TP1.1 – Die Rolle des tropischen Atlantiks für Klimaschwankungen im atlantischen Raum

Zirkulationsschwankungen im tropischen Atlantik sind eng mit der Niederschlagsva­riabilität über Afrika oder Südamerika verbunden und damit von großer sozio-ökono­mischer Bedeutung. Das Randstromsystem vor Brasilien ist eine Schlüsselstelle für die Forschung, denn dort sind sowohl die meridionale Umwälzzelle des Atlatiks (AMOC) als auch die subtropischen Zellen (engl. Subtropical Cells – STC) fokussiert und Schwankungen dieser Zirkulationszellen können hier besonders gut erfasst werden. Langzeitbeobachtungen des westlichen Randstromsystems bestehend aus dem Nordbrasilunterstrom (engl. North Brazil Undercurrent, NBUC) und dem Tiefen Westlichen Randstrom (engl. Deep Western Boundary Current – DWBC) werden mit verankerten Sensoren bei 11°S(in den Zeiträumen 2000-2004 und 2013-heute) und schiffsgestützten Messungen bei 11°S und 5°S durchgeführt. Die Stärke und Variabilität der AMOC bei 11°S wird zusätzlich aus Bodendruck­messungen auf beiden Seiten des Atlantiks abgeleitet. Am Äquator bei 23°W ermöglichen inzwischen 15 Jahre verankerte Strömungsmessungen einen wertvollen Einblick in das komplexe äquatoriale Strömungssystem. Hier werden insbesondere auch die Strömungsschwankungen des Äquatorialen Unterstroms (engl. Equatorial Undercurrent – EUC) und damit die Signalausbreitung vom westlichen Rand in die klimarelevante äquatoriale Region erfasst. Zusätzlich erlauben Schiffsmessungen der letzten Jahrzehnte Veränderungen in den Wassermassen des tropischen Atlantiks zu detektieren.

Ziele

  • Weiterführung aller Langzeitbeobachtungen mit den Verankerungsmessungen bei 11°S und 23°W
  • Analyse der verschiedenen Langzeitbeobachtungen im Zusammenhang mit anderen Beobachtungsdaten des RACE-Verbundes, nationaler und internationaler Projekte (z.B. PIRATA)
  • Verständnis der Rolle des tropischen Ozeans für mehrjährige bis multidekadische Klimaschwankungen, Einschätzung von Risiken und Gefah­ren, Überprüfung von Modellen, Verbesserung von Klimavorhersagen

Methoden

Zirkulationsschema des Warmwassers (rote Pfeile) und des Tiefenwassers (blaue Pfeile) im tropischen Atlantik zusammen mit dem Beobachtungsprogramm des TP1.1 – grüne Rhomben markieren Verankerungspositionen, weiße gepunktete Linien markieren Schiffsschnitte. Bei den Warmwasserpfaden wird hier zusätzlich unterschieden zwischen Oberflächenströmungen – wie dem Nordäquatorialen Strom (NEC), dem Kapverdestrom (CVC), dem Nordäquatorialen Gegenstrom und seinem nördlichen Ast (NECC, nNECC), dem Nordbrasilstrom (NBC), dem Guinea Strom (GC), dem Angola strom und –wirbel (AC, AG) sowie den nördlichen, zentralen und südlichen Ästen des Südäquatorialen Stroms (NSEC, cSEC, sSEC) – und thermoklinen Pfaden (gestrichelt) – wie dem Äquatorialen Unterstrom (EUC), den nördlichen und südlichen Äquatorialen Unterströmen (NEUC und SEUC), sowie dem Nordbrasilunterstrom (NBUC). Im Hintergrund ist die Bathymetrie dargestellt. (Bild: GEOMAR Kiel)

PIs

Peter Brandt, GEOMAR Kiel

Marcus Dengler, GEOMAR Kiel

Rebecca Hummels, GEOMAR Kiel

Team

Josefine Herrford, GEOMAR Kiel

Moacyr Araujo, UFPE Recife, Brasilien