Der Grönlandsee-Wirbe

Trotz des groben Stationsgitters erkannten Autoren umfassender Arbeiten aus den 70er Jahren (Carmack, 1972 und Carnzack und Aagaard, 1973) eine großskalig zyklonale Zirkulationszelle bis etwa 800 m Tiefe, deren Achse sich zwischen der Sommer- und der Wintersaison um etwa 100 Kilometer nach Osten verlagerte. Koltermann (1991) bestätigt die Beobachtungen Cannacks (1972) und zeigte, da die Oberflächenzirkulatio der Grönlandse von einem zyklonalen Wirbel gepräg wird, der bis in 1700 Meter Tiefe hinabreicht. In der Tiefenwasserschicht soll sich jedoch nach Meinung des Autors ein antizyklonaler Wirbel anschließen dessen Funktion hauptsächlic darin besteht, neugebildetes GSDW zu den Ränder hin zu verteilen, wo es sich anschließen mit dem AODW zu NSDW vermischt.

Um diese These zu prüfen wurden zunächs das geostrophische Geschwindigkeitsfeld wie bei Koltermann (1991) relativ zu 1000 dbar entlang ausgewählte Zonalschnitte bei 75ON berechnet und anschließen die resultierenden Transporte kumulativ von West nach Ost aufaddiert. Zur besseren Übersich wurden zusätzlic noch die Positionen der EGPF und AF aufgetragen, die näherungsweis durch die Lage der maximalen horizontalen Temperatur- und Salzgehaltsgradienten in 50 Meter Wassertiefe angegeben werden (Abb. 7.1.1a bis 7.1.5b).

Auf fün verschiedenen 75ON-Schnitten, die währen der Sommerperiode der Jahre 1990, 1994, 1995, 1997 und 1998 vermessen wurden, ist der zyklonale Grönlandsee-Wirbe deutlich in dem geostro- phischen Geschwindigkeitsfeld zu erkennen. Der kumulative Volumentransport weist währen der Beobacl~tungszeiträum eine signifikante Regelmäßigke in seinem Verlauf auf. In allen Jahren hei~schen übe dem Ostgrönlandschel (17OW bis 13OW) nur geringe Meridionalgeschwindigkeiten vor, die insgesamt einen zu vernachlässigende Anteil am Gesamttransport ausmachen. Zwischen 13OW und 10°W in unmittelbarer Umgebung der EGPF, nehmen die Transporte wegen des nach Süde gerichteten frontalen Jets bis auf übe -2.0 Sv zu. Der größ Teilabschnitt, der sich zwischen den beiden Fronten erstreckt und nach Swift (1986) als Arktische Domän bezeichnet wird, liefert infolge sehr geringer horizontaler Dichtegradienten im Gegensatz zu den Randstrombereichen keine

signifikanten Transportbeiträge Erst beim Erreichen der AF-Region zwischen 4OE und 6OE führe die Unterschiede im Massenaufbau westlich und östlic der Front zu starken nach Norden gerichteten Transporten. Im Vergleich zum EGC zeigt das geostrophische Geschwindigkeitsfeld des W S C eine weitaus größe räumlich und zeitliche Variabilität Diese äuße sich vor allem in dem von Jahr zu Jahr stark variierenden Auftreten barokliner Wirbel und Strombänder

Insgesamt bestätige auch die Daten dieser Arbeit das Vorkommen eines zyklonalen Wirbels im geostrophischen Geschwindigkeitsfeld. Bezüglic seiner Tiefenverteilung muà jedoch die Ansicht Koltermanns revidiert werden, wenn die zuvor in dieser Arbeit berechneten absoluten Strömungsfelde zugrunde gelegt werden.

Weil Koltermann (1991) fü die Untersuchung des barotropen Geschwindigkeitsfeldes keine direkten Strömungsmessunge zur Verfügun standen, mußt er auf Strornmeßzeitreihe zurückgreifen die von Aagaard et al. (1985b) und Hanzlick (1983) in der Framstraß bei etwa 79ON gewonnen wurden.

Es wird mit Hilfe der aktuellen Untersuchungsergebnisse gezeigt, da der von Koltermann (1991) postulierte antizyklonale Tiefenwirbel in den letzten Jahren nicht beobachtet werden konnte und da zudem die von ihm gemachten Annahmen und Berechnungen die Existenz dieser Wirbelstruktur insgesamt in Frage stellen. Dazu wird auf die 7S0N-Schnitte der Jahre 1997 und 1998 zurückgegriffen die sich vom Ostgrönländisch Kontinentalschelf übe das Grönlandbecke bis zum Barentsseeschelf erstrecken. Ein Blick auf die Abbildungen 6.1.1.1.2 und 6.1.1.1.6 sowie die Tabellen 6.1.1.1.2 und 6.1.1.1.5 zeigt, da wegen der hohen barotropen Geschwindigkeitsanteile sowohl im EGC als auch im WSC die Wassermassentransporte in allen Tiefenniveaus nach Süde bzw. nach Norden gerichtet sind. Wird desweiteren ein Vergleich zwischen den geostrophischen und den absoluten Geschwindig- keiten vorgenommen, so ist festzustellen, da lediglich die oberen 1000 bis 1500 Meter der Rand- strombereiche ein signifikantes haroklines Signal aufweisen. Unterhalb dieses Tiefenniveaus sind die Strömunge näherungsweis als rein barotrop zu betrachten. Daher liefert Koltermanns Versuch, das geostrophische Geschwindigkeitsfeld in 3000 bzw. 2000 Meter Wassertiefe relativ zu 1000 dbar zu berechnen, ein unrealistisches Bild der Tiefenzirkulation. Darübe hinaus zeigt sich, da die von ihm hinzugenommenen Strömungsmessunge keinesfalls als barotrope Referenzwerte fü die Berechnung des absoluten Strömungsfelde ausreichen. Das Strömungsfel des WSC bei 7S0N ist nämlic durch eine hohe räumlich und auch zeitliche Variabilitä charakterisiert. Meso- und kleinskaligere Strukturen, wie beispielsweise Wirbel und Strombänder präge diesen Randstrom. Wie festgestellt wurde, könne die barotropen Geschwindigkeitsanteile übe die gesamte Breite stark variieren.

Direkte Geschwindigkeitsmessungen einzelner Strornrneßverankerunge eignen sich deshalb nicht als Referenzwerte, man benötig vielmehr die ADCP-gestützte barotropen Geschwindigkeiten. Weil die vorangegangenen Untersuchungen die Existenz des antizyklonalen Tiefenwirbels nicht bestätigen muà es eine andere Erklärun fü die laterale Advektion des GSDW von seinem Entstehungsgebiet bis zu seinen Ränder geben.

7. Bewertung

Geostrophische Geschwindigkeit 1 cm *'s

-16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 geo. Läng Kumulativer Volumentransport uber 75ON

-16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 geo Läng

Abb. 7.1.la und 7.1.1b Geostrophische Geschwindigkeit (relativ zu 1000 dbar)

Kumulativer geostrophischer Volumentransport übe 75ON (1990)

Geostrophische Geschwindigkeit 1 cm s"'

geo. Läng Kumulativer Volumentransport uber 75"N

geo Läng

Abb. 7.1.2a und 7.1.2b Geostrophische Geschwindigkeit (relativ zu 1000 dbar)

Kumulativer geostrophischer Volumentransport übe 75ON (1994)

[Eine Farbversion der Abbildungen kann unter der vorne aufgeführte Adresse bezogen werden.]

Geostrophische Geschwindigkeit I cm s"'

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 g e o Läng

Kumulativer Volumentransport Ãœbe 75'N

-35 0 - ^{-30 0}

-40 0 - ^-35.0

-45.0 - -40 0 -50.0 - -45.0 -55 0 - ^-50.0

s EGPF - 6 0 0 - - 5 5 0

-5 < - w o

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 geo Läng

Abb. 7.1.3a und 7.1.3b Geostrophische Geschwindigkeit (relativ zu 1000 dbar)

Kumulativer geostrophischer Volumentransport übe 75ON (1995)

Geosirophische Geschwindigkeit I cm s"'

Kumulativer Volumentransport Ãœbe 75'N

5

6

8 0

>*

-5

-14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 geo. Läng

Abb. 7.1.4a und 7.1.4b Geostrophische Geschwindigkeit (relativ zu 1000 dbar)

Kumulativer geostrophischer Volumentransport übe 75ON (1997)

[Eine Farbversion der Abbildungen kann unter der vorne aufgeführte Adresse bezogen werden.]

7. Bewertung

Geostrophlsche Geschwindigkeit I c m s"'

-16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 g e o Läng

Kumulativer Volumentransport übe 75'N

N

>

- S EGPF

AF

-16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 geo. Lange

Abb. 7.1.5a und 7.1.5b Geostrophische Geschwindigkeit (relativ zu 1000 dbar)

Kumulativer geostrophischer Volumentransport übe 75ON (1998)