6. Strömungen aus dem Weltraum messen
Globale Messungen?
Die großen Meeresströmungen sind das Ergebnis des Zusammenwirkens von Wind und Dichteunterschieden im Wasser.
Mit einem Drifter kann man die Geschwindigkeit einer Strömung messen: man misst die Zeit, die er braucht, um eine bestimmte Entfernung zurückzulegen. Neben Driftern werden auch Strömungsmesser für direkte Messungen eingesetzt; das Wasser bring einen kleinen Propeller in Rotation, dessen Drehzahl ein Maß der Strömungsgeschwindigkeit ist. ADCP (acoustic doppler current profiler) funktionieren mit Schallpulsen: man misst das Echo, das an Teilchen, die im Wasser treiben, entsteht, und bestimmt die Schallfrequenz, die gegenüber dem ausgesandten Schall durch den Doppler-Effekt verschoben ist. Aus der größe der Verschiebung kann die Geschwindigkeit der Teilchen berechnet werden.
Zu wenig Daten?
Leider können solche lokale Messmethoden nicht alle Weltmeere umfassen. Dafür müssten alle Instrumente oder Drifter, sowieo die Schiffe, mit denen sie transportiert werden, genau an Ort und Stelle sein, wo eine Strömungsmessung benötigt wird. Und die Weltmeere sind riesig – sie bedecken 71% der Erdoberfläche – mit vielen unzugänglichen und unwirtlichen Gegenden, wie zum Beispiel dem Südlichen Ozean.
In gewissem Umfang können Argo-Floats eingesetzt werden; dennoch läßt die existierende Flotte aus 3.000 Bojen immer noch einige Lücken aus. Da sie nur passiv mit der Strömung treiben, können sie nicht zu Stellen dirigiert werden, wo eine Messung vielleicht erforderlich ist.
Wahrscheinlich werden Sie jetzt denken, dass eine detailgetreue Aufnahme, ähnlich einem ‘Schnappschuss’, aller Meeresströmungen auf dem gesamten Globus so gut wie unmöglich ist.
Denken Sie noch mal nach!
Längst haben Meeresforscher erkannt, dass die Oberflächenströmungen die Höhe des Meeresspiegels beeinflussen. Sie erzeugen Beulen (Hügel) und Dellen (Täler) auf der Meeresoberfläche, Schwankungen, die nicht eintreten wüden, wäre das Wasser unbeweglich.
Nicht ganz so flach, wie Sie glauben!
Mit anderen Worten, unter der Auswirkung von Meeresströmungen ist die Meeresoberfläche keine perfekte Horizontale mehr – sie hat eine kaum wahrnehmbare Neigung. Je stärker die Strömung ist, desto größer ist die Neigung: folglich, wenn wir die Neigung messen können, können wir auch die Oberflächenströmung abschätzen.
Nicht mit bloßem Auge sichtbar?
Denken Sie aber nicht, Sie könnten die Oberflächenneigung mit bloßem Auge erkennen! Auch bei den stärksten Strömungen beträgt die Neigung nicht mehr als 2 cm Höhendifferenz auf einer Strecke von 1 km. Selbst bei den Hauptströmungen wie dem Golfstrom oder dem Kuroshio beträgt der ‘Sprung’ zwischen den beiden Seiten nur einige Meter auf einer Strecke von mehreren hundert Kilometern.
Das Großartige daran ist, dass diese kleinen Schwankungen des Meeresspiegels aus dem Weltraum ganz deutlich zu beobachten sind – mit einem Instrument, genannt Radaraltimeter.
