The Antarctic circumpolar current and its influence on the Earth's rotation |
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| Authors: | Prof Dr Peter Brosche Prof Dr Jürgen Sündermann |
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| Institution: | (1) Present address: Institut für Meereskunde der Universität Hamburg, Heimhuder Str. 71, 2000 Hamburg 13;(2) Present address: Sternwarte der Universität Bonn, Observatorium Hoher List, 5568 Daun, Eifel |
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| Abstract: | Summary At least in case of semidiurnal tides, theirmotions  contain most of their relative angular momentum. There are other periodic currents in the ocean with cycles of months to years which may influence the Earth's rotation within such time scales. These currents are mainly due to seasonal or climatic variations of the wind stress and the water mass distribution in the oceans. The main question is: how much of the oceanic angular momentum is temporarily stored within the oceans and what is the time scale of the transfer to the solid Earth. As an example, we have estimated the phase and the amplitude of the angular momentum which is stored in the Antarctic Circumpolar Current. Its phase resembles the one of the whole observed semiannual discrepancy in the angular momentum budget of the solid Earth plus the atmosphere; the amplitudes are comparable.
Der Antarktische Ringstrom und sein Einfluß auf die Erdrotation Zusammenfassung Zumindest im Fall der halbtägigen Gezeiten der Ozeane enthalten derenBewegungen den größten Teil ihres variablen Drehimpulses. Andere periodische Meeresströmungen mit Perioden von Monaten bis Jahren könnten die Erdrotation ebenfalls beeinflussen. Solche Strömungen werden vor allem durch jahreszeitliche oder klimatische Veränderungen der Schubspannung des Windes und der Wasserstände verursacht. Die Hauptfrage ist jedenfalls diese: Wieviel Drehimpuls ist in jeder Phase in den Ozeanen gespeichert, und in welcher Zeit wird er mit der festen Erde ausgetauscht. Als Beispiel haben wir Phase und Amplitude des Drehimpulses abgeschätzt, der im Antarktischen Ringstrom enthalten ist. Diese Werte wurden mit den entsprechenden der Diskrepanz verglichen, die in der Bilanz feste Erde plus Atmosphäre offen bleibt. Die Phasen stimmen gut überein, und die Amplituden sind vergleichbar.
Le courant circumpolaire antarctique et son influence sur la rotation de la terre Résumé Au moins dans le cas des marées semi-diurnes lesmouvements des océans «contiennent» la plus grande partie de la variabilité de la quantité de moment angulaire de la terre. D'autres courants océaniques périodiques dont la période varie du mois à l'année peuvent aussi avoir une influence sur la rotation de la terre. De tels courants sont avant tout provoqués par des variations saisonnières ou climatiques de la tension superficielle due aux vents et des niveaux d'eau dans les océans. La question principale est en tout cas la suivante: quelle est à chaque phase la quantité de moment angulaire stockée dans les océans et en combien de temps est-elle échangée avec la masse solide de la terre. A titre d'exemple, nous avons évalué la phase et l'amplitude de la quantité de moment angulaire stockée dans le courant circumpolaire antarctique. Ces valeurs furent comparées aux valeurs correspondantes de l'anomalie qui subsiste dans le bilan terre solide plus atmosphère. Les phases sont concordantes et les amplitudes sont comparables. |
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