Die Abweichungen der Oberflächentemperatur des Ozeans bei den nordatlantischen Wetterschiffen 1951–1953

Zusammenfassung

Die Abweichungen der Meerestemperatur vom Normalwert bei den zehn nordatlantischen Wetterschiffen während der 38 Monate November 1950 bis Dezember 1953 werden dazu benutzt, die angenäherte thermische Anomalie der Oberfläche des Gesamtozeans in diesem Zeitraum festzustellen. Sie beträgt im Mittel der drei Jahre 1951–1953 etwa +0,6°. Das Verhältnis von positiven zu negativen Abweichungen war im Durchschnitt von 380 Fällen (10 Wetterschiffe 38 Monate) etwas größer als 3∶1. Die positive thermische Anomalie des Nordatlantischen Ozeans hatte in dem betrachteten Zeitraum ihr Hauptmaximum im Winter, ein Nebenmaximum im Sommer.

Das winterliche Maximum zeigte sich in auffälliger Weise auch in den Anomalien der Lufttemperatur an der Ostküste Nordamerikas. Es läßt sich weitgehend erklären durch die Besonderheit der mittleren atmosphärischen Zirkulation in den Jahren 1951 bis 1953: Das Abströmen von Kaltluft über die amerikanische Ostküste auf den Ozean war erheblich unternormal.

Die Lufttemperatur über dem Nordatlantischen Ozean selbst zeigt im ganzen ähnliche Änderungstendenzen wie die Oberflächentemperatur des Meeres, wobei die Änderungen der Lufttemperatur als das Primäre erscheinen. Die Anomalien der Lufttemperatur an der Westküste Europas (übergreifende Vierteljahrmittel) schwangen im Zeitraum 1951–53 oft entgegengesetzt zu denen an der Ostküste Nordamerikas und wurden von der Wassertemperaturanomalie des Gesamtozeans in überraschend geringem Maße beeinflußt. Die mittleren jährlichen Abweichungen der Lufttemperatur „amerikanische plus europäische Küste“ stimmten aber in den Jahren 1951 bis 1953 mit den mittleren Abweichungen der Wassertemperatur des Nordatlantischen Ozeans recht genau überein (Durchschnitt +0,60:+0,59°).

Die Bedeutung der „Überwärmung des Ozeans“ wäre besser abzuschätzen bei Kenntnis der Tiefenerstreckung der positiven thermischen Anomalie. Nach Tiefenmessungen der japanischen Wetterschiffe „Tango“ und „Extra“ dürfte eine Reichweite der längeren unperiodischen Änderungen von der Oberfläche bis 200 m Tiefe nicht unwahrscheinlich sein. Unter der Annahme, daß zur Zeit der Nordatlantische Ozean von 0 bis 200 m Tiefe 0,5° wärmer ist als „normal“, bestände pro cm² eine Zusatzspeicherung von 10000 gcal: ein Wert, dessen Größe sich an Hand der ozeanischen Strahlungsbilanz erläutern läßt.

Zum Schluß werden die Jahresanomalien der Oberflächentemperatur für die einzelnen zehn Wetterschiffe mitgeteilt, nachdem an einem Beispiel gezeigt wurde, wie die Umstellungen der atmosphärischen Zirkulation auf die Entwicklung der Anomalien einwirken.

Summary

The departures from the normal values of sea temperature in the vicinity of the ten North Atlantic weather ships during the 38 months from November, 1950 to December, 1953 are used as a means of determining the approximate thermic anomaly of the whole ocean surface during this period. The mean value of this anomaly for the three years from 1951 to 1953 is about +0,6°. The average ratio of positive to negative departures is found to be somewhat greater than 3 ∶ 1. The positive thermal anomaly of the North Atlantic ocean during the period in question reached its main maximum in winter and a maximum of secondary importance in summer.

The winter maximum likewise appears in a striking manner in the anomalies of air temperatures on the east coast of North America. It may be chiefly explained by the peculiarity of the mean atmospheric circulation throughout the years from 1951 to 1953 when the flow of cold air across the east coast of America towards the ocean was considerably below normal.

On the whole, the air temperature over the North Atlantic ocean tends to vary similarly to the temperature of the ocean surface, the variations of the air temperatures apparently being the primary phenomenon. The anomalies of the air temperature on the west coast of Europe (overlapping three months' means) during the period from 1951 to 1953 often show variations contrasting to those on the east coast of North America; they are to a surprisingly small degree influenced by the anomalies of the water temperature of the whole ocean area. Throughout the years 1951–1953, the mean annual departures of the sums of air temperature “American plus European coast” were, however, in good conformity with the mean departures of water temperatures in the North Atlantic ocean (annual mean values: +0,60:+0,59°).

The influence of the “superheating of the ocean” might be more accurately estimated if the depth range of the positive thermal anomaly were known. From measurements made by the Japanese weather ships “Tango” and “Extra” it would not appear improbable that the long aperiodic variations may reach as far down as 200 m below the surface. Supposing that at present in the surface layer between 0 and 200 m the water temperature of the North Atlantic Ocean may be 0,5° above normal, this would mean an additional storage of heat of 10000 gcal per cm², a value which may be explained by the oceanic radiation balance.

Finally, after having shown by an example how the variations in the atmospheric circulation reflect on the anomalies of water temperature, the annual anomalies of surface temperature in the neighbourhood of the ten weather ships are given.

Résumé

On utilise les écarts à la normale de la température de la mer près de l'emplacement des dix frégates météorologiques pendant les 38 mois du novembre 1950 au décembre 1953 pour en dériver les anomalies thermiques approximatives de la surface de l'océan entier pendant cette période. La valeur moyenne de cette anomalie s'élève à + 0,6° pour les trois ans susmentionnés. On trouve que la proportion moyenne des écarts positifs aux écarts negatifs est un peu plus forte que 3 ∶ 1. Pendant la période en question, l'anomalie thermique positive de l'Atlantique Nord atteignait son principal maximum en hiver et un maximum secondaire en été.

Le maximum hivernal se montre également d'une manière frappante dans les anomalies des températures de l'air sur la côte d'est de l'Amérique du Nord. La particularité de la circulation atmosphérique moyenne pendant la période de 1951 à 1953 nous en donne une explication assez suffisante, car le courant vers l'océan d'air froid à travers la côte d'est de l'Amerique était sensiblement inférieur à sa valeur normale.

A tout prendre, la température de l'air sur l'Atlantique Nord et la température de la surface montrent des tendances analogues, et on peut supposer que la variation de température de l'air en est probablement le phénomène primaire. Pendant l'époque de 1951 à 1953, les anomalies de la température de l'air sur la côte d'ouest de l'Europe (moyennes de trois mois superposés) variaient souvent en raison inverse de celles observées sur la côte d'est de l'Amérique du Nord; elles ne subissaient qu'une influence bien faible de l'anomalie de la température de l'Océan entier. Les écarts moyens mensuels de la température de l'air „côte américaine plus côte européenne“ s'accordèrent, cependant, très exactement pendant la période de 1951 à 1953 avec les écarts moyens de la température de l'eau de l'océan Atlantique (moyenne: +0,60: + 0,59°).

L'influence du „surchauffage de l'océan“ pourrait être estimée plus exactement si l'on mieux connaissait l'étendue en profondeur des anomalies thermiques positives. D'après des mesures des températures de profondeur recueillies par les frégates météorologiques japonaises „Tango“ et „Extra“ il ne semble pas être improbable que les longues variations apériodiques s'étendent de la surface jusqu'à 200 m de profondeur. Supposant qu'à présent la température entre 0 et 200 m dans l'Atlantique Nord soit supérieur à sa valeur normale de 0,5°, il y aurait une accumulation supplémentaire de chaleur de 10 000 goal par cm², valeur qui se laisse expliquer à l'aide du bilan de rayonnement océanique.

Après avoir fourni un exemple montrant de quelle manière les variations de la circulation atmosphérique agissent sur le développement des anomalies de la température de la mer l'auteur présente un tableau des anomalies annuelles de la température superficielle pour chacune des dix frégates météorologiques.