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Meeresspiegel

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Der Meeresspiegel ist das Höhenniveau der Meeresoberfläche. Er entspricht genähert einer Äquipotentialfläche des Erdschwerefeldes. Von einem langjährigen mittleren Meeresspiegel ist der momentane Meeresspiegel zu unterscheiden, der von Gezeiten, Wind und Wellen, Strömungen und Salzgehalt beeinflusst wird.

Der mittlere Meeresspiegel

In der Geodäsie dient der mittlere Wasserspiegel (MW) als Nullniveau für Höhenangaben (Meereshöhen). Dazu werden die an Küstenpegeln (Mareografen) gemessenen Wasserstände über Jahrzehnte hinweg gemittelt, sodass jahreszeitliche Effekte und die Gezeiten praktisch eliminiert sind. Solche Mittelwerte verschiedener Pegelstationen liegen jedoch nicht genau auf einer Äquipotentialfläche, weshalb sich die Nullniveaus der Höhensysteme verschiedener Länder etwas unterscheiden. Beispielsweise differieren die Mittelmeer-Pegel Triest und Genua zum Nordseepegel bei Amsterdam (Normalnull) um etwa 30 cm.

Der mittlere Meeresspiegel entspricht weitgehend dem Geoid und wird auch als Bezugsfläche für ein Geodätisches Erdmodell benutzt. Die Abweichungen vom Geoid werden vor allem von Meeresströmungen bewirkt und können einige Dezimeter erreichen.

Der wahre Meeresspiegel

Gezeiten und Wind

An den meisten Orten schwankt der Meeresspiegel im Verlaufe des Tages durch die Gezeiten. Sie haben eine Periode von durchschnittlich 12½ Stunden und hängen vom Stand des Mondes und in schwächerem Ausmaße vom Sonnenstand ab. Hochwasser (oft fälschlich mit Flut gleichgesetzt) herrscht auf der Seite wo der Mond steht und auf der genau gegenüberliegenden Seite, während das Niedrigwasser dazwischen auftritt. Eine besonders starke Flut, die Springflut, entsteht, wenn Mond und Sonne auf derselben Seite der Erde stehen (zu Neumond oder Konjunktion) oder wenn sie einander gegenüberstehen (zu Vollmond oder Opposition).

Während der Gezeitenhub auf dem freien Meer höchstens ± 0,5 Meter ausmacht, ist er in Küstennähe wegen eventueller Staueffekte oft merklich größer (Werte von mehreren Metern lassen sich durch Gezeitenkraftwerke nutzen). Wird der Hub durch auflandige Winde (Winde zum Land hin) verstärkt, kann eine Sturmflut entstehen. Als Nippflut bezeichnet man jene Flut, bei der Sonne und Mond von der Erde aus betrachtet in einem Winkel von 90° zueinander stehen (zunehmender oder abnehmender Halbmond) und die Flut deshalb schwächer ausgeprägt ist.

Durch die gezeitenbedingten Wasserstandsunterschiede und die damit verbundenen Verschiebungen riesiger Wassermassen entstehen in flachen Gewässern, an Kaps und an Engstellen zwischen Inseln starke Strömungen – siehe Gezeitenstrom.

Wind über größere Distanzen (Fetch) erzeugt durch kontinuierliche Adhäsion an der Wasseroberfläche am ferneren Ende einer Wasserfläche eine Hebung des Wasserspiegels. Dabei bewegt sich Oberflächenwasser langsam in Windrichtung (Driftstrom). Am näheren Ende entsteht dadurch eine Absenkung. An Engstellen, beispielsweise zwischen Inseln, werden sowohl die Wasserstandsunterschiede, als auch die Strömung verstärkt.

Geringeren, aber messbaren Einfluss haben auch regionale Unterschiede in der Wassertemperatur und im Salzgehalt. Sie sind die Ursachen der meisten Meeresströmungen.

Klima und Hebungen bzw. Absenkungen des Meeresspiegels

Der gemessene Anstieg des mittleren Meeresspiegels zwischen 1870 und 2009 beträgt rund 25 cm

Die Höhe des Meeresspiegels hängt langfristig außerdem von Veränderungen des Klimas und anderen Einflüssen wie Geodynamik und Isostasie ab.[1] Durch die globale Erwärmung kam es im 20. Jahrhundert zu einem messbaren Meeresspiegelanstieg, der sich in Zukunft beschleunigen könnte. Ursache für den Anstieg sind abtauende Gletscher sowie die thermale Ausdehnung des Meerwassers. Auswertungen von Pegelmessungen und Messungen mittels Satellitenaltimetrie mit Hilfe von TOPEX/Poseidon weisen darauf hin, dass der Meeresspiegel im globalen Mittel um derzeit rund 18,3 cm pro Jahrhundert ansteigt. Von einem langfristigen Anstieg wären besonders tief liegende Küstengebiete und -städte bedroht.

Diese Änderungen sind regional sehr verschieden, weil jede Massenverlagerung auch das Geoid und den Erdschwerpunkt beeinflusst. Nach Bretterbauer[2] gibt es daher auch Regionen mit sinkendem Meeresspiegel.

In der letzten Eiszeit lag der Meeresspiegel je nach Ort 80–150 m tiefer als heute, da wesentlich mehr Wasser als heute in den viel ausgedehnteren Eiskappen gebunden war. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Orten ergeben sich daraus, dass sich der Meeresboden absenkt, wenn mehr Wasser (Eis) darauf zu liegen kommt, während er sich hebt, wenn das Gewicht des Wassers wegfällt. Wenn große Gletscher das Festland bedecken, senkt sich das Land durch das Gewicht der Gletscher ab.[3]

Ein langsames, tastendes Vordringen des Wassers bezeichnet man als Ingression, unter Transgression versteht man ein rascheres Vordringen. Ein allmähliches Zurückweichen des Wassers bezeichnet man als Regression.

Regionale Variationen der Erdanziehungskraft

Die geometrische Höhe der Wasseroberfläche (die approximiert als ellipsoidisch betrachtet werden kann) hängt auch von der Dichte im Erdinneren ab: Je dichter der lokale Erdmantel ist, umso höher ist an diesen Stellen die Schwerkraft. So liegt der Wasserspiegel im Indischen Ozean bei Sri Lanka bis zu 105 Meter tiefer als im Durchschnitt, nordöstlich von Australien bei Neu-Guinea ist der Meeresspiegel bis zu 80 Meter höher als im Durchschnitt. Der Wasserspiegel passt sich also dem lokalen Gravitationspotential der Erde an. Ein Schiff, das der beschriebenen Strecke folgt, verrichtet daher keine Arbeit zur Überwindung der Höhenunterschiede. Damit alle Punkte mit dem gleichen Schwerepotential (welche eine Äquipotentialfläche bilden) die gleiche Höhe besitzen, wird die Höhe auch physikalisch definiert (siehe Höhe [Geodäsie] und Geoid).

Siehe auch

Auf dem Weg von Jerusalem zum Toten Meer passiert man mitten in der Wüste diesen Parkplatz auf der Höhe des Meeresspiegels

Weblinks

 Wiktionary: Meeresspiegel – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. Geodetic Oceanography and Sea Level
  2. K. Bretterbauer: Klimaentwicklung und Meeresniveau. In: Wachstum und Wachstumsgrenzen, Nova Acta Leopoldina Nr. 285, S.151–166, Halle/Saale 1993
  3. Tjeerd H. van Andel: Das neue Bild eines alten Planeten. München 1992


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