Modellierung von Schwebstofftransporten in Nordsee und Ostsee
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Mit Hilfe einer 3-jährigen Seegangsstatistik der Häufigkeit der verschiedenen Zustände ergab
sich eine grobe Einteilung in Perioden mit signifikanten Wellenhöhen > 2 m, in denen die 10-
fache Menge erodiert wird im Vergleich zu ruhigeren Perioden mit Wellenhöhen < 2 m.
Ca. 95% der Fälle betrafen derart definierte ruhige und 5% stürmische Zustände.
Damit ergaben sich folgende Werte für erodierte Mengen:
Kliff
Menge
verteilt auf x Zellen
Faktor < 2m
Faktor > 2m
Suffolk
50 kg/s
5
0.52
5.23
Norfolk
45 kg/s
3
0.61
6.13
Holderness
58 kg/s
5
0.79
7.87
Die daraus berechneten Konzentrationen werden im Verhältnis 40:20:40 auf die Schweb
stoff-Fraktionen 1,2 und 3 in der obersten Wasserschicht aufgeteilt.
3 Sedimentverteilung am Meeresboden und fluviale Schwebstoffeinträge
Das Schwebstoff-Transport-Modell benötigt für realitätsnahe Berechnungen eine Anfangs
verteilung des Schwebstoffs bzw. des Sediments am Meeresboden sowie die fluvialen
Schwebstoffeinträge.
3.1 Digitale Schwebstoffverteilungskarten des Meeresbodens
Die Sediment-Verteilungen wurden für die beiden Gitternetze des BSH-Modells (Gitterab
stand von 1 Seemeile in der Deutschen Bucht und westlichen Ostsee, 6 Seemeilen im übri
gen Gebiet) aus bei der GKSS vorliegenden mittleren Boden-Sediment-Daten erzeugt. Teil
gebiete wurden mit Hilfe von einer Satellitenaufnahme der Oberflächenkonzentration, sowie
mit BSH-Daten und -Karten korrigiert.
Der Schwerpunkt der Bearbeitung lag dabei auf dem Gebiet der Nordsee/Deutschen Bucht,
was durch die vorhandenen Datensätze abgedeckt wurde. Für die fehlenden Gebiete der
Ostsee ergab eine Datenrecherche, dass geologische Karten existieren und einige wenige
kleinräumige Gebiete vermessen wurden. Dies ermöglicht eine Klassifizierung in verschie
dene Bodentypen, die im wesentlichen durch die eiszeitliche Geschichte der Ostsee be
stimmt ist, nicht jedoch einen direkten Rückschluss auf den darin enthaltenen Schwebstoff
anteil.
Es liegen bei der GKSS mittlere Boden-Sediment-Verteilungsdaten für die Nord- und westli
che Ostsee vor, die aus Messungen des ZISCH Projektes, des ICES North Sea Benthos
Survey und verschiedenen Sediment-Verteilungskarten aufbereitet wurden. Für die Erstel
lung des digitalen Datensatzes auf einem 20 km Raster wurde nur der prozentuale Anteil der
Korngrößenklassen kleiner 20 pm in den obersten 20 cm der Bodenschicht berücksichtigt
(Puls et al., 1997). Aus dieser Verteilung wurden 2 weitere Datensätze für die beiden Re
chengitter des Transportmodells mit den Auflösungen von 6 Seemeilen und 1 Seemeile er
zeugt und im Folgenden verbessert.
Für den 03.02.2000 lag eine streifenförmige MOS-Satellitenaufnahme (Modular Opto-
electronic Scanner) im Gebiet der Deutschen Bucht vor (siehe dazu auch Kapitel 4.1.1), die
die SPM-Oberflächen-Konzentration 3 Tage nach einem Sturmpeak zeigt. Mit Hilfe dieser