Seegangsbedingte Variabilität der Strahlungsregime im Ozean: Modellierung und biologische Wirkung von Unterwasserlichtfluktuationen

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Macke
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 152597840

• Erstellungsjahr: 2011

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die Ergebnisse des DFG-Forschungsprojekts geben detaillierte Erkenntnisse über Ursachen und Charakteristika von wellen-bedingten Schwankungen des solaren Strahlungsangebots in sehr klarem Ozeanwasser bis 100 m Wassertiefe. Diese Lichtfluktuationen sind in Oberflächennähe vor allem durch kleinere Schwere- und Kapillarwellen bestimmt; damit sind sie schnell variierend und können extreme Strahlungsspitzen von mehr als dem 10-fachen der mittleren Strahlungsflussdichte annehmen. In größeren Wassertiefen von mehr als 20 m können noch signifikante Strahlungserhöhungen von mehr als 50 % auftreten. Diese Lichtschwankungen werden durch ausgeprägte Schwerewellen an der Wasseroberfläche verursacht. Noch in 100 m Tiefe ist der Einfluss von (längeren) Wellen auf das Strahlungsangebot nachweisbar.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2010): Monte Carlo radiative transfer simulations on the influence of surface waves on underwater light fields, In: Proceedings of the 20th Ocean Optics Conference, 27.09.-01.10.2010, Anchorage, Alaska, USA, p. 6
  Hieronymi, M., and Macke, A.
  
• (2011): Modelling of wave-induced irradiance in the upper ocean mixed layer, Ocean Science Discussions, 8 (5), pp. 2101-2146
  Hieronymi, M., Macke, A., and Zielinski, O.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.5194/os-8-103-2012)
• (2011): Solar radiative transfer into the ocean: A study on underwater light fluctuations due to surface waves, Doktorarbeit, Christian-Albrechts-Universität, Kiel, p. 103
  Hieronymi, M.
  
• (2011): Solar radiative transfer into the ocean: Irradiance variability in the mixed layer, Shirshov Institute of Oceanography, Russian Academy of Science, 23.11.2011, Moscow, Russia
  Hieronymi, M., and Macke, A.
  
• (2011): Wave-induced irradiance variability in the upper ocean, 2nd EOS Topical Meeting on “Blue Photonics” – Optics in the Sea, 05.-07.09.2011, Bremerhaven, Germany
  Hieronymi, M., and Macke, A.