Golfstrom – Wikipedia

Eine warme, schnelle Atlantikströmung, die aus dem Golf von Mexiko stammt, fließt um die Spitze Floridas entlang der Ostküste der Vereinigten Staaten, bevor sie den Atlantik überquert

Oberflächentemperaturen im westlichen Nordatlantik. Die nordamerikanische Landmasse ist schwarz und dunkelblau (kalt), während der Golfstrom rot (warm) ist. Quelle: NASA

Das GolfstromZusammen mit seiner nördlichen Ausdehnung ist der Nordatlantikdrift eine warme und schnelle Atlantikströmung, die ihren Ursprung im Golf von Mexiko hat und sich bis zur Spitze Floridas erstreckt und den Ostküsten der Vereinigten Staaten und Neufundlands folgt, bevor sie den Atlantik überquert als der Nordatlantikstrom. Der Prozess der westlichen Intensivierung führt dazu, dass der Golfstrom vor der Ostküste Nordamerikas eine nach Norden beschleunigende Strömung ist. Um ungefähr 40 ° 0’N 30 ° 0’W/.40.000 ° N 30.000 ° W./. 40.000; -30.000Es teilt sich in zwei Teile, wobei der nördliche Strom, der Nordatlantikdrift, nach Nordeuropa und der südliche Strom, der Kanarische Strom, vor Westafrika zirkulieren.

Der Golfstrom beeinflusst das Klima der Ostküste Nordamerikas von Florida bis Neufundland und der Westküste Europas. Obwohl es in letzter Zeit eine Debatte gegeben hat,^[1] Es besteht Konsens darüber, dass das Klima in Westeuropa und Nordeuropa aufgrund des Nordatlantikstroms wärmer ist als in anderen Gebieten mit ähnlichem Breitengrad. Es ist Teil des Nordatlantik-Gyre. Seine Präsenz hat zur Entwicklung starker Wirbelstürme aller Art sowohl in der Atmosphäre als auch im Ozean geführt. Der Golfstrom ist auch eine bedeutende potenzielle Quelle für die Erzeugung erneuerbarer Energie.

Geschichte[edit]

Die europäische Entdeckung des Golfstroms geht auf die Expedition von Juan Ponce de León im Jahr 1512 zurück, nach der er von spanischen Schiffen, die von der Karibik nach Spanien fuhren, weit verbreitet wurde.^[2] In einer Zusammenfassung des Reiseprotokolls von Ponce de León vom 22. April 1513 heißt es: “Eine Strömung, bei der sie, obwohl sie starken Wind hatten, nicht vorwärts, sondern rückwärts fahren konnten, und es scheint, dass sie gut vorankamen; am Ende war es so bekannt, dass die Strömung stärker war als der Wind. “^[3]

Benjamin Franklin interessierte sich für die Zirkulationsmuster im Nordatlantik. Während seines Aufenthalts in England hörte Franklin 1768 eine merkwürdige Beschwerde des Colonial Board of Customs: Warum brauchten britische Pakete mehrere Wochen länger, um von England nach New York zu gelangen, als ein durchschnittliches amerikanisches Handelsschiff, um Newport, Rhode Island, zu erreichen? Die Handelsschiffe verließen London und mussten die Themse und dann die Länge des Ärmelkanals hinunterfahren, bevor sie über den Atlantik fuhren, während die Pakete von Falmouth in Cornwall abfuhren.^[4]

Franklin bat Timothy Folger, einen Walfangkapitän von Nantucket Island, um eine Antwort. Folger erklärte, dass Handelsschiffe routinemäßig die Strömung überquerten – was durch das Verhalten der Wale, die Messung der Wassertemperatur und Änderungen der Wasserfarbe identifiziert wurde -, während die Kapitäne der Postpakete dagegen liefen.^[4] Franklin ließ Folger den Pfad der Strömung auf einer Karte des Atlantiks skizzieren und Hinweise hinzufügen, wie die Strömung beim Segeln von England nach Amerika vermieden werden kann. Franklin leitete die Karte dann an Anthony Todd weiter, den Sekretär der britischen Post.^[4] Franklins Golfstromkarte wurde 1769 in London gedruckt, aber von britischen Seekapitänen größtenteils ignoriert.^[5] Eine Kopie der Karte wurde zwischen 1770 und 1773 in Paris gedruckt, und eine dritte Version wurde 1786 von Franklin in Philadelphia veröffentlicht.^[6][7]

Eigenschaften[edit]

Der eigentliche Golfstrom ist eine westlich verstärkte Strömung, die hauptsächlich durch Windstress angetrieben wird.^[8] Die Nordatlantikdrift wird dagegen weitgehend von der thermohalinen Zirkulation angetrieben. 1958 stellte der Ozeanograph Henry Stommel fest, dass “tatsächlich sehr wenig Wasser aus dem Golf von Mexiko im Strom ist”.^[9] Durch den Transport von warmem Wasser nach Nordosten über den Atlantik wird Westeuropa und insbesondere Nordeuropa wärmer als sonst.^[10]

Bildung und Verhalten[edit]

Vor der Küste Zentralafrikas fließt ein Meerwasserfluss, der als Atlantic North Equatorial Current bezeichnet wird, nach Westen. Wenn dieser Strom mit der nordöstlichen Küste Südamerikas interagiert, teilt sich der Strom in zwei Zweige. Einer geht in die Karibik über, während ein zweiter, der Antillenstrom, nördlich und östlich von Westindien fließt.^[11] Diese beiden Zweige schließen sich nördlich der Straße von Florida wieder an.

Die Passatwinde wehen in den Tropen nach Westen,^[12] und die Westwinde wehen in mittleren Breiten nach Osten.^[13] Dieses Windmuster belastet die subtropische Meeresoberfläche mit einer negativen Kräuselung über dem Nordatlantik.^[14] Der resultierende Sverdrup-Transport ist äquatorwärts.^[15]

Aufgrund der Erhaltung der potenziellen Wirbel, die durch die sich nach Norden bewegenden Winde an der westlichen Peripherie des subtropischen Kamms verursacht werden, und der erhöhten relativen Wirbel des sich nach Norden bewegenden Wassers wird der Transport durch eine enge, sich beschleunigende Strömung in Richtung Pol ausgeglichen. Dieser fließt entlang der Westgrenze des Ozeanbeckens und überwiegt die Reibungseffekte mit dem Westgrenzstrom. Er wird als Labradorstrom bezeichnet.^[16] Die Erhaltung potenzieller Wirbel verursacht auch Biegungen entlang des Golfstroms, die gelegentlich abbrechen, wenn sich die Position des Golfstroms ändert, und getrennte warme und kalte Wirbel bilden.^[17] Dieser als westliche Intensivierung bekannte Gesamtprozess führt dazu, dass die Strömungen an der Westgrenze eines Ozeanbeckens wie dem Golfstrom stärker sind als an der Ostgrenze.^[18]

Infolgedessen ist der resultierende Golfstrom eine starke Meeresströmung. Es transportiert Wasser mit einer Geschwindigkeit von 30 Millionen Kubikmetern pro Sekunde (30 Sverdrups) durch die Florida Straits. Wenn es südlich von Neufundland vorbeifährt, steigt diese Rate auf 150 Sverdrups.^[19] Das Volumen des Golfstroms stellt alle Flüsse in den Schatten, die zusammen in den Atlantik münden, was insgesamt 0,6 Sverdrups entspricht. Es ist jedoch schwächer als der antarktische Zirkumpolarstrom.^[20] Angesichts der Stärke und Nähe des Golfstroms sind Strände entlang der Ostküste der Vereinigten Staaten möglicherweise anfälliger für große Anomalien des Meeresspiegels, die sich erheblich auf die Küstenerosionsraten auswirken.^[21]

Der Golfstrom ist in der Regel 100 Kilometer breit und 800 Meter bis 1.200 Meter tief. Die aktuelle Geschwindigkeit ist in der Nähe der Oberfläche am schnellsten, wobei die Höchstgeschwindigkeit typischerweise etwa 2,5 Meter pro Sekunde (5,6 Meilen pro Stunde) beträgt.^[22] Auf dem Weg nach Norden wird das vom Golfstrom transportierte warme Wasser verdunstet gekühlt. Die Kühlung ist windgetrieben: Wind, der sich über das Wasser bewegt, verursacht Verdunstung, kühlt das Wasser und erhöht seinen Salzgehalt und seine Dichte. Wenn sich Meereis bildet, werden Salze aus dem Eis herausgelassen, ein Prozess, der als Soleausschluss bekannt ist.^[23] Diese beiden Prozesse erzeugen dichteres und kälteres Wasser (genauer gesagt Wasser, das bei einer niedrigeren Temperatur noch flüssig ist). Im Nordatlantik wird das Wasser so dicht, dass es durch weniger salziges und weniger dichtes Wasser zu sinken beginnt. (Die konvektive Wirkung ähnelt einer Lavalampe.) Dieser Abfluss von kaltem, dichtem Wasser wird Teil des Tiefwassers des Nordatlantiks, eines nach Süden fließenden Stroms.^[24] In der Strömung liegt sehr wenig Seetang, obwohl der Seetang im Osten in Gruppen liegt.^[25]

Im April 2018 wurden zwei Studien in veröffentlicht Natur ^[26][27] stellte fest, dass der Golfstrom seit mindestens 1.600 Jahren am schwächsten ist.^[28]

Lokalisierte Effekte[edit]

Der Golfstrom hat Einfluss auf das Klima der Florida-Halbinsel. Der Teil vor der Küste Floridas, der als Florida Current bezeichnet wird, hält im Winter eine durchschnittliche Wassertemperatur von mindestens 24 ° C (75 ° F) aufrecht.^[29] Ostwinde, die sich über dieses warme Wasser bewegen, bewegen warme Luft über den Golfstrom ins Landesinnere.^[30] Dies trägt dazu bei, dass die Temperaturen im Winter im gesamten Bundesstaat milder bleiben als anderswo im Südosten der USA. Auch die Nähe des Golfstroms zu Nantucket, Massachusetts, trägt zu seiner Artenvielfalt bei, da es die nördliche Grenze für südliche Pflanzenarten und die südliche Grenze für nördliche Pflanzenarten darstellt, wobei Nantucket im Winter wärmer ist als das Festland.^[31]

Der Nordatlantikstrom des Golfstroms trägt zusammen mit ähnlichen warmen Luftströmungen dazu bei, dass Irland und die Westküste Großbritanniens einige Grad wärmer als der Osten bleiben.^[32] Der Unterschied ist jedoch auf den westlichen Küsteninseln Schottlands am dramatischsten.^[33] Entlang der norwegischen Küste tritt eine spürbare Auswirkung des Golfstroms und der starken Westwinde (angetrieben durch das warme Wasser des Golfstroms) auf Europa auf.^[10] Die nördlichen Teile Norwegens liegen in der Nähe der Arktis, die im Winter größtenteils mit Eis und Schnee bedeckt ist. Fast die gesamte norwegische Küste ist jedoch das ganze Jahr über frei von Eis und Schnee.^[34] Der Erwärmungseffekt des Golfstroms hat es ermöglicht, ziemlich große Siedlungen an der Küste Nordnorwegens zu entwickeln und zu erhalten, einschließlich Tromsø, der drittgrößten Stadt nördlich des Polarkreises. Vom Golfstrom erwärmte Wettersysteme driften nach Nordeuropa und erwärmen auch das Klima hinter den skandinavischen Bergen.

Einfluss auf die Zyklonbildung[edit]

Der warme Wasser- und Temperaturkontrast am Rande des Golfstroms erhöht häufig die Intensität tropischer oder sonstiger Wirbelstürme. Die Erzeugung tropischer Zyklone erfordert normalerweise Wassertemperaturen von mehr als 26,5 ° C (79,7 ° F).^[35] Vor allem im Juli kommt es am Golfstrom häufig zu tropischen Wirbelstürmen. Stürme ziehen nach Westen durch die Karibik und bewegen sich dann entweder nach Norden und biegen in Richtung der Ostküste der Vereinigten Staaten ab oder bleiben auf einer Spur nach Nordwesten und treten in den Golf von Mexiko ein.^[36] Solche Stürme können starke Winde und weitreichende Schäden an den Südostküstengebieten der Vereinigten Staaten verursachen. Der Hurrikan Sandy im Jahr 2012 war ein aktuelles Beispiel für einen Hurrikan, der über den Golfstrom zieht und an Stärke gewinnt.^[37]

Es wurde gezeigt, dass sich starke extratropische Wirbelstürme während der kalten Jahreszeit entlang einer flachen Frontalzone, die vom Golfstrom erzwungen wird, erheblich vertiefen.^[38]Subtropische Wirbelstürme neigen auch dazu, sich in der Nähe des Golfstroms zu erzeugen. 75 Prozent dieser zwischen 1951 und 2000 dokumentierten Systeme bildeten sich in der Nähe dieser Warmwasserströmung, wobei in den Monaten Mai und Oktober zwei jährliche Aktivitätsspitzen auftraten.^[39] Unter dem Golfstrom bilden sich Wirbelstürme im Ozean, die sich bis zu 3.500 Meter unter der Meeresoberfläche erstrecken.^[40]

Mögliche erneuerbare Energiequelle[edit]

Die theoretische maximale Energiedissipation aus dem Golfstrom durch Turbinen liegt im Bereich von 20 bis 60 GW.^[41][42] Ein Vorschlag, der theoretisch Strom liefern könnte, der mit mehreren Kernkraftwerken vergleichbar ist, würde ein Feld von Unterwasserturbinen einsetzen, die 300 Meter unter der Mitte des Kerns des Golfstroms angeordnet sind.^[43]Die Wärmeenergie des Ozeans könnte auch zur Stromerzeugung genutzt werden, indem der Temperaturunterschied zwischen kaltem Tiefwasser und warmem Oberflächenwasser genutzt wird.^[44]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

Weiterführende Literatur[edit]

Externe Links[edit]