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3  Das  Okosystemmodell  ECOHAM2

Forcing

Jahr

Quelle

Strömungen,  Austausch
Wassertemperatur;  Salzgehalt
Solare  Einstrahlung;  Wind
Schwebstoffe;  Trübung

1995;  2000
1995;2000
1995;  2000
klimatologisch

HAMSOM  (Pohlmann,  1996;  Backhaus,  1985)
HAMSOM  (Pohlmann,  1996)
ECMWF/ERA40  (Röske,  2001)
ERSEM  (Heath  et  al,  2002)

Tabelle  3.1:  Datensätze,  mit  denen  ECOHAM2  angetrieben  wird.  Angegeben  ist  jeweils  das  Jahr  und
die  Datenquelle.

Randbedingungen  und  Initialisierung  des  Modells

Für  alle  pelagischen  Zustandsvariablen  außer  für  gelösten  anorganischen  Kohlenstoff
DIC  und  Sauerstoff  CF  bildet  die  Wasseroberfläche  eine  geschlossen  Grenze.  Durch  den
Austausch  von  Kohlendioxid  CCF  bzw.  CF  mit  der  Atmosphäre  ändern  sich  die
Konzentrationen  von  DIC  und  CF  in  der  Wassersäule.  Das  Sediment  repräsentiert  den
unteren  Rand  des  Modells  und  stellt  für  alle  Zustandsvariablen,  ausgenommen  Detritus,
eine  geschlossene  Untergrenze  dar.  Nach  der  Frühjahrsblüte  sinkt  tote  organische
Substanz  zum  Boden  ab  und  füllt  dort  den  Detrituspool  auf.  Durch
Bodenremineralisation  wird  der  Detritusbestand  am  Boden  vermindert,  und  die
Nährstoffe  werden  in  die  bodennahe  Schicht  diffundieren,  wo  sie  sich  im  Sommer
ansammelt.
Die  Randbedingungen  an  den  seeseitigen  Berandungen  werden  außer  für  NO3'  und  DIC
durch  Vorgabe  der  internen  Konzentrationen  realisiert.  Dies  wird  erreicht,  indem  die
interne  Konzentrationen  auf  den  Rand  gespiegelt  werden.
Die  Startkonzentrationen  für  den  1.  Januar  1995  bzw.  1.  Januar  2000  resultieren  aus  der
Initialisierung  mittel  eines  dreijährigen  Vorlaufs  („spin  up“)  mit  den  Antriebsdaten  der
Jahre  1995  bzw.  2000.  Die  Anfangswerte  für  das  erste  Vorlauf-Jahr  entsprechen
abgeschätzten  typischen  Winterkonzentrationen  von  zwölf  Zustandsvariablen  des
Ökosystem-Modells  (s.  Tabelle  3.2).  Ein  zweites  Vorlaufjahr  wird  mit  den  stark
veränderten  Konzentrationen  angetrieben,  die  zum  Ende  des  ersten  Vorlaufjahres
simuliert  wurden.  Im  dritten  „spin  up“  Jahr  ist  das  Modell  eingeschwungen  und  weist
keine  systematische  Drift  mehr  auf.
Die  Anfangs-  und  Randwerte  für  die  Zustandsgröße  NO3'  wurden  aus  Beobachtungsdaten ­
  abgeleitet  (s.  Tabelle  3.3).  Die  Nitratkonzentrationen  liegen  in  Form
klimatologischer  monatlicher  Mittelwerte  vor.  Die  Konzentrationen  von  DIC  wurden
als  Funktion  des  Salzgehaltes  nach  Kempe  und  Pegler  (1991)  berechnet.