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Staus jahresweise aufsummiert und nach einem Minimum der Summe in Abhängigkeit von
verschiedenen Phasenverschiebungen (1 bis 60 min) gesucht (least square fit). Es wurden die
Gezeitenvorausberechnungen an die Pegelmessungen angepaßt. Die Vorausberechnungen
wurden jahresweise um die jeweils entsprechende Phasenverschiebung in die Zukunft verschoben
und anschließend erneut von den Pegelmessungen subtrahiert. Der Anteil harmonischer
Schwingungen im resultierenden Stau wurde auf diese Weise minimiert. Fehlende
Messungen (Fehlwerte) hatten auf dieses Verfahren keine große Wirkung. Die Genauigkeit
bei der Bestimmung der Phasenverschiebungen lag bei ± 1 min.
Abb.4.2 zeigt einen Ausschnitt aus den angepaßten Gezeitenvorausberechnungen und den
resultierenden Stauwerten. In den Vorausberechnungen ist der 14-tägige Spring-/Nipptidezyklus
als Schwebung über der dominierenden M 2 -Tide deutlich zu erkennen. Die Höhen direkt
aufeinanderfolgender Hochwasser wechseln sich ab. Auf ein höheres Hochwasser folgt ein
niedrigeres und darauf wieder ein höheres. Diese abwechselnde Folge ist durch die Deklination
der Sonne und des Mondes bedingt. Der Verlauf der Gezeit innerhalb einer Periode hat
an jedem Ort seinen eigenen individuellen Charakter, der in der Regel von einem Sinus stark
abweicht. Der individuelle Charakter der Gezeit bei Cuxhaven geht bei der gedrängten
Darstellung in Abb.4.2 leider verloren, ist aber in Abb.2.1 deutlich zu erkennen.
Aus den Vorausberechnungen wurden ebenfalls die Hoch- und Niedrigwasserwerte mit
Hilfe eines kubischen Splines (Kap.2.1.2) extrahiert. Durch die Einwirkung der meteorologischen
Größen (besonders des Windes) ist es möglich, daß innerhalb einer Gezeitenperiode
mehrere Maxima und Minima auftreten können (Verletzung der Monotonie). Außerdem kann
sich die Eintrittszeit der Extrema in den Pegelmessungen verschieben. Die größte Verspätung,
mit der ein Hochwasser in dem betrachteten Zeitraum (1985 bis 1993) im Vergleich zu den
Vorausberechnungen auftrat, betrug 3.6 h . Für die Subtraktion der Vorausberechnungen von
den Pegelmessungen zu Hoch- und Niedrigwasserzeiten war es daher nötig, daß die Werte,
für jede Reihe einzeln extrahiert, synchronisiert wurden. D.h. die aus den Messungen
extrahierten Hoch- und Niedrigwasser wurden auf die Hoch- und Niedrigwasser abgestimmt,
die aus den Vorausberechnungen extrahiert wurden.
4.1.2. Meteorologische Größen (Gesamtansatz)
In Anlehnung an den Gesamtansatz werden als Eingabegrößen in ein entsprechendes neuronales
Modell der vektorielle Wind, der statische Luftdruck, die Luftdruckänderung, die
Lufttemperatur und die Differenz der Temperaturen von Luft und Wasser benötigt
(Kap.2.1.4). Die entsprechenden Datensätze wurden vom Seewetteramt in Hamburg zur
Verfügung gestellt. Die Wettermeldungen entstammen dem internationalen Wetterfernmeldesystem
(GTS: Global-Telecommunication-System) der WMO (World Meteorological Organization).
Die Wetterbeobachtungen werden entschlüsselt und in der meteorologischen Datenbank
des Deutschen Wetterdienstes (DWD) im Zentralamt Offenbach gespeichert. Erst mit
Magnetbändern, danach über Rechnerkopplung gelangen die Daten in das Seewetteramt. Im
Seewetteramt werden diese hochverdichteten, binären Datenbanksätze in das SWA-Synop-Format
konvertiert. Die Datumsangaben in den Synop-Datensätzen beziehen sich auf UTC
(Universal Time Coordinated). Die Daten wurden am 19.08.1966 erstmals in der meteorologischen
Datenbank gespeichert. Zuerst wurden nur vier Termine pro Tag registriert (sechsstündliche
Werte). Am 01.09.1977 wurden die Termine verdoppelt (dreistündliche Werte).
Stündliche Messungen wurden in Abhängigkeit von den Staaten zu verschiedenen Zeitpunkten
eingeführt (in den Niederlanden ab 1977, in England ab 1979, in Deutschland ab
1981). Die Wassertemperatur wurde erst ab dem 01.01.1988 in die meteorologische Daten-
