Wassermassen- und Tracerausbreitung im tiefen Suedatlantik Water mass and tracer spreading in the deep South Atlantic Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultaet der Christian-Albrechts-Universitaet zu Kiel vorgelegt von Michael Vanicek Kiel 1998 Abstract ________ In dieser Arbeit werden hydrographische, Naehrstoff- und Tracerdaten (terrigenes Helium, Freon-11, Freon-12 and Carbontetrachlorid) der neuesten WOCE Schnitte zusammen mit den qualitativ hochwertigen aelteren Schnitten der SAVE-, AJAX- und Oceanus 133-Reisen in einem linearen Box-Inversmodell verknuepft, um die Zirkulation des Nordatlantischen Tiefenwassers (NADW) und die Tracerfluesse im subtropischen Suedatlantik zu beschreiben. Um die Luecken in dem Schoepferdatensatz zu schliessen, wird die Methode der multiplen linearen Regression, welche die Korrelationen zwischen verschiedenen Parametern beruecksichtigt, angewandt. Diese Interpolationsmethode erlaubt es, die Tracer- und Naehrstoffdaten mit gleicher Aufloesung wie die benutzten CTD-Profile in das Inversmodell zu implementieren. Alle bis zum Boden reichende und kontinuierlich entlang eines Schnittes verteilten Profile werden benutzt, um 126 horizontale Boxen zu definieren. Fuer die Unterteilung dieser Boxen in der Vertikalen wird zuerst eine detaillierte Wassermassenanalyse des Suedatlantiks unter Ausnutzung der Information von FCKW und terrigenem Helium durchgefuehrt. Anschliessend wird die Wassersaeule in 11, durch neutrale Dichteflaechen definierte, Schichten aufgeteilt. In die Definition des Inversmodells fliessen ein konstanter netto meridionaler Phosphat-Fluss, die Salz- und Silikaterhaltung in Schichten und die Information aus Eulerschen direkten Stroemungsmessungen ein. Zusaetzlich wird ein netto meridionaler Salzfluss nach Sueden, gleich dem durch die Beringstrasse (26.7 E6 kg/s), vorgeschrieben. Auf diese Weise koennen die Effekte von Niederschlag und Verdunstung indirekt beruecksichtigt werden. Die Ergebnisse des Inversmodells werden vorrangig im Hinblick auf die wenig bekannte zonale Bewegung der NADW-Schichten untersucht. Es kann eine deutliche meridionale Aufteilung in der Richtung der zonalen Transportkomponenten des NADW beobachtet werden. Die Untersuchungen zeigen im Brasilianischen Becken zwischen 20degS und 25degS ein ostwaerts gerichtetes Stroemungsband mit relativ frischem NADW. Es faengt im Westen bei der Vitoria-Trinidade-Schwelle an und setzt sich nach Osten bis zum Rio de Janeiro-Durchlass im MAR fort. Noerdlich davon, zwischen 10degS und 20degS , wird aelteres NADW vorwiegend nach Westen transportiert. Im Angola-Becken kommt in den oberen NADW-Schichten ein zum Walfischruecken fliessendes, um 25degS gebuendeltes, Stroemungsband vor. Es ist staerker und etwas suedlicher gelegen als der von Warren & Speer (1991) bei 22degS beobachtete Namib-Col-Strom. Die meridionalen Freon-Fluesse sind bei allen Zonalschnitten nach Norden gerichtet und nehmen im allgemeinen von Sueden nach Norden hin ab. Die Werte der Freon 12-Fluesse bewegen sich zwischen etwa 20 mmol/s im Sueden und 10 mmol/s im Norden. Die des Freon 11 liegen im Bereich 20-40 mmol/s. Die Ergebnisse zeigen bei 45 einen um Faktor 1000 kleineren Freon 11-Fluss durch den A11-Schnitt als der von Saunders & King (1995) frueher berechnete. In der FCKW-reichen AAIW-Schicht bestaetigen die Freon 11-Fluesse die Existenz einer beckenweiten antizyklonalen Zirkulation des AAIW. Auch in den AABW- und NADW-Schichten wird die Kenntnis ueber die Ausbreitung dieser Wassermassen in den Tracer-Fluessen zufriedenstellend wiedergegeben. Allgemein zeigt sich, dass die Freontransporte der einzelnen Schichten ein genaueres Bild der Wassermassenausbreitung liefern, als die Massentransporte allein.