Meereskunde
kelt. Dieser Ansatz beruht auf einer Parameteri-
sierung der turbulenten Prozesse unterhalb der
Modellgitter-Skala (sub-grid-scale-Turbulenz) in
Abhängigkeit des aktuellen Strömungs- und Mas
senfelds. Durch die Einbeziehung dieser sgs-Tur-
bulenz ist eine physikalisch sinnvolle Model
lierung von Schichtung möglich. Der hier entwik-
keite sgs-Turbulenz-Ansatz liefert ferner eine
Parameterisierung für den horizontalen Aus
tausch in einer Form, daß die zeitliche Entwick
lung von Fronten und Wirbeln untersucht werden
kann.
Ein weiteres Modell zur Untersuchung me-
soskaliger Prozesse wurde im Rahmen des For
schungsprojektes „Entwicklung eines numeri
schen Modells zur Simulation der Patchiness in
der Ostsee“ entwickelt. Es dient zur Untersu
chung von fleckenhaften Verteilungen (patchi
ness) gemessener physikalischer, chemischer
und biologischer Größen während der Frühjahrs
blüte des Phytoplanktons. Grundlage der Simula
tion ist ein wirbelauflösendes Zirkulationsmodell,
das Vertikalkonvektion berücksichtigt. Dieses Zir
kulationsmodell wird mit gemessenen meteoro
logischen Daten und einem 9-Komponenten
Strahlungsmodell angetrieben. An das Zirkula
tionsmodell ist ein „biologisches“ Modell gekop
pelt, das nichtlineare chemisch-biologische
Wechselwirkungen simuliert. Es erlaubt verschie
dene physikalische und biologische Mecha
nismen von „patchiness“ zu untersuchen. Die
Prozesse, die in dem biologischen Modell
berücksichtigt werden, sind u.a. Unterwasser
strahlung, Selbstabschattung von Phytoplankton,
Michaelis-Menten-Kinetik sowie Fraß durch ver
schiedene herbivore Zooplanktonarten.
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Modellierung des Seeganges im Küstenbereich
Das KFKI-Projekt „Seegang und Bemes
sung auf Seegang im Küstenvorfeld der Deut
schen Bucht und in den Ästuaren“ (Projektleitung
BSH) ist nach drei Jahren Förderung durch den
BMFT ausgelaufen. Die Auswertung der Messun
gen und die Fertigstellung des Abschlußberichtes
wird Anfang 1992 beendet sein. Der wissen
schaftliche Flintergrund für die Einrichtung dieses
Projektes war die Erkenntnis, daß die gegenseiti
ge Beeinflussung von Wind, Seegang, Strömung
und Wasserstand (Anfachung des Seeganges
durch den Wind, seeganginduzierter Massen
transport erzeugt Strömung bzw. erhöht Wasser
stand, wasserstandsabhängige Dämpfung der
Wellen, um nur einige zu nennen) bei der Berech
nung von Seegang und Strömung bzw. Wasser
stand im Flachwasser der deutschen Watt- und
Ästuargebiete nicht vernachlässigt werden darf.
Das Ziel dieses Projekts, ein „Küstenmodell“
zu entwickeln, das diese Wechselwirkung berück
sichtigt, und dessen Validierung mit Hilfe von
Naturmessungen, konnte weitgehend erreicht
werden. Das Küstenmodell wird durch ein atmo
sphärisches Grenzschichtmodell ergänzt, das die
Änderung des Windfeldes beim Übergang von
See auf den Küstenbereich berücksichtigt.
Die Untersuchungen im KFKI-Projekt wur
den von dem MAST-Projekt „Wadden Sea Project
(WASP)“ unterstützt. Im Rahmen dieses Projek
tes wurden im Winter 1991/92 Wind-, Seegangs
und Strömungsmessungen zwischen Sylt und
Römö sowie im Elbästuar durchgeführt.
Das Küstenmodell stellt eine Erweiterung
der im Seegangsvorhersagedienst verwendeten