Operationelle Systeme
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Ein Glider kurz vor dem Abtauchen. -Bild: HZG-

Kleinskalige Physik und Turbulenz

Es gibt eine enorme Bandbreite an verschiedengroßen Bewegungsmustern in den Ozeanen: Beginnend mit den großen rotierenden Ozeanströmungen, die ganze Meeresbecken einnehmen, bis zu den nur millimetergroßen Wirbeln in den turbulenten Gezeitenregionen, der sogenannten Turbulenz. Diese Bandbreite ist es auch, die die größte Herausforderung sowohl bei der Beobachtung als auch Computermodellierung der Wasserbewegungen in den Ozeanen darstellt.
In den vergangenen Jahren wurden erhebliche Mittel investiert, um die Prozesse besser zu verstehen, die unser Wetter und Klima beeinflussen. Zur Erreichung dieses Ziels müssen auch insbesondere die genannten Herausforderungen bei der Erforschung der dynamischen Wasserbewegungen überwunden werden.

Die neugeschaffene Abteilung Kleinskalige Physik und Turbulenz erforscht Strömungs-, Vermischungs- und Transportprozesse im Ozean, die Wärme, Salz, Sauerstoff und Nährstoffe im Ozean bewegen. Dafür werden die kleinsten Bewegungen im Wasser untersucht.
Eingesetzt werden automatische Unterwasserfahrzeuge für Messungen vor Ort und Hochleistungs-Computercluster für mathematische Simulationen. Zudem werden theoretische Modelle entworfen. Alles dies dient dazu, das Verständnis der dynamischen (turbulenten) Prozesse in den Ozeanen zu erweitern.
Gegenwärtige und zukünftige Untersuchungen umfassen:

  • Wasserturbulenz in der küstennahen Nordsee
  • den Einfluss von Windparks auf die Meere
  • Turbulente Wärmetransportprozesse im Arktischen Ozean
  • Physikalische Wechselwirkungen und energetische Austauschpozesse zwischen der Atmosphäre und Ozeanwellen
  • Submesoskalige Energietransfers in der oberflächennahen Vermischungsschicht