SkaMix-WMT:
"Wassermassentransformation und kleinskalige Vermischung im Skagerrak (SkaMix-WMT)"
- Laufzeit:
- 01.09.2025 - 31.08.2028
- Projektleitung:
- Prof. Dr. Hans Burchard
- Finanzierung:
- DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
- Forschungsbereich:
- Projektpartner:
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Technical University of DelftNorwegian Meteorological Institute
Der Ozean befindet sich in ständiger Bewegung, was durch Prozesse der Wassermassentransformation (WMT) ermöglicht wird. Dabei ist WMT die Vermischung verschiedener Wassermassen und der Austausch mit der Atmosphäre, wobei neue Wassermassen mit verschiedenen Eigenschaften erzeugt warden. Um dennoch die WTM-Prozesse und deren Einfluss auf die Ozeandynamik untersuchen zu können, werden wir in diesem Projekt die Dynamik eines regionalen Meeres untersuchen, des Skagerraks, der die Nordsee und die Ostsee miteinander verbindet. Dieser wird hier als natürliches Labor für WTM-Prozesse genutzt. Die Zirkulation des Skagerrak besteht aus drei einströmenden Wassermassen, dem Jütlandstrom aus der Deutschen Bucht, dem Baltischen Ausstrom und dem Atlantischen Wasser. Diese Wassermassen werden dann in die ausströmenden Wassermassen des Norwegischen Küstenstroms und des Baltischen Einstroms transformiert. Die beteiligten WMT-Prozesse sollen mit Hilfe einer Reihe von beobachtenden und numerischen Methoden quantifiziert werden. Unsere Hypothese lautet, dass Prozesse der Frontendynamik im Bereich der Oberfläche für einen großen Teil der WMT verantwortlich sind, allerdings planen wir auch, Vermischungsprozesse im tiefen Wasser zu identifizieren. Wir werden eine Schiffskampagne mit zwei Forschungsschiffen im Frühjahr / Sommer 2025 organisieren, bei der wir uns auf ein synoptisches Bild der Frontendynamik und Vermischung konzentrieren. Während der Schiffskampagne sollen Drifter-Experimente, Turbulenz-Mikrostruktur-Beobachtungen und feinskalige Echolot-Messungen mit Fernerkundung kombiniert werden. Diese Beobachtungen sollen durch existierende Langzeit-Monitoring-Daten aus verschiedenen Quellen ergänzt werden. Zusätzlich zum experimentellen Ansatz werden wir eine 15-jährige realistische Hindcast-Modellsimulation für die Skagerrak-Region erstellen, um die Dynamik in dem Meeresgebiet zu untersuchen und die Feldbeobachtungen zu steuern. Ein bestehender Eulerscher WMT-Ansatz soll weiterentwickelt werden, um WMT-Prozesse in der Region quantifizieren zu können. Ein Lagrangesches Partikel-Rückverfolgungs-Modell soll in das numerische Modell integriert werden, um Ausbreitungs-Pfade von Wassermassen zu verstehen, sowie deren Residenzzeit und Vermischungseigenschaften. Am Ende erwarten wir, eine validierte und komplette Analyse der WMT-Prozesse im Skagerrak zu erhalten, die verallgemeinert und in andere Regionen transferiert werden kann. Um die WMT-Forschung im Skagerrak international zu koordinieren und durchzuführen, haben wir das SkaMix-Konsortium mit insgesamt 21 Mitgliedern aus Norwegen, Schweden, den Niederlanden und Deutschland gegründet und ein Memorandum of Understanding unterzeichnet.