4. Untersuchungen zur Nord- und Ostsee und deren Küsten 33 Luftdruck Die Verteilung des Luftdrucks bestimmt die Wetterlagen und damit die Wind- und Niederschlagsfelder. Die Validierung des Luftdruckes der Validationsläufe der regional gekoppelten Klimamodelle wird mit der an- treibenden Reanalyse ERA-40 sowie der Nord- und Ostseeklimatologie BNSC (s. Abschnitt 4.2.1) und der regionalen Reanalyse COSMOS-REA6 (s. Abschnitt 4.2.2) vorgenommen. Die Monatsmittelwerte der Da- ten werden jeweils mit den Monatsmittelwerten der Referenzdaten für zwei Zeiträume (196132001 bzw. 199532001) verglichen. Zeitliche Mittel über den gesamten Zeitraum und die Jahreszeiten sowie Häufig- keitsverteilungen und Korrelationen der Monatsmittel-Zeitreihen an den einzelnen Gitterpunkten werden betrachtet. Mittlere Jahresgänge werden als Flächenmittel über dem gesamten Gebiet betrachtet. Vor den Vergleichen wird stets auf das gröbere Gitter interpoliert. Analysiert werden auch die Häufigkeitsverteilungen der Monatsmittel und mittlere Jahresgänge der Flächen- mittel in einzelnen Teilgebieten (s. Abbildung 4-2). Außerdem werden ausgewählte monatliche Zeitreihen von Stationsdaten entlang der Küsten (s. Abbildung 4-3) jeweils mit monatlichen Zeitreihen der Validati- onsläufe der Modelle am nächstgelegenen Gitterpunkt verglichen. Zur Berechnung der Wetterlagenklassen (Lamb, 1950) werden Tagesmittel verwendet. Als Eingangsdaten dienen hierfür die Luftdruck Tagesmittel der Modelle an 16 Punkten über dem Gebiet. Wind Der Wind in 10 m Höhe beeinflusst den Wasserstand auf See, die Wellenhöhen und -richtungen sowie die Strömungen. Für den Wasserstand an der Küste macht es einen großen Unterschied, ob der Wind auf- oder ablandig ist. Deshalb werden sowohl die Windgeschwindigkeiten als auch die Windrichtungen z. T. einzeln analysiert, aber auch ihr Zusammenwirken. Hierfür ist die Berechnung des effektiven Windes geeignet. Da- bei ist die effektive Windrichtung diejenige, bei der die Wirkung des Windes auf den Wasserstand am stärks- ten ist. Die effektive Windgeschwindigkeit ist die orthogonale Projektion des gemessenen Windes auf die effektive Windrichtung. Untersuchung an Küstenabschnitten – Berechnung des effektiven Windes: Die effektive Windrich- tung wurde von Müller-Navarra und Giese (1999) anhand einer Regressionsbeziehung der beobachteten Wasserstanddaten aus den gleichzeitig beobachteten Windgeschwindigkeiten und Windrichtungen be- stimmt. Die effektiven Windrichtungen hängen vom Küstenabschnitt ab, unterscheiden sich aber nur wenig an der Ostfriesischen und der Nordfriesischen Küste (Tabelle 4-2). Diese Methode wurde bereits in meh- reren Projekten verwendet, siehe z. B. Koziar und Renner (2005) und Ganske et al. (2018). Tabelle 4-2: Effektive Windrichtung für einzelne Küstenabschnitte. Küstenabschnitt Effektive Windrichtung Cuxhaven 295° Ostfriesland 315° Nordfriesland 295° Untersuchungen der räumlichen Strukturen: Zum Vergleich der räumlichen Strukturen der Windfelder werden zeitliche Mittelwerte der Windgeschwindigkeiten und -richtungen an jedem Modellgitterpunkt im ganzen Nord- und Ostseegebiet berechnet. Für die Berechnung der Differenzen zwischen einem Klimamo- dell und COSMO-REA6 werden die Winddaten der Reanalyse auf das gröbere Gitter des Klimamodells linear interpoliert.