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Es gibt zwei Mechanismen, die die Meeresströmungen in Bewegung setzen:
- Unterschiede in der Meeresspiegelhöhe:
Steigt der
Meeresspiegel an einem Ort an (z.B. durch Erwärmung und Ausdehnung des Wassers oder dadurch, dass der Wind Wasser an einem Ort zusammenschiebt) und an einem anderen nicht, so entsteht zwischen den beiden Orten
ein Wasserspiegelgefälle. Das Wasser setzt sich entlang des Gefälles in Bewegung und erzeugt eine Ausgleichsströmung. Dies entspricht einem Hochdruckgebiet in der Atmosphäre. Sinkt an einem Ort der
Wasserspiegel ab (durch Verdunstung oder dadurch, dass der Wind Wasser wegbläst) und an einem anderen Ort nicht, entsteht ebenfalls ein Wasserspiegelgefälle. Das Wasser setzt sich entlang des Gefälles in
Bewegung und erzeugt eine Ausgleichsströmung. Dies entspricht einem Tiefdruckgebiet in der Atmosphäre.
- Reibung der Luftmassen an der Meeresoberfläche:
Durch
die Reibung wird ein Impuls übertragen, der das Wasser in Richtung des Windes in Bewegung setzt. Die innere Reibung des Wassers (Viskosität) bewirkt, dass tiefere Wasserschichten von der Bewegung des
Oberflächenwassers mitgezogen werden und die gesamte Wassersäule in Bewegung gerät. Beide Mechanismen überlagern sich, wobei global der Wind die dominante Rolle gegenüber der Verdunstung spielt. Die
Meeresströmungen werden im wesentlichen also durch die Winde angetrieben.
Es gibt aber einen wesentlichen Unterschied zur Globalen Zirkulation:
Meeresströmungen können im Gegensatz zu Winden nicht über Land strömen!!
Ein Blick auf die Druckgebilde und Winde in der folgenden Abbildung erklärt somit den wesentlichen Teil der Meeresströmungen:
Aus den großen Hochdruckgebieten strömt die Luft auf der Nordhalbkugel im Uhrzeigersinn
auf der Südhalbkugel im Gegenuhrzeigersinn aus. Dies erzeugt global die angedeuteten Windrichtungen.
Die Strömungsmuster der Ozeane folgen den Windmustern. Dies gilt für den Golfstrom im Nordatlantik,
den Benguela-Strom im Südatlantik, den Humboldt-Strom im Südpazifik (engl. Peru-Current) und den Nordpazifik-Strom.
Warme Meeresströmungen bewegen sich immer vom Äquator weg entlang der Ostküsten der Kontinente, kalte zum Äquator hin entlang der
Westküsten der Kontinente. Damit wird abermals Energie vom Äquator zum Pol transportiert. Sowohl im Westatlantik als auch im Westpazifik bewegen sich kalte und warme Meeresströmungen gegeneinander.
Wo keine Kontinente sind (im Südpazifik) folgen die Meeresströmungen der zirkumpolaren Luftströmung von W nach E.
Die Meeresströmungen existieren nicht nur oberflächlich. Wegen der
Viskosität des Wassers werden durch die Strömung an der Oberfläche auch tiefere Schichten angetrieben. Wenn die Meeresströmungen an die Kontinente stoßen, steigt das kalte Tiefenwasser entgegen der Schwerkraft
auf, weil in der Tiefe aus der Strömung weiteres Wasser nachdrängt. Dies führt zu kaltem Auftriebswasser an der Oberfläche (engl. Upwelling). Da die Nährstoffe, die sich aus Resten abgestorbener Tiere und Pflanzen
bilden, im Meer absinken, werden sie mit dem kalten Tiefenwasser wieder an die Oberfläche transportiert. Hier ist Licht vorhanden, was zu starkem
Algenwachstum führt. An der Westküste Nordamerikas kann man erkennen, wie das kalte Auftriebswasser die warme Meeresströmung an der Oberfläche auf den Ozean hinausdrängt.
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