Martin, Torge (2003) Räumliche und Zeitliche Variabilität der Arktischen Meereisdynamik. (Diploma thesis), Christian-Albrechts-Universität, Kiel, Germany, 75 pp.

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Abstract

Die Eisdynamik bestimmt die Eisausdehnung und -dicke in großen Bereichen der Arktis und Antarktis und ist daher ein wichtiger Faktor bei der Betrachtung von Meereis. Mit der Bewegung des Eises ist der Transport von Süßwasser und latenter Wärme verbunden. Die Meereisdynamik unterliegt einer Variabilität auf verschiedenen Zeitskalen. Zur Untersuchung der Prozesse müssen zunächst den Anforderungen entsprechende Datensätze gewonnen und validiert werden. Zur Zeit bieten ausschließlich die Ergebnisse numerischer Modelle, wie z.B. die in dieser Arbeit verwendeten Ergebnisse eines dynamisch-thermodynamischen Meereismodells, eine über mehrere Jahrzehnte hinweg geschlossene Zeitreihe aller Meereisgrößen - insbesondere der Eisdrift - für die gesamte Arktis. Aus Driftbojen des IABP und aus Satellitenbildern (hier des SSM/I) abgeleitete Eisdriftfelder liefern zur Validierung des Meereismodells sehr gut geeignete Datensätze.

Ein Schwerpunkt dieser Arbeit sind die Auswirkungen des Windantriebes auf die Eisdrift. Hierbei zeigt sich, dass diese vom Modell besonders in Küstennähe unterschätzt werden. Die Folge sind um 0,02 ms-1 geringere Driftgeschwindigkeiten und die um 0,03 · 10-6 s-1 schwächere Divergenz bzw. Konvergenz. Zudem kommt es im Vergleich zwischen den Datensätzen zu einer teilweisen Verlagerung des großskaligen Driftmusters.

Mit einem sich von 1958 bis 1997 erstreckenden Modelllauf werden Untersuchungen zur räumlichen und zeitlichen Variabilität der arktischen Meereistransporte und der Eisdrift selbst bzw. ihren Zirkulationssystemen vorgenommen. Hierzu wird der Arktische Ozean in sieben, zumeist topographisch vorgegebene Gebiete eingeteilt. Es stellt sich heraus, dass sich Eisexportmaxima durch die Framstraße aufgrund der Entwicklung von lokalen Eisvolumenmaxima innerhalb der Arktis vorab erkennen lassen. Die gesamtarktischen Eisvolumenanomalien von -4 • 103 bis +3 • 103 km3 lassen sich mit zwei windgetriebenen Zirkulationsregimen der arktischen Eisdrift, die sich ungefähr alle 11-15 Jahre wiederholen, in Verbindung bringen.

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