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Lexikon der Geographie: Meeresströmungen

Meeresströmungen, Wasserbewegungen im Ozean, die im Gegensatz zu Wellen und Turbulenz längere Zeit andauern und sich über ein größeres Gebiet erstrecken. Sie werden durch den Impulseintrag des Windes (Ekman-Spirale) oder durch Druckgradientkräfte hervorgerufen. Letzere können durch die Neigung der Meeresoberfläche oder die Schrägstellung der Linien gleicher Dichte bedingt sein. Das Zusammenwirken der Kräfte wird in Bewegungsgleichungen beschrieben. Im Inneren der Ozeane sind die Meeresströmungen weitgehend durch das Kräftegleichgewicht der Geostrophie bestimmt, das einen direkten Zusammenhang zwischen den Strömungs- und Schichtungsverhältnissen bewirkt. Meeresströmungen verursachen durch Advektion Wärme- und Stofftransporte. Sie sind daher die Grundlage der thermohalinen Zirkulation und bewirken die Verteilung von Nährstoffen, gelösten Gasen (CO2) und Schadstoffen. Deshalb werden sie im Rahmen der Klimaforschung und zur Beschreibung der Funktion von Ökosystemen untersucht. Dazu werden Messungen und Rechnungen mit numerischen Modellen durchgeführt. Meeresströmungen wurden ursprünglich wegen ihrer Bedeutung für die Schifffahrt gemessen, da sie bei langsamen Schiffen einen erheblichen Einfluss auf die Reisedauer haben. Starke Strömungen, wie im Golfstrom, erreichen Geschwindigkeiten von mehreren m/s, schwache im Inneren der großräumigen Wirbel wenige cm/s. Durch die Vielzahl der Schiffsbeobachtungen, die in den hydrographischen Ämtern aufgearbeitet wurden, konnten schon früh zuverlässige Karten der Strömungen an der Meeresoberfläche bestimmt werden. Moderne Methoden der Strömungsmessung zeigten, dass Strömungen neben den schon bekannten jahreszeitlichen Variationen auch anderen Fluktuationen mit unterschiedlichen Zeitskalen unterliegen und dass Strömungen nicht nur an der Meeresoberfläche sondern in der ganzen Wassersäule vorhanden sind und sich in Abhängigkeit von der Tiefe in Geschwindigkeit und Richtung ändern. 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. Meeresströmungen bilden bedingt durch die räumliche Verteilung der Antriebskräfte, die Berandung der Ozeane und die Form der Bodentopographie großräumige Systeme. Eine besondere Rolle spielt der Antarktische Zirkumpolarstrom, der die Strömungssysteme der einzelnen Ozeane verbindet und damit die Grundlage der globalen thermohalinen Zirkulation darstellt. Mit abnehmender Intensität der vertikalen Schichtung gewinnen die Strukturen des Meeresbodens zunehmend Einfluss auf Richtung und Geschwindigkeit der Strömung bis an die Meeresoberfläche, was die Führung von Stromarmen an untermeerischen Rücken bewirken kann. Die Meeresströmungen im Nordwinter zeigt die Karte der Klimaklassifikation nach Köppen.

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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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