Erweiterung des operationellen Modells der 
Nordsee auf die Ostsee 
Das bisher am BSH verfügbare operationei 
le Modellsystem beschreibt die barotrope Strö 
mung in der Nordsee unter dem Einfluß von Wind 
und Gezeiten. Entsprechend den Aufgaben des 
BSH wird dieses Modell auf das Gebiet der Ost 
see erweitert. Dies macht - gemäß den hydrogra 
fischen Besonderheiten der Ostsee - auch eine 
Inhaltliche Erweiterung notwendig. 
Während die Strömung In der Nordsee noch 
als barotrop aufgefaßt werden kann, gilt dies für 
die Ostsee nicht mehr. Hier und Insbesondere In 
der Beltsee Ist die barokllne Komponente von 
erstrangiger Bedeutung. Die Ostseeströmung ist 
i.a. thermohalin strukturiert, bedingt durch den 
Salzwasserzufluß aus der Nordsee sowie die 
Süßwasserzuflüsse vom Festland. Hinzu kommt 
noch, wie in der Nordsee, der Einfluß des Windes. 
Es Ist daher sinnvoll, Nord- und Ostsee als ein 
Verbundsystem aufzufassen, in welchem barotro 
pe und barokllne Vorgänge unter der Wirkung von 
Dichtestruktur, Gezeiten u.a. Schwingungen so 
wie Wind ablaufen. Ein einheitliches Modell muß 
also eine qualifizierte Behandlung der baroklinen 
Wechselwirkung von Strömung und Dichte ein 
schließen, und das dreidimensional. Denn: Einer 
seits wird die barokllne Struktur (Massenvertei 
lung) von der Strömung transportiert, ande 
rerseits Ist sie von erheblicher Rückwirkung auf 
die Strömung. Dementsprechend bildet die Erar 
beitung eines numerischen Verfahrens für den 
advektlven Transport von Temperatur und Salzge 
halt den Schwerpunkt der Ostseemodellierung. 
Von den möglichen Ansätzen zur prognostl- 
Untersuchungen 
sehen Berechnung der kontinuierlichen Vertei 
lung ist ein Verfahren mit finiten Differenzen auf 
fixiertem Raster, demselben wie für die Diskreti- 
sierung der Strömung, ausgewählt worden. Der 
Algorithmus für das Verfahren wurde in einem 
Modul realisiert, das relativ leicht in die vorhande 
nen Modelle integriert werden kann. Er ist bei 
Simulationen in idealisierten Meeresbecken gete 
stet worden. Zur Zeit werden umfangreiche Simu 
lationen in einem Nord- bzw. Ostseemodell 
durchgeführt, um so das Verfahren an naturna 
hen Daten zu prüfen, bevor es in das operartionel- 
le Modell integriert werden kann. Die langfristige 
Zuverlässigkeit der prognostischen Simulation ist 
ein Kernproblem und bedeutet eine hohe Anfor 
derung an das numerische Transportverfahren. 
Modelle für Prozeßstudien 
Zur Untersuchung spezieller hydrographi 
scher Prozesse, wie der Abbau der Schichtung 
unter bestimmten Bedingungen, die eine ent 
scheidende Bedeutung für umweltrelevante Pro 
bleme haben (z. B. Auftreten von Sauerstoffman 
gel im Bodenwasser), sind „wirbelauflösende“ 
Modelle nötig. Hierzu wurde, im Rahmen des 
UBA-Projektes „Dreidimensionales prognosti 
sches Modell der Deutschen Bucht“, ein numeri 
sches Modell zur prognostischen Berechnung der 
thermohalinen Schichtung in einem Flachwasser 
gebiet, wie z. B. die Deutsche Bucht, entwickelt. 
Zur Berechnung der räumlichen Struktur von 
Temperatur und Salzgehalt wurde ein Modell-An 
satz für eine adäquate Beschreibung horizontaler 
und vertikaler Vermischungs-Prozesse entwik- 
59