Modelling of high-frequency internal waves in lakes

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Das vorgeschlagene Forschungsprojekt behandelt die Modellierung von Gruppen kurzperiodischer interner Wellen in geschichteten Seen. Die Energie, die von diesen Wellen transportiert wird, ist bedeutend für turbulente Mischungsvorgänge im Seeinneren sowie am Rand und hat damit wesentlichen Einfluss auf ökologische Prozesse, besonders auf die Primärproduktion. Diese hängt vom Transport von Nährstoffen aus dem Hypolimnion ins Epilimnion ab und ist ein wichtiges Merkmal der Wassergüte. Drei Ziele sollen erreicht werden: Erstens sind kurzperiodische Wellen in bestehenden numerischen Modellen noch nicht ausreichend erfasst. Deshalb wird ein Modul für die Bildung und Ausbreitung dieser Wellen zur Verbesserung bestehender Strömungsmodelle mit der hydrostatischen Druckannahme und größeren Gitterabständen als typische Längen kurzer Wellen entwickelt. Unmittelbar damit verbunden ist der zweite Teil, eine Messkampagne am Bodensee, die die Bildung von Gruppen kurzperiodischer Wellen am Beispiel der Mainauschwelle erklären und für die Validierung notwendige Naturmessdaten gewinnen soll. Um die Nützlichkeit des vorgeschlagenen Ansatzes unter Beweis zu stellen, soll drittens das entwickelte Strömungsmodell während der Meßkampagne als Echtzeitmodell zur kurzfristigen Prognose der zu erwartenden Strömung eingesetzt werden.