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Abstract:
Mit Hilfe von Fernerkundungsverfahren wurden in dieser Arbeit die Schaumbedeckung und die
Energieflüsse an der Meeresoberfläche abgeleitet. Aus den erstmals global bestimmten Schaumbe-
deckungsdaten sowie fernerkundeten Windgeschwindigkeiten wurden mit verschiedenen Modellen
Gastransferkoeffizienten bestimmt. Die Energieflüsse und die bodennahe V/indgeschwindigkeit wur-
den genutzt um mit einer für alle Windgeschwindigkeitsbereiche gültigen Parametrisierung globale
Felder der Temperaturdifferenz quer zur kühlen Haut abzuleiten.
Vergleiche der aus Satelliten-Messungen abgeleiteten Schaumbedeckungen mit Zeitserien von in situ
Messungen liefern eine zufriedenstellende Übereinstimmung. Durchgeführte Vergleiche der direkt
abgeleiteten Schaumbedeckung mit der aus 'Windgeschwindigkeiten berechneten verdeutlicht die
Unabhängigkeit der beiden Parameter.
In dieser Arbeit wurde erstmals die kühle Haut an der Ozeanoberfläche für Tag- und Nachtsituatio-
nen mit global gültigen Parametrisierungen für ein komplettes Jahr abgeleitet. Die globalen Vertei-
lungen der ermittelten Temperaturdifferenz qtrer zur kühlen Haut entspricht im wesentlichen den
Erwartungen und stimmt mit bisherigen Berechnungen globaler Felder der kühlen Haut qualitativ
überein.
Die durchgeführten Berechnungeî z'rr Bestimmung des CO2-Flusses unter Berücksichtigung der
kühlen Haut und der Schaumbedeckung veranschaulichen die unterschiedliche Bedeutung der regio-
nalen Meeresgebiete für den globalen CO2-Transport in den Ozean. Besonders die hohen Breiten
zeigen große saisonale und lokale Schwankungen in der Ausbildung der kühlen Haut, der Schaum-
bedeckung, sowie der CO2-Druckdifferenz zwischen Ozean und Atmosphäre auf. Bei der Bestim*
mung globaler Mittelwerte des CO2-Flusses liefert das Schaum-Gastransfermodell Ergebnisse, die
zwischen den Werten der allgemein verwendeten windabhängigen Gastransfermodelle liegen. Der
Einfluß der in dieser Arbeit bestimmten Temperaturdifferenz quer zur kühlen Haut auf den globalen
CO2-Gasfluß führt zu einer prozentualen Erhöhung umetwa3l%o.
Abstract:
Remote sensing retrievals have been applied to satellite data to derive foam cover and energy fluxes
at the sea surface. With the estimated global foam cover and wind speed, also derived from satellite
data, gas transfer coefficients were calculated. A parametnzation for all wind speed ranges were used
to calculate the cool skin at the sea surface from energy flux and wind speed data.
Comparisons with satellite-derived foam cover and in-situ measurements indicate a satisfying agree-
ment. An Intercomparison between the directly obtained foam cover and those calculated with wind
speed data elucidates the independence of the both parameters.
The cool skin at the sea surface for day and night situations were obtained from satellite data cover-
ing a time period of one year. The global distribution of the cool skin temperature is in good agree-
ment to former estimations.
Global fields of CO2 fluxes considering the cool skin effect and foam cover illustrate the different
significance of regional oceanic areas for CO2 transport. Large seasonal and local va¡iations of cool
skin, foam cover and the difference between air and oceanic CO2 pressure occur almost in the high
latitudes. An estimation of global CO2 fluxes using gas transfer coefficients considering foam cover
are in the range of fluxes calculated with those gas transfer coefficients which depend on wind speed.
The impact of the cool skin obtained in this thesis increases the global CO2 flux up to 307o.
