Die Küste, 72 (2007), 65-103 
84 
In Küstennähe verlieren die Modelle des BSH (und ähnliche Modelle) ihre Gültigkeit, 
wenn die Wellenlängen so kurz werden, dass Dispersionseffekte wieder eine Rolle spielen. 
Diese Einschränkung betrifft Aussagen zum Wasserstand relativ wenig. Vergleichsrechungen 
(Pedersen, 2004) zeigen, dass hydrostatische Modelle den Wasserstand angemessen simulie 
ren, die Geschwindigkeit der Wasserteilchen aber unterschätzen. Stärker wird der Gültig 
keitsbereich der Modellannahmen dadurch eingeschränkt, dass sie für brechende Wellen 
nicht mehr gerechtfertigt sind. Angegebene Wasserstandsverläufe sind daher mit Vorbehalt 
zu interpretieren. 
5.2 Randbedingungen 
Wenn für die Nordsee davon ausgegangen wird, dass die Quelle des Tsunami außerhalb 
des Modellgebiets liegt, ist es notwendig, den Tsunami als in das Modellgebiet einlaufendes 
Signal vorzugeben. Dadurch ergeben sich zwei Arten von Problemen: das Signal muss phy 
sikalisch sinnvoll sein, d. h. es muss das aus einer potentiellen Quellregion ankommende 
Signal angemessen darstellen, und das Geschehen am Rand muss numerisch korrekt model 
liert werden. 
Für die Simulation hypothetischer Tsunami sind verschiedenartige Randbedingungen 
gewählt worden. Lehfeldt et al. (2008, in diesem Heft) geben eine einzelne solitäre Welle 
am Rand vor (Modell MARTIN, finite Elemente). Bei den Simulationen im DMI-Bericht 
(Buch et ah, 2005; Modell MOG2D, finite Elemente) ist das Problem für die Nordsee durch 
Gitternetzverfeinerung gelöst. WINTER (2005) nutzte eine Simulation des Tsunami, ausgelöst 
von der Storegga-Hangrutschung (Bondevik et ah, 2005), um Randwerte für Ausbreitungs 
rechnungen (Modell Delft3D, horizontaler Gitterabstand etwa 5 km) in die Nordsee hinein 
zu erhalten. Ähnlich wird im DEFRA-Bericht (Kerridge, 2005) die Simulation eines Tsu 
nami durch eine potentielle Hangrutschung (Run H) im feineren Modell (N10,2D, horizon 
tale Auflösung 3,5 km) mit Randwerten aus einem gröberen Modell (NEA, 2D, horizontale 
Auflösung 35 km) fortgesetzt. In weiteren Simulationen wird für NEA eine aus Süden kom 
mende Welle vorgegeben, und wieder werden die in NEA berechneten Größen an N10 als 
Randwerte übergeben. Es wurde sowohl ein positives als auch ein Signal mit führender ne 
gativer Auslenkung, jeweils mit einer Periode von einer Stunde, genutzt. In einer Ergänzung 
zum DEFRA-Bericht (Smallman, 2006) wird das Modell NEA durch eine Erweiterung des 
britischen operationeilen Windstaumodells (Flather, 2000; 2-D, horizontale Auflösung 
12 km) ersetzt und von einer bekannten Anfangsverteilung gestartet. Es übergibt Randwerte 
an ein Modell mit variablem Gitterabstand (TELEMAC-2D, finite Elemente, horizontaler 
Gitterabstand 12 km bis 1 km). 
Im operationeilen Betrieb besteht das Modellsystem des BSH auch aus ,genesteten' Mo 
dellen. Auf eine Übergabe der Ergebnisse des Nordostatlantikmodells (Abschnitt 4) als 
Randwerte an das Nordseemodell wurde verzichtet, da die Randbedingungen des Nord 
ostatlantikmodells willkürlich gewählt wurden und das Modell nicht alle Aspekte der Modi 
fikation eines Tsunami im tiefen Wasser und am Kontinentalrand reproduziert. Im Nordsee 
modell (Modell „Nordsee 2 km“, 2-D, horizontale Auflösung 1,8 km) wurden daher auch 
analytische Signale als Randbedingung vorgegeben. Der in die Modellgebiete einlaufende 
Wellenzug besteht jeweils aus drei aufeinander folgenden positiven Einzelwellen. In den 
Berechnungen der Abschnitte 5.3 und 5.4 wurden sie am entsprechenden Rand über die 
Geschwindigkeit der Wasserteilchen u = H \jgh/h sin 2 (2T/2n t) vorgegeben. Das entspricht 
einem von der Tiefe unabhängigen positiven Eingangssignal für die Oberflächenauslenkung