3. Wochenbericht MSM04/1.

Müller, Thomas J. (2006) 3. Wochenbericht MSM04/1. Open Access . UNSPECIFIED, 2 pp.

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Abstract

Merian 4/1

Vom 01.12. bis 21.12.2006 fand die 4. Forschungsfahrt des Forschungsschiffs Maria S. Merian unter der Fahrtleitung von Dr. T. J. Müller statt.

Wissenschaftliches Programm
Im Rahmen des internationalen Programms zur Untersuchung von Klimavariabilität (CLIVAR) werden seit dem Jahr 2000 im westlichen subtropischen Nordatlantik bei 16°N Volumentransporte des nordatlantischen Tiefenwassers als Teil des Kaltwasserzweiges der thermohalinen Zirkulation erfasst (Projekt MOVE). Da sich die Meridionalzirkulation nicht auf die westlichen Randströme beschränkt, müssen Messungen das gesamte Becken abdecken, wobei sich integrale Methoden anbieten.

Mit der Aufnahme verankerter Geräte bei der Fahrt MSM04/1 werden die Messungen des IFM-GEOMAR zu MOVE abgeschlossen. Die Implementierung eines vergleichbaren Programms in 2004 im US-UK Projekt RAPID bei 26°N war jedoch Anlass, die Messungen bei MOVE im westlichen Atlantik durch das amerikanische Scripps Institution of Oceanography (SIO) fortzusetzen, wobei es im östlichen Atlantik durch die von IFM-GEOMAR neu implementierte Station bei den Kapverden transatlantisch vervollständigt wird.

Die globale thermohaline Zirkulation (THZ) hat einen erheblichen Einfluss auf den Klimazustand, und es gibt eine Reihe von Indizien dafür, dass Schwankungen oder gar der Zusammenbruch der THZ eine Schlüsselrolle für die Klimavariabilität spielen. Numerische Simulationen haben eine Vielfalt an Prozessen gefunden, die zu solcher Variabilität auf zwischenjährlichen bis interdekadischen Zeitskalen führen, aber Beobachtungen derselben fehlten bisher weitgehend oder sind von zu kurzer Dauer bzw. Momentaufnahmen. Dies gilt auch für den vermutlich stärksten Zweig der THZ, nämlich das Nordatlantische Tiefenwasser (NADW) als Teil des Kaltwasserzweiges, und seine Ausbreitung im westlichen Nordatlantik.

Die Ausbreitung des Tiefenwassers ist entgegen der klassischen Theorie nicht auf einen westlichen Randstrom beschränkt. Vielmehr können sich beckenweite großräumige Rezirkulationszellen bilden, so dass Messungen von Transporten ebenfalls beckenweit erfolgen müssen.

Wegen günstig steiler Topographie eignet sich im westlichen Nordatlantik ein Schnitt von den französischen Antillen zum Mittelatlantischen Rücken bei 16°N gut zur direkten Messung im Transport von NADW mit integralen Methoden. Seit dem Jahr 2000 wurden deshalb im Projekt MOVE (Meridional Overturning Experiment) auf 16°N integrale Messungen mit verankerten Geräten (s. Abb. 1) zur Dichtemessung durchgeführt. Zusammen mit direkten Strömungsmessungen im westlichen Randstrom kann so der Gesamttransport und seine Variabilität abgeschätzt werden. Ergänzend werden invertierte Lotmessungen kombiniert mit Bodendrucksensoren (PIES) eingesetzt, die entlang und quer zum Schnitt und an Satellitenbahnen angepasst ein ‚ground truth’ zu den GRACE Satellitendaten geben und somit ebenso absolute Messungen der Schwankungen im Transport ergeben.

Ziel von MOVE ist es

den Einfluss der zwischenjährlichen Variabilität des NADW-Volumentransportes auf 16°N auf die THZ zu bestimmen
typische ("mittlere") NADW-Transporte bei dieser Breite zu bestimmen
Schwankungen des internen und externen Anteils an den Schwankungen im Transport abzuschätzen
mögliche Zusammenhänge mit Variabilitäten im subpolaren und tropischen Atlantik zu untersuchen

Seit Ende 2004 werden zusammen mit dem zeitgleich weiter nördlich bei 26°N transatlantisch britisch-amerikanischen Experiment RAPID die südwärts gerichtete Ausbreitung von Signalen in den Trans-portschwankungen des NADW gemessen. Mit der jetzigen Fahrt werden die Feldmessungen von IFM-GEOMAR im westli-chen Atlantik beendet. In einem amerika-nischen Programm des SIO sollen sie jetzt jedoch fortgesetzt und mit der kürzlich bei den Kapverden installierten Station des IFM-GEOMAR transatlantisch erweitert werden.

Während der Fahrt MSM04/1 sollen hierzu die verankerten Geräte des IFM-GEOMAR bei den Positionen M3/M4 im Westen und M1 im Osten aufgenommen werden und durch amerikanische Geräte teilweise ersetzt werden. Einige der PIES lassen sich akustisch auslesen, so dass sie nicht aufgenommen werden müssen. Da die amerikanischen Kollegen die Arbeiten beim südlichen PIES auf einem ihrer Schiffe übernehmen, ist die Zeit gewon-nen, deren Verankerungen bei MSM04/1 auszulegen.

Die weitere Auswertung wird im Schwerpunktprogramm „Massentransporte und Massenverteilung im System Erde“ der DFG erfolgen.

FS MARIA S. MERIAN, Fahrt MSM04/1
03.12. – 21.12.2006
Fort de France – Fort de France
Third Weekly Report, period 15.12.-21.12.2006

Document Type: Report (Weekly Report)
Keywords: F.S. Maria S. Merian
Research affiliation: OceanRep > GEOMAR > FB1 Ocean Circulation and Climate Dynamics > FB1-PO Physical Oceanography
Open Access Journal?: Yes
Projects: CLIVAR, MOVE
Expeditions/Models/Experiments:
Date Deposited: 11 Apr 2013 09:09
Last Modified: 11 Apr 2013 09:09
URI: https://oceanrep.geomar.de/id/eprint/21048

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