimetern pro Stunde oder einigen Metern pro Tag sehr gering. Die Geschwindigkeit ist damit um drei Größenordnungen niedriger als die Horizontal-Geschwindigkeit von Meeres-strömungen, die nach Kilometern pro Tag zählt. Im Bereich des Humboldt-Stromes betragen die Geschwindigkeiten 0,75 m/Tag, im Bereich des Kalifornienstroms bis zu 20 m/Tag (Gierloff-Emden 1980). Derartige Gebiete finden sich vor allem an den Westseiten der Kontinente (Kalifornien/Oregon, Peru/Nordchile, NW- und SW-Afrika) und in allen drei Ozeanen entlang des Äquators (an der Nordflanke des Äquatorialen Gegenstroms).
Die geophysikalischen Ursachen des Auftriebs liegen im Zusammenwirken des in den jeweiligen Klimazonen vorherrschenden Windfeldes, den daraus resultierenden Meeresströmungen und der Corioliskraft. Darauf aufbauend entwickelte Ekman seine Triftstrom-Theorie, nach der die Richtung der vom Wind angetriebenen Wasserströmung um 45° nach rechts versetzt ist (Nordhalbkugel).
Eine große Rolle für den Auftrieb spielt auch die Küstenmorphologie und die Gestalt des Meeresbodens. Daher befinden sich Auftriebsgebiete bevorzugt im Lee von vorspringenden Kaps und im Bereich unterseeischer Canyons.
Das Aufquellen von kaltem Tiefenwasser entlang des geographischen Äquators erklärt sich nach dem gleichen Prinzip: die innertropische Konvergenzzone liegt im Jahresmittel bei ca. 5°N (meteorologischer Äquator). Folglich wehen im Mittel SO-Passate in Äquatornähe. Da der Coriolis-Parameter am geographischen Äquator sein Vorzeichen wechselt, divergiert dort, aufgrund des Ekman-Transportes das oberflächennahe Wasser. Als Folge quillt kälteres Tiefenwasser auf. Dieser Vorgang erklärt die äquatoriale Kaltwasserzunge, die während Normal- und La Niña-Phasen von der Küste Südamerikas bis weit in den Pazifik reicht.
Eine andere Erklärung besagt, dass östliche Winde in Äquatornähe aufgrund des Ekmaneffektes eine Divergenz der windgetriebenen, oberflächennahen Meeresströmung weg vom Äquator bewirken. Diese polwärtige Komponente der Wasserbewegung beiderseits des Äquators löst am Äquator einen Auftrieb aus.
Die Thermokline liegt in Auftriebsgebieten gewöhnlich oberflächennah. Entsprechend ist die Tiefenlage der Thermokline von der Stärke der Passate abhängig.
Die Lufttemperaturen sind unter diesen Bedingungen meist höher als die Wassertemperaturen. In den Auftriebsgebieten an den Westseiten der Kontinente bilden sich als Folge Küstennebel. Zu Regen kommt es dennoch nicht, da die ankommenden Passate trocken sind und die Luft absinkt und so der Konvektion entgegenwirkt. Daher sind die Regionen mit Auftriebsgebieten sehr niederschlagsarm, auf den benachbarten Festländern oder deren vorgelagerten Inseln (z.B. Galapagos-Inseln) herrschen wüstenhafte Verhältnisse. Das aufsteigende Wasser ist sehr nährstoffreich und führt zu großem Reichtum an Phytoplankton (Primärproduktion) und Fischen sowie Cephalopoden (Sekundärproduktion).
Die Primärproduktion beträgt vor Peru ca. 1.500g C unter 1m², gegenüber lediglich ca. 200g C in der Nordsee. Schätzungsweise stellen die Auftriebsgebiete ca. 50% des Gesamtfischereipotentials der Meere, obwohl ihr Flächenanteil am Weltmeer nur 0,1% beträgt.
Auftriebsgebiete sind die reichsten Fischgründe der Erde, wie die folgenden Grafiken zeigen.
Eigene Grafik nach einer Vorlage von Maricult auf Basis von
Eigene Grafik nach einer Vorlage von Maricult auf Basis von Daten von: Ryther, J., 1969, Science, 166: 72-76 Unterhalb der Auftriebsgebiete ist das Wasser der bodennahen Schichten meist sehr sauerstoffarm. Bakterielle Zersetzung von absinkendem Phytoplankton und Zooplanktonfäzes führt zu starker Sauerstoffzehrung und zeitweise zur Ausbildung von H2S im Wasser.
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Quelle: NASA Goddard Space Flight CenterDie fruchtbaren Auftriebsregionen an den Westseiten der Kontinente stehen in starkem Kontrast einerseits zu den benachbarten nährstoffarmen Zentren der subtropischen Meeresströmungskreise, den "blauen Wüsten" und andererseits zu den angrenzenden Küstengebieten, die zu den trockensten Gebieten der Erde gehören (Atacama, Namib, Westsahara). Mit ihrem Anteil von 12 bis 20 Prozent der gesamten Fischanlandungen gehören die Küstengewässer des westlichen Südamerika zu den wichtigsten Auftriebsgebieten der Erde.
Die Auftriebsgebiete lassen sich wegen ihres Chlorophyll produzierenden Phytoplanktons (grüne Farbe) leicht mit Hilfe von Satellitenbildern aufspüren. Auch Infrarot-Aufnahmen, die auf Temperatur ansprechen, geben wegen der geringeren Temperatur des aufgeströmten Wassers Auskunft über die Verbreitung von Auftriebsgebieten.
Während also in den äquatornahen Auftriebsgebieten zu Zeiten des "normalen" Zustandes des pazifischen Ozean-Atmosphäre-Systems (u.a. Walker-Zirkulation mit östlichen Winden) die Wassermassen nach dem Ekman-Prinzip vom Äquator wegfließen, so sind die Verhältnisse bei einem entstehenden El Niño umgekehrt.
Der jetzt nach Osten gerichtete untere Ast der Walkerzelle führt zusammen mit dem Ekman-Prinzip zu einem äquatorwärts gerichteten Wassertransport. Um diesen anomalen Wasserzufluss auszugleichen, breitet sich das zugeflossene Warmwasser in die Tiefe aus, drückt also die Thermokline nach unten. Gleichzeitig ist das Wasser auch bestrebt, sich von der Windquelle zu entfernen, d.h. es strömt in sehr langen Wellen, den Kelvin-Wellen, ostwärts. Dieser Warmwassertransport führt letztlich zu einem El Niño-Ereignis.
Vergleichbares gilt für die küstennahen Auftriebsgebiete.
Quelle: Ott, Jörg (1988): "Meereskunde: Einf. in die Geographie u. Biologie d. Ozeane". Stuttgart. Übrigens geht eine Hypothese davon aus, dass die hohe Planktonproduktion mit nachfolgendem Absinken organischen Materials und Sedimentation unter sauerstoffarmen Bedingungen zur Lagerstättenbildung von Phosphorit, sowie Erdöl und Erdgas führt.
Bitte beachten Sie auch die Abbildungen zu Formen des Planktons im Anhang.
Engl. Akronym für Airborne Expendable Bathythermograph; Verbrauchsbathythermograph, aus der Luft abgeworfenes profilierendes Instrument zur Messung der tiefenabhängigen Temperatur in den Ozeanen. Das AXBT besteht aus einer Temperatursonde, 300-1.000 m Kupferkabel, einem Sender mit Antenne und einer vom Salzwasser aktivierten Batterie. Alle Bauelemente sind zunächst in einem Zylinder verstaut und werden nach dem Eindringen in das Wasser freigesetzt. Der Sender taucht zur Oberfläche auf, während die Messsonde absinkt und dabei Messdaten über das Kabel zum Sender schickt. Dieser übermittelt die Daten zu dem Flugzeug, das die Sonde abgesetzt hat.
AXBTs werden z.B. von der International Ice Patrol zur Identifizierung von Meeresströmungen eingesetzt, die als wichtigste Einflußgröße für die Trift von Eisbergen gilt.
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Quelle: NOAA
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Quelle: NOAASehr beständiges Hochdruckgebiet im Bereich der namengebenden atlantischen Inselgruppe. Es stellt ein wesentliches Aktionszentrum der Atmosphäre dar.
Meßverfahren und Meßmethoden, die zur Bestimmung von Wassertiefen eingesetzt werden, vorwiegend auf Basis der Schallausbreitung im Wasser. An Bord von Wasserfahrzeugen befinden sich zu diesem Zweck Echolotsysteme, die vertikal oder fächerartig Schallimpulse aussenden und deren Laufzeit zwischen dem Schwingersystem und dem Gewässergrund messen. Zugleich wird die Bestimmung der Schiffsposition, z.B. mit GPS, durchgeführt.
Weitere Informationen: NOAA, National Geophysical Data Center
Durchläufe von lebensnotwendigen Chemikalien wie Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Phosphor durch das Erdsystem.
Lebensgemeinschaft von Pflanzen- und Tierarten in einem großen Raumausschnitt/Großklimabereich mit charakteristischem Vegetationstyp und einheitlicher Physiognomie, z.B. südamerikanischer Tieflandregenwald, nordafrikanische Wüste, sibirische Tundra usw.
Der von Leben erfüllte Raum der Erde, von der belebten Schicht der Erdkruste (inklusive der Seen und Ozeane) bis hin zur unteren Schicht der Atmosphäre. Die Biosphäre bildet ein nahezu ausschließlich von der Sonnenenergie angetriebenes globales Ökosystem, das aus Organismen und dem Teil der unbelebten Materie besteht, der mit den Organismen in Wechselwirkung steht. Sie ist gekennzeichnet durch komplexe, weltumspannende Stoffkreisläufe. Die Menschen mit ihren wirtschaftlichen Aktivitäten sind als Lebewesen ebenfalls Bestandteile der Biosphäre. Die Biosphäre ist funktional eng mit der Atmo-, Pedo- und Hydrosphäre vernetzt.
Offener, lichter und laubwerfender Trockenwald vom Typ der Dornbaumsavanne in Mittel- und Südamerika. Im Nordosten Brasiliens bedeckt er weite Ebenen, die mit schwach hügeligem und stärker bewegtem Gelände abwechseln. Das Klima im Nordosten ist gleichmäßig warm, mit Temperaturen von 24 bis 26 °C. Die Niederschläge liegen zwischen 500 und 700 mm/a. Die humiden Monate sind Februar bis Mai, die Trockenzeit währt demnach acht Monate. Passate aus NO, O und SO wehen während der Trockenzeit am stärksten. Die Niederschlagsverlässlichkeit ist verhältnismäßig gering. Insbesondere bei El Niño-Ereignissen kann es zu verheerenden Dürren kommen.
Tiefgründig verwitterte Böden wechseln mit Rohböden ab. Sandige Bodenarten überwiegen und haben einerseits steinige, andererseits auch schluffige Beimengungen.
Neben Mimosen kommen zahlreiche Palmen, Dorngewächse und Sukkulenten vor, deren Lebensform auf die ariden Verhältnisse hinweist.
Der immergrüne Juazeiro (Zizyphus juazeiro) gilt als Charakterbaum des Caatinga-Trockenwaldes (südwestlich Garanhuns/Brasilien)
Quelle: Seibert, Paul (1996): Farbatlas Südamerika,
Großer Flaschenbaum (Cavanillesia arborea) vor dem Caatinga-Trockenwald (Coribe, Santa Maria da Vitoria/Brasilien)
Quelle: Seibert, Paul (1996): Farbatlas Südamerika, Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
Dornige Bromeliaceen wie Encholirium spectabile und Kakteen sind ein wesentlicher Bestandteil der Bodenvegetation (nordöstlich Petrolina/Brasilien).
Quelle: Seibert, Paul (1996): Farbatlas Südamerika, Verlag Eugen Ulmer, StuttgartDie Landnutzung steht unter dem Einfluss der lang anhaltenden und unregelmäßig intensiv auftretenden Dürre. Katastrophale Trockenheit, Missernten, verdurstende Viehbestände, Menschen, die von der Trockenheit und vom Hunger vertrieben werden, prägen ebenso das Bild vom brasilianischen Nordosten, wie auch gelegentliche Starkniederschlagsereignisse.
Im semiariden Innern der Caatinga ist die Viehhaltung (Rinder und Ziegen) die wichtigste Landnutzung. Sie wird in freier Triftweide, aber auch auf eingezäunten Ansaatflächen betrieben. Angebaut werden Baumwolle, Sisal, Erdnuss, Opuntien und in den feuchteren Teilen auch Reis, Maniok u.a. tropische Früchte. Forstwirtschaftlich ist die Caatinga von geringer Bedeutung.
Allenthalben sind noch Gebüsche und Reste des Trockenwaldes erhalten
(Coribe - Santa Maria da Vitoria/Brasilien)
Engl. Akronym für Climate variability and El Niño Southern Oscillation: Implications for natural coastal Resources and management, dt. 'Klimavariabilität und El Niño-Luftdruckoszillation der Südhalbkugel: Auswirkungen auf natürliche Küstenresourcen und Management'. Unter Leitung des Alfred-Wegener-Institut (AWI) in Bremerhaven sollen die vorhandenen Informationen über das küstennahe Ökosystem vor Südamerika zusammengetragen, in Datenbanken erfasst und der Wissenschaft, dem Fischereimanagement, politischen Entscheidungsträgern sowie der breiten Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden. Dies wird mit Handlungsvorschlägen für Politiker und Fischereigenossenschaften verbunden sein. Gleichzeitig sollen Arbeiten auf See und im Labor an verschiedenen Orten entlang der Pazifikküste durchgeführt werden.
Eine Kombination von Daten aus der Geschichte und aktuellen Ergebnissen soll als biologisches Vorhersageinstrument für El Niño genutzt werden, um die lokalen Fischer vor Südamerika frühzeitig vor den katastrophalen Auswirkungen zu warnen und den negativen Effekt zu mildern. Zudem sollen positive Auswirkungen auf marine Ressourcen in Zukunft besser genutzt und Alternativen zur herkömmlichen Fischerei entwickelt werden.
Die Datenbank wird auch sog. graue Literatur umfassen, die als eine der wichtigsten Quellen naturwissenschaftlichen Wissens angesehen wird. Dazu zählen Semester- und Diplomarbeiten, Notizbücher und andere nicht veröffentliche Texte aus dem universitären Umfeld. CENSOR sammelt diese Daten, sichtet sie und bringt sie in ein einheitliches Format. Sie werden dann im Weltdatenzentrum für marine Umwelt-wissenschaften (WDC-MARE) archiviert und zugänglich gemacht.
Letztendlich zielt das Projekt darauf ab, neue Managementstrukturen für die marinen Ressourcen eines Küstenökosystems zu entwickeln, das unter dem Einfluss häufiger und starker Klimaschwankung steht. In die zukünftigen Modelle sollen neben der Ökologie von Organismen und Umweltfaktoren auch sozioökonomische Parameter einfliessen. Das Projekt Censor hat am 1. Oktober 2004 begonnen und wird eine Laufzeit von vier Jahren haben. Neben dem AWI sind an dem interdisziplinären Projekt das Zentrum für Marine Tropenökologie in Bremen beteiligt, das GeoForschungszentrum in Potsdam, Institute aus Frankreich und Spanien sowie Partner aus Chile, Peru und Argentinien.
Weitere Informationen:
Eine mathematische Theorie, die sich mit Systemen befasst, deren Verhalten scheinbar regellos ist, obwohl ihre Komponenten durch eindeutige Gesetze beherrscht werden. Die Natur zeigt eine Tendenz zu chaotischem Verhalten. So entwickeln großräumige Wettersysteme ungeordnete Strukturen, wenn sie mit komplexeren örtlichen Systemen in Wechselwirkung stehen.
In Bezug auf das ENSO-Phänomen hat man versucht, die Chaostheorie z.B. zur Erklärung der Telekonnektionen heranzuziehen. Eine gewisse Zurückhaltung scheint dabei geboten, da es in vielen Fällen möglicherweise doch plausiblere Erklärungen gibt, die einfach noch nicht gefunden sind. Außerdem bezieht sich die Chaostheorie mehr auf einmalige Ereignisse, wobei aber El Niño durchaus auch viele wiederkehrende Auswirkungen hat, die eben doch im Gegensatz zur obigen Definition nicht regellos zu sein scheinen.
Daneben versucht man auch das schnelle Auftreten von El Niño-Ereignissen und den abrupten Übergang zu La Niña-Bedingungen mit der Chaostheorie zu erklären.
Derjenige Farbstoff von Pflanzen, der ihnen ihre grüne Farbe verleiht und das zur Photosynthese notwendige Licht absorbiert. Die intensive grüne Farbe rührt von der starken Absorption des Chlorophylls im roten und blauen Spektralbereich. Aus diesem Grund erscheint das Licht, das vom Chlorophyll reflektiert und ausgesandt wird, grün. Chlorophyll ist in der Lage, Energie des Sonnenlichts über die Photosynthese in chemische Energie zu verwandeln. In diesem Prozess wandelt die vom Chlorophyll absorbierte Energie Kohlendioxid und Wasser in Kohlenhydrate und Sauerstoff um.
Engl. Akronym für Climate Variability & Predictability; ein internationales Programm zur Erforschung von Klimavariabilität und -vorhersage in Zeitskalen von Monaten bis Dekaden sowie der anthropogenen Klimabeeinflussung. CLIVAR wurde als eine der wichtigsten Komponenten des World Climate Research Programme 1995 begonnen und hat eine Laufzeit von 15 Jahren.
Beachten Sie die CLIVAR-Poster und Transparencies im Anhang.
Nähere Informationen finden Sie im Internet unter: http://www.clivar.org.
Wenn sich ein Teilchen auf der drehenden Erde von einem Punkt zum anderen bewegt, wird es abgelenkt. Die Kraft, die dies bewirkt, wird Corioliskraft genannt (nach Gaspard Gustave de Coriolis, 1835). Auf der Nordhalbkugel lenkt sie ein bewegtes Teilchen nach rechts ab, auf der Südhalbkugel nach links. Für einen Beobachter, der sich nicht auf der drehenden Erde befindet, bewegt sich das Teilchen aber geradlinig durch den Raum. Es wird also nur bezüglich der Erdoberfläche nach rechts bzw. nach links abgelenkt, nicht aber gegenüber dem nicht mitdrehenden Beobachter.
Quelle: SF Meteo
Beispiel: Die Erde dreht sich in 24 Stunden einmal um ihre eigene Achse. Ein Punkt, der sich fix auf der Erdoberfläche am Äquator befindet, hat deshalb eine Drehgeschwindigkeit von 1669 km/h. Ein fixer Punkt am Nordpol hat die Drehgeschwindigkeit 0 km/h. Schauen Sie nun auf den Nordpol und die drehende Erde hinunter. In der Nähe des Nordpols läge ein Luftpaket, das sich bezüglich der Erdoberfläche nicht bewegt, also mit der Erde dreht. Diesem Paket geben Sie nun einen Stoss (siehe animierte Grafik), so dass es sich nach Süden bewegt. Während es dies tut, dreht die Erdoberfläche unter ihm immer schneller, je näher es dem Äquator kommt. Das Luftpaket selber hat aber immer noch die gleiche kleine Drehgeschwindigkeit, die es am Nordpol hatte. Es wird, bezogen auf die Erdoberfläche, nach rechts abgelenkt und beschreibt auf der Erdoberfläche einen Bogen. Bezüglich des Randes der Grafik (der nicht mitdreht) und Ihnen als ortsfestem Beobachter beschreibt das Paket eine Gerade. Daraus wird deutlich, dass die Corioliskraft eine Scheinkraft ist (also keine Arbeit verrichtet), die nur im rotierenden System auftritt.
Es ist eine Übertreibung, zu sagen, die Corioliskraft sei in Äquatornähe generell vernachlässigbar klein. Das Upwelling von kälterem Ozeanwasser in Äquatornähe ist ein Beispiel für die trotz ihres dort geringen Zahlenwertes entscheidende Bedeutung der Corioliskraft. (vgl. Auswirkungen auf die Fischwelt)
Die Corioliskraft ist einer der Gründe, warum Luftteilchen nicht geradlinig vom Hoch in das Tief hinein strömen, sondern Hoch und Tief umströmen und sich in einer Spiralbewegung aus dem Hoch hinaus winden (im Uhrzeigersinn auf der Nordhalbkugel) und sich ebenso in einer Spiralbewegung ins Tief hinein bewegen (gegen den Uhrzeigersinn auf der Südhalbkugel).
Am deutlichsten wird die unterschiedliche Umströmungsrichtung in den Wolkengebilden von Hurrikanen. Betrachten Sie dazu die MPEG Animation der Hurrikane Mitch (N-Hk) und Eline (S-Hk) im Anhang.
Quelle der MPEG-Animation: Dipl.-Met. Thomas Dümmel, FU Berlin, Institut für Meteorologie,
Meteorologische Informations- und Kommunikationssysteme; erstellt mit dem Programm "terra3D".
Engl. Akronym für Conductivity (Leitfähigkeit), Temperature (Temperatur), Depth (Tiefe). Es steht für
das ozeanographische Standardinstrument zur Messung der o.g. Parameter. Aus der Leitfähigkeit wird
unter Berücksichtigung von Temperatur und Druck der Salzgehalt ausgerechnet. Ein CTD-System besteht
meist aus einem Unterwassergerät mit Sonde, Kranzwasserschöpfer und Bodenabstandsmessgerät, aus
einem Sensor zur Messung der Sauerstoffkonzentrationaus einem Einleitertragekabel mit Winde und
aus einer Bordeinheit zur Stromversorgung, Schöpferauslösung und Datenerfassung.
Eine Wolkenart, die sehr dicht und vertikal ausgerichtet ist, meistens mit Niederschlag und häufig mit Gewittern verbunden ist (insbesondere Niederschlag als Folge von Konvektion).
Quelle: unbekannt
Quelle: unbekannt
Genauer als "isotherme Deckschicht" bezeichnete oberste Wasserschicht, die gleichmäßige Temperaturen ausweist. In den Tropen ist die dort bis über 25°C warme Deckschicht je nach Strömungsbedingungen bis zu 200 m mächtig. Ihre Untergrenze ist die Thermokline.
Methode zur absoluten stratigraphischen Altersbestimmung von Ablagerungen, Bauwerken und Artefakten innerhalb der jüngsten Erdgeschichte. Die Methode beruht auf Auszählung und Vergleich der Jahresringe von fossilen Bäumen. Sie nutzt verschiedene voraussetztende Prinzipien wie den Aktualismusansatz, um verläßliche Ergebnisse zu erhalten. Darunter versteht man, daß heute dieselben biologischen, chemischen und physikalischen Gestzmäßigkeiten gelten wie in der Vergangenheit.
Klimatische Schwankungen während der Lebenszeit des Baumes (Regenmenge, Temperatur etc.) spiegeln sich in Breite und Dichte der jeweiligen Jahres-Zuwachsringe wider. Als Proxies sind sie daher - vorbehaltlich des Ausschlusses rein regionaler Störfaktoren - ein charakteristischer und vergleichbarer Parameter. Durch den Vergleich unterschiedlich alter Bäume einer Region, deren Lebenszeiten sich überschneiden (cross dating), läßt sich aus der Gegenwart ein "endloser Baum" in die Vergangenheit rekonstruieren. Die Anwendungsmöglichkeit der Dendrochronologie ist sehr stark abhängig von regionalen klimatischen Gegebenheiten. So lassen die ausgeprägten Jahreszeiten der gemäßigten und kühleren Klimate vielfach ausgezeichnete Ergebnisse zu. Für Mitteleuropa gelang über die Analyse von Mooreichen die Erstellung einer Dendrochronologie der letzten 10.000 Jahre. Das homogenere Klima der tropisch-subtropischen Regionen verhindert dagegen weitgehend die Ausbildung charakteristischer Schwankungen im Bau der Jahresringe. Im Bereich der Geowissenschaften findet die Dendrochronologie Anwendung bei der Datierung holozäner Sedimente von Seen, Flüssen, Mooren oder Bergrutschen. Wesentlich bedeutender ist allerdings der Nutzen für die Archäologie im Rahmen der Altersbestimmung historischer und prähistorischer Gebäude und Geländefunde.
Weitere Informationen: "Klima und Jahrring - eine dendroklimatologische Netzwerkanalyse zentraleuropäischer Chronologien", Poster des Geographischen Instituts, Universität Bonn
Syn. Dandyfieber, Siebentagefieber; durch Stechmücken der Gattung Aëdes aegypti von Mensch zu Mensch übertragene Infektionskrankheit der Tropen und Subtropen. Erreger ist das Denguevirus; Kennzeichen sind, nach einer Inkubationszeit von 5 bis 8 Tagen, v.a. Fieber, Gelenk- und Muskelschmerzen, Schwellung der Lymphdrüsen sowie Hautausschlag. Jährlich werden etwa 10 Mio Menschen infiziert. Ein Impfstoff ist in der Entwicklung. Das Denguefieber kann durch lang anhaltende Regenfälle, welche die Entwicklung der Stechmücken fördern, begünstigt werden. Insofern begünstigen El Niño-Episoden mit ihren regional verstärkten Niederschlägen seine Verbreitung.
Syn. Kieselalgen; seit dem Lias bekannte, über 8.000 Arten umfassende Gruppe von einzelligen, photosynthetischen Organismen, deren Zellwand aus amorphem oder opalartigem, fast glasähnlichem Quarz und geringen Mengen Cellulose besteht. Das stabilitätgebende SiO2 bildet komplexe Muster aus Vorsprüngen und Vertiefungen, die vielfach als Erkennungsmerkmal der einzelnen Diatomeenarten dienen. Im Cytoplasma befindet sich der grüne Farbstoff Chlorophyll, aber da auch das gelbe Xanthophyll und andere Pigmente vorhanden sind, sehen Kieselalgen gelblichbraun aus.
Diatomeen bilden häufig längliche oder verzweigte Kolonien. Sie leben sowohl in Süß- wie auch in Salzwasser. Wenn sie frei treibend in den oberen Schichten der Wassersäule vorkommen, sind sie Bestandteil des Planktons. Im Meer kommen Diatomeen massenhaft in den küstennahen Gewässern der Kontinentalschelfe vor sowie in den äquatorialen und polaren Auftriebsgebieten. Zusammen mit anderen Planktonarten bilden sie das erste Glied der Nahrungskette im Meer. Über geologische Zeiträume hinweg hat ihre Photosynthese zum Sauerstoffgehalt der Atmosphäre beigetragen, und ihre Schalen bilden Quarzsedimente am Ozeanboden. Dieser Diatomeenschlamm tritt meist in kühlerem Wasser bei 1.000 bis 4.000 m Meerestiefe auf und bedeckt ca. 8 % des Meeresbodens. Auf dem Festland durch Diatomeen im Süßwasser gebildete Ablagerungen heißen Kieselgur oder Diatomeenerde.
Quelle: http://thalassa.gso.uri.edu/flora/
Quelle: http://thalassa.gso.uri.edu/flora/
Dichte ist einer der wichtigsten Parameter bei der Untersuchung der Meeresdynamik. Schon kleine horizontale Dichteunterschiede, beispielsweise durch unterschiedliche Oberflächenerwärmung hervorgerufen, können starke Strömungen verursachen.
Ozeanographen benutzen gewöhnlich das Symbol σt (der griechische Buchstabe Sigma mit einem tiefgestellten t) zur Bezeichnung von Dichte und sprechen es "Sigma-t" aus. Eine typische Meerwasserdichte ist σt = 25.
Griech.-lat., einzellige, planktisch lebende Flagellaten. Ihre Zellhülle besteht häufig aus panzerartigen Celluloseplatten, in deren Längs- und Querfurchen zwei ungleiche Geißeln zur Fortbewegung schlagen. Die meisten Dinoflagellaten enthalten Chlorophyll und betreiben Photosynthese. Zusammen mit den Kieselalgen (Diatomeen) sind Dinoflagellaten als Primärproduzenten organischer Stoffe in ozeanischen Nahrungsketten von besonderer Bedeutung und bilden den Hauptteil des pflanzlichen Planktons. Da Dinoflagellaten wie andere komplex gebaute einzellige Organismen sowohl Merkmale von Pflanzen- als auch von Tierzellen besitzen, werden sie von Zoologen zu den Protozoen (Einzeller) und von Botanikern zu den Algen gezählt.
Dinoflagellaten leben vorwiegend marin, und einige Arten können durch starke Massenvermehrungen zu einer roten Vegetationsfärbung (Wasserblüte) führen, die man auch als Red Tide bezeichnet. Manche Arten verursachen durch Biolumineszenz Meeresleuchten. Einige Arten der Gattung Gymnodinium und Gonyaulax scheiden giftige Substanzen aus, die als Nervengift wirken und dadurch vielfach ein umfangreiches Fisch- und Muschelsterben verursachen. Beim Verzehr von infizierten Fischen oder Muscheln sind diese Gifte unter Umständen auch für den Menschen tödlich.
Äquatorialer Kalmengürtel, der durch niedrigen Luftdruck, leichte umlaufende Winde, aufsteigende Luftbewegung und starke Niederschläge gekennzeichnet ist.
Das so genannte Doppler-Radar wird häufig für Geschwindigkeitsmessungen von Objekten wie Fahrzeugen verwendet. Bei diesem System strahlt der Sender elektromagnetische Wellen auf einer festen Frequenz aus. Signale, die von sich relativ zur Antenne bewegenden Objekten reflektiert werden, besitzen aufgrund des Doppler-Effekts eine andere Frequenz. Das Verhältnis von Frequenzunterschied zu Sendefrequenz ist gleich dem Verhältnis von Zielobjektgeschwindigkeit zu Lichtgeschwindigkeit.
Stellt man einen Radarempfänger so ein, dass er Echos derselben Frequenz des Empfängers ignoriert und nur die Echos einer anderen Frequenz verstärkt, so zeigt er nur Objekte in Bewegung an. Mit Hilfe dieses Empfängers lassen sich z.B. die Geschwindigkeiten von Fahrzeugen registrieren. Anlagen und Radargeräte, die auf diesem Funktionsprinzip beruhen, setzt beispielsweise die Verkehrspolizei im Straßenverkehr ein.
Eine sehr hoch entwickelte Anwendung sind die sog. Windprofiler, mit denen ein vertikales Profil der Windbewegungen durch die Atmosphäre gelegt werden kann. Windprofiler sind sehr hoch gezüchtete Dopplerradare. Da die Atmosphäre immer turbulent ist, gibt es überall kleinste Variationen der Temperatur, der Feuchte, des Druckes, damit der Dichte und so auch des Brechungsindex. Diese turbulenten Elemente bewegen sich mit der Luftmasse, also mit dem Wind. Wegen der Variation des Brechungsindex entstehen an den Turbulenzzellen Echos der vom Radar ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung, sog. "clear air echos". Diese sind extrem schwach, Windprofiler haben aber eine extrem hoch gezüchtete Datenverarbeitung, die es erlaubt, diese Echos auch dann noch auszuwerten, wenn sie 20 bB schwächer sind als das Rauschen! Wenn man dann die Doppler-Verschiebung in diesen Signalen bestimmt hat, kann die Radialgeschwindigkeit der Luft entlang des Radarstrahls bestimmt werden. Mit einer einfachen Geometrie - ein Strahl vertikal, je ein Strahl nach Westen und Süden leicht geneigt - kann so aus den gemessenen Radialgeschwindigkeiten der dreidimensionale Windvektor als Funktion der Höhe berechnet werden.
Englischer Begriff für ein Zirkulationsmuster, bei dem Oberflächenwasser vertikal in tiefere Schichten des Meerwassers verlagert wird. Es tritt dort auf, wo Winde Oberflächenwasser gegen eine Küste treiben oder gegen eine andere, gegenläufige Wassermasse.
Im Unterschied zu Auftriebsgebieten sind Regionen mit Abtrieb durch geringe biologische Produktivität gekennzeichnet.
Zum Auftreten von Downwelling muss nach Ekman ein südwärts gerichteter Wind vorhanden sein - dies ist an der Ostküste Australiens der Fall, wohingegen ein nordwärts gerichteter Wind für das Entstehen von Upwelling Voraussetzung ist, wie z.B. an der Westküste Südamerikas.
s. Treibboje
Klimatisch bedingte Trockenperiode mit sehr geringen Niederschlägen und hohen Temperaturen. Je größer das Wasserangebot vom Mindestbedarf der Vegetation abweicht, desto gravierender ist eine Dürre. Sie wird zur Dürrekatastrophe, wenn durch die Degradation der Vegetation und den Wassermangel die Lebensgrundlagen der Menschen zerstört sind. Totale Ernteausfälle, Viehsterben, Hungertod und Massenmigration können die Folgen sein. Dürrekatastrophen sind auf eine Kombination klimatischer und anthropogener Faktoren zurückzuführen: Ökologisch nicht angepasste Landnutzung wie Überweidung, ackerbauliche Übernutzung und übermäßiger Holzeinschlag können im Falle einer Dürre zur Dürrekatastrophe führen.
Weitere Informationen: Extreme Dürrezeiten in der Sahelzone: Ursachenforschung und Modellrechnung (DKRZ-Poster)
Wichtige Methode in der Paläoklimatologie zur Gewinnung von Proxydaten und damit zur Ausweisung bzw. Rekonstruktion von Klimaveränderungen. Eisbohrkerne werden in den Zentralbereichen von polaren Eisschilden und Eiskappen gewonnen (Gletschertypen). Man geht von einer geringen, kalkulierbaren Eisbewegung, einer jährlichen Akkumulation mit ausweisbarer Jahresschichtung und der Abwesenheit von Schmelzwasser im Prozess der Schneemetamorphose und Eisgenese aus. Man analysiert an Eiskernen die Zusammensetzung der in den kleinen Luftporen des Eises eingeschlossenen Luft, die Aufschluss über die Zusammensetzung der Atmosphäre zum Zeitpunkt der Schneeakkumulation bzw. Eisentstehung geben soll. Das Verhältnis der Sauerstoffisotopen (18O/16O) gibt Aufschluss über die Paläotemperatur, der Aciditätsindex (gemessen über die elektrische Leitfähigkeit) über die im Eis enthaltenen Gase aus Vulkanausbrüchen. Der "dust veil index" (DVI) liefert Aussagen über die ebenfalls im Eis enthaltenen Staubpartikel, auch sie stammen von Vulkanausbrüchen.
Eisbohrkerne werden tiefgefroren, um sie zu erhalten und in Ruhe in den Forschungslabors in der ganzen Welt untersuchen zu können.
Helle Schichten im Eis entstanden in Wintern, dunklere in Sommern. Sie werden wie Jahresringe bei Bäumen abgezählt. Durch Einlagerungen wie z.B. Vulkanasche und Staub lassen sich die Schichten genau datieren. Luftblasen sind im Eis eingeschlossen. Durch sie kann man die Zusammensetzung der Luft in früheren Zeiten analysieren.
Quelle: Deutsches Museum
Von den vielen Stoffen, die in den Eisbohrkernen enthalten sind, zeigt die Grafik zwei: Den Gehalt an Sulfat (gelb) und den Anteil des Sauerstoffisotops 18O.
Die gelbe Kurve zeigt sehr genau, dass sich im Eis auch die Auswirkungen von Ereignissen an anderen Ecken der Welt ablesen lassen. Die hohen Ausschläge markieren große Vulkanausbrüche, die viel Sulfat in die Atmosphäre geschleudert haben. Sie lassen sich relativ genau datieren. Bei einigen kann man das Ausbruchsjahr nur ungefähr angeben, daher ist die Abweichung +/- x hinter der Jahreszahl vermerkt.
Die blaue Kurve zeigt, bei welcher Temperatur das Eis einmal gefroren ist. Im Mittel waren das -45°C. Wärmere, rot markierte und kältere gekennzeichnete Phasen werden hier ganz deutlich.
Quelle: Deutsches MuseumEisbohrkerne liefern, insbesondere bei Kombination mit anderen paläoklimatischen Methoden, wertvolle Erkenntnisse über die Atmosphäre und die Klimaverhältnisse der letzten rund 100.000 Jahre. Sie sind jedoch nicht unproblematisch, weil die Analyse sehr sorgfältig erfolgen muss, um Kontaminationen und dadurch Verfälschung der Ergebnisse zu vermeiden. Durch die geringe winterliche Schneeakkumulation und den Einfluss der Winddrift ist mit regionaler Differenzierung zu rechnen und eine Korrelation verschiedener Eisbohrkerne notwendig.
Quelle: Kelletat, Physische Geographie (modifiziert)
Quelle: Gross, M. Grant (1995). Principles of Oceanography. (übersetzt, modifiziert)
Nach dem schwedischen Ozeanographen V. Walfrid Ekman (1874-1954) geprägter Ausdruck für die Tiefenabhängigkeit von Wasserbewegungen im Meer, die sich idealerweise in einer vertikalen Spirale äußert.
Wind, der über eine Wasseroberfläche weht, übt eine Schubkraft auf diese in Windrichtung aus. Die Corioliskraft lenkt die Bewegung ab, auf der Nordhalbkugel nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links. An der Oberfläche liegt die Strömungsrichtung 45° zum Wind. Über Reibungkräfte teilen die an der Oberfläche bewegten Wasserteilchen die Schubkraft des Windes auch tieferliegenden Schichten mit. Durch die Reibung verringert sich die Geschwindigkeit, und die Richtung ändert sich stetig mit der Coriolis-Beschleunigung, so dass die Endpunkte der Vektoren eine Spirale beschreiben. Mit fortschreitender Tiefe werden Geschwindigkeit und Reibung vernachlässigbar klein.
Die gesamte unter dem Einfluß von Windschubkraft und Reibung stehende Schicht, deren Dicke je nach Windstärke und geographischer Breite zwischen 40 und 100 m beträgt, wird Ekman-Schicht genannt. An ihrer Unterseite, der Ekman-Tiefe, hat sich die Strömungsrichtung um 180° gedreht, und der Betrag der Strömung hat auf 1/23 des Oberflächenwerts abgenommen. Die durchschnittliche Richtung (auch "Nettotransport" oder "resultierende Gesamtströmung") des Wassertransportes in der Ekman-Schicht wird gemeinhin als Ekman-Transport bezeichnet und ist 90° zur Windrichtung. Wenn also der Wind an der peruanischen Küste nach N weht, dann treibt er das oberflächennahe Wasser nach W in den offenen Pazifik. Entsprechend verursacht ein Ostwind am Äquator in der windgetriebenen oberflächennahen Meeresströmung eine Divergenz weg vom Äquator, hin zu beiden Hemisphären und bewirkt so einen Auftrieb entlang des Äquators.
Die Ekman-Theorie trägt wesentlich zur Erklärung von Auftriebsprozessen bei. Diese sind die hauptsächlichen Ursachen für Kaltwassergebiete im eigentlich subtropischen Bereich an den westlichen Küsten der Kontinente und entlang dem Äquator.
Die elektrische Leitfähigkeit von Meerwasser hängt von der Anzahl gelöster Ionen pro Volumeneinheit (Salinität) sowie der temperatur- und dichtebeeinflussten Beweglichkeit der Ionen ab. Die entsprechende physikalische Einheit ist mS/cm (milli-Siemens pro Zentimeter). Die Leitfähigkeit erfolgt in gleichem Maße wie eine Salinitätszunahme von 0,01, eine Temperaturzunahme von 0,01 °C, und eine Tiefenzunahme (d.h. Druckerhöhung) von 20 m.
1. Das Christkind
2. Ursprünglich die Bezeichnung für die relativ regelhafte und mäßige weihnachtliche Erwärmung der Küstengewässer vor Ecuador und Nordperu durch eine südwärtige Wasserströmung (la corriente del niño) sowie die begleitende Witterung. Die Sonnenstrahlen besitzen um diese Zeit einen steilen Einfallswinkel (südhemisphärischer Sommer) und damit eine starke Strahlungsintensität. Die große Regelmäßigkeit der Erscheinung ließ die peruanischen Fischer auf den Namen El Niño (Christkind) kommen. Sie markiert das Ende der normalen Fangsaison. Bei dieser saisonalen Erscheinung bleiben zwar einerseits die für die Fischindustrie wichtigen Anchovis aus, andererseits kommen mit dem warmen Wasser Haie, Schwert- und Thunfische als geschätzte weihnachtliche Abwechslung in die Reichweite der Fischer.
Von Caviedes befragte peruanische Historiker konnten als erste Erwähnung des Begriffs 'El Niño' in halbwegs wissenschaftlichen Arbeiten die Jahreszahlen 1891, 1892 und 1894 benennen. Es ging dabei um Berichte über die katastrophalen Auswirkungen des besonders starken El Niño-Ereignisses von 1891.
3. Name für den gelegentlichen Zustrom von ungewöhnlich warmem Wasser in die normalerweise kühle Wasserregion (Auftrieb) vor der peruanischen Küste, mit begleitender Störung der lokalen Fisch- und Vogelpopulationen.
4. Austauschbar mit dem Begriff ENSO verwendete Bezeichnung, die Veränderungen der Wechselwirkungen zwischen Meer und Atmosphäre entlang des äquatorialen Pazifik in seiner ganzen Breite beschreiben.
5. Heute korrekterweise die Bezeichnung für ein ENSO-Warmereignis, das eine "anomale" ozeanographische Erscheinung mit wesentlichen meteorologischen Auswirkungen und Abhängigkeiten beschreibt, die in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen (etwa alle 3-8 Jahre, also quasi-periodisch) im südpazifischen Raum zwischen der Westküste Südamerikas und Indonesien bzw. Australien auftritt. El Niño ist dynamisch verknüpft mit der Southern Oscillation, einer Luftdruckschaukel über dem tropischen Pazifik.
Zu den weiteren Merkmalen eines El Niño gehören folgende Erscheinungen:
Die Liste spiegelt die Vielfalt der Begriffsinhalte wider, gleichzeitig wird deutlich, dass sie alle keinen quantitativen Charakter haben. Solche Abgrenzungen nach quantitativen Kriterien liegen seit einigen Jahren von verschiedenen Organisationen vor: Multivariater ENSO Index (MEI), Southern Oscillation Index (SOI), JMA-Index, TOPEX/Poseidon-El Niño-Index und Oceanic Niño Index (ONI).
Die unterschiedlichen Indizes gehen im Detail von unterschiedlichen Definitionen aus, wann konkret ein El Niño-Ereignis vorliegt. Im Herbst 2003 haben sich amerikanische Wissenschaftler und Regierungs-Experten auf den Oceanic Niño Index (ONI) als einheitlichen Messindex und operationelle Definitionsgrundlage für El Niño geeinigt. Dieser basiert auf der Meeresoberflächen-Temperatur in einem bestimmten Gebiet des Pazifiks. Ein El Niño ist dann gegeben, wenn der Index über mindestens fünf Monate eine positive Abweichung von über 0,5 °C aufweist.
Generell muss jede El Niño-Definition dynamisch gesehen werden und dem aktuellen Wissensstand angepasst sein.
Quelle: University of Hawaii Sea Level Center inEin El Niño-Ereignis dauert etwa zwölf bis achtzehn Monate und hat seinen Höhepunkt zwischen Dezember und Juni. Allerdings gab es - definitionsabhängig - vor kurzem eine Ausnahme: Ein Ereignis dauerte von Mitte 1990 bis Mitte 1995. Der Niño von 1997/98 war von deutlich kürzerer Dauer, wird aber von Spezialisten der NOAA wegen seiner hohen Energieumsätze, seines frühen Beginns und seines schnellen Auf- und Abbaus als das Wetterereignis des Jahrhunderts bezeichnet.
Die Intensität eines El Niño-Ereignisses kann zwischen schwach über mäßig bis stark oder außergewöhnlich variieren. Eine starke Ausprägung macht es wahrscheinlicher, dass die Klimaverhältnisse in weit vom Pazifikbecken entfernten Räumen beeinflusst werden, wohingegen schwache El Niño-Ereignisse sich vorwiegend in den Staaten Pazifikrandes auswirken. Empirisch haben sich weltweit folgende El Niño-Brennpunkte mit typischen Erscheinungen herausgeschält:
El Niño im aktuellen Sinne ist vorhersagbar, da eine Verzögerung zwischen dem Phänomen selbst und seinen klimatischen Konsequenzen existiert. Die Vorhersagen für den El Niño von 1997/98 hatten eine hohe Treffergenauigkeit, auch hinsichtlich seiner Telekonnektionen (NOVAonline). Daher wird El Niño für das Austesten von Modellen zur Klimavorhersage verwendet. In den letzten viereinhalb Jahrhunderten scheint El Niño trotz teilweise erheblicher Klimaschwankungen die Häufigkeit seines Auftretens nicht geändert zu haben. Das Phänomen El Niño ist in vielen seiner Mechanismen gut verstanden. Unklar sind aber nach wie vor seine wirklichen Ursachen. Es besteht eine ausgesprochene Henne-Ei-Beziehung zwischen den Änderungen von Ozeantemperaturen einerseits und Änderungen der atmosphärischen Druckgradienten und Windsysteme andererseits. Beide treiben sich gegenseitig an, aber keine Seite ist eindeutig oder generell "der" Auslöser des El Niño. Sie interagieren und bilden den komplexen Vorgang ENSO.
Die Frage nach dem 'Warum' von El Niño kann damit beantwortet werden, dass es sich dabei um einen Standardmechanismus unseres Systems Erde handelt, mit dem es Wärmeüberschuss aus den Tropen in die Außertropen transportiert. Dies geschieht während eines Niños über die stärkeren Winterstürme, beispielsweise in Kalifornien und Chile.
Das Alter der Erscheinung rechnet sich mindestens nach einigen Tausend Jahren. Ob El Niño während der Kaltzeiten existierte, ist wahrscheinlich, aber noch umstritten, auch seine damalige Frequenz und Stärke. Die extremste Einschätzung hinsichtlich des Alters von El Niño reicht bis ins Pliozän mit der Schließung des Isthmus von Panama, die eine Differenzierung der Wärme- und Zirkulationsverhältnisse in Atlantik und Pazifik mit sich brachte.
Weitere Informationen:
Zur Beobachtung und Vorhersage von ENSO-Ereignissen ist der tropische Pazifik in vier bzw. sechs El Niño-Regionen (Quadranten) gegliedert, in denen die Meeresoberflächentemperaturen erfasst werden. Die Messergebnisse liefern in jeweils unterschiedlichen ENSO-Stadien jeweils unterschiedlich aussagekräftige Informationen. Früher wurden nur die Meerwassererwärmungen in den Regionen 1 und 2 als El Niño-Ereignisse bezeichnet, wohingegen heute bereits die Erwärmung in den Quadranten 3 und 4 als solches gilt, d.h., wenn die Wassertemperaturen nur westlich der Galapagos-Inseln ansteigen. Die Erstellung von Listen mit El Niño-Ereignissen wird wegen dieser unterschiedlichen Abgrenzungen deutlich erschwert.
Man unterscheidet:
Quelle: Oliver W. Frauenfeld (University of Virginia)
Die monatlichen Daten sind von der Webseite des Climate Prediction Centers abrufbar. Zur Methodik der Datenerhebung vgl. im Anhang "Data and Methods".
Das Akronym ENSO setzt sich zusammen aus "El Niño" und "Southern Oscillation" und ist der Ausdruck der gegenwärtig für das gesamte ozeanographisch-meteorologische Phänomen (also das Abwechseln von El Niño- und La Niña-Ereignissen und der neutralen Phasen) verwendet wird. Dabei steht El Niño (und - auch wenn nicht ausdrücklich im Namen erwähnt - La Niña) eher für die ozeanische Komponente, während die Southern Oscillation (SO) die atmosphärische verkörpert. Letztere stellt eine Art Druckschaukel zwischen dem südostasiatischen Tiefdruckgebiet und dem südostpazifischen Hochdruckgebiet dar.
Die Verknüpfung von El Niño und der Südlichen Oszillation wurde von dem in die USA emigrierten Norweger Jacob Bjerknes in den späten 60er Jahren geleistet. Er wertete dazu die Messdaten aus, die während des Internationalen Geophysikalischen Jahres 1957/58 zusammengetragen wurden. Zufälligerweise trat während dieser Zeit eine starke El Niño-Episode auf.
Häufig lässt man ein ENSO-Jahr im Hinblick auf die drei Kategorien kalt, neutral und warm im Jahresviertel Oktober-November-Dezember beginnen und im Jahresviertel Juli-August-September enden (JMA-Index).
Der ENSO-Zyklus weist ein hohes Maß an Unregelmäßigkeit auf. Keine zwei El Niños sind genau gleich. Dasselbe gilt für La Niñas.
Die folgende Tabelle gibt eine historische Übersicht über die ENSO-Phasen ab dem Jahr 1950. Die Zuweisung zu einer der drei Phasen erfolgt jeweils für eine Gruppe aus drei aufeinanderfolgenden Monaten. Die Abgrenzung von warmen (rot) und kalten (blau) Episoden erfolgt bei einem Schwellenwert von +/- 0,5 °C gemäß dem Oceanic Niño Index (ONI) auf der Vergleichsbasis der Zeit von 1971-2000. Aus historischen Gründen werden kalte und warme Phasen dann definiert, wenn der Schwellenwert von mindestens 5 aufeinanderfolgenden Monatsgruppen erreicht wird.
| Jahr | DJF | JFM | FMA | MAM | AMJ | MJJ | JJA | JAS | ASO | SON | OND | NDJ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1950 | -1.8 | -1.5 | -1.4 | -1.4 | -1.4 | -1.2 | -0.9 | -0.8 | -0.8 | -0.8 | -0.9 | -1.0 |
| 1951 | -1.0 | -0.8 | -0.6 | -0.4 | -0.2 | 0.1 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.7 | 0.6 |
| 1952 | 0.3 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.0 | -0.2 | -0.3 | -0.3 | -0.1 | -0.2 | -0.2 | -0.1 |
| 1953 | 0.1 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.5 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.3 | 0.3 |
| 1954 | 0.3 | 0.2 | -0.1 | -0.5 | -0.7 | -0.7 | -0.8 | -1.0 | -1.1 | -1.1 | -1.0 | -1.0 |
| 1955 | -1.0 | -0.9 | -0.9 | -1.0 | -1.1 | -1.0 | -1.0 | -1.0 | -1.5 | -1.8 | -2.1 | -1.7 |
| 1956 | -1.2 | -0.8 | -0.7 | -0.6 | -0.6 | -0.6 | -0.7 | -0.8 | -0.9 | -0.9 | -0.9 | -0.8 |
| 1957 | -0.5 | -0.1 | 0.2 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 0.9 | 0.8 | 0.9 | 1.2 | 1.5 |
| 1958 | 1.6 | 1.5 | 1.1 | 0.7 | 0.5 | 0.5 | 0.4 | 0.1 | 0.0 | 0.0 | 0.1 | 0.3 |
| 1959 | 0.4 | 0.4 | 0.3 | 0.2 | 0.0 | -0.3 | -0.4 | -0.5 | -0.4 | -0.4 | -0.3 | -0.3 |
| 1960 | -0.3 | -0.3 | -0.3 | -0.2 | -0.1 | -0.1 | 0.0 | 0.0 | -0.1 | -0.2 | -0.3 | -0.2 |
| 1961 | -0.2 | -0.2 | -0.2 | -0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.0 | -0.3 | -0.6 | -0.6 | -0.5 | -0.5 |
| 1962 | -0.5 | -0.5 | -0.5 | -0.5 | -0.4 | -0.3 | -0.2 | -0.3 | -0.4 | -0.6 | -0.7 | -0.7 |
| 1963 | -0.6 | -0.3 | 0.0 | 0.1 | 0.1 | 0.3 | 0.6 | 0.8 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.0 |
| 1964 | 0.8 | 0.4 | -0.1 | -0.5 | -0.7 | -0.7 | -0.8 | -0.9 | -1.0 | -1.1 | -1.1 | -1.0 |
| 1965 | -0.8 | -0.5 | -0.3 | 0.0 | 0.2 | 0.6 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.5 |
| 1966 | 1.2 | 1.1 | 0.8 | 0.5 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.0 | -0.2 | -0.3 | -0.3 | -0.4 |
| 1967 | -0.4 | -0.5 | -0.6 | -0.5 | -0.3 | 0.0 | 0.0 | -0.2 | -0.4 | -0.5 | -0.5 | -0.6 |
| 1968 | -0.7 | -0.9 | -0.8 | -0.8 | -0.4 | 0.0 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.9 |
| 1969 | 1.0 | 1.0 | 0.9 | 0.7 | 0.6 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.6 | 0.7 | 0.7 | 0.6 |
| 1970 | 0.5 | 0.3 | 0.2 | 0.1 | -0.1 | -0.4 | -0.6 | -0.8 | -0.8 | -0.8 | -0.9 | -1.2 |
| 1971 | -1.4 | -1.4 | -1.2 | -1.0 | -0.8 | -0.8 | -0.8 | -0.8 | -0.9 | -0.9 | -1.0 | -0.9 |
| 1972 | -0.7 | -0.3 | 0.0 | 0.3 | 0.5 | 0.8 | 1.1 | 1.3 | 1.5 | 1.8 | 2.0 | 2.1 |
| 1973 | 1.8 | 1.2 | 0.5 | -0.1 | -0.5 | -0.8 | -1.1 | -1.3 | -1.4 | -1.7 | -1.9 | -2.0 |
| 1974 | -1.8 | -1.6 | -1.2 | -1.1 | -0.9 | -0.7 | -0.5 | -0.4 | -0.5 | -0.7 | -0.8 | -0.7 |
| 1975 | -0.6 | -0.6 | -0.7 | -0.8 | -1.0 | -1.1 | -1.3 | -1.4 | -1.6 | -1.6 | -1.7 | -1.8 |
| 1976 | -1.6 | -1.2 | -0.9 | -0.7 | -0.5 | -0.2 | 0.1 | 0.3 | 0.5 | 0.7 | 0.8 | 0.8 |
| 1977 | 0.6 | 0.5 | 0.2 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.7 | 0.8 | 0.8 |
| 1978 | 0.7 | 0.4 | 0.0 | -0.3 | -0.4 | -0.3 | -0.4 | -0.5 | -0.5 | -0.4 | -0.2 | -0.1 |
| 1979 | -0.1 | 0.0 | 0.1 | 0.2 | 0.1 | 0.0 | 0.0 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.5 |
| 1980 | 0.5 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.0 | -0.1 | 0.0 | 0.0 | -0.1 |
| 1981 | -0.3 | -0.4 | -0.4 | -0.3 | -0.3 | -0.3 | -0.4 | -0.3 | -0.2 | -0.1 | -0.1 | -0.1 |
| 1982 | 0.0 | 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 1.0 | 1.5 | 1.9 | 2.2 | 2.3 |
| 1983 | 2.3 | 2.0 | 1.6 | 1.2 | 1.0 | 0.6 | 0.2 | -0.2 | -0.5 | -0.8 | -0.9 | -0.8 |
| 1984 | -0.5 | -0.3 | -0.2 | -0.4 | -0.5 | -0.5 | -0.3 | -0.2 | -0.3 | -0.6 | -1.0 | -1.1 |
| 1985 | -1.0 | -0.8 | -0.8 | -0.8 | -0.7 | -0.5 | -0.4 | -0.4 | -0.4 | -0.3 | -0.2 | -0.3 |
| 1986 | -0.4 | -0.4 | -0.3 | -0.2 | -0.1 | 0.0 | 0.2 | 0.5 | 0.7 | 0.9 | 1.1 | 1.2 |
| 1987 | 1.3 | 1.2 | 1.1 | 1.0 | 1.0 | 1.2 | 1.5 | 1.6 | 1.6 | 1.5 | 1.3 | 1.1 |
| 1988 | 0.8 | 0.5 | 0.1 | -0.3 | -0.8 | -1.2 | -1.2 | -1.1 | -1.3 | -1.6 | -1.9 | -1.9 |
| 1989 | -1.7 | -1.5 | -1.1 | -0.9 | -0.6 | -0.4 | -0.3 | -0.3 | -0.3 | -0.3 | -0.2 | -0.1 |
| 1990 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.4 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.4 |
| 1991 | 0.5 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 0.9 | 0.9 | 0.8 | 1.0 | 1.4 | 1.7 |
| 1992 | 1.8 | 1.7 | 1.6 | 1.4 | 1.1 | 0.8 | 0.4 | 0.2 | -0.1 | -0.1 | 0.0 | 0.1 |
| 1993 | 0.3 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 0.8 | 0.7 | 0.5 | 0.4 | 0.4 | 0.3 | 0.2 | 0.2 |
| 1994 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.7 | 0.9 | 1.2 | 1.3 |
| 1995 | 1.2 | 0.9 | 0.7 | 0.4 | 0.2 | 0.1 | 0.0 | -0.3 | -0.5 | -0.6 | -0.7 | -0.8 |
| 1996 | -0.8 | -0.7 | -0.5 | -0.3 | -0.2 | -0.2 | -0.1 | -0.2 | -0.2 | -0.2 | -0.3 | -0.4 |
| 1997 | -0.4 | -0.3 | 0.0 | 0.4 | 0.9 | 1.4 | 1.7 | 2.0 | 2.3 | 2.4 | 2.5 | 2.5 |
| 1998 | 2.4 | 2.0 | 1.4 | 1.1 | 0.4 | -0.1 | -0.8 | -1.0 | -1.1 | -1.1 | -1.3 | -1.5 |
| 1999 | -1.6 | -1.2 | -0.9 | -0.7 | -0.8 | -0.8 | -0.9 | -0.9 | -1.0 | -1.2 | -1.4 | -1.6 |
| 2000 | -1.6 | -1.5 | -1.1 | -0.9 | -0.7 | -0.6 | -0.4 | -0.3 | -0.4 | -0.5 | -0.7 | -0.7 |
| 2001 | -0.7 | -0.5 | -0.4 | -0.2 | -0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.1 | 0.0 | -0.1 | -0.2 | -0.2 |
| 2002 | -0.1 | 0.1 | 0.3 | 0.4 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 0.9 | 1.1 | 1.3 | 1.5 | 1.3 |
| 2003 | 1.1 | 0.8 | 0.6 | 0.1 | -0.1 | 0.0 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.5 | 0.6 | 0.5 |
| 2004 | 0.4 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.8 |
| 2005 | 0.6 | 0.5 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.3 | 0.2 | 0.0 | 0.0 | -0.2 | -0.4 | -0.7 |
| 2006 | -0.8 | -0.7 | -0.4 | -0.2 | 0.0 | 0.1 | 0.3 | 0.4 | 0.7 | 0.9 | 1.1 | 1.1 |
| 2007 | 0.8 | 0.3 | 0.1 | -0.1 | 0.0 | -0.1 | -0.2 | -0.5 | -0.8 | -1.1 | -1.2 | -1.4 |
| 2008 | -1.5 | -1.4 | -1.1 | -0.7 | -0.5 | -0.4 | -0.1 | 0.0 | 0.0 | -0.1 | ||
| 2009 |
Weiter zurückreichende Daten (1877-2001) zu den ENSO-Phasen finden Sie hier.
Nicht selten werden die Begriffe El Niño und ENSO gleichgesetzt, da ENSO in den Massenmedien weniger gebräuchlich ist.
Gerechterweise sollte das Akronym um die Bezeichnung für den zweiten Typ von Extremepisoden erweitert werden, beispielsweise zu "LANENSO", für "La Niña-El Niño-Southern Oscillation".
Abweichungen der Luftdruckwerte von Normal in mb/hPa während El Niño- bzw. La Niña-Ereignissen. Die negative Phase der SO tritt während El Niño-Episoden auf und geht mit außergewöhnlich hohem Luftdruck über Indonesien und dem westlichen Pazifik einher. Entsprechend ist La Niña mit der positiven Phase der SO und gleichzeitigem tiefem Druck über dem westlichen tropischen Pazifik und hohem Druck über dem östlichen tropischen Pazifik verbunden.
Quelle: NOAAEs ist wichtig, dass man sich darüber im klaren ist, dass es das ENSO-Phänomen früher gab und es nach menschlichen Maßstäben auch immer geben wird. Untersuchungen von Korallen-Bänken und Sedimentproben aus nordperuanischen Wüstengebieten scheinen ein Alter des El Niño-Zyklus von wenigstens 2 Millionen Jahren zu belegen. Es wird aber angenommen, dass der Zyklus mindestens 3-4 Millionen Jahre zurückreicht, wenn auch mit variierenden Frequenzen und Intensitäten. In dieser Zeit schloss sich der Isthmus von Panama und die Trennung von Atlantik und äquatorialem Pazifik war vollzogen. Das Atmosphäre-Ozean-Zirkulationssystem war davor vermutlich anders ausgeprägt.
(vgl. CLIVAR-Poster ENSO Dynamics during the Last Glacial Maximum)
ENSO-ähnliche Erscheinungen über dem Atlantik und dem Indischen Ozean werden diskutiert. Der Grund für die deutliche Ausprägung von ENSO über dem Pazifik liegt in dessen Größe.
Äquatoriale Wellen (Kelvin-Wellen und Rossby-Wellen), die in Ost- bzw. West-Richtung den Pazifik überqueren, benötigen dazu eine Zeit von 2-3 Monaten und beeinflussen sehr große Gebiete. Bei den großen Distanzen im Pazifik können letztlich auf den gegenüber liegenden Seiten völlig unterschiedliche Bedingungen herrschen, die in einem ausgeprägten Zyklus oszillieren. Im kleineren Atlantik und Indik kann sich weder ein solcher Kontrast noch eine derartige Oszillation aufbauen.
Eine Beinflussung von ENSO durch den anthropogenen Treibhauseffekt wird gegenwärtig diskutiert. Vorläufige Untersuchungsergebnisse deuten an, dass es über Veränderungen in der Ozeanzirkulation zu einer Verstärkung der interannuellen Variabilität der Meeresoberflächentemperatur kommt. Das heißt die Temperaturunterschiede von Jahr zu Jahr nehmen zu.
Das Hovmoeller-Diagramm zeigt die zeitlich-räumliche Variabilität des Niederschlags für den Breitenbereich O°-5° S. Deutlich erkennbar ist das Signal eines ENSO-Warmereignisses mit einerseits hohen Niederschlägen über dem südäquatorialen Pazifik, die sich bis nach Ecuador/Peru erstrecken, und andererseits einer Trockenregion um Indonesien (El Niños von 1982/83, 1986/87, 1991/92, 1997/98)
Zum Vergrößern bitte Grafik anklicken.
Quelle: GPCC (persönliche Mitteilung)Die Vorgänge in Zusammenhang mit ENSO zählen zu den auffälligsten kurzfristigen Klimaschwankungen. "Die Variabilität des Klimas ist grundsätzlich systemimmanent und resultiert aus den unterschiedlichen Interaktionen atmosphärischer Parameter mit den Klimafaktoren der Erdoberfläche" (Lauer 1999).
Relevante Atlaskarten: Alexander GlobalAtlas für Baden-Württemberg, S. 184; Diercke Weltatlas, S. 208
Weitere Informationen: Das ENSO-Phänomen (MPI-Poster)
Bezeichnung für die Praktiken oder Prozesse, die zur Umwandlung von waldbedecktem Land zu dauerhaft waldfreiem Land führen. Dieser Vorgang wird aus zwei Gründen häufig als eine der Hauptursachen des verstärkten Treibhauseffektes genannt:
Die obere, in klarstem Wasser ca. 100 m, in trübem Wasser von Lagunen nur wenige Dezimeter mächtige Schicht des Ozeans, in der das einfallende Licht photosynthetisch wirksam ist und so bevorzugt in Auftriebsgebieten die Primärproduktion ermöglicht.
Das Beobachten, Speichern, Kartieren und Interpretieren von Erscheinungen auf der Erdoberfläche oder auf der Oberfläche anderer Himmelskörper ohne direkten Kontakt des Aufnahmesystems, des sogenannten Sensors, mit dem zu erkundenden Objekt. Unterschieden werden photographische (Luftbilder) und nichtphotographische Aufnahmeverfahren (digitale Bilder, Radaraufnahmen), die von bemannten Flugzeugen, unbemannten Flugobjekten (Drohnen), bemannten Raumfahrzeugen und Satelliten oder auch von höher gelegenen Geländepunkten aus zur Erkundung der Erdoberfläche und der Atmosphäre genutzt werden.
Passive Fernerkundungsverfahren zeichnen elektromagnetische Strahlung auf, die von der Erdoberfläche reflektiert und/oder emittiert wird. Aktive Verfahren wie Radar oder Laser senden kohärente Strahlungsimpulse aus und registrieren die Laufzeit bzw. die Amplituden- und Phasendifferenz der von der Erdoberfläche rückgestreuten Signale.
Bitte beachten Sie
Der kommerziell betriebene Fang von Fischen und anderen im Wasser lebenden Tieren, wie z.B. Krabben, Krebsen oder Garnelen als Bereich der Nahrungswirtschaft und Rohstoffgewinnung. Streng genommen gehört die Jagd auf Wale nicht zur Fischerei, wohl aber der Fang von Mollusken (z.B. Octopus und Muscheln) sowie die Gewinnung von Algen, Schwämmen, Seemoos, Naturperlen und Bernstein. Die Fischerei bezieht auch die stark wachsenden Aquakulturen mit ein. Die Grenzen zur Fischwirtschaft, die sowohl Fang wie auch Verarbeitung umfasst, sind fließend.
Man unterscheidet nach Hochsee-, Küsten- und Binnenfischerei einschließlich Teichwirtschaft. Die ergiebigsten Fischereigewässer der Meeresfischerei liegen auf den Kontinentalsockeln, die sich von der Küste aus im Durchschnitt etwa 80 km ins Meer erstrecken. Diese Gewässer sind weniger als 200 m tief, sie besitzen günstige Strömungen und Temperaturen sowie ein reiches Nahrungsangebot. Hervorzuheben sind Bereiche der Nordsee, Gewässer entlang der Westküste Großbritanniens, vor Island, auf den Grand Banks of Newfoundland vor Ostkanada, auf den Georges Banks vor New England, vor dem Südwesten der USA, vor Peru, in der Beringsee, im Golf von Alaska und vor den Küsten Japans.
Bei der Meeresfischerei unterscheidet man die in der Nähe der Wasseroberfläche lebenden (pelagischen) Fische von den in der Tiefe und nahe des Meeresbodens lebenden Fische (Grundfische). Der Fang oder die "Ernte" wirbelloser Tiere - meist in flachen Gewässern - erbringt nur einen kleinen Teil des Gesamtertrages. Wirtschaftlich bedeutend sind u.a. Austern, Miesmuscheln, Kamm-Muscheln, Hummer und Tintenfische.
Die Fangmethoden, gewöhnlich der Einsatz von Netzen oder Leinen, gestalten sich in Abhängigkeit von den Lebensgewohnheiten der Tiere. Die bevorzugten Oberflächennetze sind die Ringwaden, lange, vorhangartige Netze, die an Schwimmern hängen. Sie werden kreisförmig um einen Fischschwarm gezogen und mit einem Seil am unteren Ende wie ein Beutel zusammengezogen.
Das Kiemennetz besitzt eine Maschenweite, die gerade groß genug ist, um den Kopf des Fisches durchzulassen, in der aber die Kiemen hängen bleiben. Kiemennetze lässt man meist an der Oberfläche treiben, um pelagische Fische zu fangen. Zum Fang von Grundfischen werden sie am Boden verankert.
Mit dem Grundschleppnetz (Trawl) werden Grundfische wie z.B. Dorsche gefangen. Es wird mit Hilfe von zwei langen Tauen geschleppt. In der Nähe der Öffnung des Netzes befinden sich zwei Bretter, die durch ihre Bewegung und den Widerstand des Wassers zur Seite bzw. nach unten gedrückt werden und dadurch das Netz offen halten.
Langleinen, die sowohl zum Fang von Fischen an der Oberfläche (z.B. Thunfische) als auch zum Fang von am Meeresboden lebenden Fischen (z.B. Heilbutt) verwendet werden, sind lange, schwere Taue, an denen Hilfsleinen mit langen, köderbesetzten Haken angebracht sind. Sie können mehrere km Länge haben und werden an verankerten Bojen befestigt oder von Schiffen gezogen. Nach dem Fang werden die Leinen von Winden eingeholt.
Die Schalentiere der Tiefsee (z.B. bestimmte Krebstiere und Venusmuscheln) fängt man mit Schleppnetzen. An der Küste werden Austern beispielsweise mit einem Austernrechen gesammelt. Ähnliches gilt für Kamm-Muschelarten, die im Wattenmeer leben. Hummer werden üblicherweise in Fallen aus Holz oder Draht gefangen.
Moderne Fischereiflotten besitzen große schwimmende Fischfabriken, die Netze mit einem Fang von 100 Tonnen Fisch über Heck einholen können. Auf ihnen werden die Fische ausgenommen und tiefgefroren. Solche Schiffe können monatelang in entlegenen Fischgründen arbeiten.
Sonartechnik dient der Lokalisierung, Arten- und Größenbestimmung von Fischschwärmen. Für das Auffinden von Fischschwärmen in Oberflächennähe werden Flugzeuge oder Hubschrauber eingesetzt. Schwärme einiger Arten wie z.B. Tintenfische werden mit starken Scheinwerfern angelockt und durch große Saugpumpen an Bord befördert.
Hinsichtlich einzelner Fischgründe und -arten gibt es deutlich Anzeichen einer Überfischung, die eine nachhaltige Bewirtschaftung der Ozeane gefährdet. In die Kritik geriet u.a. die Verwendung von Netzen mit zu engen Maschenweiten, in denen sich auch Jungfische verfangen, bevor sie sich fortpflanzen können. Ferner der Einsatz von Beutelschlagnetzen zum Fang von Thunfischen, wobei auch häufig Meeressäuger (u.a. Delphine) mitgefangen werden sowie die Verwendung von bis zu 64 km langen Treibnetzen, in denen sich auch nicht genießbare Arten verfangen.
Auf der hohen See gilt fischereirechtlich der Grundsatz der Freiheit des Fischfangs für alle Staaten und ihre Angehörigen. Die Fischerei in den Territorialgewässern und der darüber hinaus reichenden Fischerei- und Wirtschaftszone unterliegt der Regelung des Uferstaates.
Teilgebiet der Ozeanographie, das sich mit der Untersuchung der physikalischen und chemischen Schichtungsverhältnisse im Meer sowie den Strömungsmustern und Durchmischungszuständen befasst. Die Fischereihydrographie soll Erkenntnisse gewinnen in Bezug auf Fortpflanzungs- und Aufwuchsbedingungen sowie auf Wanderverhalten von kommerziell nutzbaren Fischbeständen und ihren Beuteorganismen.
Grobes und an Protein (bis 72 %) sowie Vitamin B12 reiches Pulver, das aus der Verarbeitung (Zerkleinern, Kochen, Pressen, Trocknen, Mahlen) von ganzen Fischen wie auch aus Rückständen und Beiprodukten von fischverarbeitenden Fabriken stammt. Begleitprodukt ist Fischöl.
Eigene Grafik. Quelle der Daten: Bimbo, A. P. (1990): Fish Meal and Oil.Üblicherweise besteht der Rohstoff aus kleinen pelagischen Fischarten (Sardinen und Anchovis) und Beifängen. Die wichtigsten Produzenten Mitte der neunziger Jahre waren Peru (ca. 54 %) und Chile (ca. 52 %). In Peru wird in 24 Küstenstädten Fischmehl produziert. Über 90 % des gesamten südamerikanischen Fischmehls wird exportiert, Hauptabnehmer ist China.
Früher als Düngemittel verwendet, ist heute der Hauptverwendungszweck von Fischmehl die Tierernährung, hauptsächlich bei Geflügel, Schweinen, Haustieren und in Aquakulturen (z.B. Garnelen und Lachs), alles überwiegend Massentierhaltungen.
Die für die Tierernährung eingesetzten Mengen Fisch entsprechen ca. 35 % der weltweiten Fischproduktion (aus Wildfängen und Fischzucht). Aus 3 kg Fischprotein entstehen z.B. maximal 1 kg Hühnerprotein.
Fischöl wird u.a. zur Herstellung von Margarine, Linoleum, Lederfarbstoffen, Druckfarbe und Schmiermitteln genutzt.
Die Fischmehlproduktion ist wenig arbeitsintensiv und gleichzeitig stark umweltbelastend. Das Brauchwasser, das sowohl für den Rohrtransport des Fisches von den Kuttern in die Fabriken benötigt wird, wie auch für die eigentliche Produktion, wird in die Buchten abgelassen. Das Pumpenwasser enthält große Mengen von Fischresten, Öl und Blut. Diese organischen Stoffe entziehen bei ihrem Abbau dem Wasser Sauerstoff und verunreinigen die Strände. Beim Kochen des Rohstoffs werden mit dem Wasserdampf Fischmehlpartikel emittiert. Dies führt zu Geruchsbelästigungen und Atemwegs- und Hauterkrankungen, besonders bei Kindern.
Im Anhang befindet sich eine Grafik, die dieses Wirkungsgefüge illustriert.
Die der südamerikanischen Fischmehlindustrie zuliefernde Industriefischerei ist verantwortlich für die starke Überfischung der Fischgründe. Das überstarke Abfischen der kleinen Fischarten, die größeren Fischen als Beutetiere dienen, vermindert auch deren Population. Dies wiederum schadet der küstennahen und arbeitsintensiven Kleinfischerei. Diese subsistent wirtschaftenden Fischer konzentrieren sich auf größere und wertvollere Fischarten. Mit viel geringeren Fangmengen können sie einen vergleichsweise hohen Verdienst erreichen.
Der Zusammenbruch der Sardellenfischerei und damit der Fischmehlproduktion an der Westküste Südamerikas im Gefolge des El Niño-Ereignisses von 1972/73 hatte eine unerwartete Nebenwirkung für die globale Landwirtschaft. Es musste Ersatz für das eiweißhaltige und relativ billige Viehfutter gefunden werden. Man fand ihn in der Sojabohne, deren Anbau rapide ausgeweitet wurde. Auch nach der Erholung der Fischereiindustrie im westlichen Südamerika ist die Sojabohne zunehmend gefragt, auch als Ersatz für tierisches Eiweiß in der menschlichen Ernährung.
Weitere Informationen: Stinkendes Exportgut - Fischmehl, Geld und fette Kälber (Spiegel Online 2008)
Oase (Gebiet dichteren Pflanzenwuchses in einer Wüsten- oder Halbwüstenumgebung), die durch einen aus einer niederschlagsreichen Region zuströmenden Fremdlingsfluss mit Wasser gespeist wird. Bekannteste Beispiele sind die Flussoasen von Nil, des Tafilalet und von Mesopotamien mit ihren z.T. regelmäßigen Uferüberschwemmungen. Auch die Küstenwüsten Perus weisen Flussoasen auf, die schon seit vorkolumbianischer Zeit agrarisch genutzt werden.
Relevante Atlaskarte (Tinajones, Peru - Bewässerung/Entwicklungshilfe): Diercke Weltatlas, S. 209
Begriff, der noch keine allgemein anerkannte Übersetzung besitzt, häufig englisch verwendet wird und am ehesten mit "Antrieb(sfaktor)" oder "Auslösekraft" ins Deutsche übertragen werden kann.
Man unterscheidet bei einem System externes Forcing und internes Forcing. Externes Forcing bezeichnet hierbei Mechanismen bzw. Faktoren, die von Veränderungen im System nicht beeinflusst werden. In Bezug auf das Klimasystem werden beispielsweise Änderungen in der Solarstrahlung als externes Forcing bezeichnet. Zu internem Forcing gehören Vulkanausbrüche, biochemisches Forcing, interne Dynamik wie ENSO, Änderungen in der Eisbedeckung oder CO2-Anstieg. Als langfristiges internes Forcing gelten die Plattentektonik oder Änderungen in der Polarität des Erdmagnetfeldes.
Luftmassengrenze in der unteren Atmosphärenschicht (Troposphäre) mit starkem thermischen Gegensatz, also eine Unstetigkeitsfläche in der Temperaturverteilung. Das vereinfachte Modell der troposphärischen Front ist eine formal von zwei Flächen begrenzte, geneigte barokline Schicht, welche zwei Luftmassen mit unterschiedlicher Dichte und Temperatur trennt. Je nach Richtung der frontsenkrechten Bewegung handelt es sich dann um eine Kaltfront oder eine Warmfront. Fronten entstehen z.B. in Zyklonen, welche auf der Westseite polare Luftmassen nach S und auf der Ostseite tropische Luftmassen nach N führen (Nordhalbkugel), die im Wirbel aufeinandertreffen. Fronten zeichnen sich durch Konvergenz, Wolkenbildung und Niederschläge aus.
Engl. Early Warning System (EWS); Einrichtung, welche aufkommende Gefahren frühzeitig als solche erkennt, und Gefährdete möglichst schnell darüber informiert. Es soll ermöglichen, durch eine rechtzeitige Reaktion die Gefahr abzuwenden oder zu mildern. Teile von Frühwarnsystemen können folgende Bereiche sein: Messungen, Sammlung der Daten, Überwachung, Einschätzung, Warnung / Verbreitung, Automatische Reaktion, Entwarnung, Voraussetzungen / Vorsorge.
Weitere Informationen:
Aufgenommen vom Terra-Satelliten der NASA.
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Zu Ecuador gehörende Inselgruppe im östlichen Pazifik, ca. 1.050 km vor der ecuadorianischen Küste im Äquatorbereich gelegen. Der Archipel besteht aus 13 Hauptinseln, 6 kleineren Inseln und einer Vielzahl von Kleinstinseln. Die erst 700.000 bis 5 Mio Jahre alten Galápagos-Inseln, auf einer Plattengrenze liegend, bestehen aus vulkanischem Gestein und sind übersät mit - z.T. aktiven - Schildvulkanen.
Niedrige Niederschläge, geringe Luftfeuchtigkeit und verhältnismäßig tiefe Luft- und Wassertemperaturen (ca. 20 °C) sind auf den kühlen Humboldtstrom und aufsteigendes Tiefenwasser zurück zu führen. Dieses Tiefenwasser ist nährstoffreich und verantwortlich für den Artenreichtum um die Insel herum. Die Inseln besitzen Tausende von Pflanzen- und Tierarten, von denen die Mehrzahl endemisch (Vorkommen von Lebewesen in einem begrenzten Gebiet) ist. Berühmt sind die Galápagos-Inseln für ihre einzigartige Tierwelt, die dem englischen Naturforscher Charles Darwin wichtige Daten für die Entwicklung seiner Evolutionstheorie (1859) lieferte. 90 Prozent der Galápagos-Inseln stehen seit 1959 unter Naturschutz. 1978 wurde das Gebiet in die UNESCO-Liste des Weltnaturerbes aufgenommen. Die umgebenden Gewässer wurden 1986 unter Schutz gestellt.
Die Galápagos-Inseln kennen eine Regenzeit, die mit einem Gipfel im April von Januar bis Juni dauert. Das übrige Jahr fällt fast kein Niederschlag. Während El Niño-Ereignissen sind die Galápagos-Inseln häufig von Witterungsextremen (Starkniederschläge) bzw. ungewöhnlich hohen Meerwassertemperaturen (1998: 29 °C, gegenüber 18 - 20 °C in Normaljahren) betroffen.
Gleichzeitig ändern sich auch die Meeresströmungen. Das ausbleibende Tiefenwasser dezimiert alle auf das Meer angewiesenen Arten, während die hohen Regenmengen ein überdurchschnittliches Pflanzenwachstum und einen daraus folgenden Tierreichtum auf den Inseln zur Folge haben.
Die Galápagos-Inseln sind insbesondere durch Charles Darwin bekannt geworden, dessen Evolutionstheorie dort eine Reihe von Anstößen erhielt.
Heute bieten die Galápagos-Inseln ein ideales Freilandlabor zur Beobachtung der Evolution. Insbesondere die Arbeiten von Rosemary and Peter Grant über einige Arten der Darwinfinken gelten als bahnbrechend. Auf einigen der kleinen Inseln war es ihnen möglich, über mehr als 20 Jahre hinweg jedes der bis zu 2000 Individuen der dort lebenden Finken durch Beringen zu verfolgen. Entgegen ihrer Erwartungen (und denen der übrigen Fachwelt) konnten sie den Einfluss der natürlichen Selektion auf die Finkenpopulationen in diesem kurzen Zeitraum nachweisen.
Im Anhang befindet sich eine Sammlung eindrucksvoller Fotos, die den Zustand der Galápagos-Inseln während El Niño mit dem Zustand der Inseln im Jahr 2000 vergleichen.
Weitere Informationen:
Engl. Akronym für General Bathymetric Chart of the Oceans. In seinen Grundzügen auf eine Vereinbarung von 1903 zurückgehendes Kartenwerk zu den Tiefenverhältnissen in den Ozeanen.
Auch Gekoppeltes Ozean-Atmosphäre Modell genannt. Im Zusammenhang mit der Modellierung von Klima ist damit ein numerisches Modell gemeint, das sowohl atmosphärische als auch ozeanische Bewegungen und Temperaturen simuliert, und das auch die wechselseitigen Effekte der beiden Komponenten berücksichtigt.
Satelliten, die immer am selben Punkt über der Erdoberfläche liegen. Die Physik lässt dies mit geringem energetischem Aufwand nur am Äquator zu. Solche Satelliten haben die gleiche Winkelgeschwindigkkeit um die Erdachse wie die Erde. Damit ist ihre Flughöhe gegeben - Zentrifugalkraft (abhängig von der Drehgeschwindigkeit) und die Erdanziehung (abhängig vom Gewicht) müssen sich gegenseitig aufheben - und beträgt für den METEOSAT 6 z.B. ca. 35.800 km. Das System der Wettersatelliten ist so aufgebaut, dass um den Äquator jeder Punkt von mindestens einem Satelliten gesehen werden kann. Deshalb sind immer mindestens 5 geostationäre Wettersatelliten im Einsatz:
| Satellit | Träger | Gebiet | Position |
|---|---|---|---|
| METEOSAT | Europa | Afrika, Ostatlantik, Naher Osten, Europa | 0° Ost/West |
| GOES Ost/8 | USA | Westatlantik, Nord- und Südamerika | 75° West |
| GOES WEST/10 | USA | Ostpazifik, westliches Nordamerika | 112,5 West |
| GMS | Japan | Westpazifik, Ostasien, Australien | 140° Ost |
| INSAT | Indien | Indischer Ozean, Asien, Ostafrika, Arabische Halbinsel | 74° Ost |
Die geostationären Satelliten messen normalerweise in drei Kanälen:
Der grosse Vorteil der geostationären Satelliten ist die hohe zeitliche Auflösung: Jede halbe Stunde wird ein neues Bild geliefert. Damit lassen sich Filmsequenzen erstellen und so die Wetterentwicklung verfolgen. Es ist auch möglich, aus der Bewegung der Wolken von einem Bild zum nächsten das Windfeld zu errechnen. Solche Daten werden zusammen mit den Temperaturdaten in die Wettermodelle gegeben. Nachteilig ist, dass der Satellit von seiner Position über dem Äquator nur sehr flach auf die Regionen in Polnähe sieht und daher die räumliche Auflösung für diese Gebiete sehr schlecht ist.
Zum Vergrößern bitte Grafik anklicken.
Horizontale Wasserbewegung im Ozean abseits der allgemein ca. 100 m mächtigen Grenzschichten, die nur durch den horizontalen Druckgradienten und die Corioliskraft beeinflußt wird. Die Corioliskraft lenkt die ursprüngliche, vom hohen zum tiefen Druck gerichtete Strömung immer weiter ab. Diese zunehmende Ablenkung endet erst wenn die Geschwindigkeit der Strömung gerade schnell genug ist, um eine Corioliskraft in der Stärke zu erzeugen, die das horizontale Druckgefälle exakt aufhebt. Aus diesem Gleichgewicht folgt, dass die Strömungsrichtung senkrecht zum Druckgradienten sein muss, da die Corioliskraft immer senkrecht zur Bewegungsrichtung angreift. Auf der Südhalbkugel liegt der hohe Druck immer links in Bewegungsrichtung gesehen, auf der Nordhalbkugel rechts.
Begriff, der heute meist auf die in den letzten 100 Jahren festgestellte globale Erwärmung bezogen ist und auf die aufgrund der anthropogenen Anreicherung strahlungsaktiver Spurengase (Strahlungsantrieb) in der Atmosphäre in den nächsten Jahrzehnten und Jahrhunderten zu erwartende weitere globale Erwärmung.
Die Weltmitteltemperatur beträgt 14°C (Referenzzeitraum 1961-1990)
Mögliche Auswirkungen der globalen Erwärmung auf Häufigkeit und Intensität von ENSO-Phasen werden diskutiert. Diesbezügliche Aussagen sind noch umstritten.
Engl. Akronym für Global Learning and Observations to Benefit the Environment; weltweites Programm, das Forschung und Bildung im Bereich Umwelt miteinander verknüpft. Schüler, Lehrer sowie Wissenschaftler arbeiten gemeinsam daran, durch langfristige Beobachtung umweltrelevanter Parameter ein tieferes Verständnis über das Zusammenwirken der einzelnen Umweltkompartimente Klima, Gewässer, Boden und Vegetation zu erreichen.
GLOBE geht auf eine Initiative des ehemaligen US-amerikanischen Vizepräsidenten Al Gore zurück, der GLOBE am 24. Earth Day (22.4.1994) ankündigte und alle Länder zur Teilnahme einlud. Die politische Zusage Deutschlands erfolgte im gleichen Jahr. Inzwischen beteiligen sich ca. 1.000 Schulen in 97 Ländern an GLOBE.
Die Erhebung und Auswertung von Umweltdaten erfolgen nach genau definierten Protokollen. Diese wurden von den beteiligten Wissenschaftlern für die Schüler ausgearbeitet. Künftig wird auch Fernerkundung eine wesentliche Rolle bei den Beobachtungsmethoden spielen.
Weitere Informationen: http://www.globe-germany.de
Substanz, die hauptsächlich aus mineralreichem Vogelkot besteht, und die in Peru und auch auf Exportmärkten als Dünger dient. Der Begriff "Guano" oder "Huanu" entstammt der Inka-Sprache Quechua. Die Verwendung von Vogelexkrementen als Dünger ist für die Westküste Südamerikas jedoch schon für die Zeit zwischen dem 3. und 5. Jh. vor Chr. nachgewiesen (Beginn der Nazca-Kultur).
Guano wird im wüstenhaften Küstenklima vor allem auf Inseln vor der Küste Chiles und Perus akkumuliert. Dort ermöglichen die fischreichen Auftriebsgebiete des Humboldtstromes riesige Vogelpopulationen (überwiegend Kormorane, ferner Meerespelikane und Guanotölpel). Deren Kot wird wegen der Regenarmut nicht abgespült, sondern trocknet aus und reichert sich an.
Während eines El Niño-Ereignisses wird die Anchoveta-Population (Hauptnahrungsquelle der Guano-Vögel) stark reduziert. Ihrer Nahrung beraubt, sterben sehr viele Vögel. Als Folge kommt es zu einem drastischen Rückgang der Guano-Produktion. Bis in die frühen fünfziger Jahre kam in Peru keine kommerzielle Anchoveta-Fischerei auf, da die Guano-Industrie und die peruanischen Bauern gegen entsprechende Versuche opponierten. Ein Regierungswechsel in Peru und der gleichzeitige Niedergang der kalifornischen Sardinenfischerei bewirkten einen Wandel. Unternehmer sahen in Peru einen idealen Standort für die ungenutzten Fischereiflotten und Verarbeitungsanlagen. Die Guano-Produktion verlor seither stark an Bedeutung.
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Mit der Hadley-Zelle wird die meridionale Luftzirkulation zwischen dem meteorologischen Äquator (im Mittel bei 5°N) und den subtropisch-randtropischen Hochdruckgürteln (srtH) beschrieben. Deren bodennahe Strömungen, der NO- und der SO-Passat strömen in der innertropischen Konvergenzzone zusammen. Dort steigen die Luftmassen auf, strömen in der Höhe wieder in außertropische Breiten zurück, sinken im Bereich der srtH zu Boden und speisen diese Hochdruckzellen, die wiederum die Passate entsenden. So beschreiben sie im statistischen Mittel einen geschlossenen Weg. Die Hadley-Zelle ist hauptsächlich auf der jeweiligen Winterhalbkugel ausgeprägt, auf der Sommerhalbkugel über den Landmassen findet man sie kaum.
Die mittlere Zirkulation, die durch die Hadley-Zelle beschrieben wird, gilt als extreme Vereinfachung. Die Beobachtungen zeigen, dass die in der ITC aufsteigende Luft sehr komplexen Bahnen folgt, die nur gemittelt über alle tropischen Längen zwischen 30°N und 30°S eine einfache Meridionalzirkulation nachzeichnen.
Die Hadley-Zelle dient wie die polwärts anschließende Ferrel-Zelle wird dem Transport von wärmerer Luft von den Tropen zu den Polen und von kälterer Luft von den Polen zu den Tropen.
Die Zirkulation wurde nach George Hadley benannt, einem britischen Juristen und Meteorologen (1685-1768), der als erster eine theoretische Erklärung für sie lieferte.
Bei einem El Niño-Ereignis ist die Hadley-Zirkulation intensiviert und die Ost-West gerichtete Walker-Zirkulation gleichzeitig abgeschwächt. Die verstärkte Hadley-Zirkulation überträgt Drehimpulse polwärts in den Subtropen-Jetstream und kräftigt die Westwinde der mittleren Breiten.
Syn. Salzgehaltssprungschicht; Wasserschicht in einer Tiefe von 300 bis 1.000 m, in der sich eine starke vertikale Änderung der Salzkonzentration vollzieht. In niederen Breiten trennt sie salzreiches Oberflächenwasser von relativ salzarmem Tiefenwasser, in hohen Breiten ist das Oberflächenwasser relativ salzarm.
Auf diesem Druckniveau der Atmosphäre liegt die Hälfte der Masse der Atmosphäre jeweils unter und über dieser Fläche gleichen Drucks. Das Niveau ist wichtig für das Verständnis des Wettergeschehens in tieferen Schichten, da die Winde in diesen Höhen die Sturmbahnen in tieferen Schichten bestimmen und damit eine enge Korrelation mit dem bodennahen Wettergeschehen haben. Die 500-300 hPa-Flächen sind das Niveau der Jetstreams.
Syn. Antizyklone; Luftmasse, in der hoher Luftdruck herrscht (in Bodennähe meist >1.000 hPa). Vom Zentrum nach außen nimmt der Druck ab, entsprechend strömt in Bodennähe Luft zum tiefen Druck hin ab (Divergenz), allerdings durch die Corioliskraft auf der N-Halbkugel nach rechts abgelenkt. So erhalten die Hochs einen antizyklonalen Drehsinn. Im Hoch herrschen schwache Winde, absinkende Luftbewegung und als deren Folge adiabatische Erwärmung mit Wolkenauflösung und Austrocknung. Oft reicht die absinkende Luft nur bis zur Obergrenze der atmosphärischen Grenzschicht (im Durchschnitt 1.000 m), wo sich eine Absinkinversion bildet, unter der sich Staub und Verunreinigungen sammeln (Dunstschicht), bzw. unter der es auch zu Nebelbildung kommen kann.
Nach der Entstehung unterscheidet man zwei Typen von Hochs:
Bezeichnung für die geologische Gegenwart, deren Einsetzen man mit dem Ende der letzten Kaltzeit (Würm/Weichsel) des Pleistozäns vor ca. 10.000 Jahren datiert.
Auch als Perustrom bezeichnete, sogenannte kalte Meeresströmung an der Westküste Südamerikas. Er teilt sich bei ca. 40° S gleichsam unter der Hobelwirkung Feuerlands als nordwärts gerichteter Span aus der von der Westwinddrift angetriebenen zirkumpolaren Westströmung ab. In Höhe der Galápagos-Inseln schwenkt der Humboldtstrom unter Erwärmung nach W ab und geht in den Südäquatorialstrom über. Als Strömung gilt der Humboldtstrom heute als Erkenntnis von Satellitenbeobachtung eher als Mythos. Ebenso wenig wie andere Strömungen an den Westseiten der Kontinente besitzt er die Qualitäten der starken und auf wenige Kilometer Breite begrenzten Strömungen auf den Ostseiten (Golfstrom, Kuro Shio). Zwar verlangt die Kontinuität nach einem äquatorwärtigen Ausgleich für den polwärtigen Wassertransport, aber die Ausgleichsströmung des Humboldtstroms vollzieht sich mit großer Langsamkeit und verteilt über eine Breite von Tausenden von Kilometern vor der Küste (pers. Mitteilung David B. Enfield, NOAA/AOML/PHOD, Miami).
Seine herkunftsbedingt (antarktische Gewässer) kalten Temperaturen werden so wegen der geringen Geschwindigkeit bis zum Erreichen der nordchilenischen und peruanischen Küstenregionen schon deutlich erwärmt. Die dort aber tatsächlich anzutreffende Abkühlung geschieht durch kalte Auftriebswässer, meist aus Tiefen von 75 - 100 m. So liegt die durchschnittliche Wassertemperatur an der Westküste Südamerikas 7 - 8 °C niedriger als die Temperatur im freien Ozean auf gleicher Breite. Sein Sauerstoffreichtum geht ebenfalls auf seine Herkunft aus der stürmischen, das Meer aufwühlenden Westwinddrift zurück.
Die durch Passat und Ekmantransport bewirkten Auftriebswässer liefern Nährstoffe in die euphotische Zone und ermöglichen dort eine umfangreiche Primärproduktion an Plankton. Das Plankton ist jedoch nicht gleichmäßig im Humboldtstrom verteilt, sondern in Ballungswolken verschiedener Größe, von einigen Metern bis zu einigen Kilometern Durchmesser. Entsprechend variiert die Verteilung der Fischschwärme der Anchovis.
Im Humboldtstrom sind über 225 Fischarten beschrieben, von denen 74 befischt werden. Nur zehn Arten sind wirtschaftlich wichtig, dazu gehören Anchovis, Bonito und Makrele, ferner Wale, Haie, Thunfische, Aale, Flundern, Oktopus und Krabben. Die Anchovis, die schon dem vorkolumbianischen Landbau als Düngemittel dienten, werden zum größten Teil zu Fischmehl verarbeitet.
Visuell zeigt sich der Kernbereich des Humboldtstroms im Bereich Chiles und Perus als flaschengrünes, ca. 80 - 150 sm breites Band, das sich relativ scharf von den nährstoffarmen, kobaltblauen Wassern des offenen Ozeans abhebt. Seine Strömungsgeschwindigkeit beträgt 0,4 bis 0,7 m/sec mit zunehmender Tendenz beim Übergang in den Südäquatorialstrom. Der Strom umfasst Wassermassen bis in 200 m Tiefe.
Auch für die benachbarten Landökosysteme sind die Qualitäten des Humboldtstromes bedeutsam. Durch das kalte Meerwasser kühlt sich die Luft ab. Ein Aufsteigen und Kondensieren wird dadurch verhindert. Im Zusammenwirken mit den absinkenden Luftmassen des SO-Passats wird die Verdunstungskraft erhöht, Wolken lösen sich auf und Niederschläge bleiben aus. So zählt der Küstenbereich des Humboldtstroms zu den niederschlagsärmsten der Erde. Dort fallen unter 100 mm Niederschlag pro Jahr (Küstenwüste).
Ebenso wie die Begriffe Taifun (China, Japan), Zyklon (Bengalen), Willy-Willy (Australien) und Mauritius-Orkan eine regionale Bezeichnung für die allgemein als tropischer Wirbelsturm bekannte Erscheinung.
Ein tropischer Wirbelsturm besteht aus einer nahezu kreisförmigen Wolkenmasse von 500-600 km Durchmesser und vielen tausend Metern Höhe. Seine Lebensdauer beträgt mehrere Tage bis zu über einer Woche.
Typisch ist das sogenannte Auge, der innerste Bereich mit einem Durchmesser von 20-40 km. Dort ist der Himmel heiter bis wolkenlos bei weitgehender Windarmut.
Sintflutartige Regenfälle sind üblich, ebenso wie hohe Windgeschwindigkeiten mit Spitzen von 80 m/sek (290 km/h) und darüber. Die Zone höchster Windgeschwindigkeiten liegt meist innerhalb von 30-50 km um das Zentrum.
Dies erklärt sich aus dem Kerndruck, der mehr als 50 hPa tiefer sein kann als außerhalb, im Extrem sogar bis 100 hPa. Tropische Wirbelstürme entstehen nur über den Ozeanen zwischen 5° und 20° beiderseits des Äquators. Nur dort treffen die Bedingungen einer ausreichenden Stärke der Corioliskraft und einer Wassertemperatur von wenigstens 26-27 °C zusammen.
Den Energienachschub beziehen tropische Wirbelstürme aus der freiwerdenden Kondensationswärme des reichlich vorhandenen Wasserdampfes.
Wahrscheinlich entstehen tropische Wirbelstürme aus "easterly waves", die sich mit der Passatströmung nach Westen bewegen und dabei zu einem Wirbel entwickeln.
Beim Übertritt auf Land können tropische Wirbelstürme enorme Schäden anrichten und eine große Zahl von Menschenleben kosten. Verursacher sind Flutwellen an den Küsten, die hohen Windgeschwindigkeiten sowie die extremen Regenfälle mit nachfolgenden Überflutungen.
In den meisten El Niño-Jahren gibt es über dem Atlantik weniger, in den meisten La Niña-Jahren mehr Hurrikane als im langjährigen Durchschnitt. Die Beziehung zwischen ENSO und Hurrikan-Häufigkeit hat sich in den letzten 25 Jahren verstärkt.
Quelle: IRILehre von den Eigenschaften und Erscheinungsformen des Wassers auf und unter der Landoberfläche einschließlich seiner räumlichen Verteilung und anthropogenen Beeinflussung. Im weiteren Sinne gliedert sie sich in die Hydrologie der Meere (Ozeanographie) und die Hydrologie des Festlandes (Gewässerkunde), zu deren Kerngebieten die Potamologie (Flusskunde), Limnologie (Seenkunde), Hydrogeologie (Grundwasserkunde) und Glaziologie (Entstehung und Verbreitung des Eises) zählen. Die moderne Hydrologie orientiert sich verstärkt an der Komplexität des hydrologischen Prozessgefüges. Gleichzeitig für die große Bedeutung des Wassers für zahlreiche wissenschaftliche Disziplinen zu einem stark interdisziplinären Ansatz der Wasserforschung.
Wahrscheinlich richtige Annahme, die so formuliert ist, dass sie durch Erfahrung und Experiment bestätigt oder widerlegt werden kann. So können Hypothesen Basis für wissenschaftliche Theorien werden. Als Arbeitshypothesen dienen Hypothesen der Forschung als Orientierung. Ohne angenommene Hypothese wären beobachtete Phänomene bzw. errechnete oder gemessene Werte nicht erklär- bzw. deutbar. Eine Hypothese, die vielen empirischen Überprüfungen standgehalten hat, wird bewährt genannt.
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Quelle: Lexikon der GeographieSyn. hypsometrische Kurve; Darstellung der Topographie der Erdoberfläche in Gestalt der summarischen Prozentanteile der absoluten Höhen über und unter dem Meeresspiegel.
Die Abfolge der Elemente einer hypsographischen Kurve darf nicht als reale Abfolge der einzelnen Großformentypen verstanden werden, auch wenn die Kurve dies auf den ersten Blick vermuten lässt. Beispielsweise liegen Hochgebirge und Tiefseegräben in der Realität oft unmittelbar nebeneinander (z.B. Anden/Atacamagraben), in Darstellungen der hypsographischen Kurve gewöhnlich aber nicht.
Span. für Instituto del Mar del Perú; peruanisches Meeresinstitut mit wichtigen ozeanographischen Daten und Informationen zu ENSO.
Engl. Akronym für Impact of ENSO (Der Einfluß von ENSO auf die Wasserressourcen und die lokale Bevölkerung in einem Regenwaldrandgebiet Indonesiens). IMPENSO ist ein Deutsch-Indonesisches Forschungsprojekt (2001-2006), das die Wasserressourcen und die landwirtschaftliche Produktion im Einzugsgebiet des Palu River in Zentralsulawesi (Indonesien) untersucht und Strategien für den Umgang mit ENSO-bedingten Niederschlagsschwankungen entwickelt.
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Syn.: Äquatoriale Tiefdruckrinne, engl. intertropical convergence zone (ITCZ); erdumspannendes Band tiefen Luftdrucks über den Gebieten mit den am stärksten erwärmten Wasser- und Landmassen in den Tropen. In der durch ein flaches Luftdruckminimum geprägten ITK findet ein Zusammenströmen (Konvergenz) der sich hier auflösenden SO- und NO-Passate statt. Die geographische Lage der ITK (steiler Einfallswinkel der Sonnenstrahlen) und die Konvergenzvorgänge führen zu aufsteigender Luftbewegung (aufsteigender Ast der Hadley-Zelle), zu Wärme- und Feuchtigkeitsaufnahme und zu labiler Schichtung der Luftmassen mit entsprechenden konvektiven Niederschlägen. Die einzelnen Konvektionszellen dieser mächtigen Gewitter mit Cumulonimbus-Bewölkung können die in ca. 17 km Höhe liegende Tropopause durchstoßen und damit Luft in die Stratosphäre befördern.
Die ITK ist auf dem Satellitenbild als Band heller Wolken über Zentralafrika und dem Atlantik erkennbar.
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Quelle: Deutscher WetterdienstDie Cumulonimbuswolken sind weder gleichmäßig verteilt, noch zufällig verstreut. Vielmehr sind sie innerhalb von Wolkenclustern zu finden, von denen jedes einige hundert bis zu 1.000 km Durchmesser aufweist. Jedes Cluster enthält Gruppen (mesoskalige Zellen) mit Cumulonimbusaktivität, die typischerweise horizontale Größen von einigen Zehnern von Kilometern bis zu 100 km im Durchmesser haben. Die einzelnen Wolken sind ca. 10 km im Durchmesser. Sie besitzen einen 3-5 km breiten zentralen Kern. Innerhalb der Aufwinde werden Geschwindigkeiten von 10-15 m/s (37-55 km/h) erreicht.
Auf Satellitenbildern können mesoskalige Zellen und individuelle Cumulonimbuswolken nicht unterschieden werden, da sie von der ausgedehnten Zirrusbewölkung bedeckt wird, die sich aus den auseinanderströmenden Ambossen der Cumulonimbuswolken bildet.
In der ITK findet man schwache, oft westliche Winde. Sie können allerdings häufig in ihrer Richtung Hinundherspringen und werden deshalb als Mallungen oder Doldrums bezeichnet.
Die ITK ist kein stationäres Band, sondern wandert im Jahresverlauf der vom Zenitstand der Sonne abhängigen Zone stärkster Erwärmung mit ca. 1 Monat Verzögerung hinterher. Sie liegt - bedingt durch die größere Landmasse auf der Nordhemisphäre - im Mittel etwas nördlich des Äquators.
Über dem westlichen Pazifik besteht häufig noch eine zweite Zone mit konvergierenden Oberflächenwinden, die Südpazifische Konvergenzzone. Sie liegt im Durchschnitt einige Grad südlich des Äquators.
Während El Niño-Bedingungen ist die normale Wanderung der ITK wegen der außergewöhnlich warmen Meeresoberflächentemperaturen im tropischen Pazifik unterbrochen.
Das deutsche Akronym ITK für 'innertropische Konvergenzzone' wurde in Anlehnung an Schönwiese (2003) übernommen.
Syn. interannuär, in der klimatologischen Literatur häufig verwendeter, aus dem Englischen (interannual) eingedeutschter Begriff für "Jahr-zu-Jahr", um die Veränderlichkeit des Zustandes der Atmosphäre im angegebenen Zeitraum zu bezeichnen; vgl. Zeitskalen in der Atmosphäre
Wenige Zehner bis wenige hundert Meter mächtige, als Grenze wirkende Luftschicht in der Atmosphäre, innerhalb derer die Temperatur mit der Höhe nicht ab- sondern zunimmt (Temperaturumkehr). Inversionen entstehen durch
Sie wirken als Sperre für hochreichende konvektive Vorgänge und verursachen eine Anreicherung von Staub und Dunst an der Umkehrschicht. Gleichzeitig kann sich dort eine ausgeprägte Wolkendecke bilden.
s. Aleutentief
Linie gleicher Temperaturwerte
Bandförmiger Luftstrom mit außerordentlich hohen Windgeschwindigkeiten (max. ca. 600 km/h) in der oberen Troposphäre oder unteren Stratosphäre, der durch große horizontale Temperaturunterschiede und die Corioliskraft verursacht wird. Länge: einige 1.000 km, Breite: einige 100 km, vertikale Mächtigkeit: einige km. Auf beiden Halbkugeln treten auf:
a) der sehr beständige, aber weniger intensive Subtropen-Jet über dem subtropischen Hochdruckgürtel etwa längs einer gedachten Linie von den Bermudas über die Kanaren, Nordafrika, den Persischen Golf, Indien, Südchina, den Pazifik bis Kalifornien. Auf der Nordhalbkugel liegt er im Sommer konstant auf ca. 40°N und im Winter ebenfalls konstant auf 30°N (zonales westliches Starkwindband). Seine mittlere Höhe beträgt etwa 12 km über Grund, also etwas unterhalb der dortigen Tropopause.
b) der wellenförmige, stellenweise unterbrochene Polarfront-Jet (Höhe ca. 10 km) in den höheren Mittelbreiten (zwischen 50° und 75° Breite). Seine geographische Lage ist eng an die der Polarfront (Grenze zwischen warmer und kalter Luft) gekoppelt und ist daher stark veränderlich. Wegen der hohen räumlichen Variabilität des Polarfront-Jets, der vor allem über den Ozeanen stark mäandriert, ist im Gegensatz zu modellhaften Darstellungen eine räumliche Trennung beider Jets, vor allem auf der Nordhemisphäre und speziell in den Westteilen von Atlantik und Pazifik schlecht oder gar nicht zu erkennen. Insbesondere in Karten mit zeitlichen Mittelwerten des 200 hPa-Niveau-Zonalwindes tritt der Subtropenjet viel deutlicher hervor, als der Polarfrontjet, da letzterer durch die großen Schwankungen der Polarfront ebenfalls großen Verlangerungen unterliegt. Daher wird oft vom Subtropenjet als dem Jetstream gesprochen.
Quelle: http://www.raonline.ch/../images/edu/graph/jetgraph04.jpg
Während eines El Niño-Ereignisses bewegen sich die Jet-Streams von Westen nach Osten über den nördlichen Golf von Mexico und Nordflorida. Daher treten in diesen Gegenden vermehrt Tornados auf.
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Quelle: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensocycle/nawinter.shtmlWährend eines La Niña-Ereignisses verlagern sich die Jet-Streams allerdings von den zentralen Rocky Mountains ostnordöstlich zu den östlichen Grossen Seen. Das heisst, dass die Tornados mehr nördlich und westlich anzutreffen sind, als während El Niño.
Syn. Niño3-Index; Index der Japan Meteorological Agency zur Abgrenzung von Warm-, Kalt- und Neutral-Phasen innerhalb des ENSO-Zyklus. Der Index beruht auf den Anomalien der Meeresoberflächentemperatur (SST) im Gebiet von 4°N bis 4°S und 150°W bis 90°W.
Von einem El Niño wird dann gesprochen, wenn der fünfmonatige Durchschnitt der SST-Anomalien während wenigstens 6 aufeinanderfolgenden Monaten größer als 0,5° ist. Das Ereignis muß vor September beginnen und die Monate Oktober, November und Dezember umfassen.
Für La Niña gilt Entsprechendes mit einem um 0,5°C unter dem Durchschnitt liegenden Wert. Jahre, die beide Bedingungen nicht erfüllen, werden als neutral eingestuft.
Im Kapitel 'Aktueller Zustand des Pazifiks' befinden sich Links zu Webseiten, auf denen man aktuell die neuesten Werte des JMA-Index findet.
Kürzlich wurde von amerikanischer Seite der Oceanic Niño Index (ONI) etabliert, der eine ähnliche Grundlage hat und künftig als einheitlicher Messindex und Definition für El Niño und La Niña herangezogen werden soll.
(vgl. Oceanic Niño Index, Multivariater ENSO Index, Southern Oscillation Index, TOPEX/Poseidon-El Niño-Index)
Eine äquatoriale Kelvin-Welle ist eine lineare Welle mit entweder erhöhten oder verminderten Temperaturen. Die Wellen bewegen sich ostwärts entlang des Äquators mit einer Geschwindigkeit von ca. 2,5 m/s, dies entspricht ca. 200 km/Tag. Sie können so den Pazifik in 2-3 Monaten überqueren. Dabei umrunden sie etwa ein Drittel des Erdumfangs.
Die Kelvin-Welle hat ihre höchste Amplitude am Äquator und erstreckt sich mit abnehmender Intensität bis ca. 1.000 km nördlich und südlich des Äquators. Die Amplitude der Kelvin-Welle beträgt mehrere Zehner von Metern entlang der Thermokline. Die Thermokline dient der Kelvin-Welle als Leitfläche. Kelvin-Wellen sind meistens singuläre, großräumige Aufwölbungen.
Quelle: Arntz/Fahrbach (1991): El Niño - Klimaexperiment der Natur. Generell sind bei der Kelvin-Welle wie bei der Rossby-Welle die Wellenlängen größer als die Wassertiefe.
Wenn eine Kelvin-Welle die Westseite Südamerikas erreicht, türmt sie sich auf und vertieft den Warmwasserkörper und damit die Thermokline entlang der Küste.
Die Küste lenkt die äquatoriale Kelvin-Welle wie eine Leitplanke nach Norden und Süden (Küsten-Kelvinwelle). Gleichzeitig wird eine nach Westen wandernde Rossby-Welle ausgelöst. Diese werden im Westen des Pazifiks reflektiert und kehren als Kelvinwellen nach Osten zurück. Dieses Mal transportieren die Kelvinwellen ein Abkühlungssignal, das Temperaturgefälle zwischen West- und Ostpazifik verstärkt sich. Als Folge kann die Gegenphase von El Niño, La Niña eingeleitet werden.
Quelle: Arntz/Fahrbach (1991): El Niño - Klimaexperiment der Natur. Den Durchgang von Kelvin- oder Rossby-Wellen kann man im Pazifik mit Hilfe des dort ausgelegten TAO-Bojenfeldes nachweisen. Dessen Wärmesensoren messen die Tiefenlage der Thermokline, die dort etwa mit der 18 °C-Isotherme gleichzusetzen ist und deren Lage sich beim Durchgang einer Welle verändert. Eine weitere Art Kelvin-Wellen nachzuweisen ist, sich die Anomalie der Temperatur entlang eines äquatorialen Zonalabschnittes durch den Pazifik anzusehen (Anomalie relativ zum Temperatur-Jahresgang).
Kelvin-Wellen sind nach Lord Kelvin (William Thompson), einem britischen Physiker aus dem 19. Jahrhundert benannt, der als erster theoretisch solche Wellen in rotierenden Flüssigkeiten vorhersagte.
Die zeitliche Entwicklung der Temperaturen in den oberen 400 m des äquatorialen Pazifiks zwischen Dezember 1996 und September. Dieser Zeitabschnitt ist durch die Entwicklung eines starken El Niño und einer starken La Niña gekennzeichnet. Die Temperatur-anomalien sind in Abständen von 3 Monaten gezeigt. Man erkennt deutlich zunächst die ostwärtige Wanderung einer warmen Anomalie, gefolgt von der Wanderung einer kalten Anomalie. Auf diesen Anomalien basiert das Vorhersagepotenzial von ENSO.
Quelle: Latif 2004, Leibniz-Institut für Meereswissenschaften, Grafik von TAODas terrestrische Klima ist die für einen Standort, eine definierbare Region oder ggf. auch für den gesamten Globus statistische Beschreibung der relevanten Klimaelemente, die für eine nicht zu kleine zeitliche Größenordnung die Gegebenheiten und Variationen der Erdatmosphäre hinreichend ausführlich charakterisiert. Ursächlich ist das Klima eine Folge der physikalisch-chemischen Prozesse und Wechselwirkungen im Klimasystem sowie der externen Einflüsse auf dieses System (Schönwiese 2003, leicht verändert).
Weitere Informationen:
Computer-Modell zur Berechnung und Vorhersage des Klimas für einen bestimmten Zeitabschnitt. Das Modell basiert in der Regel auf einem Meteorologiemodell, wie es auch zur Wettervorhersage verwendet wird. Dieses Modell wird jedoch für die Klimamodellierung erweitert, um alle Erhaltungsgrößen korrekt abzubilden. In der Regel wird dabei ein Ozeanmodell, ein Schnee- und Eismodell für die Kryosphäre und ein Vegetationsmodell für die Biosphäre angekoppelt.
Mathematisch entsteht dadurch ein gekoppeltes System von nicht-linearen, partiellen und gewöhnlichen Differentialgleichungen, sowie einigen algebraischen Gleichungen. Die numerische Berechnung dieses Gleichungssystems erfordert eine sehr grosse Rechenleistung, wie sie von Supercomputern wie dem Earth Simulator bereit gestellt wird.
Um mögliche Folgen eines verstärkten Treibhauseffekts zu untersuchen, wird die weitere Entwicklung des Klimas in Computer-Modellen simuliert. Die Abbildung zeigt die Ergebnisse von Modellberechnungen für die zu erwartende Temperaturänderung bis zum Jahr 2070 (Szenarien A2 und B2 vom IPCC).
Der Computer berechnet das Klima für Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Erst wenn die Berechnungen mit den Beobachtungen übereinstimmen, weiß man, dass das Programm zuverlässig läuft und für Modelle der Zukunft angewendet werden kann.
Simulationen vergangener Klimaschwankungen sollen den Wissenschaftlern dabei helfen, natürliche von menschengemachten Einflüssen zu unterscheiden.Hochrechnungen: Heutige Klimamodelle berechnen für die Erde als Ganzes, für Kontinente oder Ozeane statistische Durchschnittswerte der Temperatur, des Niederschlags oder des Meeresspiegelanstiegs. Sie ermitteln, wie sich diese Werte über Zeiträume von Jahrzehnten bis zu Jahrhunderten ändern: zum Beispiel die mittlere bodennahe Temperatur für Januar in dem Zeitraum 2020 bis 2030. Das Modell berücksichtigt auch wichtige Faktoren wie den Anstieg der Kohlendioxid-Konzentration.
Quelle: Deutsches Museum
Um die Bewegung von Gasen in der Luft oder in einer Flüssigkeit wie dem Ozean berechnen zu können, überzieht man die Erdatmosphäre sowie den Ozean mit einem relativ groben dreidimensionalen Gitternetz.
Eine typische Gitterzelle hat eine Länge und Breite von 500 km und ist 1 km hoch. Aus den Daten an den Rändern der Gitterzellen berechnet man dann die Bewegung der Gase nach Grundgleichungen der Physik. Daraus lassen sich Vorgänge wie die Wolkenbildung innerhalb einer Zelle ableiten.
Nicht ganz erfasst: Heutige Klimamodelle sind noch weit davon entfernt, die physikalische Komplexität des Klimasystems auch nur annähernd abzubilden. Noch beschränken sie sich auf Strömungsprozesse in Atmosphäre und Ozeanen. Für ein umfassenderes Modell des "Systems Erde" müssen sie erweitert werden. Solche Modelle erfordern immer größere Rechnerkapazitäten.
Gigantisch sind die Rechenleistungen des Earth Simulators: Das Parallelrechner-System enthält 640 Rechenknoten mit insgesamt 5120 CPUs und erreicht eine Rechengeschwindigkeit von maximal 40 Teraflops (40 Billionen Gleitkommaoperationen pro Sekunde). Der Gesamtspeicher umfasst 10 Terabytes.
Quelle: Deutsches MuseumEs werden globale Klimamodelle (sogenannte GCMs, global circulation models) und regionale Klimamodelle unterschieden. Der Hauptunterschied liegt zum einen darin, dass ein globales Klimamodell die gesamte Troposphäre beinhaltet, während ein regionales Modell in der Regel die gleiche Modellphysik abbildet, dies allerdings nur auf einen bestimmten geographischen Ausschnitt der Erde anwendet.
Ein globales Klimamodell beschreibt die wichtigsten klimarelevanten physikalischen Vorgänge in der Erdatmosphäre, den Ozeanen und auf der Erdoberfläche. Die Prozesse sind dabei aber sehr vereinfacht abgebildet. Vor allem die Prozesse in der Biosphäre werden im Augenblick noch als Größen und Parameter vorgegeben. Dieses Größen sind aber Systemgrößen und sollten sich während der Simulation dem globalen Wandel anpassen können, um realistische Projektionen auf die Zukunft abgeben zu können. Solche Rückkopplungsprozesse von gekoppelten Systemen sind im Augenblick die große Herausforderung in der Modellierung. Die Modelle sind so umfangreich, dass sie nur in sehr grober Auflösung (mehrere hundert Kilometer Gitterweite) betrieben werden können.
Regionale Klimamodelle betrachten lediglich einen Ausschnitt auf der Erde und benötigen deshalb zur Simulation geeignete Randbedingungen an den Rändern des Modellgebietes. Diese Randbedingungen stammen aus Szenarien der globalen Klimamodelle. Man sagt deshalb, ein regionales Klimamodell wird durch ein globales Klimamodell angetrieben. Man bezeichnet dies aus als "dynamic down scaling", also das Herunterskalieren der globalen Antriebsdaten auf eine sehr feine regionale Auflösung (bis zu einem Kilometer Gitterweite).
Regional und global. Um die Folgen eines Klimawandels für die Menschen vorherzusagen, muss man die Veränderungen vor Ort untersuchen. Globale Modelle besitzen für kleinräumige Wetterphänomene wie Tornados und Gewitter eine zu große Maschenweite. Um abschätzen zu können, wie sich Wetterextreme und -katastrophen an einem bestimmten Ort entwickeln, braucht man Regionalmodelle.
Fein und grob. Für die Berechung von regionalen und lokalen Klimamodellen bettet man deren feinmaschige Gitterlinien in ein gröberes, globales Modell. Die Ergebnisse des globalen Modells bilden die Randbedingungen für das regionale Modell.
Quelle: Deutsches MuseumIn Deutschland beschäftigt sich hauptsächlich das Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg mit der Klimamodellierung. Dort wurden die globalen Klimamodelle ECHAM-4 und ECHAM-5 entwickelt und auf großen parallelen Vektorrechnern betrieben. Die regionale Klimamodellierung wird hauptsächlich in den großen Forschungsinstituten mit verschiedenen regionalen Modellen durchgeführt. Zu diesen Forschungszentren gehört das Forschungszentrum Karlsruhe, das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und einige Universitäten.
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Das Klimasystem ist ein höchst komplexes System, das aus fünf Hauptbestandteilen besteht: der Atmosphäre, der Hydrosphäre, der Kryosphäre, der Landoberfläche und der Biosphäre sowie den Wechselbeziehungen zwischen diesen. Das Klimasystem verändert sich über die Zeit unter dem Einfluss seiner eigenen inneren Dynamik und durch externe Kräfte wie Vulkanausbrüche, solare Schwankungen und menschlich induzierte Einflüsse wie die Änderung der Zusammensetzung der Atmosphäre und Landnutzung.
Weitere Informationen:
Syn. Klimakunde; Teilgebiet der Meteorologie, aber auch der Geographie (Klimageographie), das sich auf der Basis täglicher Klimabeobachtungen mit der Berechnung und Beschreibung der mittleren atmosphärischen Verhältnisse (Mittelwertsklimatologie) sowie mit Hilfe von komplexen Modellen auch mit deren Prognosen befasst. Daneben erklärt die Klimatologie den typischen jährlichen Witterungsablauf und dessen langfristige Schwankungen mit regionalem Bezug (Witterungsklimatologie). Die Aussagen beider Ansätze lassen sich in den Begriffen Klima und Klimaklassifikation zusammenführen.
Als weiterführende Aufgabe hat die Klimatologie die Jahrzehnte bis Jahrhunderte langen Messreihen, z.B. von Temperatur und Niederschlag auf Schwankungen und Klimaänderungen zu untersuchen sowie die statistischen Eigenarten der planetarischen Zirkulation (synoptische Klimatologie) darzustellen. Um vergleichbare Elemente zu erhalten, wählt man gewöhnlich Mittelwerte 30-jähriger Normalperioden aus. Für die Klimabeschreibung weiter zurückliegender Epochen setzt man beispielsweise auch biologische (Pollenanalyse) oder chemische (Sauerstoffisotope in Eisbohrkernen) ein.
Quelle: Enquete Kommission Die dynamische Klimatologie setzt die dynamischen Prozesse in der Atmosphäre in Bezug zu den meteorologischen Erscheinungen und Wetterlagen. Für die belebte Umwelt ist die bodennahe Luftschicht und damit das Aufgabengebiet der Mikroklimatologie von besonderer Bedeutung. Die theoretische Klimatologie geht bei ihrer Behandlung klimatologischer Vorgänge von den Ursachen der Klimabildung und den dabei auftretenden Einflussfaktoren (z.B. Erdbahnelemente, solare Aktivität, Plattentektonik, Meeres- und Luftströmungen, Lage von Aktionszentren und Frontalzonen) aus. Die angewandte Klimatologie berührt vielfältigste Bereiche menschlicher Aktivitäten.
Weitere Informationen: Klimaänderungen: Mögliche Ursachen in Vergangenheit und Zukunft (Martin Claussen)
Klimawandel ist nach dem Verständnis des Weltklimarats (IPCC) eine Veränderung des Zustands des Klimas, die identifiziert werden kann (z.B. mit Hilfe statistischer Methoden) als Veränderungen der Mittelwerte und/oder der Variabilität seiner Eigenschaften. Diese Veränderungen bestehen für eine längere Zeit, typischerweise Dekaden oder länger. Diese Auffassung bezieht sich auf jegliche Art von Klimaänderung und kann somit natürlich oder anthropogen bedingt sein. Andere Institutionen (z.B. UNFCCC) oder auch einzelne Wissenschaftler benutzen den Begriff, um klimatische Folgen menschlicher Aktivitäten zu beschreiben.
Der Klimawandel besteht eindeutig in einer Erwärmung, was durch die Zunahme der globalen Luft- und Meerestemperaturen belegbar ist, sowie durch das verbreitete Abschmelzen von Schnee- und Eisflächen und dem Anstieg des durchschnittlichen globalen Meeresspiegels.
Der Übergang des Wassers vom gasförmigen (Wasserdampf) in den flüssigen Zustand. Dabei wird die Energie, die für die Verdunstung benötigt und als latente Wärme im Wasserdampf gespeichert war, wieder frei gesetzt. Es handelt sich um ca. 585 Kalorien pro Gramm Wasser bei einer Temperatur von 20 °C.
Begriff zur Beschreibung von aufsteigenden Luftmassen.
Über 6.000 Arten umfassende Klasse mariner Wirbelloser, von denen viele Vertreter durch ein schützendes Kalk- und Hornskelett gekennzeichnet sind. Dieses Skelett wird ebenfalls als Koralle bezeichnet.
Zum Aufbau ihres Kalkskeletts nutzen die Korallen Kalzium und Bikarbonat aus dem Meerwasser und das als Endprodukt der Atmung anfallende Kohlenstoffdioxid.
Die Mehrzahl der Korallen lebt in Kolonien, Riffe bildende Korallen sind aber nur in flachen Meeren anzutreffen. Sie kommen nicht tiefer vor, als das Licht vordringt, denn die symbiotischen, als Zooxanthellen bezeichneten Algen, die in ihren Geweben leben, benötigen das Licht zur Photosynthese, und die Korallen können ohne die Algen nicht existieren. Die Alge liefert der Koralle Kohlenstoff und damit Energie. Die von der Koralle gefangene Nahrung (tierisches Plankton) kann beide Organismen mit Stickstoff und Phosphor versorgen. Auch hinsichtlich der Wassertemperaturen gedeihen Korallen nur in einem eng begrenzten Bereich, nämlich von ca. 18°C bis 28°C.
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Quelle: MCBIKorallenriffe erhalten ihre Farbigkeit durch die erwähnten Algen. Längerfristig außergewöhnlich hohe Wassertemperaturen (>29°C) führen zu einem Ausbleichen der Korallen, d.h. die Korallen werden weiß. Man vermutet folgende Zusammenhänge als Ursachen für das Korallenbleichen bzw. -sterben:
Korallenriffe sind in warmen, flachen und klaren Gewässern der tropischen Ozeane anzutreffen. Unter dem Einfluss von übermäßiger Erwärmung, UV-Strahlung und anderen Stress-Faktoren sind zweigbildende Korallen, wie die Acroporidae (Inlet-Foto), die ersten, die mit Ausbleichen reagieren. Das Ausbleichen geht mit dem Abstoßen von Dinoflagellaten (Zooxanthellen) vom Korallengewebe einher. Zweigbildende Korallen vermögen sich innerhalb von wenigen Jahren zu regenerieren, wohingegen andere Arten (boulder corals) bis zu mehreren 100 Jahren benötigen, um die ursprüngliche Größe wiederzuerlangen.
Ausgeblichene Korallen regenerieren sich nur sehr schwer (s. Coral Bleaching Hotspots).
Die Gefahr für die Korallenriffe besteht nicht nur im Ausbleichen, sondern auch in einem Nährstoffmangel, der unter El Niño-Bedingungen ja auch die Fischwelt befällt. Zudem nehmen die Hauptfeinde der jungen Korallen überhand - Meeresschnecken und Seeigel-, da das warme Wasser auch die Krustentiere dezimiert, die sich von ihnen ernähren. Unter El Niño-Bedingungen gilt als gravierendste Ursache für das Korallensterben die Wassertrübung durch die erdreichen Ausschwemmungen bei den Platzregen entlang der Küsten- und Inselränder, denn sie reduziert die Sonneneinstrahlung im Wasser ganz erheblich. Die Zerstörung von Korallenkolonien durch den El Niño von 1982/83 auf den Galápagos-Inseln wurde auf fast 95 % und an der Pazifikküste von Costa Rica, Panama, Kolumbien und Ecuador auf 70 % bis 95 % geschätzt.
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Festes Kalksteingebilde von vielen Kilometern Länge und Breite und Mächtigkeiten bis zu mehreren 100 m, vor allem in Senkungsgebieten in den oberen durchlichteten und sauerstoffreichen sowie warmen (mind. 18° C) Wasserschichten der Tropen und Subtropen, die von winzigen Polypen (Blumentieren) in großen Kolonien unter Mitwirkung der mit ihnen in Symbiose lebenden, lichtabhängigen blaugrünen Algen (Zooxanthellen) und mithilfe ihres carbonatischen Außenskelettes aufgebaut werden. Wegen der Bindung an warme und lichtreiche Oberflächengewässer und nährstoffliefernde Wasserbewegungen durch Wellen und Meeresströmungen finden sich Korallenriffe entlang von Küsten und um Inseln, d.h. in Flachwasserregionen.
Meerestemperaturen, die nie 20 °C unterschreiten und auch an heißen Sommertagen nur bis 30 °C reichen, machen den Südpazifik über dem Fiji-Plateau zu einem idealen Ort für Korallenriffe. Riffe umgeben fast alle der etwa 840 Inseln des Staates, und Matangi Island ist keine Ausnahme. In diesem Ikonos-Bild bilden die Unterwasserriffe einen trüben blaugrünen Halo um die Insel.
Mit seiner Fähigkeit, in klares Wasser bis in eine Tiefe von 30 m hineinzusehen, kann der Ikonos-Satellit den Wissenschaftlern eine Darstellung von Flachwasserriffen liefern. In diesem Bild vom 21. November 2004 erscheinen die Riffe als gelbbraune Klumpen in einem Feld von Blaßgrün, das die Insel umgibt. Es kann eine Herausforderung werden, ein klares Bild von Küstenriffen zu bekommen, wenn Sedimente und Algen über dem Riff treiben. Dies kann in der oberen rechten Ecke der Fall sein, wo gelbbraunes Sedimentmaterial von der Insel ausbeult. Algen bilden typischerweise grüne und blaue Wirbel im Ozeanwasser, was man in der sichelförmigen Bucht erkennen kann.
Quelle: NASAdie lebenden strukturen werden am rande (bei absenkung des untergrundes oder steigendem meeresspiegel auch oben) stetig überwachsen, sterben ab und verdichten sich infolge eintrag von partikeln und brandungstrümmern, sodass das korallenriff allmählich seine ursprüngliche hohlraumreiche struktur verliert. die brandung bewirkt an einem korallenriff zweierlei: zum einen garantiert sie ständigen wasseraustausch zur nährstoffversorgung der sessilen organismen, weshalb die korallenriffe gegen die hauptbrandungsrichtung gewöhnlich deutlich besser und rascher wachsen, zum anderen kann bei besonders heftiger brandung, wie sie in den tropen und subtropen durch wirbelstürme gegeben ist, das riff mechanisch beschädigt werden. es vernarbt aber normalerweise an den so zerstörten partien wieder.
Man unterscheidet drei Formen:
Nahezu alle Korallenriffe der Erde sind in den letzten Jahren stark gefährdet durch Ausbleichung und Absterben, was einerseits auf zunehmende Wasserverschmutzung, Störung und Zerstörung durch Tourismus, Taucher, Bootsbetrieb, Ankern etc. zurückgeht, andererseits jedoch auch auf eine allmähliche Erwärmung, die regional (z.B. durch El Niño-Effekte) stark ausfallen kann.
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Durch extreme Trockenheit geprägtes Gebiet an den subtropischen Westseiten mancher Kontinente. Zu den markantesten Beispielen dieses Wüstentyps gehören etwa die Atacama nahe der pazifischen Küste von Südamerika oder die an der südwestlichen Küste Afrikas gelegene Namib. In Südamerika erstreckt sich dieser hyperaride Trockengürtel über fast 3.500 km und ist nur gelegentlich durch Flusstäler aus den Anden unterbrochen.
Sie gedeihen in der Nebelstufe von peruanischen Vorbergen ohne Wurzeln girlandenartig am Boden. Sie wachsen nach Westen gegen die anströmenden Nebel, die sie über die Blätter mit Wasser versorgen (>300 m NN, Cerros Matabuey bei Lima/Peru). Die unteren Lagen der Vorberge sind vegetationslos.
Quelle: Seibert, Paul (1996): Farbatlas Südamerika, Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
An der pazifischen Küste ist die Wüste fast pflanzenfrei, nur im Kontakt mit kleinen Flüssen sind Bewässerungskulturen möglich.
Quelle: Seibert, Paul (1996): Farbatlas Südamerika, Verlag Eugen Ulmer, StuttgartDie trockenen Bedingungen der küstennahen Bereiche sind eine Folge der subtropischen Hochdruckgebiete und des Auftretens von kaltem Wasser vor dem Festland. Hierbei kann es sich um Meeresströmungen handeln, die aus Gebieten niedrigerer geographischer Breite in Richtung Äquator fließen. Eine andere Erscheinung mit ähnlichen klimatischen Konsequenzen ist kaltes Auftriebswasser, das aufgrund der Verlagerung des Oberflächenwassers durch küstenparallele oder ablandige Winde nach oben gelangt. Durch Abkühlung der unteren Luftschichten wird eine thermisch stabile Schichtung innerhalb der Luftmasse erreicht, wodurch der vertikale Austausch unterbunden wird. Durch fehlende Konvektion unterbleibt auch die Bildung von Wolken, die den küstennahen Gebieten Niederschlag bringen könnten. Die Feuchtigkeit kondensiert überwiegend zu Nebel; bei über mehrere Monate optimalen Bedingungen für dessen Bildung entstehen Nebelwüsten.
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Quelle: Seibert, Paul (1996): Farbatlas Südamerika,
Details des Fotos zeigen tief eingeschnittene Canyons an der Südküste Perus zwischen 15,5° und 17° S. Die Flüsse Yauca und Acarí nähren kleine bräunliche Sedimentfahnen im Meer. Kleine dunkelgrüne Felder drängen sich an ihren Unterläufen. Starke Südwinde ließen Sanddünen entstehen. Küstenparallele gelbliche Linien markieren tektonisch gehobene Küstenverläufe.
Die Aufnahme wurde mit dem 180 mm-Objektiv einer Digitalkamera am 14.3.2003 von der ISS-Besatzung gemacht. Zu ausführlicheren Erläuterungen (engl.) hier klicken.
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Quelle: NASADer pazifische Küstenstreifen Südamerikas von 5°S bis 24°S zählt zum Klimatyp BWhn der köppenschen Klassifikation (B=Trockenklima, W=Wüstenklima, h=heiß, Jahresmittel über 18°C, n=häufig Nebel).
Im Didaktik-Teil der DVD: "Die Entstehung von Küstenwüsten und ihre Anfälligkeit auf Störungen. - Eine Lernaufgabe zum Thema 'El Niño'"
Spanisch für "Das kleine Mädchen", vereinfacht ausgedrückt das Gegenstück von El Niño. La Niña tritt zwischen den einzelnen El Niño-Ereignissen auf. Dabei sind die Oberflächentemperaturen des Wassers vor Peru und im äquatorialen Zentralpazifik unter dem langjährigen Mittel. Während La Niña ist die Walker-Zirkulation stärker ausgeprägt, und hochreichende Konvektion wird über dem äquatorialen Zentralpazifik unterdrückt.
Der Name wurde erst 1985 von George Philander (Princeton University) geprägt. Um diese Zeit erkannte die Wissenschaft, dass ENSO ein Zyklus sein könnte, der gegenüber El Niño auch eine gegenteilige Phase haben könnte. Bis dahin hatte man El Niño für eine isolierte episodische Störung der normalen Verhältnisse angesehen . Das Aufkommen gekoppelten Ozean-Atmosphäre-Modellen des Klimasystems und ihr Einsatz im tropischen Pazifik legte die Annahme einer echten Oszillation nahe.
Neben dem Ausdruck "La Niña" bestehen noch andere Bezeichnungen, wie z.B. "El Viejo" (der Alte), eingeführt von James O'Brien (Florida State University), ferner "anti-El Niño" oder einfach "Kalt-Ereignis" bzw. "Kalt-Episode". Der Ausdruck "anti-El Niño" sollte vermieden werden, da er übersetzt eigentlich "Antichrist" bedeutet. Der Begriff "El Viejo" wurde angeblich vorgeschlagen, um sexistische Terminologie zu vermeiden, möglicherweise aber auch aus dem Gefühl persönlicher Abneigung gegenüber Philander heraus.
Über die Ursachen von La Niña bestehen noch größere Unsicherheiten als über jene ihres Gegenstücks El Niño, ebenso über Ihre Telekonnektionen. Während einem La Niña-Ereignis tendieren der australische wie auch der asiatische Monsun zu einer stärkeren Ausprägung, und über Nordamerika ist der winterliche Jetstream eher zonal ausgerichtet. Als Folge wird der pazifische Nordwesten feuchter und der Südosten der USA trockener und wärmer.
Die meisten von La Niña bedingten Anomalien sind denen von El Niño-Ereignissen gegenläufig.
Gelegentlich wird die Existenz von La Niña als eigenständiges Zykluselement gänzlich in Frage gestellt.
Eine operationelle Definition von La Niña liefert der Oceanic Niño Index (ONI), wonach ein La Niña-Ereignis dann gegeben ist, wenn die Meeresoberflächen-Temperatur in der Niño 3.4 Region des Pazifiks über mindestens fünf Monate hinweg mehr als 0,5°C niedriger als der Durchschnitt ist.
Pflanzengesellschaften der eher höher gelegenen Teile der Küstenwüsten an der Westseite Südamerikas mit über 1.000 Arten von Büschelgräsern, Kräutern, Stauden, Dornsträuchern und Sukkulenten. Die Pflanzen sind hinsichtlich ihrer Wasserversorgung überwiegend von den Küstennebeln, in Peru garúa und in Chile caman chaca genannt.
El Niño-Ereignisse führen mit ihrem Feuchtigkeitseintrag zu außergewöhnlichem Aufkeimen.
Quelle: O. Dillon, Michael. Andean Botanical Information System.
Quelle: O. Dillon, Michael. Andean Botanical Information System.
Physikalische Altersbestimmung für quartäre Proben aufgrund eines mit dem Probenalter anwachsenden Strahlenschadens, der durch die emittierte Lumineszenz quantifiziert wird (Lumineszenz: Emission von Licht im sichtbaren, UV- und IR-Spektralbereich von Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern nach Energiezufuhr. Manche Minerale haben die Eigenschaft, kurz- oder langzeitig sichtbares Licht auszusenden, zu lumineszieren). Innerhalb der Lumineszenz-Datierungsmethoden unterscheidet man nach der verwandten Stimulationsenergie die Thermolumineszenz-Datierung und die Optisch Stimulierte Lumineszenz-Datierung. Alle Verfahren beruhen darauf, daß durch die Einwirkung ionisierender Strahlung, die in der Natur im wesentlichen von den instabilen Isotopen von U, Th und K ausgeht, Ladungsdefekte im Kristallgitter akkumuliert werden. Dabei werden Elektronen angeregt und in einem energetisch höheren Niveau als sog. Lumineszenzzentren fixiert, indem sie mit primären (Fremdatome, Gitterschäden) oder sekundären Defekten (durch Alpha-Strahlung entstanden) rekombinieren. Die Anzahl der Ladungsdefekte wächst in Abhängigkeit von der Dosisleistung und der Stabilität der Lumineszenzzentren zeitabhängig an. Bei Erreichen des Gleichgewichts von Neubildung und Zerfall der Zentren wird eine Sättigung erreicht, bei der das Lumineszenzsignal nicht weiter mit dem Alter anwächst und welche die theoretische Datierobergrenze
definiert.
Die Rückstellung des Signals erfolgt durch Belichtung, Erhitzung oder Mineralbildung, so daß Sedimentations-, Abkühlungs- bzw. Kristallisationsalter bestimmt werden können.
Die Datierobergrenze der Lumineszenzmethoden liegt allgemein bei etwa 100.000-120.000 Jahren, kann jedoch in Abhängigkeit von Dosisleistung, Probenmaterial und Sedimenttyp höher oder geringer sein.
Mit einem 30- bis 60-tägigen Zyklus von steigendem und fallendem Luftdruck stellt die MJO eine wichtige Variabilität der tropischen Atmosphäre dar. Die MJO äußert sich in einer langsamen ostwärtigen Wellenbewegung atmosphärischer Störungen mit maximalen Amplituden in der östlichen Hemisphäre. Die erdumfassenden Wellen erstrecken sich über 20 Breitengrade beidseits des Äquators. Konkret bewirkt dieser Takt, dass in vielen tropischen Regionen erst mächtige Wolkenfelder von West nach Ost ziehen, denen dann eine Reihe von klaren, trockenen Tagen folgt.
Da man der MJO vielfältige Wechselwirkungen mit anderen Phänomenen zuschreibt, erfährt sie beträchtliches wissenschaftliches Interesse. Beispielsweise nimmt man Interaktionen mit Änderungen der Meeresoberflächentemperatur an, verstärkende Einflüsse auf die Hurrikan-Tätigkeit im Golf von Mexiko und in der Karibik oder Bezüge zum Einsetzen von El Niño.
Die MJO trägt die Namen von Roland Madden und Paul Julian vom National Center for Atmospheric Research, die die Wellen in den frühen 70er Jahren des 20. Jahrhunderts entdeckt und beschrieben haben.
Weitere Informationen:
Fischfamilie mit 33 Gattungen, zahlreiche Arten sind wichtige Speisefische. Makrelen besitzen spitze Köpfe, ein weites Maul und einen festen, schlanken Körper, der sich kurz vor dem gegabelten Schwanz verjüngt. Makrelen schwimmen in großen Schwärmen nahe der Wasseroberfläche und ernähren sich von kleinen Fischen und Krebstieren. Sie laichen im offenen Wasser während des späten Frühjahrs und des Frühsommers. Makrelenfischerei ist in Europa und im Nordosten Amerikas, aber auch vor Peru und Chile ein bedeutender Industriezweig.
Weitere Informationen: FishFAQ
Tropisches Küstengehölz in gezeitenbeeinflussten Bereichen, das sich besonders günstig in geschützten Buchten, Lagunen und Flussmündungen auf Schlickböden entwickelt. Zur Mangrove gehören ca. 70 Baum- und Buscharten. Typischste Gattung ist Rhizophora (Mangrovenbaum) mit Stelzwurzeln sowie Avicennia mit Atemwurzeln.
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Quelle: ThinkShrimp! Die bei Niedrigwasser deutlich aus dem Wasser ragenden Stelzwurzelgerüste bremsen die Gezeitenströme, Erosion unterbleibt, vielmehr wird Feinsediment abgesetzt.
Für Küstenbewohner bietet die Mangrove traditionell vielfältige Möglichkeiten zur Selbstversorgung. So liefert die Rhizophora mangle ein rotes Holz, das zur Herstellung von Holzkohle verwendet wird und zur Gewinnung von Tanninen (Gerbsäuren), die bei der Lederherstellung eingesetzt werden. Die Küstenwälder bieten Bau- und Brennholz, Früchte und pflanzliche Heilmittel. Als Brutstätte für viele Krebstiere, Muscheln und Fische sichert die Mangrove, die eines der produktivsten Ökosysteme der Erde darstellt, die Ernährung der Bevölkerung, die traditionell vom Fischfang lebt.
Weltweit bestehen schätzungsweise 18 Mio Hektar Mangrove. Dies sind noch ca. 40 bis 45 % der in historischer Zeit einst vorhandenen Flächen. Der Rückgang wird auf die Ausweitung landwirtschaftlicher Flächen (vor allem Reiskulturen und Weideland), Aquakulturen, Siedlungsausdehnung, Nachfrage nach Brennholz, Baumaterial und Zellstoff sowie Tourismus zurückgeführt.
Als Folgen der Mangrovenzerstörung werden beispielsweise höhere Schäden und Menschenverluste bei Sturmfluten in Bangla Desh angesehen.
Alleine die Aquakulturen mit Garnelenaufzucht (shrimp farming) sind für 5-10 Prozent dieses Verlustes verantwortlich. In Ländern mit größerer Produktion wie Thailand sind es nahezu 20 %, auf den Philippinen sogar 75 Prozent.
Teilweise versuchen Garnelenproduzenten und Regierungen in jüngerer Zeit die Verluste durch Aufforstungen wieder auszugleichen.
Die Haltung und Zucht von marinen Organismen, gewöhnlich in Mündungsbereichen, Buchten oder anderen küstennahen Bereichen oder in speziellen Anlagen, die von Meerwasser durchflutet werden. Gelegentlich werden Marikulturen in der Nähe von Kraftwerken eingerichtet um das warme Kühlwasser zu nutzen.
Ranching ist eine Variante der Marikultur, bei der Jungtiere in bestimmten Gebieten gehalten, dann freigelassen werden, mit der Erwartung auf ihre Rückkehr im Reifesstadium. Der "Nest"-Instinkt beispielsweise von Lachsen macht dieses Verfahren recht erfolgreich, auch wenn nur 1 von 50 Lachsen zurückkehrt.
Syn. Ozean; die zusammenhängende Wasserfläche der Erde. Das Meer bedeckt mit einer Fläche von 361 Mio km² ca. 71 % der Erdoberfläche. Es enthält nahezu das gesamte (ca. 98 %) auf der Erde frei verfügbare, also nicht in Gesteinen und Mineralien gebundene Wasser. Lediglich ca. 2 % des irdischen Wassers ist in Gletschereis gebunden, 0,03 % befinden sich in Seen und Flüssen und 0,001 % in der Atmosphäre.
Die Lage der Kontinente bewirkt eine Untergliederung in drei Großmeere mit jeweils selbständigen, aber auch untereinander kommunizierenden Strömungshaushalten: Pazifik, Atlantik, Indik. Deren Grenzen sind auf der Südhalbkugel durch die Längengrade 20° E (Kap Agulhas), 147° E (Südkap Tasmanien) und durch die kürzeste Verbindung über die Drake-Straße vom Kap Hoorn über Deception Island zur antarktischen Halbinsel festgelegt. Das Nordpolarmeer wird dem Atlantik zugeordnet. In der angelsächsischen Literatur wird das Südpolarmeer ohne präzise nördliche Grenzziehung oft wie ein vierter Ozean behandelt.
| Gesamtvolumen des Weltmeeres | 1,35 · 1018 m3 |
|---|---|
| Oberfläche des Weltmeeres | 3,6 · 1014 m2 |
| Gesamtmasse des Ozeans (0,024 % der Erdmasse) | 1,4 · 1021 kg |
| Mittlere Tiefe aller Ozeane | 3730 m |
| Maximale Tiefe (Marianengraben) | 11.022 m |
Vertikal lässt sich der Ozean in Kontinentalrand und Tiefsee sowie deren weitere Differenzierungen gliedern.
Quelle: Lexikon der Geographie (2001) 
Von den 8,4 % des Tiefenbereiches 0-1,0 km entfallen 5,3 % auf den Teilbereich 0-0,2 km und 3,1 % auf 0,2-1,0 km.
Quelle: Raith, Wilhelm (2001)Eis, das sich auf den Ozeanen bei etwa -1,9 °C bildet; in der Ostsee liegt der Gefrierpunkt bei etwa -0,53 °C. Der unterschiedliche Gefrierpunkt ergibt sich aus dem Salzgehalt des Meerwassers, der in der Ostsee wesentlich geringer ist als in den offenen Meeren, wo der durchschnittliche Salzgehalt 35 Promille beträgt. Auf der Nordhalbkugel unterliegt die Meereisbildung auch aufgrund der Land-Meer-Verteilung enormen Schwankungen. Der Mindestwert liegt mit rund 8,2 Millionen Quadratkilometern im September, während das Maximum der Eisbedeckung mit etwa 16,4 Millionen Quadratkilometern im März oder April erreicht wird. Die Südhalbkugel ist im Jahresmittel mit circa 22,6 Millionen Quadratkilometern Meereis bedeckt.
Meereis i.e.S. entsteht aus gefrierendem Meerwasser. Alle übrigen Eisarten im Meer bestehen aus Süßwassereis. Land- und Schelfeis an der Küste werden aus Firnschnee und Gletschern gespeist. Das Seeeis wird auf festländischen Seen und das Flußeis auf Flüssen aus Süßwasser gebildet und gelangt dann ins Meer. See- und Flußeis haben im im offenen Meer keine große Bedeutung.
Die Entstehung von Meereis erfolgt in mehreren Schritten. Ist der Gefrierpunkt des Wassers erreicht, bildet sich zunächst Neueis. Die Eiskristalle schweben frei im Wasser und ergänzen sich an der Wasseroberfläche zum so genannten Eisschlamm, der sich durch zusätzlichen Schneefall zu Schneeschlamm entwickelt. Aus diesem resultiert wiederum der Eisbrei; bei nicht turbulenter Meeresoberfläche entsteht aus den genannten Komponenten die Eishaut. Unterliegt das Meer Turbulenzen, bildet sich das so genannte Pfannkucheneis, das als Treibeis zu Treibeisdecken gefriert. Bei seitlichem Druck auf eine Eisdecke bildet sich Packeis. Durch die Überschiebungen der Eismassen kann das Packeis erhebliche Mächtigkeiten erreichen.
Meereis ist ein Mehrphasensystem, das ein komplexes Verhalten zeigt. Die nach Beginn der Meereisbildung durch Diffusion und Konvektion ausfließende Salzlauge erniedrigt den Salzgehalt des Meereises beständig. Mit dem Salzverlust geht ein Auffüllen der Ausflußkanäle mit Luft einher, so daß Meereis im Temperaturbereich zwischen dem Gefrierpunkt und -8,2 °C aus reinem Eis, Salzlauge und Luft besteht. Unterhalb dieser Temperatur kommen die ersten Salzkristalle vor. Bei -55 °C ist auch die verbleibende Lauge völlig erstarrt.
Teils syn. zu Ozeanographie; bei einer engen Fassung des Begriffes Ozeanographie die Gesamtheit aller (naturwissenschaftlichen) marinen Fächer von der (Geo-)Physik, Chemie, Biologie, Geologie und Geographie.
Weitere Informationen: Enhancing Global Ocean Observations to Understand Climate
Beständige, überwiegend horizontale Bewegungen von Wassermassen in den Meeren, die im Gegensatz zu Wellen und Turbulenzen längere Zeit andauern und sich über ein größeres Gebiet erstrecken. Die Strömungsgeschwindigkeiten bewegen sich im Bereich von mm/s bis m/s und erreichen zwischen 30 und 60 Kilometern am Tag. Bei den Meeresströmungen handelt es sich um mehr oder weniger geschlossene Zirkulationssysteme. Es werden Oberflächen- und Tiefenströmungen unterschieden.
Antreibende Kräfte der Oberflächenströmungen sind Druckgradientkräfte, die auf unterschiedlichen Temperaturen, Dichtewerten und Salzgehalten des Meerwassers beruhen, sowie der Impulseintrag von Winden, dessen Tiefenwirkung jedoch im Vergleich zu den Druckkräften geringer ist. Letztere können durch die Neigung der Meeresoberfläche oder die Schrägstellung der Linien gleicher Dichte bedingt sein. Auf den Verlauf der Strömungen hat darüber hinaus auch die ablenkende Kraft der Erdrotation maßgeblichen Einfluss. Sie bewirkt, dass die Meeresströmungen der Nordhalbkugel in der Regel im Uhrzeigersinn, auf der Südhalbkugel entgegengesetzt verlaufen.
Quelle: unbekannt
Im Inneren der Ozeane sind die Meeresströmungen weitgehend durch das Kräftegleichgewicht der Geostrophie bestimmt, das einen direkten Zusammenhang zwischen den Strömungs- und Schichtungsverhältnissen bewirkt.
Auch Tiefenströmungen sind wesentlich am Austausch von Wassermassen beteiligt. Ausmaß und Geschwindigkeit sind bei ihnen auch vom Relief des Meeresbodens abhängig. So gibt es unter den Randströmen entgegengesetzte Unterströme. Auch im Äquatorialen Stromsystem treten Unterströme auf, die stärker sein können, als die Strömung an der Meeresoberfläche.
Starke räumliche Unterschiede bei horizontalen Meeresströmungen können als Ausgleichsbewegungen vertikale Auftriebsströmungen bewirken. Diese transportieren kaltes, nährstoffreiches Wasser vom Meeresboden an die Oberfläche. Das Auftreten kalter Auftriebswasser hat Auswirkungen auf das Klima küstennaher Bereiche. Die Luftmassen regnen sich bereits über dem kalten Wasser ab. Schon vor dem Übertritt auf das wärmere Festland sind sie trocken, was bei häufigem Auftreten dieses Prozesses zur Entwicklung markanter Küstenwüsten führt. Beispiele hierfür sind die Atacama im Norden Chiles und die Namib an der Küste Südwestafrikas.
Eine besondere Rolle spielt das Antarktische Zirkumpolarstrom, der die Strömungssysteme der einzelnen Ozeane verbindet und damit die Grundlage der globalen thermohalinen Zirkulation darstellt.
Meeresströmungen beeinflussen das Klima der angrenzenden Festländer nachhaltig, da sie ihre thermischen Eigenschaften auch über größere Entfernungen weitgehend beibehalten. Wenn das Ursprungsgebiet einer Strömung in Gebieten niedriger geographischer Breite liegt, also nahe dem Äquator, erreicht sie die polnäheren Bereiche als warme Meeresströmung. Beispiele hierfür sind Golfstrom, Kuroshio und Brasilstrom. Diese beeinflussen auch die Eigenschaften der sie überlagernden Luftmassen und bewirken höhere Lufttemperaturen als der geographischen Breite entspricht. Umgekehrt verhält es sich bei Strömungen, die aus Polargebieten äquatorwärts fließen, wie etwa Humboldtstrom, Kalifornischer Strom und Oyashio.
Meeresströmungen verursachen durch Advektion Wärme- und Stofftransporte (Salze). Sie sind daher die Grundlage der thermohalinen Zirkulation und bewirken die Verteilung von Nährstoffen, gelösten Gasen (z.B. CO2) und Schadstoffen. Deshalb werden sie im Rahmen der Klimaforschung und zur Beschreibung der Funktion von Ökosystemen untersucht.
Im Gegensatz zu Winden werden Meeresströmungen nach der Richtung bezeichnet, in die sie fließen. Eine Westströmung fließt also von Osten nach Westen. Die großräumigen Meeresströmungen werden von den Gezeiten überlagert, die periodisch auftreten. Mit Hilfe von Computermodellen konnte nachgewiesen werden, dass die Meeresströmungen instabil werden und unter bestimmten Bedingungen „umkippen” können.
Weitere Informationen: Die Globale Ozeanzirkulation (MPI-Poster)
Die durchschnittliche Meerestemperatur beträgt 3,8 °C; sogar am Äquator beträgt die Durchschnitttemperatur der gesamten Wassersäule lediglich 4,9 °C. Die Schicht, in der die Temperatur rasch mit zunehmender Tiefe abnimmt, befindet sich in einem Bereich mit Temperaturen von 8-15 °C und wird als Thermokline bezeichnet. In den Tropen befindet sich dieser Bereich in einer Wassertiefe von 150 - 400 m und von 400 - 1.000 m in den Subtropen.
In vielen Ozeanregionen nehmen sowohl die Temperatur wie auch die Salinität mit der Tiefe ab. Eine Temperaturabnahme bewirkt eine Dichtezunahme, folglich führt die gegebene Temperaturschichtung zu einer stabilen Dichteschichtung. Anderseits bewirkt eine Salinitätsabnahme eine Abnahme der Dichte, was zu einer unstabilen Dichteschichtung führen würde. Da aber im Meer die Auswirkung einer Temperaturabnahme stärker ist als der Effekt einer Salinitätsabnahme, ist der Ozean stabil geschichtet.
Die Meereoberflächentemperatur (engl. Sea Surface Temperature; SST) wird global durch den Wärmeüberschuss der Tropen gegenüber den höheren Breiten bestimmt, die sich durch die höhere Sonneneinstrahlung in den Tropen ergibt. Dies führt zu einer Differenz der SST zwischen Äquator und Polen von ca. 30 °C. In den Tropen, inklusive des tropischen Pazifiks, beträgt die höchste SST um 28 °C, maximal 30 °C. Dies ist beträchtlich kühler als die üblicherweise auf Land gemessene Höchsttemperatur von ca. 50 °C. Es wird angenommen, dass der wichtigste Regulationsmechanismus hinsichtlich der maximalen Ozeantemperaturen die Wolkenbildung ist. Die Wolkenbildung nimmt bei Wassertemperaturen von über 27,5 °C deutlich zu. Die dichtere Wolkendecke verstärkt die Albedo, welche die Menge der Sonnenstrahlung, die die Erde erreicht, reduziert und so eine weitere Erhöhung der SST verhindert.
Temperaturverhältnisse im tropischen Pazifik
Im tropischen Pazifik besitzt die SST keine einheitlichen Werte. Ein großer Warmwasserkörper ("warm pool") befindet sich im zentralen und westlichen Pazifik mit einem Ausläufer in den östlichen Indik. Das Oberflächenwasser im äquatorialen Ostpazifik ist einige Grad kühler als im Westen. Die thermische Vertikalstruktur des oberen Ozeans ist für diese Unterschiede verantwortlich. Im Westpazifik ist die Oberflächenschicht gut gemischt, ca. 100 m mächtig und über 28 °C warm. Direkt unter dieser Oberflächenschicht, im Bereich der Thermokline, nimmt die Temperatur rasch ab. Im zentralen und östlichen Pazifik ist die Oberflächenschicht flacher, weshalb kühleres Wasser und auch die Thermokline dichter an der Oberfläche zu finden sind. Auftriebsvorgänge im östlichen Pazifik bringt dieses kühlere Wasser an die Oberfläche und schaffen so die äquatoriale Kaltwasserzunge. Auftriebsvorgänge sind im Westpazifik schwächer als im Osten und bringen überdies nur warmes Wasser an die Oberfläche.
Auftriebsgebiete befinden sich entlang der Westküste Südamerikas vor Ecuador und Peru vor der Westküste von Mittel- und Nordamerika. Als Folge der Auftriebsvorgänge und der äquatorwärts fließenden Meeresströmungen sind die SST vor diesen Küsten relativ niedrig.
Unter der Meeresoberfläche nimmt die Temperatur bis zum Ozeanboden ab. Die deutlichste Abnahme vollzieht sich in den oberen 500 Metern, speziell in der Thermokline. Darunter ist die Veränderung nur noch graduell. In den größten Tiefen des tropischen Pazifik beträgt die Temperatur ca. 1,2 °C. Die Ausgangstemperatur und auch die Salinität allen Ozeanwassers wird an der Oberfläche festgelegt. Die Verteilung der SST zeigt, dass Wasser, das kälter als etwa 18 °C ist, aus Breiten über ca. 30° kommt. Wasser mit Temperaturen von etwa 4-6 °C kommt aus Breiten von ca. 40-45° N/S. Die kältesten Wasser entstammen der Antarktisregion. Diese südhemisphärischen Wassermassen, die den Pazifik unterhalb von 1.000 bis 1.500 m ausfüllen, sind Teil einer Zirkulation, die alle Ozeane durchströmt. Die tiefsten Wassermassen entstammen dem Weddell- und dem Rossmeer (Antarktis) und der Grönlandsee direkt nördlich des Nordatlantiks. Der Nordpazifik produziert solches Tiefenwasser nicht selbst, daher hat sein Tiefenwasser ungefähr 500 Jahre gebraucht um in den Nordpazifik zu gelangen und auch nur gering weniger zu den Tiefen des äquatorialen Pazifiks. Wassermassen, die lange Zeit weit von den Einflüssen an der Oberfläche entfernt sind (Erwärmen/Abkühlen, Verdunstung/Niederschlag) sind ziemlich homogen, da sie sich untereinander vermischen. Aus diesem Grunde enthält der tiefe Pazifik große Wassermengen mit relativ einheitlichen Temperaturen und Salzgehalten.
Weitere Informationen:
Meerwasser ist eine Mischung aus 96,5 % reinem Wasser und 3,5 % anderer Bestandteile, wie Salzen, gelösten Gasen, organischen Substanzen und ungelösten Partikeln. Die Zusammensetzung dieser Salzlösung ist nahezu konstant, besitzt aber unterschiedliche Konzentrationen. Die mittlere Dichte des Meerwassers beträgt 1037 kgm-3, der pH-Wert bewegt sich zwischen 7,8 und 8,4.
Trotz der hohen Zahl von chemischen Elementen (über 70), die im Meerwasser gelöst sind, machen nur sechs von ihnen 99 % von allen Meerwassersalzen aus: Chlor, Natrium, Magnesium, Kalzium, und Schwefel. Speisesalz (Natriumchlorid) alleine macht 86% aus. Alle Salze kommen als Ionen vor (elektrisch geladene Atome) oder als Moleküle (Gruppen von Atomen). Der Salzgehalt des Meerwassers wird durch die Salinität angegeben.
Geochemiker gehen davon aus, dass sich die Zufuhr der meisten anorganischen chemischen Komponenten über Flüsse, Atmosphäre und hydrothermale Quellen seit Jahrmillionen im Gleichgewicht mit ihrer Entfernung aus der Wassersäule befindet. Dieses Gleichgewicht kann durch massive anthropogene Störungen außer Kraft gesetzt werden (z.B. Bleizufuhr aus Autoabgasen). Der Ozean stellt das bei weitem größte natürliche Kohlenstoffreservoir dar, das ein gewaltiges Aufnahmepotetial für anthropogen erzeugtes CO2 besitzt.
Die untere Abb. ist eine Vergrößerung der oberen 1.500m des gleichen Schnittes.
Deutlich ist die Abnahme der Sauerstoffkonzentration mit der Tiefe. An der Oberfläche liegt die Sauerstoffkonzentration über 7 ml/l in den Polarregionen und bei etwa 4,5 ml/l in den Tropen. Unter etwa 1.000 m fällt die Konzentration auf ca. 4 ml/l. Insbesondere die Tiefen des Nordpazifik sind sauerstoffarm (<2 ml/l). Solch extremen Werte sind nicht typisch für alle tiefen Ozeanbecken. Die niederen Sauerstoffkonzentrationen in der Tiefe haben meist ihre Ursache in der Sauerstoffaufnahme bei der Remineralisierung von Nährstoffen. Die Sauerstoffaufnahme durch Meeresorganismen besitzt nur eine sehr geringe Bedeutung.
Die physikalischen Eigenschaften des Meerwassers werden hauptsächlich durch die 96,5 % reinen Wassers bestimmt. Die anderen Komponenten können die meisten physikalischen Eigenschaften des Meerwassers lediglich zu einem gewissen Grade beeinflussen.
Zur weiteren Beschreibung des Zustandes von reinem Meerwasser werden neben dem Salzgehalt die Größen Temperatur (in °C) und Druck (in dbar, Dezibar) herangezogen. Es ist möglich, je eine dieser drei Zustandsgrößen durch andere, z.B. durch die elektrische Leitfähigkeit, die Schallgeschwindigkeit oder die optische Brechzahl zu ersetzen.
Syn. Wetterkunde; eine überwiegend der Geophysik zugeordnete Disziplin, die sich mit der wissenschaftlichen Erforschung der gasförmigen Erdhülle befasst. Dabei untersucht die Meteorologie die physikalischen und z.T. auch chemischen Erscheinungen und Prozesse der Atmosphäre und ihre Wechselwirkungen mit der festen und flüssigen Erdoberfläche und mit dem Weltraum sowie die Eigenschaften, Ursachen und Wirkungen des täglichen Wettergeschehens. Die Grenzen zur Klimatologie sind unscharf.
Die theoretische oder dynamische Meteorologie befasst sich mit der physikalisch-mathematischen Beschreibung und Vorausberechnung der Bewegungsvorgänge in der Atmosphäre einschließlich der energetischen Prozesse.
Die synoptische (griech. 'zusammenschauende') Meteorologie beschäftigt sich mit der Diagnose der großräumigen Verteilung der atmosphärischen Zustandsgrößen Luftdruck, Wind, Temperatur, Feuchte und deren Auswirkung auf die lokalen und regionalen Wettererscheinungen. Diese zu festen Zeitpunkten durchgeführte, zusammenschauende Betrachtung geschieht i.d.R. zum Zwecke der Wettervorhersage.
Die angewandte Meteorologie widmet sich biologischen, agrarwissenschaftlichen, verkehrstechnischen, stadt- und raumplanerischen u.a. Aufgaben.
Die Untersuchung der Atmosphäre bis in eine Höhe von 80 km ist das Gebiet der Aerologie, während die Aeronomie sich der Höhen über 80 km widmet.
Beachten Sie die Wetterlexika von SF-DRS, DWD.
Monsune sind tropische Winde, die ihre Richtung jahreszeitlich um wenigstens 120° ändern. Sie überlagern die meridionale tropische Zirkulation der Hadley-Zelle und sind abhängig von der Wanderung der Innertropischen Konvergenzzone (ITK). Der Wintermonsun über Indien ist gleichzusetzen mit dem tropischen Nordostpassat, der trockene, kühle Kontinentalluft über den indischen Subkontinent zur ITK führt. Zum Sommer hin wandert die ITKüber Indien nach Norden bis zum Himalaya, wodurch der südhemisphärische Südostpassat die Nordhalbkugel erreicht und aufgrund der Rechtsablenkung durch die Corioliskraft auf der N-Halbkugel seine Richtung auf SW ändert. Die ozeanische Herkunft der Luftmassen führt über Indien und auch über SO-Asien zu den lebenswichtigen Monsunniederschlägen. Störungen im System Atmosphäre - Ozean können zu einer Verzögerung oder zu einem Ausbleiben der Niederschläge führen. Zusammenhänge von ENSO-Erscheinungen mit der Ausprägung der Monsune sind wahrscheinlich.
1877 erlebte der indische Subkontinent die schlimmste Hungerkatastrophe seiner Geschichte als Folge ausgebliebener Monsunregen. Um die Niederschlags-Schwankungen besser verstehen und deren Folge abmildern zu können, richtete die britische Kolonialverwaltung ein Observatorium ein. 1904 wurde Sir Gilbert Walker zu dessen Generaldirektor ernannt. Bei der Untersuchung globaler Wetterdaten erkannte er die Southern Oscillation und deren Korrelation mit weltweiten Klimavariationen.
Quelle: IRI (übersetzt) Das Diagramm korreliert die Intensität der Niederschläge über Indien mit Warm- und Kaltphasen des ENSO-Zyklus. Die Länge der Balken gibt die relative Stärke der indischen Monsun-Niederschläge wieder: positive Werte bedeuten mehr Niederschlag als normal, die negativen Werte stehen für Dürren. Die Farben stehen für die Intensität von ENSO-Erscheinungen: Rot ist ein El Niño-Ereignis, blau ein La Niña-Ereignis, der weißliche Farbton repräsentiert normale Temperaturen.
Es wird deutlich, dass die meisten Dürren während Warmphasen auftreten und selten während La Niña-Ereignissen.
Syn. mehrdimensional; statistischer Begriff für die Verwendung von mehr als einer Variablen, Dimension usw.; Bspl.: 'Multivariater ENSO Index'
Der Multivariate ENSO Index (MEI) ist ein Ansatz zur Messung von ENSO, der im Gegensatz zum Southern Oscillation Index (SOI), zum JMA-Index, zum Oceanic Niño Index (ONI) und zum TOPEX/Poseidon-El Niño-Index sowohl atmosphärische als auch ozeanische Variablen direkt berücksichtigt.
Der MEI ist ein ausgewogener Mittelwert der wichtigsten ENSO Merkmale, die durch die folgenden sechs Variablen repräsentiert werden:
Gemessen werden diese Werte von Bojen und Schiffen. Berechnet wird der MEI auch unter Berücksichtigung jahreszeitlicher Veränderungen. Positive Werte stehen für El Niño-, negative Werte für La Niña-Phasen. Da beim MEI jeweils ein zwei-monatiger Mittelwert gebildet wird (Jan/Feb, Feb/Mrz, etc.), verläuft die Kurve allgemein ausgeglichener als beim Southern Oscillation Index.
rot = El Niño-Phasen; blau = La Niña-Phasen
Zu höherer Auflösung auf Grafik klicken!
Aus technischen Gründen (die Software konnte die vielen Monatswerte für einen so langen Zeitraum nicht zu einer Kurve verarbeiten) basiert diese Grafik jeweils auf dem Jahresdurchschnitt des MEI. Da El Niño jedoch gerade über den Jahreswechsel auftritt, zählen wir ein Jahr immer von Juli des Vorjahres bis Juni des eigentlichen Jahres (eine Art "ENSO-Jahr"). Ein Vergleich hat ergeben, dass diese Verfahrensweise wichtige El Niños deutlich besser abbildet als ein Durchschnitt für das jeweilige Kalenderjahr.
Deutlich erkennbar sind z.B. die starken El Niños 1982/83 und 1997/98 als stark positiver Ausschlag der Kurve. Weil das Jahr 2006 nach dieser Verfahrensweise nur bis Juni geht, ist der im Herbst einsetzende El Niño 2006/07 hier noch nicht erkennbar.
stark negative Ausschläge = La Niña-Phasen
stark positive Ausschläge = El Niño-Phasen
Weitere Informationen: NOAA-CIRES Climate Diagnostics Center
Jede lebensnotwendige Substanz, die ein Organismus aus seiner Umgebung erhält mit Ausnahme von Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasser.
Beachtenswert ist die starke Zunahme der Nährstoffkonzentration mit der Tiefe.
Kultur des Nazca-Volkes an der Südküste des heutigen Peru, deren Blütezeit um 200 v. Chr. begann und um 800 n. Chr. endete.
Ihre Zentren besaß die Kultur in den Flussoasen der Küstenwüste am Pazifik. Sie entwickelte sich zwischen 200 v. Chr. und 800 n. Chr. an der Pazifikküste unter extremen klimatischen Bedingungen. In der trockenen Wüste fällt oft jahrzehntelang kein Regen. Im Winter dehnen sich die Nebelbänke des Ozeans bis ins Landesinnere aus und sorgen dort für so viel Feuchtigkeit, dass sich Pflanzen entwickeln können. El Niño bringt in den letzten Jahren heftige Regenfälle ins Land und sorgt für massive Zerstörungen.
Die Panamericana durchschneidet die geheimnisvollen Figuren und geometrischen Umrisse der Nazca-Linien im südlichen Peru. Die Straße wurde 1937 gebaut, bevor dieser Teil der Linien entdeckt war. Die Linien sind zu großräumig angelegt, um Boden aus erkannt zu werden. Lediglich ein Überflug macht sie deutlich, obwohl sie in der Zeit vor 700 n.Chr. angelegt wurden, als es weder Flugzeug noch Heißluftballon gab.
Quelle: ESA
Dieses Luftbild zeigt Beipiele der Nazca-Linien. Die Wasserrinnen rechts von der Mitte sind Belege für die erosive Tätigkeit von abfließendem Wasser aus den Anden.
Jüngste Untersuchungen lassen befürchten, dass einige der Linien und Figuren durch Erosion und Ablagerungen von Sturzfluten gefährdert sind, die sich von den Vorbergen der Anden hierher ergießen.
Die Siedlungen der Nazca bestanden aus leichten Holz- und Schilfbauten. Massivere Bauten aus getrockneten Schilfziegeln (Adobe) wurden fast ausschließlich in der untergegangenen Stadt Cahuachi im Nazcatal gefunden.
Dieses Bild der Nazca-Ebene in Südperu wurde von dem Sensor Compact High Resolution Imaging Spectrometer (CHRIS) an Bord des ESA-Satelliten Proba am 26. September 2003 aufgenommen. Es zeigt Wüstenstrassen und als feine Spuren die größeren der alten Nazca-Linien, die von vorkolumbianischen Indianern in die aride Landschaft gekratzt wurden. Von Sturzfluten geschaffene Wasserrinnen sind ebenfalls sichtbar sowie eine landwirtschaftlich genutzte Flussoase.
Zur nahezu gleichen Szene, im Jahr 2000 aufgenommen mit dem Instrument ASTER auf dem Satelliten Terra hier klicken! Die sichtbaren und infraroten Spektralbänder wurden dabei kombiniert, um ein Echtfarbenbild zu simulieren.
Zum Vergrößern Bild anklicken!
Quelle: ESA
Der ESA-Satellit PROBA (Project for On Board Autonomy), beweist die Leistungsfähigkeit von Kleinsatelliten bei wissenschaftlichen Aufgaben und für Erdbeobachtungsmissionen.
Quelle: ESADas Volk von Nazca war kein zentral verwaltetes Reich, sondern setzte sich aus mehreren kleinen Stämmen zusammen. Sie betrieben Ackerbau und bewässerten ihre Felder über ein künstliches unterirdisches Kanalsystem. Zur Versorgung pflanzten sie Bohnen, Kartoffeln, Kürbisse, Maniok, Avocados, Erdnüsse und Pfeffer an. Baumwolle, Schilfrohr und Binsen lieferten das Grundmaterial für das alltägliche Leben. Sie verwendeten bereits Netze für den Fischfang und jagten auch Robben. Die Nazca verstanden sich auf das Weben und stellten großartige Keramikarbeiten her, die sie mit leuchtenden Farben mit Szenen aus dem Alltag verzierten.
Auf der Hochebene zwischen dem Pazifik und den Anden schufen sie riesige Figuren, die Nazca-Linien, die sie in den Boden scharrten. Die Bilder selbst zeigen kilometerlange gerade Linien, oder riesige geometrische Flächen sowie Tierfiguren, von einer Grösse von 10 bis mehreren Hundert Metern, die Abbilder von Affen, Vögeln oder Walen o.ä. zeigen. Die Nazca-Linien gehören daher zu den global verbreiteten Geoglyphen. Entdeckt wurden die Nazca-Linien erst in den 1920er Jahren, als die ersten kommerziellen Fluglinien über die Nazca-Wüste flogen und Passagiere die Linien ausmachten. Entstanden sind die Bilder durch eine Entfernung des Wüstenlacks, der große Steinflächen der Wüste mit Eisen- und Manganoxiden überzieht. Nach einer Entfernung dieser Schicht sticht der helle Untergrund der Wüste durch und lässt die Figuren sichtbar werden. Die mysteriösen Zeichner lebten wahrscheinlich in der Stadt Cahuachi, welche von Archäologen in den letzten Jahren in der südlich der Wüste gelegene Pampa entdeckt haben. Sie wurde vor etwa 2000 Jahren erbaut und etwa 500 Jahre später aus bislang ungeklärten Gründen zerstört.
Gerade ihrer unbekannten Entstehung wegen wurden verschiedenste Theorien über diese Linien entwickelt. Wie konnten die Menschen der damaligen Zeit in der Lage sein, solche großformatigen Figuren zu zeichnen. Deutungen dieser Monumente beschäftigen viele Wissenschaftler. Die Erklärungen reichen von einem Sternenobservatorium über Ritualplätze, heilige Straßen bis zu Bewässerungssystemen, und manchmal ist sogar von Landeplätzen Außerirdischer die Rede. Noch ist vieles ungeklärt, jedoch wird eine Mischung aus agrikultureller, astronomischer und religiöser Bedeutung der Linien angenommen. So gibt es deutliche Zusammenhänge zwischen den Richtungen mancher Linien und Sonnwendpunkten, sowie zwischen den pfeilartigen Flächenzeichnungen und unterirdischen Wasservorkommen. Von den Tierfiguren wird angenommen, dass sie als rituelle Pfade bei Zeremonien dienten.
Die UNESCO erklärte 1994 die Bodenzeichnungen zum Weltkulturerbe.
Weitere Informationen:
Eigentlich eine auf der Erdoberfläche aufliegende Wolke, mit Sichtweiten unter 1.000 m. Nebeltröpfchen sind mit Durchmessern von hunderstel Millimetern sehr klein. Es sind drei Grundarten der Entstehung zu unterscheiden, und zwar je nachdem, wie die Wasserdampfsättigung erreicht wird.
Abkühlungsnebel entstehen, wenn die Luft von der Erdoberfläche her abgekühlt wird. Erfolgt die Temperaturerniedrigung als Folge der Ausstrahlung an der Erdoberfläche, so spricht man von Strahlungsnebel. Bei Ausstrahlungswitterung sammelt sich die kälteste Luft in den tiefsten Geländeteilen, wodurch sich die Nebelverteilung eng an die Geländeformen anpasst. Von Advektionsnebel spricht man, wenn warmfeuchte Luft über eine kalte Unterlage geführt und dadurch bis zum Taupunkt abgekühlt wird. Zu dieser Gruppe gehören z.B. die berüchtigten Neufundlandnebel, die durch die Abkühlung subtropischer Warmluft über dem kalten Wasser des Labradorstroms entstehen.
Beim Verdunstungsnebel wird die Wasserdampfsättigung durch eine Erhöhung des augenblicklich vorhandenen Feuchtegehalts bei unveränderter Lufttemperatur erreicht. Dies kann geschehen, wenn im Herbst über warmen Seen die relativ hohe Verdunstung zur Bildung des sog. Dampfnebels führt.
Mischungsnebel bilden sich, indem Abkühlung der Luft und Erhöhung des Wasserdampfgehaltes gleichzeitig auftreten. Dies kann im Grenzbereich von wärmerer und kälterer Luft geschehen.
Saumartig ausgebildete, meist nur wenige Kilometer breite ökologische Sonderform der Küstenwüste an den wendekreisnahen Westküsten mancher Kontinente. Die Nebelwüste ist durch hohe Luftfeuchtigkeit (60-80%) geprägt sowie durch häufigen Nebel- und Taufall sowie Nieselregen.
An der Westküste Südamerikas ist als Beispiel die peruanische Sechura-Halbwüste zu nennen. Ihre klimatischen Verhältnisse werden durch den Humboldtstrom und durch ihre Nähe zur südostpazifischen Antizyklone bestimmt. Besonders im Winter kann der übliche (Hoch)Nebel landeinwärts ziehen und nachts auch zu leichtem Niesel, "garúa" genannt, führen. So kann auf Hügeln zwischen 200 und 700 m eine spezialisierte Krautflur, die Loma-Vegetation, gedeihen, welche für befristete Zeit den Weidegang von Rindern, Schafen und Ziegen erlaubt.
Die Gesamtheit der Küstennebelwüste im Westvorland der tropischen Anden erstreckt sich von ca. 4° S, dort wo bei Cabo Blanco die Küstenlinie von der NNO-SSW in die NNW-SSO-Richtung umschwenkt, bis zum anderen Richtungswechsel in die reine Süd-Richtung bei Arica in 18° S. Auf den dazwischenliegenden rd. 1.400 km beträgt die Breite des Gebirgsvorlandes zwischen der Küstenlinie und dem bei 800 bis 1.000 m anzusetzenden Anstieg zur weithin 5.000 m überschreitenden Westkordillere um die 30 bis 40 km. Ungefähr in der Mitte der Costa liegt Lima in der gleichen geographischen Breite wie San Salvador an der tropischen Atlantikküste Brasiliens. Die Meßwerte beider Stationen zeigen im Vergleich den Unterschied der Temperaturbedingungen zwischen einer Warm- und Kaltwasserküste der äußeren Tropen: Höchste Monatsmittel von 26 °C dort, 22 °C hier, niedrigste 23 °C dort, 15 °C hier, gemessen jeweils im Februar bzw. August. Die Verzögerung gegenüber dem Strahlungsgang an beiden Küsten ist die Konsequenz des starken maritimen Einflusses, das gemäßigte thermische Niveau in der Costa Perus die der Kaltwasserkühlung durch den Humboldtstrom mit seinen Auftriebswässern.
Copyright Jürke Grau, München
Gesamtheit der Organismen, die sich im freien Wasserraum aktiv, unabhängig von der Wasserströmung, bewegen. Hierzu zählen Fische, Kopffüßer, einige Krebstiere, Reptilien und Säugetiere wie Wale.
Pflanzen nehmen Kohlendioxid auf und emittieren es aber auch. Die Nettoprimärproduktion ist die Nettomenge an CO2, die von der Vegetation in einer bestimmten Region aufgenommen wird. Sie ist ein wichtiges Element im Gleichgewicht des Kohlenstoffaustausches zwischen Erde und Atmosphäre.
Engl. Akronym für National Oceanic and Atmospheric Administration; eine dem U.S. Department of Commerce nachgeordnete Behörde, die durch Vorhersage und Forschung im Bereich von Meteorologie und klimabezogenen Ereignissen dazu beitragen soll, die ökonomische und nationale Sicherheit der USA zu gewährleisten, und die mit der Betreuung der natürlichen Ressourcen an Küsten und in Meeresgewässern der USA unter Umweltgesichtspunkten beauftragt ist.
Relativ neuer, von der NOAA eingeführter und von einigen nord- und mittelamerikanischen Mitgliedstaaten der WMO übernommener Index zur Definition von Warm- und Kaltphasen des ENSO-Zyklus. Ein diskutiertes Akronym ist 'NNI'. Seine bisherige und zum Teil noch beibehaltene Bezeichnung war Oceanic Niño Index (ONI). Im Kontext der WMO wird er als WMO RA IV Consensus Index and Definitions of El Niño and La Niña bezeichnet. Eine Übernahme des Index auf globaler WMO-Ebene wird angestrebt bei gleichzeitiger Offenheit gegenüber Modifikationen in Abhängigkeit vom wissenschaftlichen Kenntnisstand.
Der Index ist definiert als eine dreimonatige mittlere Abweichung der Meeresoberflächentemperaturen vom normalen Zustand, bezogen auf eine bestimmte Region im äquatorialen Pazifik (Niño 3.4-Region; 120°W-170°W, 5°N-5°S). Dieses Gebiet enthält die sogenannte "äquatoriale Kaltwasserzunge", ein Band kühlen Wassers, das sich von Südamerika entlang des Äquators bis in den zentralen Pazifik erstreckt. Abweichungen von den mittleren Meeresoberflächentemperaturen in diesem Gebiet geben entscheidende Hinweise auf Veränderungen der Niederschlagsmuster in den Tropen, welche ihrerseits die Jetstreams sowie die Temperatur- und Niederschlagsmuster auf der gesamten Erde beeinflussen können.
Quelle: NOAA Climate Prediction Center
Die operationellen Definitionen für El Niño and La Niña lauten:
Die NOAA begann am 1. September 2003 mit operationellen Nutzung des Index und der Definitionen. Die Behörde veröffentlicht Einschätzungen des ENSO-Zustandes im Monthly Climate Diagnostics Bulletin, in der ENSO Diagnostic Discussion und dem Weekly ENSO Update.
Bezeichnung für das starken interannuellen und dekadischen Schwankungen unterworfene Luftdrucksystem über dem nördlichen Atlantik. Das Drucksystem ist durch das Zusammenspiel von zwei unterschiedlichen Druckgebilden, dem Islandtief und dem Azorenhoch, geprägt, was wiederum große Bedeutung für das Wetter über Europa, Nordamerika und Nordafrika besitzt.
Als Maß für die NAO wird, vergleichbar dem SOI, ein Index der Luftdruckunterschiede an repräsentativen Stationen benutzt. Es sind dies Stykkysholmur auf Island und Ponta del Gada auf den Azoren. Ein anderer verwendet anstelle der Station von Ponta del Gada die Station auf Gibraltar. Allgemein gilt, dass der NAOI die Differenz der Druckanomalie auf den Azoren minus der auf Island ist.
Quelle: David B. Stephenson
Häufig sind beide Druckgebiete gleichzeitig stark ausgeprägt. Umgekehrt ist schwacher Tiefdruck bei Island meist auch nur mit mäßigem Hochdruck westlich von Gibraltar verbunden. Im ersten Fall ist der Luftdruckgradient zwischen Azoren und Island besonders steil. In der Folge herrschen Westwinde über dem Nordatlantik vor (Zonalität); feuchte, milde Meeresluft strömt zusammen mit wandernden Zyklonenfamilien nach Europa und verdrängt arktische Luftmassen.
Quelle: David B. Stephenson
Ist der NAO-Index dagegen niedrig oder negativ, so ist der zonale Grundstrom schwach, meridionale, blockierende Wetterlagen überwiegen. Die Winter in Europa werden kälter.
Quelle: David B. Stephenson
Während der SOI sich auf Druckdifferenzen von Stationen in niederen Breiten mit unterschiedlichen Längen bezieht, wird die NAO an zwei Stationen mit ungefähr gleicher Länge, aber stark unterschiedlicher Breite gemessen. Der SOI ist ein Maß für die Stärke der Passate, die fast immer aus östlicher Richtung kommen, während sich der NAO-Index sich auf die Geschwindigkeit Westwinden der Mittelbreiten bezieht.
Der Mechanismus der NAO ist deutlich weniger verstanden als der der Southern Oscillation. Erstmals beschrieben wurde das Phänomen durch den dänischen Missionar Hans E. Saabye in seinem Tagebuch der Jahre 1770-1778.
Portugiesische Bezeichnung für den brasilianischen Nordosten, der neun Bundesstaaten umfasst, welche sich über 3.500 km an der Atlantikküste entlangziehen. Ihnen sind viele klimatische und geographische Merkmale sowie sozioökonomische Probleme gemeinsam. Der südliche, nach O gewandte Küstenstrich verfügt über eine einhundert km breite, fruchtbare Zone mit ausreichend Regen, in der Zuckerrohr, Baumwolle und Kakao gedeihen. Landeinwärts folgen im Bereich ursprünglichen Trockenwaldes Ländereien für Viehhaltung und mit weniger wertvollem Ackerland, auf dem Maniok, Tabak und Bohnen angebaut werden. Weiter im Inneren und teils bis an die nördliche Küste des Nordeste reichend erstreckt sich die Dornstrauch-Sukkulentenvegetation der Caatinga. Die natürliche Vegetation wie auch die landwirtschaftliche Nutzung leidet hier unter extremen interannuellen Niederschlagsschwankungen. Der Einfluß wiederkehrender Niederschlagsarmut macht die wörtliche Bedeutung des Begriffes 'Caatinga' verständlich: 'weißer Wald', als Folge des Verlustes von jeglichem Grün.
Dürreperioden (sêcas) fallen oft mit El Niño-Ereignissen zusammen (vgl. Diercke Weltatlas S. 208, Karte 4). Gleichzeitig besteht im Nordeste eine verbreitete Großgrundherrschaft mit ungerechten Abhängigkeitsstrukturen gegenüber ca. 20 Mio abhängigen Bauern. Beide Faktoren bewirken seit langem eine starke Abwanderung der relativ dichten Bevölkerung.
Beachten Sie die umfangreichen Zusatzmaterialien zum WAVES-Projekt im Anhang.
Der relativ neue von der amerikanischen NOAA entwickelte Oceanic Niño Index (ONI) ist ein Ansatz zur Messung von ENSO. Ähnlich wie der japanische JMA-Index basiert er auf Abweichungen der Meeresoberflächen-Temperatur vom Durchschnitt. Mit der Nino 3.4 Region legt er allerdings ein etwas anderes Gebiet des Pazifiks für die Messung zugrunde. Außerdem wird ein dreimonatiger Mittelwert gebildet (im Gegensatz zu fünf Monaten beim JMA-Index).
Die NOAA sieht ein El Niño-Ereignis demnach dann als gegeben an, wenn der ONI-Index über mindestens fünf aufeinanderfolgende Monate einen positiven Ausschlag von 0,5 °C aufweist. Ein La Niña-Ereignis liegt entsprechend bei einem negativen Ausschlag von mindestens 0,5 °C über mindestens fünf Monate vor.
Laut einer Pressemitteilung der NOAA vom September 2003 sind dieser Index und diese Definition ein einvernehmlicher Beschluss von Regierungs-Experten und Wissenschaftlern aus den Vereinigten Staaten, der eine einheitliche operationelle Definition und einen einheitlichen Messindex für El Niño und La Niña etablieren soll.
Diese Notwendigkeit besteht vor dem Hintergrund, dass es derzeit konkurrierende Indizes zur Messung von ENSO gibt, nämlich den Southern Oscillation Index (SOI), den JMA-Index, den Multivariaten ENSO Index (MEI) und den TOPEX/Poseidon-El Niño-Index.
In einer neuen Entwicklung wird der ONI als NOAA Niño Index geführt, und da einige nord- und mittelamerikanische Mitglieder der WMO den Index übernommen haben (2005), ist zumindest vorübergehend die Bezeichnung WMO RA IV Consensus Index and Definitions of El Niño and La Niña gebräuchlich.
Räumlich abgegrenztes Wirkungsgefüge aus Lebewesen, unbelebten natürlichen und vom Menschen geschaffenen Bestandteilen, die untereinander und mit ihrer Umwelt in energetischen, stofflichen und informatorischen Wechselwirkungen stehen (offenes System). Ökosysteme sind zur Selbstregulation und zur Selbstorganisation befähigt und befinden sich in einem dynamischen Gleichgewicht.
Ökosysteme können sich verändern und somit langsam in ein anderes Ökosystem übergehen (Sukzession). Sie können auf Störungen empfindlich reagieren ("umkippen") oder aber elastisch in den Ausgangszustand zurückkommen (d.h. belastbar sein).
Engl. für outgoing longwave radiation, ausgehende Langwellenstrahlung; die Energiemenge, die von der Erde in den Weltraum abgestrahlt wird, gemessen an der Obergrenze der Atmosphäre. OLR ist ein Indikator dafür, wie warm die Erdoberfläche und wie klar die Atmosphäre darüber ist. Insbesondere dient sie als Proxy für tiefreichende tropische Gewitteraktivität innerhalb von 20 Breitengraden beidseits des Äquators.
AVHRR-Sensoren in polarumlaufenden NOAA-Satelliten zeichnen OLR auf. Warme Oberflächen strahlen mehr im langwelligen Bereich aus. Niedrige OLR-Werte sind typisch für bewölkte Gebiete, denn die Ausstrahlung der Erdoberfläche wird von den Wolken abgefangen, und die Temperatur der Wolkenoberfläche bestimmt letztlich die Menge an langwelliger Strahlung, die in der äußeren Atmosphäre gemessen wird. So ist die OLR ein Maß für die Temperatur an der Wolkenoberfläche. Wenn über einem Gebiet eine niedrige Temperatur gemessen wird, so ist die Wolkenoberfläche hoch, was auf Konvektion und damit auch Niederschlag in der betreffenden Region hinweist.
Unter dem folgenden Link finden Sie Zeit-/Längen-Diagramme des tropischen Pazifiks von früheren El Niño- und La Niña-Ereignissen auf der Grundlage von OLR-Daten, aufbereitet von der NOAA.
Die folgenden Karten enthalten für eine 6-jährige Beobachtungsreihe die saisonalen Durchschnittswerte von OLR. Gebiete mit Werten unter 220 W/m² sind kreuzschraffiert, um die möglicherweise vorhandene hohe Konvektion und Konvektionsniederschläge hervorzuheben. Saisonale Änderungen in den Konvektionsmustern kommen deutlich zum Ausdruck, wobei die Achse mit niederen Werten sich im DJF südlich des Äquators befindet und im JJA nördlich davon. Im DJF erstreckt sich ein breites Konvektionsband bis in subtropische Breiten der Südhemisphäre über dem zentralen Pazifik. Dieses markiert die Lage der Südpazifischen Konvergenzzone (SPCZ). Die südostwärtige Erstreckung der SPCZ ist im DJF am ausgeprägtesten. Man erkennt auch eine Achse mit maximaler Konvektion quer über den Pazifik um 5° - 10°N, die zu allen Jahreszeiten besteht. Hierbei handelt es sich um die ITK. Dieses schmale Konvektionsband ist im späten Sommer und frühen Herbst am deutlichsten.
Quelle: Purdue University - Department of Earth and Atmospheric Sciences
Quelle: Purdue University - Department of Earth and Atmospheric Sciences
Quelle: Purdue University - Department of Earth and Atmospheric Sciences
Quelle: Purdue University - Department of Earth and Atmospheric Sciences
Syn. Schwingung; im engeren Sinne die zeitlich periodische Änderung einer oder mehrerer physikalischer Größen um einen Mittelwert, im weiteren Sinne auch Vorgänge, deren Zeitabhängigkeit mehr oder weniger stark von einer genauen Periodizität abweicht.
Syn. Meereskunde, Ozeanologie; die Wissenschaft vom Meer und seinen Erscheinungen. Sie beschäftigt sich mit den Eigenschaften des Meerwassers, dem Wasser-, Stoff- und Wärmehaushalt und den Bewegungsvorgängen des Meeres (Gezeiten, Meeresströmungen, Wellen) sowie mit den im Meer lebenden pflanzlichen und tierischen Organismen. Ferner untersucht die Ozeanographie die Wechselwirkungen zwischen dem Meer und seiner Umgebung, das heißt der Atmosphäre, dem Meeresboden und den angrenzenden Küsten. Mitunter wird der Begriff "Ozeanographie" auf den physikalisch-chemischen Teil der Meereskunde, teils sogar auf den rein physikalischen Teil beschränkt und der biologische Bereich "Meeresbiologie" genannt.
Forschungsschwerpunkte befassen sich z.B. mit Rückkoppelungsmechanismen zwischen den Ozeanen und dem globalen Klima, der Erschließung von Rohstoffvorkommen im Bereich des Meeresbodens, der Sicherung und Ertragssteigerung der Seefischerei, der Bekämpfung der Meeresverschmutzung oder der Erkundung geologischer Strukturen wie den Mittelozeanischen Rücken oder den Subduktionszonen.
Weitere Informationen:
Pazifische Dekaden-Oszillation; Hypothese von einer langzeitigen, ENSO-ähnlichen Temperatur- und Wasserspiegelfluktuation des Pazifiks mit einem Rhythmus von ca. 20 bis 30 Jahren. Ihre Ursache ist unbekannt. Daten des TOPEX/Poseidon-Satelliten und andere Datenquellen über Ozean und Atmosphäre lassen Wissenschaftler annehmen, dass wir 1999 in die kühle Phase der PDO eingetreten sind. Gegenüber der Normalsituation wird die kühle Phase gekennzeichnet durch einen Keil mit niedrigeren Oberflächentemperaturen und eine tiefer liegende Meeresoberfläche im östlichen äquatorialen Pazifik sowie ein warmes "Hufeisen" mit erhöhter Meeresoberfläche, das den nördlichen, westlichen und südlichen Pazifik verbindet. In der warmen oder positiven Phase, die offensichtlich von 1977 - 1999 andauerte, wird der westliche Pazifik kühl und der Keil im Osten erwärmt sich.
Quelle: Joint Institute for the Study of the Atmosphere and Ocean
Verschiedene unabhängige Studien belegen für das vergangene Jahrhundert zwei komplette PDO-Zyklen: 2 Kaltphasen (1890-1924, 1947-1976) und zwei Warmphasen (1925-1946, 1977-mind. Mitte der 90er)
Quelle: Joint Institute for the Study of the Atmosphere and OceanWährend PDO und ENSO ähnliche räumlich-klimatische Fingerabdrücke aufweisen, so ist ihr zeitliches Verhalten doch sehr verschieden. Zwei Haupmerkmale unterscheiden PDO von ENSO: Zum Einen hatten die PDO-Ereignisse des 20. Jh. eine Dauer von 20-30 Jahren, wohingegen typische ENSO-Ereignisse 6-18 Monate dauern. Zum Anderen sind die klimatischen Fingerabdrücke der PDO am deutlichsten im Bereich Nordpazifik/Nordamerika sichtbar, während in den Tropen nur sekundäre Signaturen auftreten. Für ENSO trifft das Umgekehrte zu.
El Niño und La Niña werden nach der PDO-Hypothese weiterhin auftreten. Sie sind danach als Muster zu verstehen, das der durch die PDO bestimmten, großskaligen Temperaturverteilung aufgesetzt ist. Eine Pressemitteilung des Jet Propulsion Laboratory findet die Metapher: "If El Niño is a brief sonata, then the Pacific Decadal Oscillation is a much larger symphony." In der aktuell angenommenen kühlen Phase rechnet mit weniger El Niños und häufigeren La Niñas.
Als wesentliche Auswirkungen bestimmt PDO die Lage der Jet Streams, den Wassergehalt der Luft und Luftströmungen. Gegenüber El Niño, der seine stärksten Auswirkungen auf das Wetter in einem Streifen von jeweils 1.000 Meilen beidseits des Äquators besitzt, nimmt man an, dass Änderungen der PDO vor allem in den Mittelbreiten der Nordhalbkugel spürbar sind.Markante Veränderungen in den marinen Ökosystemen des nordöstlichen Pazifiks konnten mit Phasenveränderungen der PDO korreliert werden: warme Phasen zeigen eine verstärkte biologische Produktivität vor den Küsten Alaskas und verringerte Produktivität vor der Westküste des Kernraumes der USA. Demgegenüber weist die Kaltphase ein umgekehrtes N-S-Muster bezüglich der marinen Produktivität auf.
Der Begriff 'PDO' wurde 1996 vom Fischereiwissenschaftler Steven Hare von der University of Washington geprägt. Er entdeckte das Muster, als er zusammen mit Kollegen Fluktuationen von Fischpopulationen in Abhängigkeit vom pazifischen Klima untersuchte. Die Hypothese wird intensiv diskutiert. Allerdings halten viele Wissenschaftler es für wahrscheinlicher, dass das PDO-Muster doch rein zufällig fluktuiert und keinen nachvollziehbaren Regeln folgt. Und so wenig wie die Gründe für die PDO bekannt sind, so wenig vermag man z.Z. über die Voraussagbarkeit dieser Klimaoszillation sagen.
Weitere Informationen unter:
Dem US-amerikanischen Verteidigungsministerium unterstellte zivile Behörde zur Katastrophenvorsorge und -hilfe im pazifischen Raum. Das PDC wird in organisatorischer und technologischer Hinsicht als Modell für globales, nationales und lokales Katastophenmanagement aufgebaut.
Beschreibung der Klimaentwicklung der erdgeschichtlichen Vergangenheit, die nur durch indirekte Daten (Proxidaten) erschlossen werden kann. Als besonders geeignete Zeugen unterschiedlichster Vorzeitklimate gelten Sedimente mit Ablagerungen von tierischen und pflanzlichen Organismen, Lagerstätten, vulkanischen Ablagerungen und Vorgänge, Meeres- und Seespiegelstände, glaziale Ablagerungen, Periglazialerscheinungen, fossile Bodenhorizonte, Lößstratigraphien, Gletscherbewegungen, Inlandeisverbreitung und Flussterrassen.
Wichtige paläoklimatische Datenerhebungs- und Datierungsmethoden:
Standardmethoden zur Erfassung der Klimaschwankungen der vergangenen 40.000 Jahre sind Warvenzählung, Dendrochronologie, Radiokarbon- und Thermolumineszenzverfahren zusammen mit der Pollenanalyse. Für die Rekonstruktion des pleistozänen Klimas werden auch eine sehr verfeinerte Lößstratigraphie und Untersuchungen fossiler Böden in Verbindung mit Meeres- und Seespiegelständen sowie der Lage und Abfolge von Flussterrasen und Moränen angewandt.
Verständlicherweise werden Aussagen zum Paläoklima umso unsicherer, je weiter man in die Erdgeschichte zurückgeht.
Beidseitig des Äquators bis ca. 25° N und S auftretende Winde, die zum Druckausgleich aus den Hochs der Rossbreiten in Richtung der äquatorialen Tiefdruckrinne strömen. Für die Südhalbkugel z.B. ergibt sich daraus eine allgemeine Strömungsrichtung Südost bis Süd aus dem pazifischen Hoch. NO-Passat (N-HK) und SO-Passat (S-HK) wehen beständig und sind 20-25 km/h schnell. In den Passatzonen sinkt Luft ab. Luft, die wegen der Erwärmung des Bodens aufsteigt, wird deshalb am weiteren Aufstieg gehindert, kann nicht abkühlen, nicht kondensieren und keine Niederschlagswolken bilden (Passatinversion). Erst beim Zusammenströmen der Passate in der äquatorialen Tiefdruckrinne werden die Luftmassen zum Aufsteigen gezwungen und regnen sich aus. Lediglich an Küsten mit kalten Meeresströmungen kann es zu ausgeprägter Nebelbildung, aber nicht zu Regenniederschlag kommen. Während der Wintermonate sind die Passate der betreffenden Halbkugel besonders markant.
Mustergültig sind die Passate über dem Pazifik in ein Ozean-Atmosphäre-System mit positiven Rückkopplungen eingebunden. Hier die Verhältnisse während einer Normal- und einer Kaltphase von ENSO:
Während eines El Niño-Jahres schwächen sich die Passate über dem Pazifik ab. Über dem Westpazifik kehren sie sogar ihre Richtung um, sogenannte Westwindausbrüche treten auf. Die Ursache für das Abflauen der Passate ist ungeklärt.
In etwa 500 m (Nähe Subtropenhoch) bis 2.500 m (Nähe ITK) Höhe gelegene Temperaturumkehrschicht, in der die vom Boden nach oben abnehmende Lufttemperatur wieder zunimmt. Sie trennt relativ wasserdampfhaltige, etwas kühlere Luft unten von etwas wärmerer und trockenerer Luft oben. Diese Absinkinversion unterbindet das Aufsteigen von am Boden erhitzter Luft und damit die Ausbildung von Konvektionswolken. Diese sind aber Voraussetzung für Regen.
Das Absinken von Luftmassen der äquatorwärts wehenden Passate ergibt sich aus der Verbreiterung der Flächen zwischen den Längengraden (Flächendivergenz).
Quelle: Wikipedia
Syn. Pazifik oder Stiller Ozean; mit 179,7 Mio km² Fläche der größte Ozean der Erde.
Der Pazifik, der sich auf der West- und Osthalbkugel der Erde befindet, liegt zwischen der Arktis im Norden, Nordamerika im Nordosten, Mittelamerika im Osten, Südamerika im Südosten, der Antarktis im Süden, Australien im Südwesten, Ozeanien im Westen und Asien im Nordwesten. Im Norden grenzt er an das Nordpolarmeer, im Süden an das Südpolarmeer.
Die Fläche des Pazifischen Ozeans macht rund 35 Prozent der gesamten Erdoberfläche und die Hälfte der Meeresfläche der Erde aus. Das Wasservolumen beträgt 723,7 Mio. km³. Während seine mittlere Tiefe 4.028 m (andere Angaben siehe hier) beträgt, liegt seine tiefste Stelle bei 11.034 m unter NN (s.u.).
Im Pazifik liegt die tiefste Stelle des Weltmeeres, die sich im Marianengraben befindet; dies ist die 11.034 m unter NN liegende Witjastiefe 1.
Der Name Pazifischer Ozean kommt vom spanischen bzw. portugiesischen Wort pacífico – friedlich. Ferdinand Magellan hatte ihn so benannt, weil ihm 1521 die Winde bei seiner Weltumsegelung auf diesem Meer wohl gesonnen waren. Als erster Europäer seit Marco Polo hatte der Spanier Vasco Núñez de Balboa 1513 den Pazifik erreicht.
Innerhalb des Pazifiks bzw. auf dessen Meeresboden befinden sich teils hohe und langgestreckte Mittelozeanische Rücken, viele niedrigere Schwellen, riesige Tiefseebecken, Tiefseerinnen, verschiedene Meerestiefs und der Pazifische Feuerring.
Zu den Mittelozeanischen Rücken gehört insbesondere der Ostpazifische Rücken, der sich durch den Südosten des Stillen Ozeans zieht. Zu den Tiefseerinnen bzw. Meerestiefs gehört der Marianengraben mit seiner 11.034 m unter NN liegenden Witjastiefe 1, welche die tiefste Stelle des Pazifiks darstellt. Zu den Tiefseebecken gehört das äußerst große Nordpazifische Becken, das den Großteil des nördlichen Pazifiks ausmacht, in Richtung Süden sogar über den Äquator hinaus reicht und nur wenig von Mittelozeanischer Rücken und Schwellen durchzogen ist.
Am Pazifischer Feuerring (Ring of Fire), ein weitausgedehnter bzw. um den Ozean verlaufender Ring von aktiven Vulkanen verbunden mit Tiefseerinnen (Grabenbruchzonen - siehe Plattentektonik), fanden bezeichnenderweise einige der gewaltigsten Erdbeben des 20. Jahrhunderts statt (z. B. in Chile 1960 und 1923 in der japanischen Stadt Kobe). Eine weitere Gefahr sind die Seebeben, die meterhohe Flutwellen mit vernichtender Wirkung auslösen können, die Tsunamis.
Die zahllosen Inseln der Südsee werden mehr nach kulturellen als nach geographischen Gesichtspunkten in die Archipele Melanesien, Polynesien und Mikronesien unterteilt.
Die am Pazifik und an seinen Randmeeren liegenden Küstenstaaten sind:
Russland, Japan, Nordkorea, Südkorea, Volksrepublik China, Taiwan, Philippinen, Vietnam, Thailand, Kambodscha, Malaysia, Brunei, Palau, Mikronesien, Marshallinseln, Australien, Neuseeland, Papua-Neuguinea, Salomonen, Vanuatu, Nauru, Tuvalu, Kiribati, Fidschi, Tonga, Samoa, Chile, Peru, Ecuador, Kolumbien, Panama, Costa Rica, Nicaragua, Honduras, El Salvador, Guatemala, Mexiko, USA, Kanada.
Bereich des freien Wassers in einem Meer oder einem Binnensee. Die oberste, von Licht durchflutete Schicht wird epipelagial genannt. Hier entwickelt sich das Phytoplankton. Die zur Tiefsee gehörenden Regionen werden zwischen 800 und 2.400 m Tiefe als hemipelagial, die noch tieferen als eupelagial bezeichnet. Die im Pelagial vorherrschenden Organismen stehen nicht mehr mit dem Meeresgrund in Verbindung. Sie bildeten besondere Fähigkeiten aus, etwa wie das Plankton zu schweben oder wie das Nekton (Fische, Krebstiere u. a.) aktiv, auch gegen die Strömung, zu schwimmen. Das Pleuston existiert auf der Wasseroberfläche als eine Lebensgemeinschaft von Schwimmpflanzen und -tieren.
Grundlegende Stoffwechselreaktion chlorophyllhaltiger (autotropher) Organismen (Samenpflanzen, Farne, Moose, Algen, Cyanobakterien und andere phototrophe Bakterien), bei der aus anorganischen Stoffen unter katalytischer Mitwirkung des Blattgrüns und unter Ausnutzung der Sonnenenergie organische Stoffe (Kohlehydrate) aufgebaut werden. Die Photosynthese verläuft nach der Gleichung:
6 CO2 + 6 H2O 
C6H12O6 + 6 O2
Bei dieser oxygenen Photosynthese wird Wasser gespalten. Der heutige Sauerstoffgehalt der Atmosphäre (21%) beruht allein auf der Sauerstofffreisetzung durch die Photosynthese. Ohne den freigesetzten Sauerstoff und die aufgebaute Glucose wäre ein Leben für Tiere und Menschen auf der Erde unmöglich. Die Photosynthese ermöglicht eine Primärproduktion, von der letztlich auch die nicht zur Photosynthese fähigen heterotrophen Organismen leben.
Syn. allgemeine Zirkulation der Atmosphäre; nach Weischet (1977) der mittlere Zirkulationsmechanismus in der Lufthülle der Erde, welcher sich, von der solar bedingten unterschiedlichen Energiezufuhr in Gang gesetzt, zum großräumigen Ausgleich von Masse, Wärme und Bewegungsenergie unter den erdmechanischen und geographischen Bedingungen einstellt. Danach ist die planetarische Zirkulation der mittlere Ablauf eines weltweiten Austauschvorganges in der Atmosphäre.
Quelle: http://www.medienwerkstatt-frank.de/Beispiele/
[Altgriechisch "das Dahintreibende"] das; Sammelbegriff für alle Organismen sowie deren Eier und Entwicklungsstadien, die sich in Seen oder Meeren schwebend aufhalten. Diese Mikroorganismen und kleinwüchsigen Pflanzen und Tiere vermögen sich nicht mit eigenen Mitteln und eigener Kraft fortzubewegen oder Wasserströmungen zu widerstehen. Größere Angehörige tierischen Planktons vermögen allerdings z.T. ausgedehnte, periodische Vertikalwanderungen durchzuführen. Die zum Plankton gehörenden Lebewesen bezeichnet man als Planktonten oder Plankter.
Ein übliches Gliederungskriterium des äußerst heterogenen Planktons ist die Unterscheidung nach Phytoplankton (pflanzliches Plankton) und Zooplankton (tierisches Plankton).
Das assimilatorisch aktive Phytoplankton ist, was seine Biomasse und seine Produktionsmenge anbetrifft, der Hauptträger der marinen Primärproduktion. Es besteht fast ausnahmslos aus mikroskopisch kleinen, einzelligen Organismen, deren Aufenthaltsraum jener bis in ca. 200 m Tiefe reichende Wasserkörper ist, in dem das für die Photosynthese erforderliche Sonnenlicht zur Verfügung steht. Die Vermehrung der dahintreibenden Einzeller erfolgt vorwiegend durch deren vegetative Zweiteilung. Die Intensität dieser sogenannten Phytoplanktonblüte ist abhängig von der Einstrahlung des Sonnenlichts, vom Angebot an CO2, von der Düngung, d.h. vom Gehalt des Wassers an stickstoff-, phosphor- und schwefelhaltigen Anionen, sowie - im Falle der Kieselalgen - von der Verfügbarkeit der Kieselsäure.
Mit bloßem Auge betrachtet, hinterläßt eine angereicherte Phytoplanktonprobe den Eindruck einer braun-grünlichen Suppe. Erst mit dem Mikroskop wird der Reichtum an formschönen bis bizarren Gestalten deutlich. Zu den größeren Vertretern des Phytoplanktons gehören Diatomeen und Dinoflagellaten, zu den kleineren die Flagellaten.
Auf Kosten des Phytoplanktons entwickeln sich das heterotrophe Zooplankton, wie auch höhere marine Tiere. Ferner ist das Phytoplankton ein sehr bedeutender Sauerstofflieferant.
Das aus heterotrophen Konsumenten zusammengesetzte Zooplankton ist, hinsichtlich Größe und systematischer Zugehörigkeit deutlich vielfältiger als das Phytoplankton. Zum Zooplankton gehören Protozoen (Einzeller), kleine Krebstiere, Quallen, Würmer und Mollusken sowie die Eier und Larven vieler meeres- und süßwasserbewohnender Tierarten.
Alle Planktonten sind wichtige Glieder der Nahrungsketten. Viele Fische und die Bartenwale ernähren sich ausschließlich von Plankton.
Das Eiszeitalter der jüngeren Erdgeschichte, das vor ca. 2,3 Millionen Jahren einsetzte und vor ca. 10.000 Jahren vom Holozän abgelöst wurde. Das Pleistozän ist durch wenigstens 4 Eiszeiten und dazwischen liegende Warmzeiten geliedert.
Pflanzengeographische Methode zur Ermittlung der historischen Floren- und Vegetationsverhältnisse anhand von fossil abgelagerten Pollenkörnern und Sporen. Ermöglicht wird die Pollenanalyse durch die Resistenz der Pollenkörner gegenüber Zersetzung. Besonders unter anaeroben Bedingungen, wie sie in Sedimenten, Torfen etc. herrschen können, sind die Außenwände des Pollens (Exine) extrem haltbar. Die charakteristisch ausgeprägten Strukturen der Exine ermöglichen eine systematische Zuordnung zu den entsprechenden Pflanzensippen. Für die Pollenanalyse genutzt wird vor allem der Pollen windblütiger Pflanzenarten, weil nur dieser flächendeckend verbreitet und sedimentiert wird. Daraus folgt, dass die Pollenanalyse kein reales Abbild der wahren Vegetationsverhältnisse vergangener Perioden rekonstruieren kann, da z.B. der Pollen insektenblütiger Arten keine vergleichbar starke Verbreitung findet. Anhand der Mengenverhältnisse bestimmter Pollengruppen können Rückschlüsse auf die nacheiszeitliche Klimaentwicklung sowie auf menschliche Einflüsse auf die Pflanzendecke gezogen werden. Dies wird dadurch ermöglicht, dass sowohl die wichtigsten Baumarten Mitteleuropas wie auch die Süßgräser zu den windblütigen Pflanzensippen gehören.
Besonders für die Abschätzung anthropogener Einflüsse wie Rodungen oder die Zunahme von Ackerflächen spielt das Verhältnis von Baumpollen zu Nichtbaumpollen (NBP) eine wichtige Rolle. Die Bestimmung von Pflanzenarten anhand ihres Pollens kann sehr schwierig sein, daher erfolgt teilweise eine Zusammenfassung zu Gruppen (z.B. Gräserpollen). Durch Pollendiagramme lässt sich besonders gut die nacheiszeitliche Vegetationsentwicklung und der Wechsel der dominierenden Gehölze darstellen. Dies wird ermöglicht durch mächtige Torflagerstätten, die durch ihr permanentes Wachstum während des Holozäns ein lückenloses Pollenarchiv darstellen können. Bei dieser Darstellungsform werden Mengenanteile von Pollen gegen eine Zeitskala aufgetragen. Diese Zeitskala wird häufig in Pollenzonen unterteilt. Pollenzonen kennzeichnen die Mengenverhältnisse von Pollen, die durch die Gesamtheit von klimatischen, ausbreitungsbiologischen und anthropogenen Faktoren bedingt werden. Eine wichtige Anwendung der Pollenanalyse ist die Datierung von Torfen, Sedimenten oder Böden.
Hasel- und Eichenpollen zeigen eine Warmzeit an, Kiefern und Birken wachsen dagegen stärker in Kaltzeiten. Findet man frostempfindliche Pflanzenpollen wie Ilex und Efeu, müssen die Winter relativ mild gewesen sein.
Anhand der Pollenfunde im Meerfelder Maar in der Eifel lassen sich die verschiedenen Zeitabschnitte charakterisieren: Die in der Eiszeit entstandenen Sedimente enthalten Birken-, Kiefern-, Süßgras- und Kräuterpollen. Die Baumpollen machen nur einen kleinen Teil der gefundenen Pollen aus. Es gab keine Wälder. Die Klimaerwärmung zeigt sich an der Zunahme von Hasel- und Eichenpollen.
Quelle: http://www.deutsches-museum.de/dmznt/klima/antarktis/messungen/eis/Menge der Biomasse, die von den grünen Pflanzen, somit auch vom pflanzlichen Plankton, aus anorganischen Verbindungen während einer bestimmten Zeitspanne aufgebaut wird. Dieser Prozess vollzieht sich ganz überwiegend mit Hilfe der Photosynthese, die im Wasser nur in den oberen, lichtdurchfluteten Schichten möglich ist. Einige wenige, relativ einfache Lebensformen stellen mit Hilfe der Chemosynthese direkt aus energiereichen anorganischen Molekülen in ihrer Umgebung nutzbare Energie her und tragen zur Primärproduktion bei.
Primärproduktion wird oft als die in Gramm angegebene Masse oder das Trockengewicht von organischem Kohlenstoff definiert, der unter einem Quadratmeter Meeresoberfläche pro Zeiteinheit (gC/m²/Zeiteinheit) entstanden ist. Obwohl 71 % der Erdoberfläche vom Meer bedeckt sind, entfallen auf die Ozeane nur ca. 44 % der gesamten Bruttoproduktion der Biosphäre und lediglich ca. 32 % von der Nettoproduktion. Die Hauptmenge mariner Produktion leisten die mikroskopischen Algen des Phytoplanktons mit ca. 95 %.
Primärproduktion im Meer vollzieht sich vor allem in Auftriebsgebieten, in denen aufquellendes Tiefenwasser die Nährstoffe (vor allem Phosphat, Nitrat und Silikat) in die euphotische Zone liefert. Das Silikat-Ion SiO4- wird für den Aufbau der äußeren Schale der einzelligen pflanzlichen Diatomeen und des Skeletts einiger Protozoen benötigt.
Primärproduktion stellt die erste Stufe trophischer (die Nährstoffversorgung betreffend) Ebenen innerhalb einer Nahrungskette - z.B. vom Phytoplankton zum Killerwal - dar. Die durchschnittliche Effizienz des Energietransfers von einer trophischen Stufe zur nächsten innerhalb einer Nahrungskette im offenen Meer beträgt etwa 10 Prozent. Würde darüber hinaus ein Mensch ein Kilogramm an Körpergewicht zunehmen wollen, benötigte er 10 kg Lachs. Die jeweils nächstniedrigere Stufe müsste folgende Massen bereitstellen um das erstgenannte Ziel zu erreichen: 100 kg kleine Fische, 1.000 kg fleischfressendes Zooplankton, 10.000 kg pflanzenfressendes Zooplankton, 100.000 kg Phytoplankton. Der 90-prozentige Energieverlust auf jeder Trophiestufe erklärt sich aus dem Energiebedarf für Stoffwechselvorgänge, Atmung, Bewegung, Fortpflanzung, Fütterung und Wärmeverlust.
In Auftriebsgebieten ist die Nahrungskette kürzer, da die dort fischereiwirtschaftlich wichtigen Fische wie Anchoveta und Sardinen direkt Phytoplankton aufnehmen und so die Effizienz deutlich erhöhen können. Dies ist auch eine Erklärung für den dortigen Fischreichtum.
Bitte beachten Sie auch die Abbildungen zu Formen des Planktons im Anhang.
Näherungsweise Daten über hydrologische und meteorologische Bedingungen in historischen und prähistorischen Zeiten, die unter Anwendung physikalischer und biophysikalischer Methoden aus der Analyse von lokalen Datenquellen, den Proxies gewonnen werden. Solche Indikatoren für Paläoklima sind Eisbohrkerne, Pollen, Warven, Baumringe, Stalakmiten, Eigenschaften von Korallen, Hinweise auf Gletscherstände, historische Quellenangaben, Ernteertragszahlen, phänologische Phasen, Vereisungs- und Hochwasserangaben, Zerfallseigenschaften von Isotopen. Meist wird bei der Analyse nach dem Prinzip des Aktualismus verfahren.
| Proxy-Typ | Proben- Intervall (min.) |
Zeitbereich (Einheit: a) |
Temp. | Niederschlag oder Wasserbilanz |
Chem. Zusam- mensetzung (Luft oder Wasser) |
Biomasse oder Vegetation |
Vulkan- ausbrüche |
Meeres- spiegel |
Sonnen- Aktivität |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Historische Aufzeichnungen | d/h | ~103 | X | X | X | X | X | X | X |
| Baumringe | a/Jahreszeit | ~104 | X | X | 0 | X | X | 0 | X |
| Seesedimente | a - 20 a | ~104~106 | X | X | 0 | X | X | 0 | 0 |
| Korallen | a | ~104 | X | X | X | 0 | 0 | X | 0 |
| Eisbohrkerne | a | ~5 X 105 | X | X | X | X | X | 0 | X |
| Pollen | 20 a | ~105 | X | X | 0 | X | 0 | 0 | 0 |
| Speleotheme | 100 a | ~5 X 105 | X | X | X | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Loess | 100 a | ~106 | 0 | X | 0 | X | 0 | 0 | 0 |
| Geomorphologische Charakteristika | 100 a | ~106 | X | X | 0 | 0 | X | X | 0 |
| Meeressedimente | 500 a | ~107 | X | X | X | X | X | X | 0 |
Proxidaten werden zu Zeitreihen aufbereitet und mit statistischen Methoden kalibriert, d. h. zu Klimaparametern (Hilfsgrößen) in Beziehung gesetzt. Zeitreihen aus natürlichen Archiven reichen Tausende, ja Hunderttausende von Jahren in die Vergangenheit zurück. Ihr zeitliches Auflösungsvermögen ist jedoch für historische Klimawirkungsforschung unzureichend, die auf zeitlich hoch aufgelöste jahreszeitliche oder monatliche Daten angewiesen ist. Wesentlich größere Bedeutung kommt diesbezüglich den frühinstrumentellen Messreihen der Temperatur und des Niederschlags zu, die von Meteorologen aufgearbeitet und homogenisiert, d. h. mit den späteren Messungen vergleichbar gemacht worden sind. Die längste dieser Messreihen, jene von Zentralengland, reicht bis ins Jahr 1659 zurück.
Für die Daten aus den Archiven der Gesellschaft hat sich seit einigen Jahren der Begriff documentary data eingebürgert. Der Begriff des Dokuments für diese Quellengattung ist insofern gut geeignet, als er neben Text- auch Bild- und Tondokumente einschließt. Wer genau hinsieht, kann außerdem Informationen über das Klimageschehen in alten Karten, Plänen, Zeichnungen und Gemälden finden - man denke nur an die Winterszenen auf den Gemälden von Pieter Breughel d.Ä. aus dem 16. Jahrhundert oder an Jahreszeitenbilder, auf denen erstmals im 14. Jahrhundert realistisch Schnee dargestellt wurde.
„Proxi“ war ursprünglich ein Etikett, das Klimatologen den biotischen Aufzeichnungen wie Pollen gaben, weil daraus das Klima nur approximativ, also annähernd zu ermitteln ist.
Weitere Informationen:
Wasserschicht, in der sich eine starke vertikale Veränderung der Dichte vollzieht. Sie liegt gewöhnlich in Tiefen zwischen 300 m und 1.000 m Tiefe. Ist eine Pyknokline ausgebildet, so stellt sie eine sehr starke Behinderung für die Mischung der oberen, weniger dichten Wasserschicht und der darunter liegenden, dichteren Wasserschicht dar. So stellt sie den Boden für die Oberflächenzirkulation mit ihren saisonalen Temperatur- und Salinitätsänderungen dar. Nur in höheren Breiten und in Polarregionen, wo gewöhnlich keine Pyknokline ausgebildet ist, sind Tiefenwässer der Atmosphäre ausgesetzt und können Gase austauschen.
Die Pyknokline entsteht aus der kombinierten Wirkung der Thermokline und der Halokline, da sowohl Temperatur, wie auch Salzgehalt die Dichte beeinflussen.
Syn. 14C-Datierung; physikalisches Verfahren zur absoluten Altersbestimmung; es basiert auf dem Zerfall des radioaktiven Kohlenstoff-Isotops 14C, eines kosmogenen Nuklids. Dieses verteilt sich in der Atmosphäre und unterliegt dem Zerfall, sodass sich eine Gleichgewichtskonzentration einstellt. Entsprechend assimilieren Organismen das 14C. Nach deren Absterben zerfällt es mit der Zeit ohne Nachlieferung bei konstanter Rate (Halbwertszeit von 5730±40 Jahre). Auch Sedimente nehmen 14C durch Carbonatausfällung auf. Als datierbare Materialien eignen sich alle Organika (bes. Holz, Knochen), Kalkfossilien, Travertin, Keramik, Eis und Grundwasser.
Für die Messung wird der Kohlenstoff einer Probe extrahiert und die 14C-Konzentration entweder indirekt als Beta-Strahlung oder durch Direktmessung (Beschleunigungsmassenspektrometrie, AMS) erfasst. Probleme ergeben sich aus Messungenauigkeiten, durch Kontamination der Probe mit älterem oder jüngerem Kohlenstoff und daraus, dass die primäre Produktion im Laufe der Erdgeschichte nicht konstant war, was eine Eichkurve nötig macht (Dendrochronologie). Aufgrund dieser Probleme und der exponentiellen Zerfallskurve des 14C ist der erfassbare Zeitraum auf 30-50.000 Jahre, in günstigsten Fällen etwas mehr, beschränkt. Präzise Eichkurven gibt es für ca. 12.000 Jahre. Innerhalb dieses Zeitraums können Alter in kalibrierte Daten (Kalenderjahre) umgerechnet werden.
Gerät zur Feststellung und Messung von Wärmeenergiestrahlung, insbesondere von Infrarotstrahlung. Ein Radiometer besteht im Wesentlichen aus einem teilweise evakuierten (leergepumpten) Glas- oder Quarzgefäß, in dem sich eine einseitig berußte Glimmerplatte und ein Gegengewicht befinden. Beide sind an einem Quarzfaden aufgehängt. Wenn die zu messende Strahlung auf die Glimmerplatte trifft, werden die beiden Seiten unterschiedlich aufgeheizt. Durch diesen Prozess werden im Prinzip die statistisch auftreffenden Gasmoleküle mit verschiedenen Geschwindigkeiten reflektiert. Die dabei wirkenden Radiometerkräfte verursachen eine Ablenkung der Platte. Diese Auslenkung lässt sich mit Hilfe eines Drehspiegels mit Lichtzeiger sichtbar machen.
Satelliten-gestützte Radiometer erfassen die von der Erde emittierte Infrarotstrahlung. Die Messdaten dienen der Erzeugung von Infrarotbildern, die die Verteilung der Meeresoberflächentemperaturen und die Bewölkung darstellen können. Ein solches Instrument ist das Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) an Bord von NOAA-Satelliten.
Eine natürlicherweise auftretende, anomal hohe Konzentration der Alge Gymnodinium breve. Dieser Organismus produziert ein Toxin, das das zentrale Nervensystem beeinträchtigt, sie dadurch lähmt und ihr Atmen verhindert. Wenn diese Algen sich stark vermehren ("Blüte"), sind sie als oft rote Flecken im Ozean erkennbar. Zum Ausbruch einer Red Tide ist die Kombination bestimmter Temperatur- und Salinitätswerte sowie bestimmte Nährstoffkonzentrationen nötig, wobei die genauen Zusammenhänge noch ungeklärt sind.
Syn. Rifttalfieber; eine durch Arboviren hervorgerufene, fieberhafte Leberentzündung bei Schafen, Rindern und Ziegen im östlichen, südlichen und nördlichen Afrika. Die Viren werden durch Moskitos übertragen, welche sich besonders gut in stehendem Wasser entwickeln. Das Rifttalfieber kann auch auf Menschen übertragen werden. Symptome des Rifttalfiebers sind vor allem plötzliches Fieber, Nasenausfluss, Durchfall und Übelkeit. Anfang 1998 gab es in Ostafrika einen Ausbruch von Rifttalfieber, der wahrscheinlich durch heftige Regenfälle verursacht wurde. Laut offiziellen (wenn auch ungenauen) Schätzung wurden 89.000 Menschen infiziert, ca. 200 starben, und etwa 90% der Herdenbestände gingen ein. Es gibt Hinweise darauf, dass die starken Regenfälle in Verbindung mit El Niño stehen, insbesondere wenn sich neben dem Pazifik auch der westliche Indik anomal erwärmt.
Bezeichnung für den subtropisch-randtropischen Hochdruckgürtel, der aus mehreren in dieser Zone auftretenden, dynamischen und somit hochreichenden Hochdruckgebieten besteht. Es ist der Bereich, in dem der polwärtige Ast der Hadley-Zelle absteigt. Die absteigende Luft bewirkt Wolkenauflösung und in der Folge Niederschlagsarmut. Die Zone ist ausgesprochen windarm (Kalmenzone). Zur Zeit der Segelschifffahrt war ein Weiterkommen extrem erschwert, die mitgeführten Rösser verendeten oder mussten notgeschlachtet werden.
Im Unterschied zu gewöhnlichen Oberflächenwellen eine große Aufwölbung der gesamten Ozeanmasse, die Signale von einem Ufer zu einem anderen transportiert und dies über einen Zeitraum von Wochen, Monaten und Jahren.
So wie Kelvin-Wellen entstehen, wenn sich ein El Niño herausbildet, so entstehen Rossby-Wellen wenn er sich auflöst. Diese Wellen bewegen sich dann westwärts und tragen dazu bei, dass sich die Thermokline wieder in den Normalzustand einpendelt - tief im Westen (downwelling) und hoch im Osten des Pazifiks.
Signale von Rossby-Wellen an der Meeresoberfläche sind schwer nachzuweisen, da sie Höhenänderungen von weniger als 10 cm und Wellenlängen von hunderten bis tausenden von Kilometern aufweisen. Allerdings sind die TOPEX/POSEIDON-Höhenmesser präzise genug, um dies zu leisten. Entsprechend der Wellenlänge können mehrere Wellenkämme entlang eines Breitenkreises auftreten.
Rossby- und Kelvin-Wellen lassen sich auch anhand der Verlagerung der Thermokline nachweisen. Technisch geschieht dies mit Hilfe der Bojen des TAO-Messnetzes.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Rossby-Wellen ist abhängig von der geographischen Breite, in jedem Falle aber deutlich geringer als die der Kelvin-Wellen. In Äquatornähe benötigt eine Rossby-Welle ca. 9 Monate, um das pazifische Becken zu durchqueren, in 12° N/S dauert es bereits ca. 4 Jahre. Beständige Passat-Winde gelten als Voraussetzung für die Entstehung von Rossby-Wellen.
Rossby-Wellen spielen in einem Erklärungsmodell für ENSO eine wichtige Rolle.
Rossby-Wellen sind nach dem schwedischen Meteorologen Carl-Gustaf Rossby benannt, der 1930 als Erster diese Wellenart in der Atmosphäre entdeckte.
Eine in sich geschlossene Kette von Ursachen und Wirkungen. Generell gehen Rückkopplungen von einer Zustandsgröße aus über Flüsse und Entscheidungsglieder und wirken auf die Zustandsgröße so zurück, daß sich diese ändert. Bei einer negativen Rückkopplung wird eine Veränderung so weitergegeben, daß sich eine weitere Veränderung gegensinnig zur ursprünglichen Veränderung ergibt. Diese wird demnach reduziert oder gedämpft. Eine positive Rückkopplung entsteht, wenn eine Veränderung so weitergegeben wird, daß sich eine gleichsinnige, noch stärkere Veränderung ergibt. Positive Rückkopplungen tendieren zu ungebremstem Wachstum, während negative Rückkopplungen das Wachstum regulieren und dazu tendieren, ein System in akzeptablem Zustand zu halten bzw. es zu stabilisieren.
Begriff zur Bezeichnung des Salzgehaltes des Meerwassers. Salinität wird angegeben in Gramm des gesamten, in einem kg Wasser gelösten Salzes. Sie wird gewöhnlich durch die Messung der elektrischen Leitfähigkeit des Meerwassers bestimmt. Je höher die Salinität, umso geringer ist der Widerstand oder umso größer ist die Leitfähigkeit der untersuchten Meerwasserprobe. Meersalz, eine Kombination aus verschiedenen Salzen, entstammt vorwiegend drei Quellen: Vulkanausbrüchen, chemischen Reaktionen zwischen Meerwasser und heißen, neu gebildeten Krustengesteinen sowie Verwitterungsvorgängen auf Land. Die Zusammensetzung des Meersalzes ist seit Hunderten von Millionen Jahren, möglicherweise seit Milliarden Jahren konstant.
Der Grad der Salinität wird mit Hilfe der "Praktischen Salinitätsskala" (Practical Salinity Scale) angegeben und hat keine Einheitenbezeichnung.
Zu Dichteunterschieden des Meerwassers trägt die Salinität üblicherweise in geringerem Maße als die Temperatur bei. Falls aber salzhaltigeres Wasser über salzärmerem Wasser liegt, dann muss die Temperaturdifferenz zwischen beiden groß genug sein, um eine stabile Schichtung (weniger dichtes Wasser über dichterem Wasser) zu gewährleisten. Polnahes Meerwasser weist die höchsten Salzgehalte weltweit auf. Trotz der Offenheit der Struktur des Eises passen die meisten Unreinheiten (Salz) nicht zwischen seine Molekularstruktur. Deshalb "fällt" beim Gefriervorgang Salz "aus" - Süßwassereis entsteht, nicht gefrorenes Wasser wird salzhaltiger.
Die Oberflächensalinität im Pazifik spiegelt deutlich die Einflüsse der planetarischen Zirkulation der Atmosphäre wider. Wolkenbildung und starker Niederschlag erfolgt in Gebieten mit aufsteigender Feuchtluft, welche verknüpft sind mit niedrigem Luftdruck über der Meeresoberfläche, Bedingungen, wie man sie in der ITK und in subpolaren Gebieten polwärts von 40° antrifft. Oberflächensalinität ist niedrig wo der Niederschlag hoch ist. Verdunstung und damit die Oberflächensalinität sind hoch, wo die Luft wie in den Hochdruckgebieten trocken ist.
Die höchste Temperatur in den Tropen liegt über 28°C. Unter 1.200 m Wassertiefe ist die Temperatur unter 4°C. Die permanente Thermokline ist der Bereich mit rascher Temperaturänderung. Er liegt in den Tropen in 150 - 600 m Tiefe.
Auch die Salinität unterliegt in den oberen 500 m großen Veränderungen, hauptsächlich durch das Wechselspiel von Niederschlag und Verdunstung bedingt. Im Bereich von 800 bis 1.500 m Tiefe ist die Salinität mit 34,5 im größten Teil des Pazifik recht einheitlich.
Da die Temperatur die vertikalen Dichteunterschiede im Ozean dominiert, nimmt sie fast überall mit zunehmender Tiefe ab. Demgegenüber ist die Salinitätsverteilung komplexer. Es können Schichten mit salzhaltigerem Wasser über frischerem Wasser liegen und umgekehrt. In S-N-Schnitten reicht die hohe Salinität im Bereich der Verdunstungsgebiete bis hinunter zur Thermokline. Auch das mit der ITK verbundene frischere Wasser ist ziemlich tiefreichend. Unter dem salzreicheren Oberflächenwasser befindet sich eine Schicht mit salzärmerem Wasser, die sich von den regnerischen, subpolaren Breiten bis zum Äquator erstreckt. Darunter ist der tiefe Pazifik mit salzreicherem Wasser angefüllt, das den antarktischen und nordatlantischen Tiefenwassern entstammt.
Entlang des Äquators ist die Oberflächensalinität im westlichen Pazifik als Folge der hohen Niederschläge am geringsten. Bei El Niño-Ereignissen verlagert sich diese Zone in den zentralen und östlichen Pazifik.
Die Salzgehaltsbestimmung erfolgt über Schöpferproben aus dem Chloridgehalt mit einem Titrationsverfahren. Genauer sind Bestimmungen über eine Messung der elektrischen Leitfähigkeit. Bei profilierenden Messungen (z.B. Erstellung von Tiefenprofilen) werden CTD-Sonden eingesetzt.
Der Grad der Salinität wird seit 1978 mit Hilfe der "Praktischen Salinitätsskala" (Practical Salinity Scale, PSS78) angegeben und hat keine Einheitenbezeichnung, obwohl darunter natürlich die Masse Salz in g pro kg Meerwasser verstanden werden muß.
S = 0,0080 - 0,1692 · K151/2 + 25,3851 · K15 + 14,0941 · K153/2 - 7,0261 · K15 2 + 2,7081 · K155/2
Dabei ist K15 das Leitfähigkeitsverhältnis der Meerwasserprobe zu einer definierten Kaliumchlorid-Referenzlösung (Standardmeerwasser). Die PSS78-Gleichung gilt für Salzgehalte zwischen 2 und 42 und nur für Messungen bei 15 °C und einer "Standardatmosphäre" von 1013,25 hPa. Für die Umrechnungen von anderen Temperaturen und Drucken auf K15 existieren Algorithmen. Die PSS78-Definition hat gegenüber den früheren chemischen Gleichungen den Vorteil, dass sie a) unabhängig von der genauen Kenntnis der ionalen Zusammensetzung des Meerwassers ist, b) die Grundlage für die Berechnung wesentlich genauerer Dichtewerte bildet und c) für in situ-Messungen mittels CTD-Sonden angewendet werden kann. Die Eichung solcher Sonden sowie die Messung des Salzgehaltes in Einzelproben erfolgt heute ausschließlich mit Hilfe von Salinometern unter Verwendung von Standardmeerwasser. Die in der Ozeanographie verbreiteten Instrumente verwenden die galvanische (über Elektroden) oder induktive Meßmethode. Moderne Salinometer erzielen Genauigkeiten von S = 0,001.Zu Dichteunterschieden des Meerwassers trägt die Salinität üblicherweise in geringerem Maße als die Temperatur bei. Falls aber salzhaltigeres Wasser über salzärmerem Wasser liegt, dann muss die Temperaturdifferenz zwischen beiden groß genug sein, um eine stabile Schichtung (weniger dichtes Wasser über dichterem Wasser) zu gewährleisten. Polnahes Meerwasser weist die höchsten Salzgehalte weltweit auf. Trotz der Offenheit der Struktur des Eises passen die meisten Unreinheiten (Salz) nicht zwischen seine Molekularstruktur. Deshalb "fällt" beim Gefriervorgang Salz "aus" - Süßwassereis entsteht, nicht gefrorenes Wasser wird salzhaltiger.
Instrument zur Messung der Salinität einer Lösung. Es gibt zwei Haupttypen: Der eine ist ein Hydrometer zur Messung der Dichte von Flüssigkeiten. Der andere ist ein Gerät zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Lösung.
Fischart, zur Familie der Heringsfische gehörend mit 15 Gattungen und etwa 100 Arten, u.a. die vor Chile und Peru gefangene Südamerikanische Sardelle (Engraulis ringens). Gelegentlich wird für die Südamerikanische Sardelle der Name Anchovis verwendet, eine Bezeichnung, die für die Europäische Sardelle üblich ist.
Sardellen haben einen schlanken Körper mit rundem Querschnitt. Die Oberseite ist grünlich bis bläulich, die Unterseite und die Seiten sind wie beim Hering silbrig gefärbt. Charakteristisch ist das große, unterständige Maul mit stark vorspringendem Oberkiefer.
Sardellen leben als Schwarmfische in den Küstengebieten der tropischen und gemäßigten Meere, wo sie sich meist von tierischem Plankton ernähren. Manche Arten trifft man auch im Süß- oder Brackwasser an. Aufgrund ihres Massenauftretens haben Sardellen erhebliche wirtschaftliche Bedeutung, u. a. hinsichtlich der Herstellung von Fischmehl und -öl.
Gattung (Sardina) der Heringe mit einer Art. Die an europäischen und nordwestafrikanischen Küsten vorkommenden Sardinen bilden riesige Schwärme und sind von großer fischereiwirtschaftlicher Bedeutung.
Die Falschen Sardinen bilden eine andere Gattung (Sardinops) und besiedeln die Tropen und Subtropen.
Methode zur zur Aufstellung von Paläotemperaturkurven, angewandt an Bohrkernen aus marinen oder limnischen Sedimenten und Gletschereis (Eiskernbohrungen). Das Sauerstoffisotopenverfahren ist eines der wichtigsten Hilfsmittel zur Rekonstruktion der quartären Klimageschichte. Sie beruht auf dem temperaturabhängigen Mengenverhältnis des in die Kalkschalen von Organismen (am geeignetsten sind Foraminiferenschalen) oder im Gletschereis eingebauten Sauerstoffisotops 16O gegenüber dem schwereren Sauerstoffisotops 18O. Außer der Ermittlung der Temperaturen des Bildungsmilieus zu den Lebzeiten der Organismen oder der Entstehung des Gletschereises erlaubt die Sauerstoff-Isotopenanalyse an Tiefseebohrkernen, auch in über das Quartär gleichbleibend warmen Meeresbereichen, Rückschlüsse auf das Volumen der weltweiten Eismassen, da die stärker von der Meeresoberfläche verdunstenden 16O-Isotope während der Kaltzeiten in den Gletschern der Erde zurückgehalten und angereichert wurden, während sich ein höherer Anteil schwererer 18O-Isotope in den Fossilien der marinen Sedimente einstellte.
Flacher Teil der Kontinentalmasse, der wasserüberflutet zwischen Küstenlinie und 200m-Tiefenlinie liegt und dort vom in die Tiefsee überleitenden Kontinentalabhang abgelöst wird. Vor der Westküste Südamerikas ist der Schelf sehr schmal und leitet abrupt in Tiefseegräben (Atacamagraben) über.
Port. Begriff für die katastrophalen Dürren im Nordeste Brasiliens. Als sêcas grandes gelten solche mit zwei aufeinanderfolgenden Trockenjahren. Unter ihrem Einfluß kommt es zu Hungersnöten, Massenwanderungen und sozialen Unruhen.
Wenn die Trockenkalamitäten auch direkt durch Zirkulationsabweichung über dem tropischen Südatlantik verursacht werden, so besteht doch offensichtlich ein Zusammenhang mit Zirkulationsanomalien in weit abgelegenen Regionen. Caviedes (1973) hat vermutlich als erster die zeitliche Koppelung von sêcas in NO-Brasilien und El Niño-Ereignissen an der peruanischen Westküste aufgezeigt und als Ursache eine gegenläufige Lageänderung der südhemisphärischen subtropischen Antizyklonen auf der West- und Ostseite Südamerikas postuliert. Dadurch ist auf der pazifischen Seite ein außergewöhnliches Ausgreifen der ITK weit nach Süden ermöglicht, während gleichzeitig auf der atlantischen Seite Stärke und äquatornahe Lage der Antizyklone ein Vordringen der ITK bis in die normale Position verhindert.
Durch weitere Untersuchungen gilt inzwischen die Verbindung von Niederschlagsanomalien im Nordeste mit der Südlichen Oszillation als gut belegt.
Weiße, runde Scheibe mit ca. 30 cm Durchmesser zur Bestimmung der Wassertrübung/-klarheit. Die Scheibe wird an einer markierten Leine ins Wasser eingetaucht. Die Tiefe, in der sie nicht mehr von der Oberfläche erkennbar ist, gilt als Maß für die Wasserklarheit. Diese kann beispielsweise durch die Anzahl von Mikroorganismen oder aufgewühlte Partikel beeinträchtigt sein. Die Scheibe wurde nach ihrem Erfinder, dem italienischen Astronom Angelo Secchi benannt, der sie 1865 erstmals einsetzte.
Quelle: Habitat Media
Nachhaltige, die Bedürfnisse der lokalen Bevölkerung befriedigende Aquakulturen haben eine lange Tradition. Moderne, industrielle Formen wurden in den sechziger und siebziger Jahren des 20. Jahrhunderts analog zur Grünen Revolution als "Blaue Revolution" bezeichnet.
"Shrimp Farming" ist Garnelen-Aufzucht in Aquakulturen, vorwiegend an tropischen Küsten. Einst von der FAO als Lösung des Eiweiß-Problems in der Dritten Welt propagiert, werden die Zuchtgarnelen heute fast ausschließlich nach Japan, USA und Europa exportiert. Rund ein Drittel der weltweit gehandelten Garnelen werden in Aquakulturen produziert. Haupterzeuger sind Thailand, Ecuador und Indien.
Shrimp-Aquakulturen mit großflächigen Becken werden bevorzugt im Bereich der Mangrove angelegt, da die hier anzutreffende Mischung aus Salz- und Süßwasser ideale Lebensbedingungen für Garnelen darstellen. Hohe Besatzdichten von bis zu 600.000 Tieren pro Hektar Fläche und die Zufütterung von eiweißreichem Fischmehl ermöglichen höchste Erträge. Diese Massentierhaltung auf engstem Raum ist sehr störanfällig, erfordert die ständige Kontrolle der Wasserqualität sowie einen täglichen Wasseraustausch in den Zuchtbecken. Massiver Einsatz von Antibiotika, Fungiziden, Parasitiziden, Algiziden und Pestiziden sowie eine regelmäßige Chlorung des Wassers sollen Krankheiten vorbeugen. Infektionen vernichten immer wieder ganze Bestände. Da Garnelen schlechte Futterverwerter sind, werden für die Produktion von 1 kg Shrimps 2 - 3 kg Fischmehl verfüttert. Im Anhang befindet sich eine Grafik zum Wirkungsgefüge der Fischmehlthematik.
Quelle: ThinkShrimp!
Als Folgen des Shrimp-Farming sind zu nennen: die Versalzung der umliegenden Böden und die Überdüngung der Küstengewässer durch die Abwässer, die Absenkung des Grundwasserspiegels durch den hohen Süßwasserbedarf, die Belastung der Gewässer mit Pharmaka, der Rückgang der Küstenfischerei, da der Nachwuchs aus den Mangroven ausbleibt, der Verlust traditioneller Lebensgrundlagen in der Mangrove, Ernteeinbußen durch versalzte Böden.
Die FAO sieht das "nomadic farming" als Wesensmerkmal der Shrimpszucht. Das bedeutet, dass die Betreiber keine Verantwortung für eine nachhaltige Produktion übernehmen müssen. Sobald sich an einem Standort die Zucht nicht mehr lohnt oder häufig auch sobald die Farmen von Viren oder anderen Pathogenen befallen sind, zieht man einfach weiter ("rape and run"). Die aufgegebenen Flächen sind wegen ihrer hohen Salzkonzentration in Boden und Grundwasser auch für die Landwirtschaft nicht nutzbar. Die ökologischen und sozialen Folgekosten (negative externe Kosten), die vor allem unterprivilegierte Gesellschaftsgruppen belasten, lässt man der örtlichen Bevölkerung zurück. Positiv ist zum Shrimp-Farming anzumerken, dass es den Shrimpfang im offenen Meer entlastet. Dieses shrimp trawling hat die größten Mengen an Beifang von allen Fischereiarten. Gleichzeitig wird mit den engmaschigen Netzen der Ozeanboden zerstört.
Allerdings ist die Beifangquote beim Sammeln der Shrimplarven für die Zuchtfarmen erheblich höher. Für einen Zuchtshrimp werden 100 Fische oder Shrimps mit aus dem Meer gezogen, ohne verwertet zu werden. Generell sind die sozialen und ökonomischen Auswirkungen der Shrimpzucht sehr kritisch zu sehen. Der oberste indische Gerichtshof stellte z.B. schon 1996 fest, dass die von der Shrimpindustrie verursachten Schäden an Umwelt und lokaler Wirtschaft die Gewinne aus deren Export weit übersteigen. Die zu 100% exportorientierte Shrimp-Produktion entspricht der Notwendigkeit, Devisen zu erwirtschaften und die hoch verschuldete Wirtschaft Indiens zu entlasten, die im Teufelskreis von IWF, Weltbank, neo-ökonomischer Politik und Handelsliberalisierung gefangen ist.
Ein ähnliches, mit dem "Shrimp Farming" in Zusammenhang stehendes Beispiel für die Folgen Zusätzliche Informationen und Links bei:
Bezeichnung für eine zuerst von H.H. Hildebrandsson 1897 rudimentär beschriebene und von Sir Gilbert Walker detailliert vorgestellte und vermutlich auch von ihm benannte Luftdruckoszillation, die sich in einer Massenverschiebung zwischen der indonesischen äquatorialen Tiefdruckzelle und der südpazifischen Hochdruckzelle widerspiegelt (Ost-West-Luftdruckschaukel). Diese ist im Falle einer Abschwächung der subtropischen Hochdruckzelle im ostpazifischen Raum verbunden mit einer Abschwächung der ost-west gerichteten tropischen Walker-Zirkulation, damit auch mit einer Abschwächung der Passate und gleichzeitig mit einer Verstärkung der meridional gerichteten pazifischen Hadley-Zirkulation.
Entscheidend ist dabei der Druckunterschied zwischen dem Hochdruckgebiet im südöstlichen Pazifik (als Messwert wird der Bodendruck von Tahiti genommen) und dem asiatisch-australischen Tiefdrucksystem (Meßwert von Djakarta, Indonesien). Die Abbildung unten zeigt die Korrelation der globalen Luftdruckverhältnisse mit dem Luftdruck über Djakarta. Die positiven Werte zeigen die Intensität der gleichsinnigen Korrelation an (Djakarta=1), die negativen Werte die einer gegenläufigen Korrelation. D.h. bei einem steigenden Luftdruck in dem Tiefdruckgebiet über Indonesien fällt der Luftdruck in dem südostpazifischen Hochdruckgebiet und die Differenz zwischen beiden Drucksystemen verringert sich; im umgekehrten Fall nimmt der Druckunterschied zu.
Messbar ist die Southern Oscillation mit dem Walker- oder Southern Oscillation Index (SOI). Der SOI weist zu El Niño-Ereignissen eine negative Korrelation auf, d.h. dass in El-Niño-Phasen der SOI eine negative Abweichung vom Mittelwert zeigt, also gering ist, und in La-Niña-Phasen eine positive Abweichung. Die unten stehende Abbildung zeigt das sehr auffällig an dem El Niño von 1982/83. Da der El Niño eng mit der Southern Oscillation verknüpft ist, spricht man auch vom El Niño/Southern Oscillation- (ENSO-) Phänomen. Diese gedankliche Verbindung erfolgte erst in den späten sechziger Jahren durch den norwegischen Meteorologen Jacob Bjerknes. César N. Caviedes schreibt die Namensfindung der Southern Oscillation dem holländischen Klimatologen Berlage (1957) zu.
Luftdruckkorrelation der Southern Oscillation. Dargestellt ist die Korrelation der jährlichen Oberflächendruckanomalien mit denen in Djakarta (Indonesien). Rote Linien deuten positive, blaue Linien negative Korrelationen an. "1" bedeutet vollständige positive Korrelation, "-1" vollständige negative Korrelation.
Quelle: Hamburger BildungsserverIn dem Konzept von Bjerknes verstärken sich kalte und warme Phasen, La Niñas und El Niños, durch eine positive Rückkopplung: Eine Abkühlung der SST im Ostpazifik verstärkt die Walker-Zirkulation, die den Auftrieb (Upwelling) antreibt, wodurch die SST sich weiter abkühlt. Eine ostpazifische Erwärmung schwächt die Walkerzirkulation und unterdrückt den Auftrieb, wodurch die Ostwinde weiter geschwächt werden usw. D.h. eine großes Temperaturgefälle zwischen West- und Ostpazifik verstärkt die Passate, die wiederum das Temperaturgefälle verstärken, und umgekehrt. Dieser positive Feedback-Mechanismus erklärte wesentliche Vorgänge des ENSO-Phänomens. Es blieb allerdings unklar, wodurch die eine Phase in die andere übergehen konnte. Was stoppt z.B. die sich durch positive Rückkopplung ständig steigernde Erwärmung während eines El Niños? Warum dauert ein El Niño typischerweise nur 12-18 Monate? Und warum endet ein El Niño-Ereignis dann plötzlich und wird von einem kalten Ereignis, einer La Niña, abgelöst? Erklärungsversuche sind im Kapitel "Hypothesen" zusammengestellt.
Weitere 'Schaltkreise', die Impulse aus den tropischen und subtropischen Meeren in die mittleren und hören Breiten senden, und die über ihre Verknüpfungen von Bedeutung für das globale atmosphärische Geschehen sind:
Weitere Informationen: Recent Trends in the Southern Oscillation (CLIVAR-Poster)
Der Southern Oscillation Index wird zur Messung der Southern Oscillation angewandt. Dazu wird der Luftdrucküber den Osterinseln und über Darwin (N-Australien) gemessen. Auch andere Stationen (z.B. Tahiti und Darwin) sind schon herangezogen worden. Die Abweichung von deren Differenz (Ost minus West) vom langjährigen Mittel stellt den Index dar.
Der SOI hat ein positives Vorzeichen (high-index phase), wenn der Druck im Osten über und im Westen unter dem Mittelwert liegt. Entsprechend verstärkt wehen die Passatwinde. Der SOI gilt somit auch als Maß für die Stärke der Passate über dem Pazifik. Gleichzeitig herrschen im Ostpazifik kühlere Wassertemperaturen vor. Etwa ab September wird der SOI häufig negativ (low-index phase). Das ist ein Anzeichen dafür, dass zumindest mit einem El Niño nach alter Definition zu rechnen ist.
Generell fallen in Zeitreihen negative Anomalien im SOI mit positiven Anomalien der Meeresoberflächentemperatur (El Niño-Phasen) zusammen. Ebenso fallen positive Anomalien im SOI mit negativen Anomalien der Meeresoberflächentemperatur (La Niña-Phasen) zusammen.
Der besondere Wert des SOI als Vergleichsindikator liegt in der Verfügbarkeit von Datenreihen des bodennahmen Luftdrucks in Darwin und Tahiti, die mit wenigen Unterbrechungen bis ins späte 19. Jh. zurückreichen. Ein Nachteil ist, dass der SOI bei historischen Vergleichen nur für ein Merkmal von ENSO korreliert werden kann, nämlich den zonalen Temperaturgradienten entlang des Äquators.
Der SOI gilt als ältester Index zur Abgrenzung von ENSO-Ereignissen. Alternativverfahren zum SOI sind der neue Oceanic Niño Index (ONI), der Multivariate ENSO Index (MEI), der JMA-Index und der TOPEX/Poseidon-El Niño-Index.
rot = El Niño-Phasen; blau = La Niña-Phasen
Eigene Grafik nach Rohdaten des BOM - Messstationen: Tahiti und Darwin
Aus technischen Gründen (die Software konnte die vielen Monatswerte für einen so langen Zeitraum nicht zu einer Kurve verarbeiten) basiert diese Grafik jeweils auf dem Jahresdurchschnitt des SOI. Da El Niño jedoch gerade über den Jahreswechsel auftritt, zählen wir ein Jahr immer von Juli des Vorjahres bis Juni des eigentlichen Jahres (eine Art "ENSO-Jahr"). Ein Vergleich hat ergeben, dass diese Verfahrensweise wichtige El Niños deutlich besser abbildet als ein Durchschnitt für das jeweilige Kalenderjahr.
Deutlich erkennbar sind z.B. die starken El Niños 1982/83 und 1997/98 als stark negativer Ausschlag der Kurve. Weil das Jahr 2006 nach dieser Verfahrensweise nur bis Juni geht, ist der im Herbst einsetzende El Niño 2006/07 hier noch nicht erkennbar.
stark positive Ausschläge = La Niña-Phasen
stark negative Ausschläge = El Niño-Phasen
Im Kapitel 'Aktueller Zustand des Pazifiks' befinden sich Links zu Webseiten, auf denen man die neuesten SOI-Werte findet, ebenso weitere aktuelle Werte zum Zustand von Atmosphäre und Meer im Bereich des Pazifik.
Griech. speleo=Höhle; sekundäre Mineralablagerung, besonders von Calciumcarbonat, in Höhlen/Grotten, als Ausscheidung aus calciumhydrocarbonathaltigen Wässern unter Abgabe von Kohlendioxid in die Luft (Tropfstein), z.B. Stalaktiten, Stalagmiten etc. Speläotheme zeigen jährliche Bänderungen oder enthalten Mineralstoffe, die radiometrisch bestimmt werden können. Die Dicke der Ablagerungen oder der Gehalt an Isotopen zeigt Klimavariationen an.
Bei Speläothemen spielt meist das Kalkgleichgewicht eine Rolle. Bei höheren Temperaturen erfolgt eine Kalkausscheidung.
Englisches Akronym für "Sea Surface Temperature" - Meeresoberflächentemperatur
Niederschlag hoher Intensität und einer Mindestmenge von 5 mm Niederschlagshöhe in 5 Minuten Niederschlagsdauer bzw. (7,1 mm/10 min), (10 mm/20 min), (17,1 mm/60 min). Starkregen erfolgen meist aus konvektiven Wolken, wie z.B. Cumulus- und Cumulonimbuswolken und rufen schnell ansteigende und abfließende Hochwasser hervor.
Insbesondere in Entwicklungsländern kann ein Starkregen als extremes Naturereignis Schadensursache für schlecht gebaute und deshalb anfällige Gebäudedächer sein (direkte Wirkung), meistens sind jedoch die aus dem Starkregen entstehenden Konsequenzen, nämlich Überschwemmungen, Hangrutschungen, Erosion, etc. die direkten physischen Bedrohungen und Schadensursachen (längere Wirkungskette). Gegenstand der Bedrohungsanalyse sind die direkten physischen Bedrohungen als
Bestandteil einer möglicherweise längeren Kette von Wirkungen. Die direkte physische Bedrohung ist jene Bedrohung, die von der betroffenen Bevölkerung als solche wahrgenommen wird. Im genannten Beispiel wäre es nicht der Starkregen,sondern die Überschwemmungen, Hangrutschungen und die Erosion.
Dies hängt jedoch wiederum davon ab, ob der Starkregen aufgrund gegebener Standortcharakteristiken (Wassereinzugsgebiet, Steilhänge, fehlende Vegetationsdecke, geringe Infiltrationsfähigkeit der Böden) und Anfälligkeitsfaktoren zu solchen sekundären Extremereignissen wie Überschwemmungen, Erosion oder Hangrutschungen führt und es dort diesen Sekundär-Bedrohungen gegenüber anfällige Elemente gibt, wie z.B. Straßen oder Felder an Hängen, Siedlungen in Tieflagen, etc. (= Anfälligkeitsfaktoren).
Wieweit ein Naturereignis eine Bedrohung darstellt, hängt auch vom Standort der Betrachtung ab: Ein Starkregen im Gebirge stellt für die Siedlung in der Unterliegerregion keine Bedrohung dar, sondern höchstens die Überschwemmung, die aufgrund des Starkregens entstehen kann, und auch nur dann,wenn die Siedlung anfällig gegenüber Überschwemmungen ist. Für die ungeschützte Straße am Hang stellt die Hangrutschung eine Bedrohung dar, die vom Starkregen ausgelöst wird. Ob der Starkregen in der Oberliegerregion,wo er abregnet, eine Bedrohung darstellt, hängt davon ab, ob ihm anfällige Elemente gegenüberstehen, wie z.B. Salat- und Gemüseanbau im Frühstadium.
Wieviel Schaden z.B. eine Landwirtschaft als wichtige Einkommensquelle durch Starkregen erleidet, hängt von einer Serie von Prozessen,Wirkungen und Anfälligkeitsfaktoren ab, wie die Grafik zur Wirkungskette von Starkregen für die Landwirtschaft veranschaulicht. Dabei verwandeln sich die Wirkungen des Starkregens in physische Bedrohungen und damit in Schadensursachen, wie z.B.Hangrutschungen,Überflutungen und Erosion.
Quelle: GTZ (2004): Risikoanalyse - eine Grundlage der Katastrophenvorsorge
Tiefe, in Ballen oder Walzen aufgelöste Schichtwolke im unteren Wolkenstockwerk (1-4 km Höhe), die aus Wassertröpfchen besteht.
Lorch (Württ.), 9.1.1993, 11:00 MEZ, Blick E
© Copyright: Bernhard Mühr - Karlsruher WolkenatlasDie Übergangszone zwischen den Tropen und den gemäßigten Breiten. Sie reicht polwärts der Wendekreise bis ca. 45° N/S. Die klimatisch äußerst unterschiedlichen Subtropen umfassen Gebiete mit Wüsten, Steppen sowie Winterregengebieten an den Westseiten und sommer- bis immerfeuchten Klimaten an den Ostseiten der Kontinente. Charakteristisch sind hohe Sommertemperaturen und milde Winter. Die Anzahl der humiden Monate schwankt zwischen 0 und 12. Die wendekreisnäheren Teile der Subtropen sind von der Wurzelzone der Passate, den ausgeprägten subtropisch-randtropischen Hochdruckgebieten, geprägt und somit trocken.
Äquatornaher (3°N-20°S), westwärts gerichteter Ast eines tropischen Strömungskreises (sog. Gyre), dessen Wassermassen durch Corioliskraft und SO-Passat an die Küsten der gegenüberliegenden Kontinente getrieben werden. Dort fließt das Wasser zum größeren Teil polwärts und geht in die große subtropische Gyre ein. Zu einem geringeren Teil biegen die Wassermassen in den schmalen und trägen äquatorialen Gegenstrom um, der etwas nördlich des Äquators nach O fließt.
Im Ostpazifik bildet der Südäquatorialstrom normalerweise eine Kaltwasserzunge als Fortsetzung des Humboldtstromes. Zusätzlich führt die Corioliskraft hier zu Ekman-Transporten, die nördlich und südlich des Äquators jeweils eine polwärtige Komponente haben. Dies führt zu einem Aufquellen kalten Wassers am Äquator.
An einer bestimmten Stelle in Äquatornähe, gewöhnlich bei 150° O, taucht die westwärtige Strömung unter die Wassermassen des westpazifischen Warmwasserkörpers (warm pool) bis in eine Tiefe von 150 - 300 m ab. Dieser Bereich ist als äquatoriale Ozeanfront bekannt. Während eines El Niño-Ereignisses verlagert sich die Front ostwärts, beispielsweise bis 140°W, was gleichbedeutend mit einer Vergrößerung des Warmwasserkörpers ist.
Syn. südostpazifisches Hochdrucksystem; großräumiges, dynamisches Luftdruckgebilde über dem Südpazifik mit im statistischen Mittel hohem Druck. Die Ausprägung und Lage dieser Antizyklone ist entscheidend für wesentliche ozeanographische und meteorologische Vorgänge im Zusammenhang mit ENSO. Je höher der Kerndruck des Hochs (CPA, Central Pressure of the Anticyclone) ist, umso kälter ist der Humboldtstrom und das Wasser im Bereich der peruanischen Auftriebsgebiete. Umgekehrt ist auch das Hoch stärker, wenn die SST tiefer sind. Während des letzten starken El Niño-Ereignisses sank der CPA im Südpazifik von April bis Oktober 1997 von 1024 hPa auf 1015 hPa. Im gleichen Jahr verlagerte sich der Bereich des höchsten Druckes deutlich weiter nach Süden.
Sowohl der Humboldtstrom wie auch das Upwelling an der Küste werden durch antizyklonale Winde über dem SO-Pazifik angetrieben. Der Humboldtstrom ist bei einer Antizyklone mit niedrigem CPA folglich schwach ausgeprägt.
Eine NW-SO-ausgerichtete Konvergenzzone, die im südlichen Zentralpazifik bei 30°S und 130°W ausläuft und in Äquatornähe bei 140°O mit der ITK verschmilzt. Sie entsteht dadurch, dass Luftmassen während der östlich von Australien stattfindenden Zyklogenese aus mittleren Breiten von Australien und von der Antarktis einströmen und mit den aus östlicher Richtung über den Pazifik heranwehenden Passaten kollidieren.
In einer El Niño-Phase des ENSO-Zyklus verlagert sich die SPCZ nach NO, in einer La Niña-Phase nach SW.
Quelle: http://www.es.flinders.edu.au/%7Emattom/IntroOc/
Ozeanographisch/meteorologisches Messnetz mit ca. 70 verankerten Messbojen im tropischen Pazifik, deren Daten über das Argos-Satelliten-System in Echtzeit an Land übertragen werden. Es erstreckt sich über eine Länge von etwa 8.000 Meilen, am Äquator entlang von Neuguinea bis nach Panama. Bei den Messbojen handelt es sich um sogenannte ATLAS-Bojen (Autonomous Temperature Line Acquisition System). Diese messen Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windstärke, Oberflächentemperatur und Temperaturen bis zu 500 Metern Wassertiefe.
Das Messnetz ist eine Hauptkomponente des ENSO-Beobachtungssystems, des Globalen Klimabeobachtungssystems (GCOS) und des Globalen Ozeanbeobachtungssystems (GOOS).
Weitere Informationen: http://www.pmel.noaa.gov/tao/index.shtml
Begriff, der die atmosphärischen Wechselwirkungen zwischen weitgehend getrennten Regionen der Erde insbesondere bei Anomalien bezeichnet. Der britische Mathematiker und Klimatologe Sir Gilbert Walker war zu Beginn des 20. Jh. der erste, der auf Zusammenhänge von Witterungserscheinungen und Klimaanomalien in weit auseinanderliegenden Gebieten hinwies. Die Hypothese derartiger Fernwirkungen von ENSO wird durch geophysikalische Belege, statistische Korrelationen (räumlich und zeitlich) oder durch Wunschdenken gestützt. Als Erklärung für die Ausbreitung der Klimastörung über den gesamten Globus hat man auch schon einmal die Chaostheorie herangezogen. Doch ist diese Erklärung als sehr kritisch anzusehen, im Stichwort "Chaostheorie" genauer erläutert ist.
Wie auch einleitend im Kapitel "Globale Auswirkungen" angemerkt, sind diese Auswirkungen keinesfalls restlos beweisbar.
Wassermassenaustausch im Meer, der durch Dichteunterschiede des Wassers angetrieben wird. Diese beruhen auf der kombinierten Wirkung von Änderungen der Temperatur (thermo-) und des Salzgehaltes (-halin). Sie können auf diese Weise Tiefenströmungen verursachen. Da diese Bewegungen meist sehr träge sind, können sie kaum mit Strömungsmessern direkt gemessen werden. Man behilft sich mit ihrer Herleitung aus der Verteilung bestimmter Wassereigenschaften und der Anwendung der Geostrophie.
Die Dichteunterschiede haben zwei Ursachen:
Das absinkende Wasser muß an der Oberfläche durch horizontal heranfließendes Wasser ersetzt werden. Es ist somit der Motor des Tiefenwasserkreislaufes.
Die größte Pumpe arbeitet im Seegebiet zwischen Norwegen und Grönland. Hier kommt mit dem Nordatlantikstrom, der eine Fortsetzung des Golfstromes ist, Wasser aus dem Süden. Es ist sehr salzreich, da in den wärmeren Gebieten viel Wasser verdampft ist. Wegen seines Wärmegehaltes bleibt es aber auf seinem Weg nach Norden zunächst an der Oberfläche. Erst auf der Breite Islands ist es soweit abgekühlt, dass es beginnt, langsam abzusinken. In der Grönlandsee ist es so schwer, dass es durch alle anderen Wasserschichten hindurch auf den Meeresboden in 3.000 m Tiefe fällt. Damit beginnt der thermohaline Kreislauf. Schwächt sich diese Tiefenwasserbildung ab, dann strömt im Gegenzug an der Meeresoberfläche auch weniger warmes Wasser nach Norden - die ozeanische Fernheizung Europas wird schwächer.
Die zweite wichtige Absinkregion liegt vor der Antarktis im Wedell-Meer. Im übrigen Ozean ist die aufsteigende Bewegung gleichförmig verteilt.
Es ist praktisch der gesamte Ozean in die thermohaline Zirkulation einbezogen, ein Prozess, der für die meisten Vertikalbewegungen des Meerwassers verantwortlich ist.
Quelle: Alfred-Wegener-Institut - nach: Schmitz, 1996
Quelle: CLIVAR (nach W. Bröcker, modifiziert von E. Maier-Reimer)
Weitere Informationen:
Auch Temperatursprungschicht genannte, einige Dekameter mächtige Wasserschicht, die warmes Oberflächenwasser von kaltem Tiefenwasser trennt. Bei normaler Walker-Zirkulation mit SO-Passaten und Warmwassertransport nach W ist sie im indonesisch-australischen Gebiet auf ca. 200 m hinabgedrückt, im südamerikanischen auf 50 m angehoben. Diese Anhebung ermöglicht es kaltem, nährstoffreichen Tiefenwasser in den Auftriebsgebieten durch die dünne Schicht warmen Wassers an die Oberfläche zu gelangen.
Auf den Seiten des IRI an der Columbia University finden Sie einen aktuellen Längen-/Tiefenschnitt zu den Temperaturanomalien entlang der äquatorial-pazifischen Thermokline.
Die Höhe des Meeresspiegels ist ein Indikator für die Tiefenlage der Thermokline, da sich Wasser bei Erwärmung ausdehnt. In den meisten Bereichen der Ozeane ist die Thermokline deckungsgleich mit der Dichtesprungschicht, der Pyknokline. In ihr erfolgt eine markante Dichtezunahme mit der Tiefe. Die Pyknokline wirkt als Sperre gegenüber vertikalen Wasserbewegungen und dient als untere Grenze für die Deckschicht mit ihren saisonalen Temperatur- und Salinitätsveränderungen.
Verfahren zur Altersbestimmung an Scherben, gebrannten Tonen, ausgeglüten Böden, Steinen und Schlacken etc., bei dem das Signal durch thermische Stimulation (Aufheizen) freigesetzt wird. Die während des Aufheizens kontinuierlich aufgezeichnete sog. Glühkurve zeigt die Menge der bei der jeweiligen Temperatur nicht mehr stabilen Lumineszenz-Zentren. Zur Erstellung der Aufbaukurve wird über ein experimentell ermitteltes Temperaturintervall integriert. Die Thermolumineszenz-Datierung (TL) hat sich für äolische Sedimente der letzten 100.000 Jahre sowie für Keramik als Standardmethode bewährt. Günstig bis 15.000 Jahren v.h., vor allem im Zusammenhang mit 14C-Datierungen.
In den Tiefseeboden eingelassene, langgestreckte Rinne im Bereich der Kollision von zwei unterschiedlich dichten Lithosphärenplatten. Beim Zusammenstoß zwischen einer spezifisch leichten und hochliegenden Kontinentalplatte mit einer spezifisch schweren und tiefliegenden Ozeanplatte taucht letztere unter erstere ab, sie wird subduziert. Dieser tektonische Vorgang äußert sich morphologisch als Tiefseegraben, seismologisch durch das Auftreten starker Erdbeben, vulkanologisch durch intensive Vulkantätigkeit (z.B. im pazifischen Feuerring) und petrographisch durch die Vernichtung und Entstehung von Gesteinen.
Die Flanken der Tiefseegräben sind mäßig steil (8-15°), erreichen gelegentlich aber auch ca. 45°.
Index zur Bestimmung des ozeanischen Aspekts des El Niño-Ereignisses 1997/98 mit Hilfe des TOPEX/Poseidon-Satelliten. Dazu wurde von Wissenschaftlern des Jet Propulsion Laboratory (Pasadena, Kal.) ein Beobachtungsgebiet im äquatorialen Ostpazifik festgelegt (vgl. roter Kasten in der Abb. unten) und dieses wiederum in 600, jeweils 1 Längen- bzw. Breitengrad breite Zellen untergliedert. Sie addierten für einen bestimmten Zeitraum die Anomalien des Meeresspiegels, bzw. die Spiegelhöhe für jede Zelle und subtrahierten die Werte des langjährigen Durchschnitts.
Der Index wurde lediglich als Bezugsrahmen für die Beobachtung und Beschreibung der Entwicklung des Ereignisses von 1997/98 (siehe Bilderserie) entworfen und ist nicht dazu gedacht, auf andere Ereignisse übertragen zu werden.
Das Gebiet des roten Kastens reicht von 5° N bis 5° S und von 90° W bis 150°W
Die untenstehende Kurve zeigt die Index-Daten für den Beobachtungszeitraum. Man kann erkennen, dass das Volumen des verlagerten warmen Oberflächenwassers im Verlauf des El Niño-Ereignisses zunächst zu- und dann wieder abgenommen hat.
Auf dieser Index-Skala stellt jede Einheit (z.B. von 0 bis 1,0 oder von 1,0 bis 2,0) eine Billion "zusätzlicher" Kubikmeter warmen Wassers dar. Da jeder Kubikmeter Wasser etwa eine metrische Tonne wiegt, entspricht jede Einheit etwa 1 Billion Tonnen Wasser.
Der Index gibt auch die Menge des zusätzlichen warmen Wassers unter der Oberfläche an. Dies erklärt sich daraus, dass die Thermokline mit jedem Zentimeter, um den der Meeresspiegel ansteigt, um 2 Meter nach unten gedrückt wird. Folglich ist das Verhältnis von Meeresspiegel-Verlagerung zu Thermoklinen-Verlagerung 1:200.
Beispielsweise lag im November 1997 der Meeresspiegel im tropischen Ostpazifik ca. 40 Zentimeter über dem Durchschnitt. Zu dieser Zeit wurde die Thermokline um etwa 80 m in die Tiefe gedrückt.
Daher kann man zur Ermittlung des Gesamtvolumens verlagerten warmen Oberflächenwassers den Indexwert eines beliebigen Zeitpunktes aus der dargestellten Periode einfach mit "200" multiplizieren.
Die stoßartige, starkniederschlagsbedingte Wasserführung von kleineren Flüssen in wechselfeuchten Regionen. Dabei wird schubweise wenig gerundeter Schotter bzw. Schutt über Teilstrecken des Flusses transportiert. Der Begriff kommt vom italienischen Begriff "Torrente", der einen Fluss mit dem beschriebenen Abflussverhalten bezeichnet. Das Adjektiv "torrentiell" wird gelegentlich auch für die entsprechenden Niederschläge verwendet.
Mit der jeweiligen Meeresströmung oberflächennah treibende Boje zur Messung von Temperatur und anderen Parametern. Satelliten verfolgen ihre Driftbahn und empfangen die von der Boje ausgesandten Daten.
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Quelle: http://www.aoml.noaa.gov/phod/dac/gdp.html
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Quelle: http://www.aoml.noaa.gov/phod/dac/gdp.htmlWeitere Informationen:
Syn. Glashauseffekt, Erwärmungseffekt der Atmosphäre, der daraus resultiert, dass die kurzwellige Sonnenstrahlung die Atmosphäre fast ungehindert bis zur Erdoberfläche durchdringen kann, die von der Erdoberfläche ausgehende langwellige terrestrische Strahlung aber bevorzugt von den Wasserdampf- und Kohlendioxidmolekülen weitgehend absorbiert und in Wärme umgewandelt wird. Dadurch wird die globale Mitteltemperatur in Bodennähe, die ohne das Vorhandensein einer Atmosphäre -18 °C betragen würde, um 33 °C auf +15 °C angehoben.
Durch menschliche Aktivitäten wurden und werden der Atmosphäre eine Vielzahl von klimawirksamen Spurengasen zugeführt. Dazu gehören Kohlendioxid (CO2), das bei allen Verbrennungsprozessen freigesetzt wird, Methan (CH4), welches bei der Tierhaltung, dem Reisanbau und beim Betrieb von Mülldeponien entsteht, Chlorfluormethane (CFM) und Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die vom Menschen künstlich erzeugt werden, Distickstoffoxid (N2O), das besonders durch Überdüngung in die Atmosphäre gelangt sowie troposphärisches Ozon, welches bevorzugt durch photochemische Reaktionen der Kfz-Abgase gebildet wird.
In Stichworten einige weitere Merkmale der Tropen: Tageszeitenklima, Tag und Nacht am Äquator fast immer gleich lang, Dauer des Tages an den Wendekreisen zwischen 10,5 und 13,5 Stunden, kurze Dämmerung, abrupter Übergang von Tag zu Nacht, hohe Verdunstung, Wärmebilanzüberschuss, Landschaftszonen vom tropischen Regenwald über Feucht-, Trocken-, Dornbuschsavanne zur tropischen Wüste, arme Böden im tropischen Regenwald.
Eine tropische Variante des Smog, die aus einer mehr oder minder dicken Wolke von Verbrennungsprodukten besteht, welche mit der natürlichen Feuchtigkeit der Luft angereichert ist. 1997 entstand über Südostasien ein besonders intensiver Tropical Haze als Folge von Waldbränden auf einem Gebiet von mehreren tausend Hektar, die mehrere Monate lang andauerten. Die Intensität der Rauchemissionen ergab sich vor allem aus der Tatsache, dass weite, vielerorts 20 m mächtige Torfflächen in baumbestandenen Sumpfregionen von den Bränden erfasst waren.
Das Ausmaß der Brände war weniger auf Rodungen im Rahmen der traditionellen kleinbäuerlichen "shifting cultivation" zurückzuführen. Dabei entstehen Rodungsflächen mit einer Größe von lediglich etwa 1 ha, die vom Ökosystem gut verkraftet werden können. Es war vielmehr sogenanntes "industrial burning" um Platz für Kautschuk-, Ölpalmen- und Holzplantagen zu schaffen.
Verstärkt und verlängert wurde die Situation zusätzlich durch ausbleibenden Niederschlag, eine Konsequenz des starken El Niño-Ereignisses. Die Haze-Wolke bedeckte zeitweise eine Fläche von der halben Größe Europas.
Dass solche Situationen keineswegs Historie sind und in geringerem Ausmaß auch zu Nicht-El Niño-Zeiten vorkommen, belegt die folgende Aufnahme mit dem MODIS-Sensor des Terra-Satelliten. Auch nachdem bereits eine große Zahl von Feuern vom 8. bis 14. Juli 2001 gelegt waren und Rauchwolken die Sicht in Indonesien und Malaysia deutlich reduzierten (500 m im Extrem), wurden Hunderte weiterer Feuer entfacht.
Quelle: http://visibleearth.nasa.gov/view_rec.php?vev1id=8466
Dieses Echtfarbenbild zeigt den Teil Malaysias, der sich auf der zum asiatischen Festland gehörenden Halbinsel befindet (oben rechts) sowie westlich und südlich davon Teile der indonesischen Insel Sumatra. Kuala Lumpur, die Hauptstadt von Malaysia, ist als grau-braune Fläche an der Westküste der Halbinsel zu erkennen. Rote Pixel markieren die Feuer, graue den Rauch und Haze. Die hellen weißen Fetzen in der linken oberen Ecke sind Wolken.
TOGA ist ein wesentlicher Bestandteil des Weltklimaforschungsprogramms (WCRP), der insbesondere auf die Vorhersage von Klimaphänomenen im Zeitraster von Monaten und Jahren abzielt.
Weitere Informationen: The Tropical Ocean-Global Atmosphere observing system: A decade of progress
Die tropische Zirkulation der Atmosphäre besteht modellhaft aus einem meridionalen (Hadley-Zelle) und einem zonalen (Walker-Zirkulation) Zirkulationsmuster. Beide haben thermische Ursachen.
Hadley-Zelle und Walker-Zirkulation sind lediglich schematische Abstraktionen. So wird in Wirklichkeit ein Luftpaket, das im Bereich des Äquators am Boden einer Ost-West-Strömung unterliegt, keinen geschlossenen Weg in einem Walker-Zirkulationsrad zurücklegen, da es aufgrund der Hadley-Zirkulation auch eine meridionale Bewegungskomponente besitzt.
Beide Systeme besitzen bei unterschiedlichen Phasen des ENSO-Zyklus unterschiedliche Ausprägungen.
Quelle: NASA JPL
Quelle: EurekAlert
60-500 km im Durchmesser große Wirbelstürme mit Orkanstärke (üblicherweise 120-130 km/h, häufig > 200 km/h), die über tropischen, mindestens 27 °C warmen Meeren polwärts von 4° N bzw. S entstehen. Tropische Wirbelstürme entstehen nur dort, wo die Reibung und damit das Einströmen der bodennahen Luft in das Gebiet tiefen Drucks gering ist. Erst dadurch kann sich ein starker Luftdruckunterschied aufbauen. Ihre Energie beziehen die tropischen Wirbelstürme aus dem Wärmespeicher Ozean: latente Wärme wird bei der Verdunstung aufgenommen, beim Aufstieg kühlt die Luft ab, bei der folgenden Kondensation wird fühlbare Wärme an die Atmosphäre abgegeben und verstärkt die Konvektion noch weiter. Die mächtigen, spiralförmigen Wolkenkomplexe sind sichtbarer Beleg für diese Prozesse. Im Zentrum der Wirbel befindet sich eine 15 - 30 km breite Zone mit nur schwachem Wind und klarem Himmel, das Auge des Orkans. Alle absoluten Extrema von Windstärke, Luftdruck und Niederschlagsintensität für Stundenintervalle sind im Zusammenhang mit tropischen Zyklonen aufgezeichnet worden.
Die tropischen Wirbelstürme werden im karibischen Raum als Hurrikane, im Bereich Chinas und Japans als Taifune, im Golf von Bengalen als Bengalen-Zyklone, im südlichen indischen Ozean als Mauritius-Orkan und an den australischen Küsten als Willy-Willy bezeichnet.
Unterer Teil der Atmosphäre mit der Obergrenze Tropopause in einer Höhe von 8-9 km (Pole) bis 16-17 km (Äquator). In der Troposphäre spielen sich die wesentlichen Wettervorgänge ab. Sie ist ferner im räumlichen und zeitlichen Mittel durch eine Temperaturabnahme mit der Höhe gekennzeichnet.
Englischer Begriff für das Aufströmen von tieferem, gewöhnlich kälterem und dichterem Meerwasser an die Oberfläche mit Schwerpunkten in bestimmten Auftriebsgebieten. In Bereichen mit Upwelling werden beträchtliche Mengen Kohlendioxid an die Atmosphäre abgegeben. Dies ist besonders im äquatorialen Pazifik von Bedeutung, wo 1-2 Gt C/a emittiert werden können. Gleichzeitig sind Auftriebsgebiete durch eine verstärkte Primärproduktion gekennzeichnet.
Weitere Informationen:
Wechsel des Aggregatzustandes flüssig zu gasförmig. Wasser verbraucht hierbei Wärmeenergie, die bei der Kondensation wieder frei wird.
Die Gesamtheit der miteinander verflochtenen und zusammenwirkenden privaten und öffentlichen Wirtschaftssubjekte innerhalb eines (i.d.R. mit dem Staatsgebiet zusammen fallenden) Wirtschaftsraums. Dabei stellt sich die Volkswirtschaft nicht nur als Summe ihrer Teile dar, sondern ist auch charakterisiert und von anderen Volkswirtschaften unterschieden durch ein einheitliches Wirtschaftssystem, eine einheitliche Geld- und Währungsordnung, die staatliche Wirtschaftspolitik, die gegebenen rechtlichen, sozialen, kulturellen und gesellschaftlichen Verhältnisse sowie die natürliche Ausstattung des Wirtschaftsraums.
Von dem norwegisch-amerikanischen Meteorologen Jacob Bjerkness (links) nach dem Briten Sir Gilbert Walker (rechts) geprägte Bezeichnung für eine zonale Windzirkulationszelle über dem äquatorialen Pazifik. Unter normalen (nicht El Niño-) Bedingungen sinkt Luft über den kühlen Gewässern des östlichen Pazifiks ab (randtropisches Hoch), strömt als Teil des Südost-Passats dem Druckgefälle folgend nach Westen (Zonalzirkulation) um dort nach Erwärmung und Wasseraufnahme im Gebiet tiefen Druckes aufzusteigen, abzuregnen und in der oberen Troposphäre nach Osten zurückzukehren (Antipassat). Diese Walker-Zelle ist somit der klassischen Meridional-Zirkulation zwischen den dynamischen Suptropenhochs und der äquatorialen Tiefdruckrinne, der sogenannten Hadley-Zelle, überlagert.
Im Unterschied zu äquatorfernen Breiten, in denen die Luftbewegung einer Ablenkung durch die Corioliskraft unterliegt, streben die Luftmassen innerhalb der Walker-Zirkulation unmittelbar vom Gebiet hohen Drucks in das Gebiet tiefen Drucks. Die Erklärung liegt im Ausbleiben der Corioliskraft in Äquatornähe. Die für die Walker-Zirkulation notwendige Luftdruckverteilung in den Tropen hängt wesentlich von den Wassertemperaturen der tropischen Zonen ab.
Die Walker-Zirkulation ist während des Südwinters besonders deutlich ausgeprägt, da dann auch das SO-pazifische Subtropenhoch markant entwickelt ist. Aus dem gleichen Grund ist die Walker-Zirkulation auch während La Niña-Ereignissen besonders kräftig. Die Walker-Zirkulation vermag als Folge einer sogenannten "Luftdruckschaukel" (Southern Oscillation) ihre Strömungsrichtung zu ändern. Steigt der Luftdruck über Indonesien, so fällt er über dem Ostpazifik und umgekehrt.
Dieses pazifische Zirkulationsrad ist nur ein Teil eines den ganzen Globus im Bereich des Äquators umspannenden, zonalen Zirkulationssystems mit weiteren Aufstiegszonen über Ostafrika und dem Amazonasgebiet bzw. mit Absinkgebieten im Bereich der kalten Meeresströmungen vor der westafrikanischen Küste und dem westlichen Indischen Ozean.
Grafik von Manuel Woelker (Projektgruppe ENSO) nach WMO (1985)
Grafik von Manuel Woelker (Projektgruppe ENSO) nach WMO (1985)
Walker war ursprünglich Mathematiker in Cambridge und in den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts schließlich Generaldirektor der meteorologischen Stationen in Indien, wo er die Gesetzmäßigkeiten des Monsuns mit Hilfe globaler Wetterdaten zu ergründen versuchte. Er fand heraus, dass im Falle ungewöhnlich tiefen Luftdruckes über dem Indischen Ozean und dem tropischen Westpazifik der Druck östlich der internationalen Datumsgrenze über dem südöstlichen tropischen Pazifik hoch war. Diese Situation entsprach Phasen mit guten Monsunniederschlägen in Indien. Bei der Umkehr dieser Druckverhältnisse kam es zu Niederschlagsdefiziten in Indien, wie auch in Australien und der SO-asiatischen Inselwelt.
Walker musste leider erfahren, dass die Variationen der SO den Variationen im Niederschlagsmuster des indischen Sommermonsuns hinterherhinkten und so als Vorhersage für dessen Regenintensität ausfielen.
Walker entdeckte auch die Korrelation zwischen low-index-Phase der SO und milden Wintern sowie Trockenheit in Teilen des südlichen Afrika.
Walkers Aussagen wurden lange mit Skepsis begegnet, insbesondere da er keine physikalische Erklärung für die weltweiten Zusammenhänge bieten konnte.
Börse, an der Terminkontrakte (Futures) auf Waren (Commodities) gehandelt werden. Futures beinhalten dabei die Verpflichtung, nach Ablauf einer Frist eine im Voraus festgelegte Menge zu einem zuvor festgelegten Preis abzunehmen. Spekulanten ist die Möglichkeit geboten, von eventuellen Schwankungen zu profitieren, die sie, aber nicht die Mehrheit der Marktteilnehmer, vorhergesehen haben. Die bekannteste Warenterminbörse für landwirtschaftliche Produkte ist The Chicago Board of Trade.
Große Broker-Häuser wie Salomon Smith Barney unterhalten ihre eigenen meteorologischen Abteilungen, um Marktentwicklungen bei diesen wetterabhängigen Produkten besser abschätzen zu können.
Die durch ständige Zusammenstöße der Luftmoleküle ungeordnete Molekülbewegung. Je wärmer ein Stoff ist, desto stärker ist die Bewegung der Moleküle. Mit der Temperatur wird die in der Luft enthaltene Wärmeenergie gemessen.
In der Meteorologie unterscheidet man zwischen zwei Arten von Wärme:
Zeitgliederung mit Hilfe der Untersuchung von saisonal unterschiedlichen, bandartig abgelagerten Feinsedimenten (Bändertone) in eiszeitlichen Seen. Die gute Schichtung erklärt sich aus der jahreszeitlich schwankenden Wasser- und Sedimentzufuhr. So entspricht die Zeit der Schneeschmelze (Frühling / Frühsommer) das hellere und gröbere, der abnehmenden Wassermenge des Hochsommers bis Frühwinters das dunkle, feinere Material. Frostbedingt findet im Winter kein Absatz statt. Eine helle und eine dunkle Lage bilden jeweils zusammen eine ca. 0,5-1cm dicke Jahresschicht, eine Warve.
Bezeichnung für die Wasserstoff-Sauerstoff-Verbindung mit der chemischen Summenformel H2O. Reines Wasser ist eine geruchs- und geschmacksneutrale Flüssigkeit. Es besitzt einen bläulichen Schimmer, der aber nur an dickeren Schichten wahrgenommen werden kann. Bei Normaldruck (760 Millimeter Quecksilbersäule) liegt der Gefrierpunkt des Wassers bei 0 ºC und der Siedepunkt bei 100 ºC. Wasser erreicht seine größte Dichte bei einer Temperatur von 4 ºC; beim Gefrieren dehnt es sich aus. Wie die meisten Flüssigkeiten kann Wasser auch in einem unterkühlten Zustand existieren. In diesem Zustand bleibt es auch dann flüssig, wenn seine Temperatur unter dem Gefrierpunkt liegt. Wasser kann unter Laborbedingungen und selbst in der Atmosphäre leicht bis circa -25 °C abgekühlt werden, ohne dass es einfriert. Unterkühltes Wasser gefriert bei Erschütterung, bei weiterer Temperaturabnahme oder wenn man einen Eiskristall hinzufügt.
Mit Wasser lassen sich Stoffe (z. B. wasserlösliche Salze) in Ionen zerlegen. Mit einigen Salzen bildet Wasser Hydrate. Wasser lässt sich elektrolytisch in seine Komponenten Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen.
Wasser ist die einzige Substanz, die bei Durchschnittstemperaturen in allen drei Aggregatzuständen vorkommt (fest, flüssig und gasförmig).
Die Oberflächenspannung von Wasser ist höher als die der meisten Flüssigkeiten. Dies erleichtert sein Eindringen in Gesteinsspalten und über die Frostsprengung letztlich die Bodenbildung.
Wasser tritt als Feuchtigkeit im oberen Bereich des Bodenprofils auf. Durch die Kapillarwirkung haftet es an den Teilchen im Boden. In diesem Zustand nennt man es gebundenes Wasser. Es unterscheidet sich in seinen Eigenschaften von freiem Wasser. Unter dem Einfluss der Schwerkraft sammelt sich Wasser in den Gesteinsspalten unter der Erdoberfläche. Ein riesiges Grundwasserreservoir versorgt Brunnen und Quellen und erhält einige Wasserläufe während Trockenperioden am Fließen.
Da Wasser zahlreiche Substanzen in großen Mengen zu lösen vermag, kommt es in der Natur selten in reiner Form vor.
Bei der Kondensation und beim Niederschlag absorbieren Regen oder Schnee veränderliche Mengen an Kohlendioxid und anderen Gasen, auch Spuren von organischen und anorganischen Substanzen aus der Atmosphäre.
Beim Kontakt mit der Erdkruste reagiert Wasser mit den Mineralien im Boden und in den Gesteinen. Im Oberflächen- und Grundwasser sind in erster Linie Sulfate, Chloride und Hydrogencarbonate von Natrium und Kalium sowie Calcium und Magnesium enthalten. Den höchsten Mineralstoffgehalt der natürlichen Wässer weist das Meerwasser auf.
| Vorkommen | Volumen in 106 km3 | Anteil in % |
|---|---|---|
| Ozean | 1370 | 97,25 |
| Polkappen und Gletscher | 29 | 2,05 |
| Tiefes Grundwasser (750 m bis 4 km) | 5,3 | 0,38 |
| Oberes Grundwasser (<750 m) | 4,2 | 0,03 |
| Bodenfeuchte | 0,065 | 0,005 |
| Seen | 0,125 | 0,01 |
| Flüsse | 0,0017 | 0,0001 |
| Atmosphäre | 0,013 | 0,001 |
| Biosphäre | 0,0006 | 0,00004 |
| Gesamt | 1408,7 | 100 |
Zwischen den einzelnen Umweltkompartimenten findet ein ständiger Austausch statt. Die Verweilzeit eines individuellen Wassermoleküls in der Atmosphäre wird auf nur ca. 11 Tage geschätzt. In den gemäßigten Breiten kann ein Wassermolekül während dieser Zeit etwa 1.000 km weit verfrachtet werden. Die mittlere Verweilzeit eines Wassermoleküls im Ozean beträgt hingegen ca. 39.000 Jahre. Etwa 80 % der Niederschläge fallen über dem Meer. Dort übertrifft die Verdunstung die Niederschlagsmengen, der Überschuß wird als Dampf zum Land transportiert.
Die hohe Wärmekapazität des Wassers steht für seine Fähigkeit, beachtliche Mengen thermischer Energie zu speichern. Durch diese Wärmekapazität werden über die Meeresströme riesige Wärmemengen verfrachtet, und in den Organismen von Warmblütern trägt sie dazu bei, isotherme Bedingungen aufrecht zu erhalten.
Wasser ist der Hauptbestandteil der lebenden Materie. 50 bis 90 Prozent der Masse lebender Organismen bestehen aus Wasser. Protoplasma, die Grundsubstanz lebender Zellen, enthält u. a. Fette, Kohlenhydrate, Proteine, Salze und andere Substanzen. Wasser fungiert dabei als eine Art Bindeglied. Es transportiert diese Substanzen, geht mit ihnen Verbindungen ein und sorgt für ihren chemischen Abbau.
Wasser im gasförmigen Aggregatzustand. Unter Normaldruck (1013 hPa) ist alles über 100 °C warme Wasser gasförmig.
Das Klima der Erde und seine Variabilität werden ganz wesentlich von der Wechselwirkung zwischen Ozean und Atmosphäre bestimmt. Dabei kommt dem Ozean schon deswegen eine große Bedeuung zu, weil er 71% der Erdoberfläche bedeckt, einen großen Teil der eingehenden Strahlungsenergie der Sonne aufnimmt, und weil diese hauptsächlich in seiner obersten Schicht in Wärmeernergie umgewandelt wird. Die zweite wichtige Eigenschaft des Ozeans ist die hohe spezifische Wärmekapazität von Wasser. Sie bewirkt, dass der Ozean vor allem im jahreszeitlichen Wechsel auf die Temperaturschwankungen der Atmosphäre ausgleichend wirkt. Der dritte wesentliche Faktor ist das ozeanische Strömungssystem, das erhebliche Mengen von Energie über große Entfernungen transportiert, in der Regel von den Haupteinstrahlungsgebieten beiderseits des Äquators in Richtung der Pole. Der die Einstrahlungsgegensätze ausgleichende Energietransport auf der Erde, der das Leben in den höheren geographischen Breiten überhaupt erst ermöglicht, geschieht etwa zu gleichen Teilen durch die Atmosphäre und den Ozean.
Der ozeanische Transport erfolgt durch Oberflächen- und Tiefenströmungen. Die Oberflächenströme und ihr Energietransport werden durch die atmosphärische Dynamik, d.h. durch Wind, angebtrieben, die Tiefenströme wesentlich durch Dichteunterschiede des Meerwassers, die einerseits durch die Temperatur, andererseits durch den Salzgehalt bestimmt werden. Temperatur und Salzgehalt des oberflächennahen Meerwassers und damit seine Dichte werden durch Energie- und Frischwasserflüsse (Niederschlag und Verdunstung) zwischen Atmosphäre und Ozean beeinflusst, der Salzgehalt von Meerwasser wird außerdem durch Frischwasserzufuhr vom Land oder schmelzendes bzw. gefrierendes Meereis bestimmt. Die windgetriebenen Oberflächenströmungen und die Tiefenzirkulation stehen in einem engen Wechselverhältnis: Winde treiben Wasser mit hohem Salzgehalt in Gebiete, in denen es abkühlt und absinkt (wie im Nordatlantik), oder sie treiben warmes Oberflächenwasser von Küsten weg, wodurch kälteres Tiefenwasser aufsteigen kann (wie in den Auftriebszonen vor einigen Westküsten der Kontinente).
Quelle: Dieter Kasang, Hamburger Bildungsserver
Eine weitere wichtige Wechselwirkung zwischen Ozean und Atmosphäre besteht in dem Gasaustausch zwischen diesen beiden Subsystemen des Klimasystems. Von besonderer Bedeutung für das Klima ist die Fähigkeit des Ozeans das atmosphärische Treibhausgas CO2 durch Lösung aufzunehmen. Dabei kann kaltes Oberflächenwasser mehr Kohlendioxid aufnehmen als warmes. Das ist der Hintergrund für wichtige Rückkopplungsprozesse. Falls sich die Atmosphäre, z.B. durch eine geringere Sonneneinstrahlung, abkühlt, wird auch das Oberflächenwasser des Ozeans kälter und kann dadurch mehr CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen. Die Folge sind eine Schwächung des Treibhauseffekts und eine noch kühlere Atmosphäre, woraus eine weitere Abkühlung des Oberflächenwassers folgt, das dadurch noch mehr CO2 aufnehmen kann usw. Bei einer Erwärmung der Atmosphäre, z.B. durch anthropogene CO2-Emissionen, läuft der Prozess in umgekehrter Richtung ab. Gelöstes CO2 geht im Wasser neue chemische Verbindungen ein und wird durch Photosynthese im Phytoplankton gebunden. Ein bedeutender Teil des Kohlenstoffs wird durch Konvektion und absinkende organische Substanzen dem Oberflächenwasser und damit dem Austausch mit der Atmosphäre für längere Zeit entzogen. Auch diese Prozesse sind temperaturabhängig. So verstärkt kälteres Wasser die Konvektion und wärmeres schwächt sie. Dadurch wird in dem ersten Fall mehr Kohlendioxid dem Oberflächenwasser entzogen, das infolgedessen weiteres CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen kann, wodurch sich die Atmosphäre weiter abkühlt und die Konvektion noch mehr verstärkt wird usw.
Engl. World Meteorological Organisation; 1951 gegründete Unterorganisation der Vereinten Nationen mit Sitz in Genf. Die Aufgaben der WMO:
Die WMO besitzt 185 Mitgliedstaaten bzw. -territorien (2000), die eigene nationale Wetterdienste betreiben. Ziel der Arbeit der WMO ist u.a. die Verbesserung von Wettervorhersagen im Hinblick auf Katastrophenwarnungen, die Sicherung und Förderung sozioökonomischer Prozesse sowie der Schiff- und Luftfahrt.
Begriff, der noch keine allgemein anerkannte Übersetzung besitzt, häufig englisch verwendet wird und am ehesten mit "Westwindausbrüche" ins Deutsche übertragen werden kann.
Die bodennahen WWB entstehen vorwiegend über dem tropischen Westpazifik, besitzen eine Dauer von einigen Tagen bis zu ein paar Wochen (6 - 7 Tage in 75 % der Ereignisse) und wehen mit einer Geschwindigkeit von 5 - 10 m/s. Ihre longitudinale Ausbreitung schwankt zwischen 500 und 8.000 km mit einem Mittel von 4.000 km.
Sie kehren die ozeanische Oberflächenströmung von einer westwärtigen in eine ostwärtige Richtung um. Gleichzeitig bewirken sie so ein zonales Druckgefälle, das einen westwärts gerichteten Unterstrom erzeugt.
WWB werden mit als treibende oder auslösende Kraft (Forcing) für ein El Niño-Ereignis angesehen. Dabei erzeugen sie Downwelling hervorrufende äquatoriale Kelvinwellen, die in den Ostpazifik wandern und dort einen Anstieg der Meeresoberflächentemperatur bewirken können. Bei dieser Einschätzung steckt man allerdings in einem Henne-Ei-Problem.
WWB gehen möglicherweise auch auf den zeitlich wechselnden Einfluss verschiedener Konvergenzzonen zurück. Denn im Westpazifik treffen die Einflussbereiche der South Pacific Convergence Zone, der ITK und des Monsuns aufeinander. WWB treten üblicherweise in der westlichen Phase der Madden-Julian-Oscillation auf. WWB werden als bodennahe Ausprägung der MJO angesehen. Man geht davon aus, dass die Mechanismen, die für die MJO verantwortlich sind, auch eine wesentliche Rolle bei der Bildung und Aufrechterhaltung der WWB spielen.
Eine Theorie zur Entstehung der WWB stellt einen Zusammenhang mit dem Auftreten von einem Paar äquatornaher Zyklonen her. Dieser Zusammenhang besteht aber nicht für alle WWB.
Engl. Akronym für World Ocean Circulation Experiment; es bildet das maritime Kernvorhaben des Weltklimaforschungsprogramms (WCRP, World Climate Research Programme) mit den Zielen
Zur Erfüllung dieser Forderungen wurden ein umfangreiches globales Meßprogramm entworfen sowie international koordinierte Modellentwicklungen und numerische Experimente vorgenommen. Deutsche Arbeitsgruppen haben sich in den letzten 10 Jahren sowohl an den Feldarbeiten als auch an den Modellierungsvorhaben in erheblichem Umfang beteiligt.
Die dafür erforderlichen Personal- und Sachmittel wurden dem aus 21 Teilprojekten zusammengesetzten Forschungsverbund anfangs gemeinsam von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft (BMBF), später ausschließlich von letzterem zur Verfügung gestellt. Auf dieser Grundlage haben Arbeitsgruppen der Universitäten Bonn, Bremen, Hamburg, Heidelberg und Kiel, des Max-Planck-Instituts für Meteorologie, des Deutschen Geodätischen Forschungsinstituts und des Bundesamtes für Seeschiffahrt und Hydrographie, koordiniert durch das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung die in diesem Bericht im folgenden dargestellten Untersuchungen durchgeführt.
Die Hauptziele des WOCE wurden im wesentlichen erreicht . Darüber hinaus wurden nicht vorhergesehene Prozesse im Periodenbereich von Jahren bis zu Jahrzehnten neu entdeckt. Die dafür verantwortlichen Mechanismen müssen allerdings noch aufgeklärt werden. Diese Aufgabe bildet den Kern des Vorhabens "Climate Variability und Predictability" (CLIVAR) innerhalb des Weltklimaforschungsprogramms.
Weitere Informationen:
Eine Wolke ist eine für das menschliche Auge sichtbare, hinsichtlich ihrer Form schleier-, schicht- oder haufenartige Anhäufung von in der Luft schwebenden Eisteilchen oder Wolkentröpfchen, stets verbunden mit Turbulenz. Diese Tröpfchen sind maximal 0,1 Millimeter gross. Sind sie grösser, handelt es sich um Regentropfen. In einer Wolke sind etwa 108 Wolkentröpfchen pro m3 enthalten.
Liegt die Temperatur der Wolke unter -12° C, spricht man von einer Mischwolke, da in ihr sowohl gefrorene als auch flüssige Wasserteilchen vorkommen. Liegt die Temperatur unter -35° C, ist es eine Eiswolke. Sehr hohe Wolken (Cirren auf 8000 m Höhe) sind Eiswolken.
Die Wolken befinden sich in verschiedenen Stockwerken der Troposhäre. Die größte Häufigkeit und Dichte wird dabei in den unteren Schichten erreicht, da die Konzentration an Wasserdampf und Kondensationskernen mit der Höhe rasch abnimmt.
Wolken entstehen durch Kondensation und Sublimation (direkter Übergang vom gasförmigen in den festen Aggregatzustand) von Wasserdampf, wenn in der feuchten Luft der Taupunkt durch Abkühlung unterschritten wird. Der bei der Wolkenbildung entscheidende Abkühlungsvorgang ist die adiabatische Temperaturerniedrigung beim Aufsteigen von Luftpaketen. Das Aufsteigen der Luft kann zum einen thermisch verursacht sein, zum anderen kommt es in der Atmosphäre zu dynamischen, d.h. zu erzwungenen Hebungen infolge des Strömens der Luft.
Die bei der Wetterbeobachtung allgemein verwendete Wolkenklassifikation basiert auf der Höhe, in der die Untergrenze der Wolken liegt und auf ihrem Aussehen. Hinsichtlich der Höhe unterscheidet man tiefe, mittelhohe und hohe Wolken. Über das Aussehen wird indirekt auch eine Aussage über die Entstehungsart gemacht. Beispielsweise gehören die Kumuluswolken (Quell- oder Haufenwolken) zu den Konvektionswolken.
Beachten Sie im Internet den Karlsruher Wolkenatlas, u.a. mit Bildarchiv und Klassifikationstabellen: http://www.wolkenatlas.de/ sowie den
Katalog mit Wolkentypen der Universität von Illinois: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/cld/cldtyp/home.rxml.
Das Weltklimaforschungsprogramm wurde 1980 unter der gemeinsamen Trägerschaft des International Council for Science (ICSU) und der World Meteorological Organization (WMO) gegründet. 1993 kam als weiterer Träger die Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC) dazu. Die Ziele des Programms sind es, das physikalische Klimasystem und die Klimaprozesse wissenschaftlich so zu verstehen, um abschätzen zu können, inwieweit Klima vorhergesagt werden kann und welches Ausmaß der Einfluß des Menschen besitzt. Das Programm umfasst Untersuchungen der Atmosphäre, der Ozeane, des Meer- und Landeises und der Landflächen, die zusammen das Klimasystem der Erde bestimmen. WCRP-Studien sollen insbesondere wissenschaftlich fundierte quantitative Antworten auf allgemeine klimatische Fragestellungen und die verschiedenen natürlich bedingten Klimavariabilitäten geben, sowie die Grundlage schaffen für Vorhersagen von regionalen und globalen Klimaveränderungen und von Änderungen der Häufigkeit und Stärke von Extremereignissen.
Die Aktivitäten des WCRP befassen sich folglich mit wesentlichen wissenschaftlichen Unsicherheiten hinsichtlich des Klimasystems, einschließlich des ozeanischen Transports und der Speicherung von Wärme, des globalen Energie- und Kohlenstoffkreislaufs, der Wolkenbildung und deren Wirkung auf Strahlung sowie die Rolle der Kryosphäre (Eishülle). Diese Aktivitäten entsprechen den wissenschaftlichen Prioritäten, die vom Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) gesetzt wurden, und sie sollen Antworten auf Fragen liefern, die im UN Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) gestellt wurden. Vergleichbares gilt für die in der Agenda 21 formulierten Forschungsdefizite. Zusammen mit dem International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP) und dem International Human Dimensions of Global Environmental Change Programme (IHDP), stellt das WCRP den internationalen Rahmen für die wissenschaftliche Zusammenarbeit bei der Erforschung des globalen Wandels.
Daneben organisiert und unterstützt das WRCP Tagungen zu wissenschaftlichen Fragen. Als Kooperationspartner sind u.a. zu nennen: Global Observing System (GCOS), Global Ocean Observing System (GOOS), Ocean Observation Panel for Climate (OOPC).
Engl. Akronym für Expendable Bathythermograph; Verbrauchsbathythermograph, von Schiffen ausgesetztes profilierendes Instrument zur Echtzeit-Messung der tiefenabhängigen Temperatur in den Ozeanen. Das XBT besteht aus einer Temperatursonde, 300-1.000 m Kupferkabel, einem Sender mit Antenne und einer vom Salzwasser aktivierten Batterie. Alle Bauelemente sind zunächst in einem Zylinder verstaut und werden nach dem Eindringen in das Wasser freigesetzt. Der Sender taucht zur Oberfläche auf, während die Messsonde absinkt und dabei Messdaten über das Kabel zum Sender schickt. Dieser übermittelt die Daten zum Schiff, das die Sonde abgesetzt hat. XBT-Messungen werden von Voluntary Observing Ships (VOS) durchgeführt zur Unterstützung des ENSO Observing Network der Erforschung des Globalen Klimawandels.
Weitere Informationen: The role of XBT sampling in the ocean thermal network
| Dauer in Sekunden | Skala | Phänomen |
|---|---|---|
| 10-1 - 102 s | mikroklimatisch | kleinräumige Turbulenz |
| 103 - 104 s (Minuten - Stunden) | mesoklimatisch | Konvektion |
| 105 - 106 s (Stunden - Tage) | synoptisch | Zyklonenwellen |
| 106 - 107 s (Wochen - Monate) | globalklimatisch | ultra-lange Wellen |
| 107 - 108 s (Monate - Jahre) | intraannuär | Jahresgang |
| 108 - 109 s (2 - 30 Jahre) | interannuär | El Niño |
| 109 - 1010 s (30 - 300 Jahre) | intrasäkulär | Erwärmung im 20. Jahrhundert |
| 1011 - 1013 s (3.000 J. - 300.000 J.) | intersäkulär | Erwärmung nach der Eiszeit |
| >1014 s (>1 Mio Jahre) | superintersäkulär | Eiszeiten |
Einzellige, gelb-braune Dinoflagellaten, die symbiotisch in der Gastrodermis von Korallen leben und die für die relativ hohen pH-Werte und einige der Enzyme sorgen, die für die rasche Kalziumkarbonatbildung in Korallenriffen wesentlich sind. Die Zooxanthellen liefern den Korallen Photosyntheseprodukte und erhalten als Gegenleistung Schutz sowie Zugang zum Licht. Gegenüber niedriger Salinität, starker Wassertrübung und Temperaturen unter 20 °C sind die Zooxanthellen empfindlich.
Sehr gefährlicher tropischer Wirbelsturm auf dem nördlichen Indischen Ozean.
Syn. Tief, Tiefdruckgebiet, Depression; Gebiet relativ niedrigen Luftdrucks, das auf der Nordhemisphäre als gegen den Uhrzeigersinn, auf der Südhemisphäre als im Uhrzeigersinn rotierender Luftwirbel unterschiedlicher Ausdehnung und Intensität in Erscheinung tritt. Ein Tiefdruckgebiet kann thermisch oder dynamisch verursacht sein. Dynamische Tiefdruckgebiete sind mit Fronten verbunden und werden als außertropische Zyklonen bezeichnet. Tiefdruckgebiete deren Anfangsstadium thermisch bedingt ist, sind tropische Depressionen, tropische Wirbelstürme, Hitzetiefs und Höhentiefs (Druckgebilde). Auf der Wetterkarte ist der Kern des Tiefdruckgebietes von mehreren Isobaren (Linien gleicher Druckwerte) umschlossen. Dem Luftdruckgradienten (Druckgefälle) folgend strömt unterschiedlich temperierte Luft, durch die Bodenreibung auf eine zyklonale Bahn abgelenkt, in das Tiefdruckgebiet ein. Dieser bodennahen konvergenten (zusammenstömenden) Strömung, die zu Hebungsprozessen besonders im Bereich der Grenzflächen zwischen unterschiedlich temperierten Luftmassen führt, entspricht eine kompensatorische divergente (auseinanderströmende) Strömung in der Höhe.
