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Spurenstoffuntersuchungen zur Bildung und Ausbreitung von Wassermassen im subpolaren Nordatlantik

Hildebrandt, Hauke

English Title: Formation and spreading of water masses in the subpolar North Atlantic : A tracer study

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Postscript, German
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Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde ein umfangreicher Spurenstoffdatensatz aus dem subpolaren Nordatlantik erstellt und ausgewertet, der Tritium-, Helium- und Neon- sowie O-18-Messungen umfaßt. Das Hauptaugenmerk galt dabei der Bildung und Ausbreitung der tiefen Wassermassen und deren Variabilität auf Zeitskalen von einigen Jahren. Anhand von Tracermittelwerten, die mit Hilfe eines optimierten Interpolationsverfahrens gewonnen wurden, konnte gezeigt werden, daß die konvektive Neubildung des Labradorseewassers (LSW) sowie seine Ausbreitung westlich des Mittelatlantischen Rückens (MAR) in den Jahren 1994 bis 1997 stagnierte, während die Erneuerung der Zwischenschichten östlich des MAR weiter fortschreitet. Eine Abschätzung der Ausbreitungszeit des LSW vom Irminger- ins Islandbecken bzw. vom Islandbecken in den Rockalltrog ergab < 3 Jahre bzw. 1-2 Jahre, was in Übereinstimmung mit anderen Veröffentlichungen steht. Für die Überstromwassermassen DSOW und ISOW konnte dagegen keine signifikante Zeitabhängigkeit der Stromstärke festgestellt werden. Eine Multiparameteranalyse für den Bereich des Labrador- und des Irmingerbeckens ergab schließlich, daß Mischprozesse zwischen den einzelnen Wassermassen zu einer signifikanten Änderung der Parametereigenschaften entlang der Ausbreitungspfade führen. Die geringe Dynamik der Tritiumeintragsfunktion und die fortgeschrittene Einmischung des Bombentritiums in die gesamte Wassersäule erschwerten allerdings trotz Berücksichtigung der Mischprozesse die Parametrisierung der Ausbreitungsstärke im DWBC.

Translation of abstract (English)

In the presented thesis an extensive data set originating in the subpolar North Atlantic was compiled and analyzed. This set covers measurements of tritium, helium, neon and O-18. The main focus in the analysis was the formation and subsequent spreading of the deep water masses and its variability on time scales of several years. Investigating averaged tracer data that were calculated by use of an optimal interpolation algorithm, it became evident that the convective formation of Labrador Sea Water (LSW) and its spreading west of the Mid Atlantic Ridge (MAR) came almost to an halt in the years between 1994 to 1997, whereas the freshening of the intermediate layer east of the MAR still continues. An estimation of the spreading time between the Irminger and the Iceland Basin as well as between the Iceland Basin and the Rockall Trough yielded < 3 yrs and 1-2 yrs, respectively, well in accordance with results of other publications. The overflows DSOW and ISOW, on the other hand showed no significant temporal trend in their current speed. A multiparameter analysis in the vicinity of the Labrador and Irminger Basin showed clearly that continuous mixing between the various water masses results in an observable modification of the parameter values along their advection paths. However, despite the incorporation of mixing processes in the analysis, the parameterization of the DWBC spreading rate was very much impaired by the currently low gradient of the tritium input function and the substantial inventory of bomb tritium in the whole water column.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Platt, Prof. Dr. Ulrich
Date of thesis defense: 16 July 2001
Date Deposited: 01 Oct 2001 00:00
Date: 2001
Faculties / Institutes: The Faculty of Physics and Astronomy > Institute of Environmental Physics
Subjects: 530 Physics
Controlled Keywords: Meereskunde, Tritium, Tracer Atlantischer Ozean <Nord>, Konvektion
Uncontrolled Keywords: Nordatlantische Oszillation , LSW , DWBCNorth Atlantic Oscillation , LSW , DWBC
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