Das Elektrische Universum - Teil 27: Der Golfstrom

Pierre Lescaudron
Sott.net
Mo, 13 Mär 2017 07:19 UTC

Teil 3: Irdische Auswirkungen der Annäherung von Nemesis und seinem begleitenden Kometenschwarm

Kapitel 27: Der Golfstrom

In diesem Kapitel konzentrieren wir uns auf den Hauptstrom im nordatlantischen Ozean: Der Golfstrom. Bedenken Sie jedoch, dass in jedem Weltmeer ähnliche Ströme existieren, und dass die unten erläuterten Prinzipien auf alle diese Ströme zutreffen.

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Abbildung 144: Die Meeresströmungen. Rote Pfeile: Warme Strömungen. Blaue Pfeile: Kalte Strömungen. Der grün markierte Bereich ist der Golfstrom.

Alle primären Meeresströmungen in der nördlichen Hemisphäre, einschließlich des Golfstroms (grün gefärbter Bereich in Abbildung 144), fließen im Uhrzeigersinn, während die Strömungen in der südlichen Hemisphäre gegen den Uhrzeigersinn fließen. Nach der Mainstream-Wissenschaft existiert dieses Phänomen ausschließlich wegen der ‘Corioliskraft’.

Die Corioliskraft besagt, dass die Bewegung einer Flüssigkeit (z.B Wasser oder Luft) nach rechts abgelenkt wird (nach Norden gerichtet), wenn sie in der nördlichen Hemisphäre auftritt. Wenn sich die Flüssigkeit in der südlichen Hemisphäre befindet, wird sie nach links abgelenkt (nach Süden gerichtet). Folglich ensteht aus diesem Prinzip die Drehrichtung der Meeresströmungen. Also wird im nordatlantischen Ozean nach rechts abgelenkt und deshalb ensteht eine Bewegung des Golfstroms im Uhrzeigersinn. Wenn sich die Geschwindigkeit der Erdrotation verringert, sollte sich auch die Corioliskraft verringern, da die Corioliskraft sich proportional zur Geschwindigkeit der Erdrotation verhält.⁵⁴⁰ Das ist der erste Faktor hinter der kosmisch induzierten Verringerung der Erdrotationsgeschwindigkeit^541, die zu einer Schwächung des Golfstroms führt. Jedoch könnte noch ein zweiter Faktor elektromagnetischer Natur zu dieser Schwächung beitragen.

Abbildung 145: Abbildung 145: Repräsentation der Corioliskraft in der nördlichen und südlichen Hemisphäre.

Der nordatlantische Ozean, genauso wie jede andere Wasseroberfläche, wird durch das vertikale atmosphärische elektrische Feld (E-Feld) und durch das Magnetfeld der Erde durchquert. Das Wasser der Meere ist teilweise ionisiert; ungefähr 3,5% dieses Wassers besteht aus Molekülen in ionisierter Form (zum größten Teil Natrium und Chlorid).⁵⁴² Wegen dieser Ionisation⁵⁴³ ist Meereswasser ein sehr guter Leiter.⁵⁴⁴ Das bedeutet, dass das Meerwasser eine ähnliche elektrische Ladung aufweist wie die Erdoberfläche. Diese elektrische Ladung wurde zum Beispiel durch Peabody illustriert,⁵⁴⁵ der einen 30 Ampere-Strom in der Panama Landenge zwischen dem Atlantischen Ozean und dem pazifischen Ozean gemessen hat. Geladene Wassermoleküle, die im elektrischen Feld und Magnetfeld fließen, verursachen eine Lorentzkraft, die auf das Wasser wirkt. Jedoch ist das elektrische Feld zwischen der Ionosphäre und der Erdoberfläche nicht perfekt gleichförmig; es ändert sich je nach Breitengrad:

Die elektrische Leitfähigkeit der Atmosphäre zeichnet sich auch durch eine Breitenvariation aus, die auf den abschirmenden Effekt des Erdmagnetfeldes zurückzuführen ist. Das Magnetfeld lenkt ankommende kosmische Strahlen effektiver in Äquatorregion ab als in Polarregionen, mit dem Ergebnis, dass die elektrische Leitfähigkeit in hohen Breiten ungefähr 50% stärker ist als in niedrigen Breiten.⁵⁴⁶

Leitfähigkeit ist die Fähigkeit eines Milieus Elektrizität zu leiten; je höher die atmosphärische Leitfähigkeit ist, umso höher ist der vertikale elektrische Strom, der die Atmosphäre durchquert. Deshalb hat diese Variation der atmosphärischen Leitfähigkeit relativ zum Breitengrad einen Einfluss auf die Stärke der Lorentzkraft. Je höher der Breitengrad, desto stärker ist die Lorentzkraft:

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Abbildung 146: Variationen der Lorentzkraft und des vertikalen atmosphärischen Stroms im Verhältnis zum Breitengrad.

Wie in Abbildung 146 dargestellt, ist die Leitfähigkeit in niedrigen Breiten geringer und somit folglich auch der lokale elektrische Strom (der kurze rote Pfeil in der Mitte des Atlantischen Ozeans). Umgekehrt verhält es sich in hohen Breiten; deshalb ist der Strom dort stärker (langer roter Pfeil über Irland). Gleichzeitig ist die elektromagnetische Kraft, dargestellt durch den Vektor B (lila Pfeile), konstant. Die Intensität dieser elektromagnetischen Kraft verändert sich also nicht in den verschiedenen Breitengraden. Das gleiche trifft auf die südliche Hemisphäre zu, wo ebenfalls ein stärkerer vertikaler atmosphärischer Strom in hohen Breitengraden herrscht.

F (grüne Pfeile) repräsentiert die Lorentzkraft. Da diese Kraft proportional zum elektrischen Strom ist, der sie kreiert, ist die Lorentzkraft in höheren Breiten stärker als in niedrigen. Deshalb ist der grüne Pfei,l der in der Nähe von Irland anfängt, länger als der grüne Pfeil nahe des Äquators. Die nach Osten wirkende Lorentzkraft, die auf das Atlantische Wasser ausgeübt wird, ist in hohen Breitengraden stärker und tendiert daher dazu, die von der Corioliskraft induzierte Bewegung des Wassers im Uhrzeigersinn zu verstärken. In der südlichen Hemisphäre ist der elektrische Strom in der Atmosphäre in höheren Breiten ebenfalls stärker, deshalb ist die Lorentzkraft nahe der Antarktis stärker als am Äquator. Auch hier tendiert die Lorentzkraft dazu, die in der südlichen Hemisphäre zu beobachtende und von der Corioliskraft induzierte Bewegung des Wassers gegen den Uhrzeigersinn zu verstärken.

Die Illustration in Abbildung 147 zeigt auch, wie die Sonnenaktivität den vertikalen atmosphärischen Strom beeinflusst, der wiederum die Lorentzkraft beeinflusst, die wiederum einen direkten Einfluss auf den Golfstrom hat. Auf der linken Seite ist die Sonnenaktivität stark und induziert somit einen intensiven atmosphärischen elektrischen Strom, was wiederum eine starke Lorentzkraft verursacht, die dazu tendiert, die Kraft des Golfstroms zu verstärken. Auf der rechten Seit ist die Sonnenaktivität geringer; folglich sind die generierte Lorentzkraft und die Stärke des Golfstroms geringer.

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Abbildung 147: Die Auswirkungen der Breitengrad-abhängigen Lorentzkraft (F - grüne Pfeile) auf die Intensität des Golfstroms.

Das Nachlassen des Golfstroms spielt eine große Rolle in Bezug auf das Wetter, da er eine der wichtigsten Faktoren ist, der die Westküste von Europa und die obere Ostküste von Nordamerika mit Wärme versorgt. Die durch den Golfstrom transportierte Hitze wird auf 1.4 Petawatt geschätzt.⁵⁴⁷ Im Vergleich entsprach der totale weltweite Gesamtenergieverbrauch im Jahr 2008 einem durchschnittlichen Stromverbrauch von 15 Terawatt.⁵⁴⁸ Also befördert der Golfstrom zu jedem Zeitpunkt ungefähr 100 mal mehr Energie als die Weltbevölkerung in einem Jahr verbraucht.

Obwohl der Golfstrom sowohl Europa als auch Nordamerika versorgt, ist sein Effekt für Europa ausgeprägter. Wenn wir Regionen auf den gleichen Breitengraden vergleichen, scheinen diese Hitzespeicher der Ozeane dazu zu führen, dass Winter in Europa ungefähr 15° bis 20° Celsius wärmer sind als die Winter in Ost- und Nordamerika (auf den gleichen Breitengraden).⁵⁴⁹ Zum Beispiel befinden sich New York und Madrid auf dem selben Breitengrad⁵⁵⁰ (40° Nord). Im Februar beträgt die Durchschnittstemperatur in New York -1° Celsius⁵⁵¹, während in Madrid diese Temperatur bei 11° Celsius liegt.⁵⁵²

Die Effekte des Golfstroms sind an der europäischen Westküste aus mindestens zwei Gründen stärker: Erstens presst sich der kalte, nach Süden fließende Labradorstrom⁵⁵³ zwischen der Ostküste Nordamerikas und den Golfstrom und drängt diese beiden Ströme auseinander. Deshalb berührt der Golfstrom die Ostküste Nordamerikas nur geringfügig, während er auf der anderen Seite die gesamte westliche Küste Europas direkt trifft (Abbildung 148). Zweitens wehen die dominanten Winde, angetrieben vom nördlichen Jetstream (den wir schon bald behandeln werden⁵⁵⁴) ostwärts. Deswegen steigt die Luft, die durch den Golfstrom über dem Atlantischen Ozean erhitzt wird, auf und wird hauptsächlich in Richtung Europa geweht.

© NASA

Abbildung 148: Die Oberflächentemperatur im Nordatlantik

Gelegentlich haben die Mainstream-Medien das ‘unregelmäßige’ Verhalten des Golfstroms erwähnt. Das war der Fall im Jahr 2004, als der Golfstrom für zehn aufeinander folgende Tage in Stocken geriet,⁵⁵⁵ und im Jahr 2010, als sich der Golfstrom, nachdem er für mehrere Wochen schwankte, mit dem Grönlandstrom verbunden hatte.⁵⁵⁶ Doch erst im Jahr 2013 wurde die fortwährende Schwächung des Golfstroms von einem internationalen Team von Ozeanographen, unter der Führung von Professor Tal Ezer von der Princeton Universität, anerkannt, die mit 99,99% statistischer Sicherheit demonstrierten, dass sich der Golfstrom seit dem Jahr 2004 ununterbrochen abgeschwächt hat:

Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass die Anstiegsrate des Meeresspiegels (SLR) [sea level rise], entlang der US-Mittelatlantik-Küste in den letzten Jahrzehnten zugenommen hat, möglicherweise auf Grund der Verlangsamung der meridionalen Zirkulation des Atlantiks (AMOC = Atlantic meridional overturning circulation) und dessen oberen Zweig, dem Golfstrom. Man hat entdeckt, dass die Variationen des Meeresspiegels an den Küsten stark durch die Variationen des GS beeinflusst werden, in [den beobachteten] Zeitspannen von einigen Monaten bis zu Jahrzehnten. Der GS [Golfstrom] scheint sich seit etwa 2004 von seinem [üblichen] 6 - 8 Jahre Oszillations-Zyklus zu einem kontinuierlichen Schwächungs-Trend umgewandelt zu haben, und dieser Trend könnte möglicherweise der Grund für den jüngsten Anstieg in den lokalen SLR-Werten sein.⁵⁵⁷

Für die Wissenschaftsgemeinde sind die Ursachen für diese Abschwächung unbekannt, wie es ein Vertreter von NOAA⁵⁵⁸ ausdrückt:

‘Warum ist der Golfstrom langsamer geworden? Warum sind die herbstlichen Windmuster früher erschienen?’ sagte Edwing von NOAA. ‘Wir haben darauf keine Antworten.’⁵⁵⁹

Abbildung 149: Der Golfstrom am 1. Dezember 2010. Der Strom kommt mitten im Atlantischen Ozean fast zum Stillstand.

In den oben zusammengetragenen Informationen haben wir festgestellt, dass sowohl die Lorentzkraft als auch die Corioliskraft Treiber des Golfstroms sind. Eine reduzierte Sonnenaktivität reduziert die Corioliskraft (durch die Reduzierung der Drehgeschwindigkeit der Erde) und schwächt ebenfalls die Lorentzkraft (durch die Reduzierung des vertikalen atmosphärischen Stroms). Dies sind mögliche Ursachen für die kürzlich anerkannte Verlangsamung des Golfstroms. Unter den gemäßigten Breitengraden wird die globale Abkühlung durch die Schwächung der Meeresströmungen noch zusätzlich verschlimmert. Die am schlimmsten betroffenen Regionen sind diejenigen, die durch die warmen Meeresströmungen gespeist werden, die von der intertropischen Region kommen: Die Westküsten in der nördlichen Hemisphäre (z.B. Westeuropa) und die Ostküsten in der südlich Hemisphäre (z.B. Argentinien).

Fußnoten:

⁵⁴⁰Lappa, Marcello, Rotating Thermal Flows in Natural and Industrial Processes, 2012, S. 20
⁵⁴¹Siehe Kapitel 22: ‘Die Verlangsamung der Erde’
⁵⁴²‘Sea water’, Science Daily. Siehe: www.sciencedaily.com/articles/s/seawater.htm
⁵⁴³ Im Vergleich ist normales Wasser ein sehr schlechter Leiter, mit einem Widerstand, der in etwa 1 Million Mal höher ist. Siehe: ‘Waterconductivity’, Lenntech. www.lenntech.com/applications/ultrapure/conductivity/water-conductivity.htm
⁵⁴⁴Ungefähr 0.2 Ohm pro Meter.
⁵⁴⁵Peabody, A. W., ‘Considerations of telluric current effects on pipeline, in Solar System’, Plasma Physics, S. 349-352.
⁵⁴⁶Stephen, H., Encyclopedia of Climate and Weather, S.67. Diese Punkt wird durch zwei Beobachtungen bestätigt. Erstens sind Blitze häufiger in Äquator-Regionen. In diesen Regionen ist die Atmosphäre weniger leitfähig, deshalb kann das elektrische Feld dort höhere Werte erreichen und massive Entladungen wie Blitze häufiger auslösen. Zweitens sind Auroras häufiger in Regionen nahe der Pole. Die riesigen Mengen an geladenen Partikeln, die während eines Sonnensturms die Erde erreichen, treten in hohen Breitengraden leichter bis in die Atmosphäre ein (wo die Atmosphäre leitfähiger ist) und ionisieren teilweise die Luft über den Polen; deshalb gibt es dort vermehrt Auroras.
⁵⁴⁷1.4×1015 W. Siehe: ‘Climate number: 1.3 petawatts’, Earth Gauge. www.earthgauge.net/2012/climate-number-1-3-petawatts
⁵⁴⁸1.504×1013 W. Siehe: ‘World energy consumption’, Wikipedia. en.wikipedia.org/wiki/World_energy_consumption
⁵⁴⁹Seager, R., ‘Climate mythology:The Gulf Stream, European climate and Abrupt Change’, Lamont-Doherty EarthObservatory of Columbia University. www.ldeo.columbia.edu/res/div/ocp/gs/index.shtml
⁵⁵⁰‘107 world cities by latitude’, Price of Travel, 19. April 2011. Siehe: www.priceoftravel.com/1063/107-world-cities-bylatitude-things-line-up-in-surprising-ways/
⁵⁵¹‘Climate of New York’, Wikipedia. Siehe: en.wikipedia.org/wiki/Climate_of_New_York
⁵⁵²‘Madrid time, date and weather’, Go Madrid. Siehe: www.gomadrid.com/madrid-weather.html
⁵⁵³Siehe Abbildung 144.
⁵⁵⁴Siehe Kapitel 28: ‘Jetstreams’.
⁵⁵⁵Randerson, J., ‘Sea change: why global warming could leave Britain feeling the cold’, The Guardian, 27. Oktober 2004. Siehe: www.theguardian.com/environment/2006/oct/27/science.climatechange
⁵⁵⁶‘Shutdown of thermohaline circulation’, Wikipedia. Siehe: en.wikipedia.org/wiki/Shutdown_of_thermohaline_circulation
⁵⁵⁷Ezer, T. et al., ‘Gulf Stream’s induced sea level rise and variability along the U.S. mid-Atlantic coast’, Journal of Geophysical Research: oceans, vol. 118
⁵⁵⁸U.S. National Oceans and Atmosphere Administration
⁵⁵⁹Handwerk, B., ‘Sea Levels Rose Two Feet This Summer in U.S. East’, National Geographic, 10. September 2009. Siehe: news.nationalgeographic.com/news/2009/09/090 910-sea-levels-rise.html

Kommentar: Das vollständige Buch gibt es hier auf Englisch:

• Das Elektrische Universum - Teil 26: Wirbelstürme, Blitze und Tornados