Numerische Ozeanmodellierung zur Untersuchung der Rolle des Agulhassystems für die Dynamik niederfrequenter Schwankungen der großräumigen Strömungen im Atlantik
Final Report Abstract
Ziel dieses Projektes war die Untersuchung der Bedeutung der Agulhasregion und des damit verbundenen Austausches Indischer Ozean – Atlantik für die großräumige Zirkulation im Atlantik auf interannualen bis dekadischen Zeitskalen. Zur Untersuchung dieser Problemstellung sollten Modellstudien durchgeführt werden, die klären sollten, (i) welche Faktoren den Nettoaustausch von Wärme und Salz zwischen Indischem und Atlantischem Ozean beeinflussen, (ii) in welcher Weise und auf welchen Zeitskalen die Zirkulation im Südatlantik reagiert, (iii) welche Rolle die mesoskaligen Strömungsstrukturen bei der Simulation der für die großräumige Zirkulation maßgeblichen integralen Kenngrößen spielen. Nach anfänglichen personellen und technischen Verzögerungen konnte das innovative Modellsystem wie geplant aufgesetzt werden, bei der ein hochauflösendendes Modell der Agulhasregion in ein globales Modell genestet wurde. Aufgrund der realistischen Darstellungsweise innerhalb der Agulhasregion wurden nicht nur eine Reihe von lokalen Fragestellungen gelöst; das Modell wurde auch schnell zum Standard innerhalb der wissenschaftlichen Community, was sich durch zahlreiche Arbeiten zeigt, die in internationaler Zusammenarbeit entstanden. Wichtige Ergebnisse in diesem Bereich waren: die Demonstration der Notwendigkeit, die Agulhasregion mit hoher Auflösung zu modellieren, um die für die Repräsentierung der globalen thermohalinen Zirkulation so wichtige „Agulhas leakage“ korrekt zu quantifizieren, die Auswirkungen der mesokaligen Prozesse in den Quellregionen des Agulhasstromes auf die Variabilität des Agulhasstroms und –unterstroms, die verschiedenen Modi der Retroflektion des Ostmadagaskarstromes, die Antikorrelation der Transportes des Agulhasstroms und des Agulhas leakage. Die wichtigste in diesem Projekt realisierte methodische Innovation war die erfolgreiche Einführung des 2-Wege Nestings, das es erlaubte, die Auswirkungen der regionalen Wirbelprozesse im Agulhasregime auf die atlantische Zirkulation zu untersuchen. Dieses Alleinstellungsmerkmal führte zu zwei Publikationen in Nature, die die Modulation der meridionalen Umwälzbewegung im Atlantik aufgrund von mesoskaligen Prozessen innerhalb der Agulhasregion und die Verschiebung der südhemisphärischen Windfelder und deren Auswirkungen auf den Agulhas leakage und die atlantische thermohaline Zirkulation beschreiben. Aus diesem Projekt heraus entstand ein entscheidender Beitrag zur Scientific Committee on Oceanic Research (SCOR) Arbeitsgruppe 136 „Climatic Importance of the Greater Agulhas System“ und eine Beteiligung am EU Initial Training Network „GATEWAYS“. In letzterem wird mit Hilfe des neu geschaffenen Modellsystems die Zirkulation der Agulhasregion in früheren, Paläozeiten untersucht.
Publications
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Biastoch, A., C. W. Böning, F. U. Schwarzkopf, and J. R. E. Lutjeharms
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Van Sebille, E., P. J. van Leeuwen, A. Biastoch, and W. P. M. de Ruijter
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