Dynamik der Hydrosphäre: Meeresströmungen, Gezeiten und Wasserkreislauf
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Dynamik der Ozeane (Dynamic Oceanica)
Meeresströmungen
Meeresströmungen sind für die Neuverteilung der von der Sonne aufgenommenen Wärme verantwortlich, basierend auf Unterschieden in der Sonneneinstrahlung (Latitude). Sie sind die wichtigsten Mechanismen für den Wärmetransport der Erde.
Oberflächenströmungen
Wirbel in den Ozeanen sind entweder zyklonal oder antizyklonal.
Tiefseeströmungen
Entstehen durch Unterschiede in der Dichte des Wassers.
Gezeiten (Mare)
Gezeiten sind Verformungen des Meeresspiegels, verursacht durch die Anziehungskraft, die Mond und, zu einem geringeren Anteil, die Sonne auf die Erde ausüben. Während sich die Erde um sich selbst dreht, bewegt sich die Erhöhung des Meerwassers mit ihr. Jeder Punkt an der Küste erlebt Flut, wenn er mit der Erde oder dem Mond ausgerichtet ist, und Ebbe, wenn dies nicht der Fall ist. Da der Mond zweimal pro Erdrotation über jeden Punkt zieht, gibt es 2 Fluten und 2 Ebben.
Land-Wasser-Verteilung
Oberflächengewässer
Oberflächengewässer entstehen durch den Zusammenfluss von Bächen und Flüssen. Diese bilden ein Muster, das einem Baum ähnelt: Der wichtigste Fluss ist der Stamm, die Bäche und Zuflüsse sind die Äste.
Netto-Abfluss
Bäche münden in einen Fluss.
Einzugsgebiet
Die Landoberfläche, die von einem Entwässerungsnetz besetzt ist, d. h. die Oberfläche, deren Grundwasser in denselben Fluss mündet.
Grundwasser
Grundwasser entsteht, wenn Wasser aus Flüssen, Seen oder Meeren durch die Poren von Gesteinen und Sedimenten in die Erde infiltriert, wo es sich bewegen oder speichern kann. Die Gesteinseigenschaften, die dies ermöglichen, sind:
Porosität
Das Verhältnis zwischen dem Hohlraumvolumen und dem Gesamtvolumen des Gesteins.
Permeabilität (Durchlässigkeit)
Die Fähigkeit eines Gesteins, Wasser zirkulieren zu lassen.
Der Wasserkreislauf
Der Wasserkreislauf ist ein geschlossener Kreislauf, in dem das Wasser fließt, da die verschiedenen Komponenten der Hydrosphäre miteinander verbunden sind. Die Phasen des Wasserkreislaufs sind:
Evapotranspiration
Kontinentales und ozeanisches Wasser verdampft durch die Sonne und gelangt als Wasserdampf in die Atmosphäre. Lebewesen geben ebenfalls Wasserdampf durch Transpiration ab. Die Summe dieser Prozesse ist die Evapotranspiration.
Niederschlag
Wenn Wasser aus Meeren und Flüssen verdampft, sammelt es sich in der oberen Atmosphäre in Form von Wasserdampf an und führt zu Niederschlägen wie Regen, Schnee usw.
Abfluss (Runoff)
Das Wasser kehrt auf verschiedenen Wegen in die Ozeane zurück, nämlich durch:
Oberflächenabfluss
Flüsse, Bäche...
Unterirdischer Abfluss
Infiltriertes Wasser im Boden, das ins Meer gelangt.
Wasserhaushalt
Die Beziehung zwischen eindringendem Wasser (Regen) und austretendem Wasser (Evapotranspiration).
Eigenschaften des Meerwassers
Salzgehalt, Temperatur und Dichte sind die wichtigsten chemischen und physikalischen Parameter, die das Verhalten des Meerwassers bestimmen:
Salzgehalt (Salinität)
Die Gesamtmenge gelöster Stoffe in einer bestimmten Menge Wasser. Wird üblicherweise in Gramm Salz pro Kilogramm Probe, d. h. in Promille, ausgedrückt. Der Salzgehalt wird durch das Gleichgewicht zwischen Verdunstung und Niederschlag gesteuert.
Temperatur
Variiert in Oberflächengewässern je nach Breitengrad (*Latitude*). Variiert auch mit der Tiefe des Ozeans.
Dichte
Hängt von Salzgehalt und Temperatur ab. Die Dichte von Meerwasser ist direkt proportional zum Salzgehalt und umgekehrt proportional zur Temperatur.