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Unterabschnitte


2. Verwendete Daten

Zur Übersicht sind in Tabelle 2.1, aufgeteilt nach den Untersuchungsregionen, die Kurzbezeichnungen der Datensätze sowie die zur Verfügung stehenden Parameter aufgezeigt. Alle Datensätze enthalten Salzgehalt, Temperatur und Sauerstoff als Parameter. Die Parameter wurden auf gleiche Einheiten konvertiert: Temperatur in $^{\circ }$C, Salzgehalt in psu, Sauerstoff in $\mu $molkg$^{-1}$, Nährstoffe (Nitrat NO$_3$, Phosphat PO$_4$) in $\mu $molkg$^{-1}$, Silikat (H$_4$SiO$_4$) in $\mu $molkg$^{-1}$. Die FCKW Daten wurden relativ zur SIO 93 Skala transformiert (14).


Tabelle 2.1: Übersicht zu den in der Arbeit verwendeten Datensätzen, aufgeteilt nach Untersuchungsregionen. Temperatur, Salzgehalt und Sauerstoff sind als Parameter in allen hydrographischen Datensätzen vorhanden. $\times $ = Parameter ist vorhanden, (-) = Parameter nur an wenigen Messpunkten vorhanden,- = Parameter ist nicht vorhanden.
    Parameter  
Region Datensatz NO$_3$ PO$_4$ H$_4$SiO$_4$ FCKW Zeitraum
Gesamter Ozean SAC $\times $ $\times $ $\times $ - Klimatologie
  WOA (-) $\times $ $\times $ - Klimatologie
  Reid (-) $\times $ $\times $ - 1930-1980
Subtropenwirbel I5 $\times $ $\times $ $\times $ F-11, F-12 Nov. - Dez. 1987
  I5 Ost $\times $ $\times $ $\times $ - Mär. - Apr. 1995
  I8 $\times $ $\times $ $\times $ F-11, F-12 Dez. 1994 - Jan. 1995
Indopazifischer JADE89 $\times $ $\times $ $\times $ F-11 Apr. - Sep. 1989
Einstrom FR03/88 $\times $ $\times $ $\times $ - Mär. 1988
  FR09/87 $\times $ $\times $ $\times $ - Okt. 1987
Arabische See M32/1 - - - F-11, F-12 Mär. - Apr. 1995
  M32/4 $\times $ $\times $ $\times $ F-11, F-12 Jun. - Jul. 1995
  M32/6 - - - F-11, F-12 Aug. - Sept. 1995
Tropischer Indik I2 $\times $ $\times $ $\times $ - Dez. 1995 - Jan. 1996
80$^{\circ }$Ost Schnitt FR08/94 $\times $ $\times $ $\times $ - Aug. - Sep. 1994
  I5 Ost $\times $ $\times $ $\times $ - Mär. - Apr. 1995
Atmosphäre SOC siehe Text Klimatologie

2.0.0.1 Gesamter Ozean

Zur Untersuchung klimatologischer Verhältnisse wurden zwei auf einem 1$^{\circ }$$\times $1$^{\circ }$ Gitter vorliegende Datensätze und ein Satz unregelmäßig verteilter Beobachtungsdaten verwandt.

Interpolierte Daten:
(1) Im ``World Ocean Atlas 94'' (WOA) (66,67,10) liegen Salzgehalt und Temperatur in monatlichen, saisonalen und mittleren Daten vor. Die Daten sind räumlich mit einem Objektive-Analyse Verfahren und vertikal auf Standardtiefen interpoliert (siehe z.B. 66). Das angewandte Interpolationsschema führt besonders im Bereich von Fronten zum ``Verschmieren'' von Gradienten im Tracerfeld (68). Der Datensatz wurde daher in der vorliegenden Arbeit nur benutzt, wenn eine hohe zeitliche Auflösung erforderlich war.
(2) Im SAC Datensatz (32) liegen alle Tracer nur als Jahresmittelwert vor (siehe Tabelle 2.1). Die Daten wurden auf neutralen Flächen (81) mit einem Objektive-Analyse Verfahren interpoliert und später auf Standardtiefen gebracht. So konnte auch in Frontalzonen die Charakteristik der Tracer erhalten bleiben. Eine aufwendige Qualitätskontrolle bezüglich der Vergleichbarkeit von historischen Daten wurde durchgeführt.

Abbildung 2.1: Der Reid/Mantyla Datensatz.
\includegraphics [width=11cm]{daten/cruise_reid.eps}

Beobachtungsdaten:
Als historischer Datensatz von Beobachtungsdaten wurde der Reid und Mantyla Datensatz des SIO (J. Reid und A. Mantyla, Scripps Institute of Oceanography, USA) benutzt (Abbildung 2.1). Die Daten stammen aus den Jahren 1930 bis 1980, wobei im Indischen Ozean etwa 10.000 Einzelmessungen vorliegen. Die Daten sind ``per Hand'' korrigiert und beim Scripps Institut frei verfügbar ( Sarilee Anderson, SIO, persönl. Mitteilung). Die Genauigkeit der Messungen wird nicht angegeben.

2.0.0.2 Subtropenwirbel

Der Bereich des Subtropenwirbels wurde durch drei Datensätze abgedeckt: I5 (154), I5 Ost (Südteil 145) und I8 (45), die alle im Rahmen des WOCE Projekts gewonnen wurden. Die Qualität der Messungen entspricht dem WOCE Standard (164). Die Daten konzentrieren sich auf den Zentralen- (I5 Ost) sowie den Süd- bis Südostteil (I8, I5) des Wirbels. Es liegen neben Temperatur, Salzgehalt und Sauerstoff auch Nährstoffe und, bis auf I5 Ost, auch FCKW Daten vor.

Abbildung 2.2: Daten im Subtropenwirbel: I5 (Kreise), I8 (Dreiecke) und I5 Ost (Sterne).
\includegraphics [width=10cm]{daten/cruise_sub.eps}

2.0.0.3 Indopazifischer Einstrom

Der Indopazifische Einstrom wurde mit Daten des französischen JADE ( Java Australia Dynamic Experiment) (23, JADE89) sowie mit Daten des IfM Hamburg in Zusammenarbeit mit der CSIRO (Australia's Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) FR09/87 und FR03/88 untersucht (12).

Abbildung 2.3: Daten in der Region des Indopazifischen Einstroms: JADE89 (Sterne), FR03/88 (Dreiecke) und FR09/87 (Punkte).
\includegraphics [width=8cm]{daten/map_through.eps}

Beide Datensätze beinhalten Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff und Nährstoffe. Die JADE89 Daten beinhalten zusätzlich noch FCKW (F-11) Daten. Die Qualität der Daten entspricht dem WOCE Standard (164).

2.0.0.4 Tropischer Indischer Ozean

Die Daten entlang des Zonalschnittes I2 bei ca. 8$^{\circ }$S wurden im WOCE Experiment zur Untersuchung der großskaligen Wärmetransporte im tropischen Indischen Ozean aufgenommen. Transportabschätzungen über Inverse Methoden als auch Besonderheiten der Tiefenzirkulation sollten abgeleitet werden (B. Warren, Fahrtbericht). Es liegen Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff und Nährstoffe vor.

Abbildung 2.4: Stationsverteilung entlang des I2 Schnittes.
\includegraphics [width=13cm]{daten/map_i2.eps}

2.0.0.5 Arabische See

In der Arabischen See standen drei WOCE Datensätze der FS METEOR zur Verfügung (M32/1,4 und 6; 124). Die Arabische See zählte zu den ``Special Survey Areas'' des WOCE Projekts, und die Region wurde mehrmals sehr intensiv beprobt. Hintergrund war die Beobachtung der zeitlichen Entwicklung der Oberflächenströmung in der Arabischen See in unterschiedlichen Monsunphasen. Leider wurden nur auf einer Fahrt (M32/4) in Zusammenarbeit mit JGOFS (Joint Global Ocean Flux Study) zusätzlich zu Temperatur, Salz und Sauerstoff auch Nährstoffdaten aufgenommen (NIOZ, Texel, Holland). Die Daten wurden mit der geforderten Genauigkeit aufgenommen (164). Die Nährstoffdaten besitzen folgende Genauigkeiten ( Johan v. Bennekom, pers. Mitteilung) : 0.9$\mu $molkg$^{-1}$ für O$_2$; 0.3$\mu $molkg$^{-1}$  für PO$_4$; 2$\mu $molkg$^{-1}$ für Si;1$\mu $molkg$^{-1}$ für NO$_3$.

Abbildung 2.5: Daten in der Arabischen See. FS METEOR Expeditionen M32/1 (Dreiecke), M32/4 (Punkte) und M32/6 (Sterne).
\includegraphics [width=6cm]{daten/cruise_arab.eps}

2.0.0.6 80$^{\circ }$Ost Schnitt

Entlang 80$^{\circ }$Ost wurden als Wiederholungsschnitt IRO4 bzw. als Teil eines Einzelschnittes IO5 mehrfach Daten im WOCE Experiment aufgenommen.

Abbildung 2.6: Daten auf dem 80$^{\circ }$Ost Schnitt: I5 Ost (Punkte) und FR08/94 (Sterne).
\includegraphics [width=9cm]{daten/cruise_80east.eps}

Studien der ``Kommunikation'' der beiden nördlichen Becken, Arabische See und Golf von Bengalen, waren die Ziele dieser intensiven Beprobung. Auf den beiden Expeditionen I5 Ost und FR08/94 wurden neben T und S auch Nährstoffdaten aufgenommen. Sie wurden in unterschiedlichen Monsunphasen aufgenommen: I5 Ost im abklingenden Nordostmonsun, FR08/94 im abklingenden Südwestmonsun.

2.0.0.7 Die SOC Klimatologie

Die SOC (Southampton Oceanography Center) Klimatologie (53) wird in der vorliegenden Untersuchung als der Datensatz verwandt, der die klimatologischen Flüsse zwischen Ozean und Atmosphäre bereitstellt. Grundlage der Klimatologie ist der COADS 1a Datensatz (Comprehensive Ocean Atmosphere Dataset 1a) der aus ca. 30 Millionen Beobachtungsdaten (Schiff, Bojen) der Zeit 1980 bis 1993 besteht. Als Hauptunterschied zu vorherigen Klimatologien wird von (59) und (54) die Korrektur von Meßunterschieden der meteorologischen Parameter angegeben. Der Datensatz beinhaltet den latenten Wärmefluß, den sensiblen Wärmefluß, den Netto-Wärmefluß, den Gesamtniederschlag, die lang- sowie kurzwellige Strahlung und den ost- und nordwärtigen Windstress. Die Daten liegen auf einem 1$^{\circ }$$\times $1$^{\circ }$ Gitter vor.


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erstellt durch Johannes Karstensen