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MIXBOT: MIXBOT: Dynamik u. Vermischung in geschichteten rotiernden Bodengrenzschichten

Laufzeit:
01.06.2013 - 31.05.2014
Projektleitung:
PD Dr. Lars Umlauf
Finanzierung:
DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
Forschungsschwerpunkt:
Beteiligung:

Es ist bekannt, dass erhöhte Turbulenz in der Nähe von geneigten Hängen in geschichteten Becken einen wichtigen Einfluss auf die Dynamik bodennaher Strömungen hat und oft auch essentiell für die beckenweite Vermischung ist. Hierbei ist die bisher vorherrschende Sichtweise, dass die Energie zum Antrieb bodennaher Turbulenz hauptsächlich aus dem Brechen interner Wellen oder direkt aus der Bodenreibung gewonnen wird. Ergebnisse eines kürzlich abgeschlossenen DFG-Projekts haben allerdings gezeigt, dass differentielle Advektion in der Bodengrenzschicht instabile Schichtung erzeugen kann und damit in der Lage ist, turbulente Konvektion anzutreiben. Dieser in vorigen Studien weitgehend ignorierte Prozess hat sich dabei als wichtige zusätzliche Energiequelle für bodennahe Turbulenz herausgestellt, was signifikante Konsequenzen für die Vermischung in Bodengrenzschichten nach sich zieht. Erkenntnisse aus dieser vorangegangenen Studie, in der ausschliesslich nicht-rotierende Systeme betrachtet wurden, sollen in diesem Projekt um den Effekt der Erdrotation erweitert werden. Hierzu wird unsere Expertise in der Turbulenzmodellierung genutzt, um rotierende Bodengrenzschichten mit Hilfe idealisierter numerischer Modelle zu analysieren. Diese theoretischen und numerischen Untersuchungen werden durch die Analyse eines bereits existierenden Datensatzes ergänzt, der Konvektion in der Bodengrenzschicht auf dem nordamerkanischen Kontinentalschelf beschreibt.

Publikationen

  • Endoh, T., Y. Yoshikawa, T. Matsuno, Y. Wakata, K.-J. Lee and L. Umlauf (2016). Observational evidence for tidal straining over a sloping continental shelf. Cont. Shelf Res. 117: 12-19, doi: 10.1016/j.csr.2016.01.018
  • Umlauf, L., W. D. Smyth and J. N. Moum (2015). Energetics of bottom Ekman layers during buoyancy arrest. J. Phys. Oceanogr. 45: 3099-3117, doi: 10.1175/JPO-D-15-0041.1