Meeresoberflächensalzgehalt (SSS)
Engl. Sea Surface Salinity (SSS); Begriff zur Bezeichnung des Salzgehaltes des Meerwassers an der Oberfläche. Salinität wird angegeben in Gramm des gesamten, in einem kg Wasser gelösten Salzes. Sie wird gewöhnlich durch die Messung der elektrischen Leitfähigkeit des Meerwassers bestimmt. Je höher die Salinität, umso geringer ist der Widerstand oder umso größer ist die Leitfähigkeit der untersuchten Meerwasserprobe. Meersalz, eine Kombination aus verschiedenen Salzen, entstammt vorwiegend drei Quellen: Vulkanausbrüchen, chemischen Reaktionen zwischen Meerwasser und heißen, neu gebildeten Krustengesteinen sowie Verwitterungsvorgängen auf Land. Die Zusammensetzung des Meersalzes ist seit Hunderten von Millionen Jahren, möglicherweise seit Milliarden Jahren konstant.
Der Grad der Salinität wird mit Hilfe der "Praktischen Salinitätsskala" (Practical Salinity Scale) angegeben und hat keine Einheitenbezeichnung.
Zu Dichteunterschieden des Meerwassers trägt die Salinität üblicherweise in geringerem Maße als die Temperatur bei. Falls aber salzhaltigeres Wasser über salzärmerem Wasser liegt, dann muss die Temperaturdifferenz zwischen beiden groß genug sein, um eine stabile Schichtung (weniger dichtes Wasser über dichterem Wasser) zu gewährleisten. Polnahes Meerwasser weist die höchsten Salzgehalte weltweit auf. Trotz der Offenheit der Struktur des Eises passen die meisten Unreinheiten (Salz) nicht zwischen seine Molekularstruktur. Deshalb "fällt" beim Gefriervorgang Salz "aus" - Süßwassereis entsteht, nicht gefrorenes Wasser wird salzhaltiger.
Die Salinität der Meere wird mit in-situ-Methoden wie profilierenden Treibkörpern oder fest verankerten Bojen gemessen sowie mit Hilfe satellitengestützter Mikrowellenradiometer (SMOS 2009, danach AQUARIUS 2011-2015).
Beide Methoden werden in der folgenden Darstellung verglichen. Die rechte Karte zeigt den von SMOS-Messungen abgeleiteten Meeresoberflächensalzgehalt, wohingegen die linke Karte auf der Grundlage der in situ-Messungen von profilierenden ARGO-Sonden erstellt wurde.
Der größere Detailreichtum der SMOS-Daten kommt beim direkten Vergleich deutlich zum Ausdruck. Die Daten für beide Karten wurden in den Monaten August-September der Jahre 2010 und 2011 erhoben.
Sea Surface Salinity  Quelle: ESA |
Um globale Ozeansalzgehaltsmessungen zu erhalten, hat die ESA den SMOS Satelliten (Soil moisture and Ocean Salinity) gestartet. Bis zum Start von SMOS war es sehr schwierig und teuer, die Meeressalinität zu messen, so dass die Kenntnisse über die räumliche Verteilung und die zeitliche Variabilität noch sehr gering sind. Numerische Modelle sind daher von entscheidender Bedeutung um diesen Parameter abzuschätzen. Mit einem ozeanischen mixed-layer-Modell (zwischen 50 und 1.000 m Tiefe) kann die Meeressalinität abgeschätzt werden, indem man modellhaft externe Einflüsse wie z. B. Winde, Niederschlag/Verdunstung, Abflussmengen von Flüssen usw., wie auch interne Einflüsse (horizontaler Transport, vertikale Durchmischung usw.) modellhaft darstellt.
Ein zwei-dimensionaler interferometrischer passiver Mikrowellensensor misst bei der SMOS-Mission die einfallende Schwarzkörperstrahlung, bei einer L-Band Frequenz von 1,4 GHz. Diese ist korreliert mit Bodenfeuchte und Salzgehalt welche die dielektrische Konstante des strahlenden Materials beeinflussen und somit auch die Strahlung.
Die Eindringtiefe der satellitengestützten Messverfahren für die Oberflächensalinität hängt von der Frequenz (oder Wellenlänge) der Strahlung ab, die gemessen wird. Sie beträgt z.B. beim Satelliten AQUARIUS mit seiner 1,413 GHz Mikrowellenfrequenz etwa 1 bis 2 cm.
Die Mission SMOS hat zum Ziel, genauere Daten über den globalen Wasserkreislauf zu messen. Der Wasseraustausch zwischen Erde, Ozean und Atmosphäre ist einer der maßgeblichen Faktoren, der das Wetter und Klima bestimmt. Durch die Verdunstung und den Niederschlag über den Ozeanen wird der Salzgehalt der Ozeane verändert. Ozeansalzgehalt und Wassertemperatur sind die Haupteinflusskomponenten auf die Dichte des Wassers, welche ein bestimmender Faktor der Ozeanzirkulation ist. Sie spielen somit eine tragende Rolle zur Regulierung der klimatischen Verhältnisse.
Weitere Informationen:
Meeresoberflächenhöhe
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