Erweiterung  des  operationellen  Modells  der
Nordsee  auf  die  Ostsee
Das  bisher  am  BSH  verfügbare  operationeile ­
  Modellsystem  beschreibt  die  barotrope  Strömung ­
  in  der  Nordsee  unter  dem  Einfluß  von  Wind
und  Gezeiten.  Entsprechend  den  Aufgaben  des
BSH  wird  dieses  Modell  auf  das  Gebiet  der  Ostsee ­
  erweitert.  Dies  macht  -  gemäß  den  hydrografischen ­
  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  barotrope ­
  und  barokllne  Vorgänge  unter  der  Wirkung  von
Dichtestruktur,  Gezeiten  u.a.  Schwingungen  sowie ­
  Wind  ablaufen.  Ein  einheitliches  Modell  muß
also  eine  qualifizierte  Behandlung  der  baroklinen
Wechselwirkung  von  Strömung  und  Dichte  einschließen, ­
  und  das  dreidimensional.  Denn:  Einerseits ­
  wird  die  barokllne  Struktur  (Massenverteilung) ­
  von  der  Strömung  transportiert,  andererseits ­
  Ist  sie  von  erheblicher  Rückwirkung  auf
die  Strömung.  Dementsprechend  bildet  die  Erarbeitung ­
  eines  numerischen  Verfahrens  für  den
advektlven  Transport  von  Temperatur  und  Salzgehalt ­
  den  Schwerpunkt  der  Ostseemodellierung.
Von  den  möglichen  Ansätzen  zur  prognostl-Untersuchungen



sehen  Berechnung  der  kontinuierlichen  Verteilung ­
  ist  ein  Verfahren  mit  finiten  Differenzen  auf
fixiertem  Raster,  demselben  wie  für  die  Diskretisierung
  der  Strömung,  ausgewählt  worden.  Der
Algorithmus  für  das  Verfahren  wurde  in  einem
Modul  realisiert,  das  relativ  leicht  in  die  vorhandenen ­
  Modelle  integriert  werden  kann.  Er  ist  bei
Simulationen  in  idealisierten  Meeresbecken  getestet ­
  worden.  Zur  Zeit  werden  umfangreiche  Simulationen ­
  in  einem  Nord-  bzw.  Ostseemodell
durchgeführt,  um  so  das  Verfahren  an  naturnahen ­
  Daten  zu  prüfen,  bevor  es  in  das  operartionelle
  Modell  integriert  werden  kann.  Die  langfristige
Zuverlässigkeit  der  prognostischen  Simulation  ist
ein  Kernproblem  und  bedeutet  eine  hohe  Anforderung ­
  an  das  numerische  Transportverfahren.

Modelle  für  Prozeßstudien
Zur  Untersuchung  spezieller  hydrographischer ­
  Prozesse,  wie  der  Abbau  der  Schichtung
unter  bestimmten  Bedingungen,  die  eine  entscheidende ­
  Bedeutung  für  umweltrelevante  Probleme ­
  haben  (z.  B.  Auftreten  von  Sauerstoffmangel ­
  im  Bodenwasser),  sind  „wirbelauflösende“
Modelle  nötig.  Hierzu  wurde,  im  Rahmen  des
UBA-Projektes  „Dreidimensionales  prognostisches ­
  Modell  der  Deutschen  Bucht“,  ein  numerisches ­
  Modell  zur  prognostischen  Berechnung  der
thermohalinen  Schichtung  in  einem  Flachwassergebiet, ­
  wie  z.  B.  die  Deutsche  Bucht,  entwickelt.
Zur  Berechnung  der  räumlichen  Struktur  von
Temperatur  und  Salzgehalt  wurde  ein  Modell-Ansatz ­
  für  eine  adäquate  Beschreibung  horizontaler
und  vertikaler  Vermischungs-Prozesse  entwik-59