Arbeitspaket 4 - Numerische Modellierung

Bestehende Ostseemodelle können wichtige Transfomationsprozesse im Flachwasser und Transporte in die offene See nicht ausreichend reproduzieren.

Das liegt daran, dass diese Modelle typischerweise auf einem Einwege-Nesting aufbauen, das Randwerte von größerskaligen Modellen über verschiedene Zwischenschritte an lokale Modelle übergibt. Auch zwischen verschiedenen Regimen (z.B. Seegang, Strömung, Sediment) wird oft nur eine einseitige Kopplung angewendet. Deshalb konstruieren wir auf der Basis der bisherigen IOW-Modell-Infrastruktur ein modulares multiskaliges Modellsystem zur Simulation der relevanten physikalischen und biogeochemischen Prozesse und Wechselwirkungen auf. Damit trägt das AP4 zu allen Forschungsfragen und spezifischen Hypothesen des STB-Forschungsbereiches bei. Im Besonderen können die Funktionsweise von Randmeeren und Aspekte des Klimawandels nur mit Hilfe eines gut konstruierten und gut kalibrierten Modellsystems untersucht werden.

Zentrale Aufgaben des Arbeitspaketes 4:

• Konsistente Kopplung von Seegang, Strömung,Turbulenz und Sedimentdynamik im Flachwasser, um Flachwassereffekte von Seegang zu reproduzieren
• Aufbau eines gekoppelten pelagisch-benthischen biogeochemischen Modells für flache Küstengewässer, um den Küstenfilter quantitativ zu reproduzieren
• Entwicklung eines Modellsystems mit flexiblem Zweiwege-Nesting, um Rückwirkungen von Küstenprozessen auf Prozesse der Beckenskala zu reproduzieren
• Prozess-auflösende Szenario-Simulationen
• Entwicklung eines Near-Real-Time-Nachhersage-Systems mit aufgelösten Küstenskalen
• Erweiterung von Modellen des regionalen Klimadownscalings in Richtung von Flachwasserprozessen