Simulation der Austauschprozesse an der Ozeanoberfläche im Labor: das neue Heidelberger Aeolotron

Die Mechanismen der kleinskaligen Austauschprozesse an der Meeresoberfläche sind trotz ihrer Bedeutung für die globalen Energie- und Stoffkreisläufe bis heute weitgehend unverstanden. Erste Ergebnisse von Messungen am neuen Heidelberger Aeolotron, einem großen ringförmiger Wind/Wellen-Kanal, werden vorgestellt. Diese Versuchseinrichtung mit 10 m Durchmesser bietet neue experimentelle Möglichkeiten zur Untersuchung des Wärme- und Gasaustausches, der winderzeugten Wellen, der Mikroturbulenz an der Ozeanoberfläche und Oberflächenfilmen. Es können Windgeschwindigkeiten bis zu 12 m/s, Luft- und Wassertemperaturen zwischen 5 und 35 Grad Celsius und Wärmeflüsse bis 1 kW/m^2 simuliert werden. Vorgestellt werden neue Methoden, mit denen sich aus Wärmebildsequenzen direkt der Nettowärmefluss an der Wasseroberfläche, die Wärmeaustauschrate und die Gasaustauschrate bestimmen lassen. Die ersten Messungen zeigen auch die Bedeutung von Oberflächenerneuerungsprozessen in der wasserseitigen Grenzschicht für den Stoffaustausch.