Obwohl die Ozeanzirkulation für das Auge nicht sichtbar ist, ist sie einer der wichtigsten Klimaregulatoren auf dem Planeten und für das Überleben des Meereslebens von entscheidender Bedeutung. Wenn Sie nach einer Oberflächenströmungsdefinition suchen, ist dies jede Strömung, die sich bis zu einer Tiefe von etwa 400 Metern erstreckt. Segler müssen bei der Routenplanung die Meeresströmungen an der Oberfläche berücksichtigen, um nicht vom Kurs abzukommen. Einige dieser Strömungen sind nur lokale Wirbel, andere sind riesig. Der Golfstrom, der im Nordatlantik fließt, ist eine Oberflächenströmung, die 4.500-mal mehr Wasser transportiert als der Mississippi. Eine Reihe natürlicher Bedingungen und Prozesse erzeugen Meeresoberflächenströmungen, darunter Wind, Temperaturgradienten, Schwerkraft, Salzgehaltsunterschiede und Erdbeben.
Der Einfluss von Wind auf die Wasserströmung
Wer an einem windigen Tag einen See beobachtet hat, kann nicht anders, als von der sichtbaren Wirkung auf der Wasseroberfläche beeindruckt zu sein. Wind erzeugt Wellen, die gegen Landformen und Hindernisse im Wasser prallen und die ruhige Oberfläche im Allgemeinen in einen Kessel voller Aktivität verwandeln. Die sichtbare Wellenbewegung erzeugt auch eine Wasserströmung unter der Oberfläche, und wenn Sie an einem windigen Tag schwimmen gehen, können Sie diese Strömung spüren.
Das gleiche passiert, wenn starke Winde Oberflächenaktivität auf den Ozeanen erzeugen. Einige der Winde sind ewige planetarische Merkmale, die durch eine Kombination des Coriolis-Effekts erzeugt werden, der ist ein Ergebnis der Erdrotation und Temperaturunterschiede zwischen kalter arktischer Luft und warmer tropischer Luft. Diese Winde werden Passatwinde genannt. Sie wehen auf 30 Grad nördlicher und südlicher Breite und tragen dazu bei, so große Meeresströmungen wie den Golfstrom anzutreiben. Darüber hinaus tragen durch Stürme erzeugte Winde zu temporären Strömungen bei, die an verschiedenen Orten auftreten.
Temperaturunterschiede in den Ozeanen
Wenn warme und kalte Luft aufeinander treffen, steigt die warme Luft auf, kalte Luft strömt darunter hindurch und es entsteht eine Windströmung. Ähnliches passiert, wenn in den Ozeanen warmes Wasser auf kaltes Wasser trifft, aber anstelle von Wind erzeugt die Wechselwirkung eine Wasserströmung. Da die Meerestemperatur an der Oberfläche weniger gleichmäßig ist als in der Tiefe, handelt es sich bei den durch Temperaturunterschiede entstehenden Strömungen in der Regel um Meeresströmungen an der Oberfläche. Die Wärme der Sonne trägt in erster Linie zum Temperaturgradienten bei, der die Ozeanzirkulation antreibt.
Dichtes Wasser sinkt, während weniger dichtes Wasser aufsteigt
Warmes Wasser steigt auf, weil es weniger dicht ist als kaltes Wasser, so dass die Schwerkraft eine Rolle bei der Erzeugung von Meeresströmungen spielt. Kaltes Wasser wiegt pro Volumeneinheit mehr als warmes Wasser, daher übt die Schwerkraft eine größere Kraft darauf aus. Der Salzgehalt beeinflusst auch die Dichte, und auch er hat eine Rolle bei der Erzeugung von Meeresoberflächenströmungen. Das durchschnittlicher Salzgehalt des Meerwassers beträgt 35 Teile pro Tausend oder etwa 3,5 Prozent. Diese Zahl schwankt aus verschiedenen Gründen, und einer der wichtigsten ist die Zugabe von Süßwasser an den Mündungen großer Flüsse. Zum Beispiel ist der Wasserabfluss aus dem Amazonas so stark, dass man ihn aus dem Weltraum über Hunderte von Kilometern in den Atlantischen Ozean sehen kann.