Oberflächenströmen

Oberflächenströmen sind horizontale Strömungen der oberen Hydroschicht der Ozeane, die sich aufgrund von Wind, Dichte- und Druckunterschieden sowie der Erdrotation bilden. Die Hauptantriebskraft ist der Wind, der durch die oberflächennahe Wasserschicht Scherkräfte erzeugt. In der Ekman-Schicht führt die Corioliskraft zu einer spiralförmigen Verlagerung der Strömung mit zunehmender Tiefe; der mittlere Transport der Oberflächenwassermassen weicht in der Regel rechtwinklig zum Wind ab. Über das gesamte obere Wasservolumen ergibt sich oft eine horizontale Massenbewegung, die als Ekman-Transport bezeichnet wird. Geostrophische Oberflächenströmungen entstehen, wenn Druckgradienten, oft verursacht durch Erhöhung der Meerespiegeloberfläche, das Gleichgewicht zwischen Corioliskraft und Druckgradienten herstellen. Diese Strömungen sind an der Bildung großer Meereswirbel und Gyren maßgeblich beteiligt und transportieren erhebliche Mengen Wärme und Salz über große Entfernungen. Typische Beispiele sind der Golfstrom im Nordatlantik, der Kuroshio im Westpazifik und äquatoriale Oberflächenströmungen, die durch die Rotationskräfte und die Verdrängung durch Passatwinde gesteuert werden.

Oberflächenströme werden mithilfe von Satellitenaltimetrie, moorings, Driftern und Unterwasserfahrzeugen überwacht. Numerische Modelle basieren auf den Navier-Stokes-Gleichungen mit Corioliskraft und Turbulenzparametrisierung; sie verwenden die Shallow-Water- oder Gezeitengleichungen, um die Dynamik der Oberflächenschichten abzubilden. Die Strömung beeinflusst Klima, Marine Ökosysteme und menschliche Aktivitäten wie Schifffahrt und Fischerei.