Kanje, P.

Wegner, Gerd

German

Aquatic Commons

- 128 -
Die Temperaturen der Nordseeoberfläche im Winter 1980/81 
und eine Vorhersage der Bodentemperaturen der Nordsee für 
den Sommer 1981 
Der Gang der Oberflächentemperaturen der Nordsee wird wesentlich vom Witte-
rungsverlauf beeinflußt. Mit charakteristischen Unterschieden reagierten die 
Wassertemperaturen auf die regional unterschiedlichen Witterungseinflüsse des 
Winters 1980/81 (1). wie die hier zugrunde liegenden wöchentlichen to-Karten 
des Deutschen Hydrographischen Instituts erkennen lassen. 
Anhand der Änderungen der Oberflächentemperaturen (Abb, 1) an 5 ausge-
wählten Punkten der Nordsee (Positionen in Abb. 2; identisch mit denen der 
Vorjahre) sind die unterschiedlichen Einflüsse der Witterungsperioden des 
Winters 1980/81 abzulesen. Die Abbildung 1 gibt gleichzeitig die Differenzen 
der aktuellen Oberflächentemperaturen aus den wöchentlichen t - Karten zu den o 
entsprechend interpolierten langjährigen Monatsmitteln (1905-54) (2). die 
Anomalien. wieder. 
Der Verlauf der Oberflächentemperaturen der Nordsee im Winter 1980/81 
weicht über lange Zeiten nur weniger als ± 1 K von den langjährigen Mitteln 
ab (Abb. 1). Der vergangene Winter ist daher als ein weitgehend durchschnitt-
licher anzusehen. in dem in rascher Folge Tiefdruckgebiete mit ihren Kalt-
und Warmsektoren nur kurzfristige und kleine Anomalien entstehen ließen. 
Auffällig ist in diesem Jahr. daß die unterschiedlichen Wetterlagen sehr gleich-
mäßig auf alle Nordseegebiete einwirkten: Die Anomalien der 5 Punkte liegen 
überwiegend dicht beieinander und streuen weniger als in den letzten Jahren. 
Größere Störungen des einheitlichen und gleichförmigen Ganges der Oberflä-
chentemperaturen lassen sich folgenden meteorologischen Ereignissen zu-
ordnen: 
Die kräftige Abkühlung der Nordseeoberfläche durch Kaltluftzufuhr und starke 
nächtliche Ausstrahlung zu Beginn des betrachteten Zeitraumes wurde durch 
das Atlantische Sturmtief in der zweiten Novemberdekade ausgeglichen. Tur-
bulente Durchmischung und Verlagerung der noch relativ warmen Wassermas-
sen ließen in Verbindung mit milden Luftmassen sogar positive Anomalien ent-
stehen. 
Der nachfolgende Wintereinbruch Ende November/Anfang Dezember kühlte dann 
die gesamte Nordsee kräftig ab. Die südliche Nordsee erreichte die größte ne-
gative Anomalie des gesamten Winters. Kräftige Westdrift mit ausgeprägter 
Wolkenbildung verhinderte weitere Abkühlung; die Oberflächentemperaturen 
glichen sich bis Weihnachten wieder weitgehend den Mittelwerten an. 
Bei andauernder Zufuhr kalter Festlandsluft und klarem Himmel kühlte sich die 
Nordsee in der zweiten Februarhälfte und den ersten Märztagen bis unter die 
Mittelwerte ab. Für weite Gebiete traten in diesen Wochen - einige Tage spä-
ter als im Mittel - die niedrigsten Oberflächentemperaturen des Winters auf 
(Abb. 4). 
Schon einige Tage später waren durch feuchtwarme Luftmassen Init ausstrah-
lungshemmender WoIkendecke die Mittelwerte teilweise wieder erreicht. Zu-
nehmende Einstrahlungsperioden führten allgemein zu ansteigenden Wasser-
1980 1981 
10 28.10. 4Jt 11 18 25 212 9 16 23 30 6.t 13 20 TI l2. 10 17 24 11 10.1 Tl 24 31 11. 14 21 28 ~5. 12 
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• Zentrale Nords .. \ 
x Ooutsche Bucht X 
Cl SIoagtrrClka ... ng. 
+ Hoofden 
28.10 4.11 11 18 25 111 9 16 23 30 61 13 20 TI 11 10 17 24 13. 10 Tl 24 31 710.' 14 21 211 ~~ 12 
Anzahl der Tage seil lU98I: 10 30 50 90 ,no 
- 129 -
Abb. 1: Fluctuations and 
anomalies of the North Sea 
surface te,nperature at five 
positions in winter 1980/81 
Abb. 2: Minimal surface 
temperature of the winter 
1980/81 (in Oe) 
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Abb. 3: Absolute surface temperature 
anomaly in winter 1980/81 
---,--------, 
Abb. 4: Commencing time of the 
minimum temperature in winter 
1980/81 in days from 1.1. 1981 
Abb. 5: Surface temperature of the 
week: 29.4. - 5.5.1981 
- 130 -
Abb. 6: Surface temperature of . 
the week 29.4;;- "": ·5.$~ 1981 
- 131 -
temperaturen und ersten Schichtbildungen in der zweiten März- und ersten 
Aprilhälfte. Jedoch mischten zwischendurch die Windfelder durchziehender 
Tiefs die Wasserrnassen, so daß die eingestrahlten Wärmemengen turbulent 
in größere Tiefen gelangten. Der Höhepunkt dieser Erwärmungsphase wurde 
Mitte April erreicht unter dem Einfluß einer nordeuropäischen Hochdruckzelle. 
Deren Abbau machte den Weg frei für einen kräftigen Einstrom polarer Kalt-
luft. Nebelfelder ließen nur geringe Einstrahlung zu. Nördliche Winde und Stür-
me sorgten für vertikale Durchmischung. Die Oberflächentemperaturen sanken 
und wichen damit beträchtlich vom Mittel ab. Durch winderzeugten Transport 
kälterer Wasserrnassen der Norwegischen See südwärts traten in der nördli-
chen Nordsee Ende April die kältesten Temperaturen des Winters 1980/81 ein 
(Abb. 4). 
Mit der Neubildung eines nordeuropäischen Hochs Anfang Mai setzte die saiso-
nale Erwärmung der Nordseeoberfläche wieder ein. Die - noch dünne - Ober-
flächenschicht erreichte bei ruhigem, strahlungsreichem Wetter noch vor Mit-
te Mai wieder die Mitteltemperaturen. Mitte April bis Mitte Juni ist naturge-
mäß die Phase der stärksten Erwärmung dieser Schicht. 
In der Abbildung 2 ist die Verteilung der niedrigsten Temperaturen wiederge-
geben, die im Zeitraum vom 28.10.1980 bis zum 12.5.1981 auftraten. Sie 
wurden mit einem 20 sm Gitternetz an Hand der wöchentlichen to-Karten der 
Nordsee ermittelt. Die Abweichungen dieser nicht synoptischen Temperatur-
verteilung von den niedrigsten langjährigen Mittelwerten, die absoluten Ober-
flächentemperaturanomalien, sind in Abbildung 3 dargestellt. 
Nach Abbildung 3 lagen die Extremwerte überwiegend um 0,5 bis 1 K unter 
den Mittelwerten. Die generelle Zunahme der Beträge der absoluten Anoma-
lien von Westen nach Osten ist zum einen mit der geringeren Wärmekapazität 
der Wassersäule bei geringerer Tiefe, zum anderen mit der Verstärkung der 
Abkühlungsvorgänge in der Nähe des Kontinents (Landklima) zu erklären. 
Die Eintrittszeiten der Temperaturminima zeigt die Abbildung 4. Wie schon 
oben erläutert, treten mit wenigen Ausnahmen die niedrigsten Temperaturen 
der Nordseeoberfläche Ende Februar/Anfang März bzw. Ende April auf. 
Die Bodentemperaturen der Nordseegebiete außerhalb der Norwegischen Rinne 
und mit Wassertiefen größer als 50 m (unschraffiertes Gebiet in Abb. 6) las-
sen sich aufgrund folgender Phänomene für den kommenden Sommer vorher-
sagen: 
a) Das spätwinterliche Bodenwasser erfährt mit den Frühjahrsstürmen sei-
ne letzte größere turbulente Erwärmung. 
b) Wärmeleitung und Wassermassenverlagerung mit den Restströmen bewir-
ken vom Frühjahr (Beginn der Schichtungsbildung) bis zum Spätsommer 
(turbulente Schichtungs auflösung durch die Herbststürme) am Boden eine 
Temperaturzunahme von 1 K bis 1,5 K. 
In den flacheren Bereichen bauen winderzeugte Turbulenz oberhalb und gezei-
tenstromerzeugte Turbulenz unterhalb der Sprungschicht im Laufe des Som-
mers die Schichtung ab. Da dieser Vorgang wetterabhängig ist, läßt sich für 
diese Gebiete keine Vorhersage machen. 
- 132 -
Als Grundlage für eine Vorhersage der Bodentemperaturen des unschraffier-
ten Gebietes in Abbildung 6 für den Sommer 1981 dienen: 
- der Verlauf der ersten Erwärmungsphase der Nordseeoberfläche 
(Abb. 1) 
- die Differenzen zwischen den aktuellen Wassertemperaturen unmittelbar 
vor dem Einsetzen der Schichtbildung im Frühjahr und den entsprechenden 
langjährigen Mittelwerten (Abb. 6). 
Die saisonale Erwärmung der Nordseeoberfläche, die zur (voraussichtlich) 
dauerhaften Schichtbildung führte, begann in diesem Jahr in der ersten Mai-
dekade. Die to-Karte vom 29.4. bis 5.5.1981 enthält die erste, zögernde 
Oberflächenerwärmung (Abb. 5); die Temperaturen liegen, entsprechend der 
noch fehlenden Oberflächenschicht, überwiegend um 0,5 K bis 1,5 K unter 
den Mittelwerten (Abb. 6). Da nach den vorherigen wind- und sturmbeding-
ten turbulenten Durchmischungen auf einen vertikal homothermen Zustand ge-
schlossen werden kann (leider liegen keine IGOSS-Meldungen aus diesem Zeit-
raum vor), gibt die Abbildung 5 auch die Bodentemperaturen der Nordsee 
außerhalb der Norwegischen Rinne zum Beginn des Mai wieder. Als Boden-
temperaturverteilung entspricht Abbildung 5 in etwa der mittleren (interpo-
lierten) Verteilung für Anfang Mai (3). 
Unter Berücksichtigung der Erwärmung durch Wärmeleitung und Reststrom-
transport sind im Vorhersagegebiet (unschraffiert in Abb. 6) Bodentempera-
turen zwischen 60 C und 80 C zu erwarten. Sie werden nicht wesentlich von 
den Mittelwerten abweichen. 
LITERATUR: 
(1) Wetterkarte des Deutschen Wetterdienstes, Seewetteramt Hamburg, 
Jahrgänge 1980, 1981 
(2) Conseil Permanent International pour I' Expl~ration de la Mer (I. C. E. S.): 
Mean monthly temperature and salinity of the surface layer of the North 
Sea and adjacent waters 1905/54. 1962 
(3) Tomczak, G.; Goedecke, E.: Monatskarten der Temperatur der Nord-
see. Dt. Hydrogr. Z., Ergänzungsheft R.B (7), 1962 
(Beilage zur to-Karte vom 20.5. - 26.5.1981) 
G. Wegner u. P. Kanje 
Institut für Seefischerei / 
Deutsches Hydrographisches Institut 
Hamburg 


Die Temperaturen der Nordseeoberfläche im Winter 1980/81 und eine Vorhersage der Bodentemperaturen der Nordsee für den Sommer 1981 - Die Oberflächentemperaturen der Nordsee von November 1980 bis Mai 1981

- 101 -
Die Temperaturen der Nordseeoberfläche im Winter 1979/80 und 
eine Vorhersage der Bodentemperaturen der Nordsee 
für den Sommer 1980 
Pi~_~~:~1~~3~~!~~~~~~t~=~~_~~:_~~:~~~~_~~~~~~~~p~=_!~!~_b!~_~~~!~~~ 
Die unterschiedlichen Wettersituationen des Winterhalbjahres 1979/80 (1) 
hatten starken Einfluß auf die Änderungen der Nordseetemperaturen: Die je-
weils vorherrschenden Luftmassen und Winde führten zu regional unterschied-
lichen Abkühlungen und Erwärmungen der Wasserrnassen. Folglich wichen die 
Oberflächentemperaturen uneinheitlich und zum Teil erheblich von den lang-
jährigen Mittelwerten (2) ab, wie sich aus den hier zugrundeliegenden wöchent-
lichen to-Karten des Deutschen Hydrographischen Instituts entnehmen läßt. 
Anhand der Oberflächentemperaturgänge (Abb. 1) von 5 charakteristischen 
Punkten der Nordsee (Positionen sieh~ Abb. 2; identisch mit denen der Vor-
jahre) sollen die Einflüsse markanter meteorologischer Ereignisse auf die 
Oberflächentemperaturen aufgezeigt werden. In der Abbildung 1 sind gleich-
zeit,ig die Abweichungen der aktuellen Oberflächentemperaturen von den lang-
jährigen Mitteln wiedergegeben. Diese Anomalien ergeben sich als Differenzen 
der aktuellen Temperaturen der wöchentlichen to-Karte zu den entsprechend 
interpolierten monatlichen Mitteln der Jahre 1905 -54 (2). 
Vom zu kalten Sommer her war die Nordseeoberfläche zu Beginn des Novem-
ber 1979 überwiegend zu kalt. Bis zum 25.12.1979 überwog bei den mit durch-
ziehenden Tiefdruckgebieten herangeführten Luftmassen der Anteil relativ mil-
der atlantischer Luft. Die saisonale Abkühlung der Nordsee verlief folglich 
langsamer als im Mittel: Ende November lagen die Oberflächentemperaturen 
der meisten Nordseegebiete - erstmals im Jahre 1979 - deutlich über den 
langjährigen Mitteln. Natürlich war diese verzögerte Abkühlung kein kontinu-
ierlicher Prozeß: Ein Vorstoß polarer Kaltluft zwischen dem 6. und dem 
12. 11. 1979 führte überall zu stärkerer Abkühlung; kontinentale Kaltluft über 
Mitteleuropa und starke nächtliche Ausstrahlung Mitte November ließen die 
Temperaturen der Deutschen Bucht weiter kräftig sinken. Als weiterer loka-
ler Effekt kühlte skandinavische Kaltluft das Skagerrak in der Woche 12. -
18.12.1979 überdurchschnittlich ab. 
1979 1980 
10 lJJl6.1l 13 20 27 412. 11 18 25 n 8 15 22 29 5.2. 12 19 26 U 11 18 25 1.4. 8 15 22 29 6.5. 
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\) e Shetland-Orkney • Zentrale NooIsee )( x Deutsche Ib:ht 
o Skagerrukausgang 
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»n 6.lt 13 20 21 412 11 18 25 U 8 15 22 29 5.2. 12 19 2ti U 11 18 25 1.1. 8 15 22 29 6.5. 
Anmhl der Tage seit 1.11980· lJ 50 10 90 110 
- 102 -
Abb. 1: Gang der Oberflächentemperatur und der Ober-
flächentemperaturanomalie an fünf Nordseepunkten 
i. Winter 1979/80 
 Abb.2: Minimale Ober-
f~ächentemperatur des 
Wlnters 1979/80 (in Oe) 
J\"ach dem 25.12.1979 sanken in 
der gesamten Nordsee die Tem-
peraturen infolge eines umfang-
reichen Polarlufteinbruches 
kräftiger. Es folgte bis zum 
26.2.1980 eine Periode, in der 
die Gänge der Oberflächentem-
peraturen weitgehend dem Mit-
tel entsprechend verliefen. 
Prägend war ein fast permanen-
tes kontinentales Hoch über Ruß-
land. Da an der Westseite dieses 
Hochs südliche Winde über die 
Kordsee wehten, blieben über-
durchschnit:' -::he Abkühlungen 
der gesamten Nordsee aus. Als 
unterschiedliche lokale Effekte 
treten hervor: 
Durch starke Strahlungsfröste be-
einflußt, sanken Mitte Januar die 
Skagerraktemperaturen weit unter
die .:\1ittelwerte; am Rande des 
Hochdruckgebietes führten süd-
westliche Winde relativ warmes 
\Yasser zwischen die Shetlands 
und Orkneys. 
Die :\lonate März und April wa-
ren charakterisiert durch den 
Wechsel von ersten Erwärmun-
gen und weiteren Abkühlungen. 
- 103 -
Der ersten zaghaften Erwärmung Ende Februar/Anfang März folgte die Zu-
fuhr kontinentaler Kaltluft. Die Auskühlung der Nordsee setzte sich nachts 
mit langweiliger Ausstrahlung bei klarem Himmel fort. So wurde erst Ende 
.:.\Iärz in einigen Gebieten der Nordsee die niedrigsten Temperaturen des Win-
ters 1979/80 erreicht (Abb. 4). Nach Zufuhr milder atlantischer Luftmassen 
und bei kräftiger Einstrahlung baute sich in der zweiten Aprildekade die erste 
saisonale Deckschicht auf. Das durchziehende Orkantief am 19.4. 1980 mischte 
die noch dünne Deckschicht mit dem darunterliegenden kälteren Wasser. Nach-
rückende Kaltluft polaren Ursprungs sorgte dafür, daß die Oberflächentempe-
raturen Ende April noch weitgehend unter den langjährigen 1\fittelwerten lagen. 
Die niedrigsten Temperaturen, die im Zeitraum vom 1. 11. 1979 bis zum 
29.4.1980 in den wöchentlichen to-Karten auftraten, sind als minimale Ober-
flächentemperaturen in Abbildung 2 dargestellt. Die Abweichung dieser nicht 
synoptischen Temperaturverteilung von den niedrigsten langjährigen Mittelwer-
ten, die absolute Oberflächentemperaturanomalie. gibt die Abbildung 3 wieder. 
IJanach lagen die Extremwerte der Nordsee im Winter 1979/80 überwiegend 
unter den Mittelwerten (negative Werte in Abb. 3; max. 4,5 K, im Mittel 
-1 K) x}. Um bis zu 1,2 K ~ den langjährigen Spätwinterwerten blieben 
x) K = °Kelvin 
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Abb. 3: Absolute Oberflächen-
temperaturanomalie im Winter 
1979 I 80 
Abb. 4: Eintrittszeit des 
Temperaturminimums im Winter 
1979 I 80 in Tagen ab 1.1.1980 
Abb. 5: Oberflä~hentemperatur 
der Woche 23.04. - 29.04.1980 
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- 1. 
Abb. 6: Oberflächen-
temperaturanomalie der Woche 
23.04. - 29.04.1980 
- 105 -
die niedrigsten Oberflächentemperaturen in der südlichen Nordsee. Hier sorg-
ten die ausgeprägten Südkomponenten der winterlichen Winde für überdurch-
schnittlichen Transport relativ wärmeren Wassers durch den Englischen Kanal 
in die Nordsee, 
Die Eintritts zeiten der IVIinimumtemperaturen des Winters 1979/80 (Abb. 4) 
lassen sich den oben beschriebenen \Vetterperioden zuordnen: 
Die Küstenbereiche der Deutschen Bucht, der Englische Kanal, die Bereiche 
der Dogger-. Schlick- und Jütland Bank. Teile der nördlichen Nordsee und 
das Norwegische Küstenwasser kühlten sich während der Hochdruckphase in 
der 2. Januarhälfte und im Februar (20. - 42. Tag), zeitlich dem Mittel ent-
sprechend, am meisten ab. 
Die polare Kaltluftzufuhr Anfang März (um den 63, Tag) ließ Teile der zentra-
len Nordsee, ebenfalls zeitlich dem Mittel entsprechend, die niedrigsten Tem-
peraturen erreichen_ 
Fast alle verbleibenden Gebiete weisen ihre niedrigsten Temperaturen in der 
Hochdruckphase Ende März/Anfang April (80. - 98. Tag) mit bis zu 4 Wochen 
Verzögerung gegenüber dem Mittel auf. 
y 3:!:~:~~g~ _ ~~: _~~~~::~~I?-P~:~!:~:'::: _<!.~r: ~<:r:<!.s_~~ !~: _<!.~r: ~3.:x2:?.eE2-.?~E_ 
Für die Nordseegebiete außerhalb der Norwegischen Rinne und mit Wassertie-
fen größer als 50 m (unschraffiertes Gebiet in Abb. 6) ließen sich in den letz-
ten Jahren die Bodentemperaturen für den jeweiligen Sommer recht genau vor-
hersagen, Denn das spätwinterliche Bodenwasser in diesen Gebieten erfährt 
mit den Frühjahrsstürmen seine letzte größere (turbulente) Erwärmung. Die 
Temperaturzunahme von 1 bis 1,5 K am Boden vom Frühjahr bis zum Spät-
sommer beruht auf Wärmeleitung und Wasserrnassenverlagerung mit den Rest-
strömen. In den flacheren Bereichen erreichen im Laufe des Sommers vom 
Wetterverlaufabhängige Wärmemengen den Boden. Sie werden nach der Ein-
strahlung auf die gesamte Wassersäule verteilt, sobald die vertikalen Bereiche 
der winderzeugten Turbulenz oberhalb der Sprungschicht und der gezeitener-
zeugten Turbulenz in der Bodenwasserschicht sich überschneiden. Di€se Wet-
terabhängigkeit läßt in diesen Gebieten keine Vorhersage zu. 
Die Bodentemperaturen für das unschraffierte Gebiet (Abb. 6) lassen sich 
vorhersagen, wenn 
- der Verlauf der Erwärmungsphase der Nordseeoberfläche (Abb. 1) 
- die Differenzen zwischen den aktuellen \Vassertemperaturen unmittelbar vor 
dem Einsetzen der Schichtbildung im Frühjahr und den entsprechenden lang-
jährigen Mittelwerten (Abb. 6) 
- eventuelle, aktuelle, bis zum Boden reichende IGOSS-BT-Messungen x) aus 
der Nordsee 
berücksichtigt werden. 
Die saisonale Erwärmung der Nordseeoberfläche begann in diesem Jahr in der 
letzten April-Dekade (Abb. 1). Anfangs bildete sich bei ruhigem Wetter eine 
dünne Deckschicht, wie die leider nur wenigen IGOSS-Meldungen zeigen. Kalt-
x) IGOSS = Integrated Global Ocean Station System 
BT :: Bathythermograph 
- 106 -
luft zufuhr in der vergangenen Woche und mä.ßiger Wind ließen die Oberflächen-
schicht in Dicke und in Wärmeinhalt nur mäßig wachsen. Die to-Karte vom 
23.4. bis 29.4. 1980 (Abb. 5) erfaßte die allererste Schichtbildung. Da die Ab-
weichungen vom vorherigen homothermen Zustand gering sind, stellt die Abb. 5 
in etwa die derzeitigen Bodentemperaturen dar (,-.G 0.5 K niedriger als in Abb. 5). 
Die Oberflächentemperaturen (Abb. 5) wichen i:on Mittel um -0.8 K von den 
langjährigen Mittelwerten ab (Abb. 6) wegen der noch nicht genügend ausgebil-
deten DeckschichL Als Bodentemperaturverteilung liegt die Abbildung 5 um et-
wa 0.5 K über den interpolierten Mittelwerten für Ende April (3). 
Unter Berücksichtigung der Erwärmung durch Wärme leitung und Advektion wer-
den die Bodentemperaturen im Vorhersagegebiet (unschraffiert in Abb. 6) zwi-
schen 6,5 und 80 C und damit bis zu 1,5 K über den langjährigen Mittelwerten 
liegen, etwa 1 K höher als in Abbildung 5 dargestellt. 
LITERATUR 
(1) Wetterkarte des Deutschen Wetterdienstes. Seewetteramt Hamburg, 
Jahrgänge 1979, 1980. 
(2) Conseil Pernament International pour l' Exploration de la Mer (ICES): 
Mean monthly temperature and salinity of the surface layer of the North 
5ea and adjacent waters 1905/54. 1962 
(3) TOMCZAK, G.; GOEDECKE, E.: Monatskarten der Temperatur der 
Nordsee. Dt. hydrogr. Z .• Ergänzh .• Reihe B, (7), 1962 
(Beilage zur to-Karte vom 7.5. - 13.5.1980) G. Wegner und P. Kanje 
Institut für Seefischerei 
Hamburg 


Die Temperaturen der Nordseeoberfläche im Winter 1979/80 und eine Vorhersage der Bodentemperaturen der Nordsee für den Sommer 1980

http://aquaticcommons.org/6026/1/INFN_27_3_101-106_bf.pdf

Die Temperaturen der Nordseeoberfläche im Winter 1979/80 und eine Vorhersage der Bodentemperaturen der Nordsee für den Sommer 1980

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