System Nordsee
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Zusammenfassungen
Für den einfachen Zugriff auf die wichtigsten Ergebnisse der Zustandsanalyse sind
die Zusammenfassungen der einzelnen Beiträge hier versammelt wiedergegeben.
Atmosphärenphysik
Die Atmosphäre ist der Motor, der die Entwicklung des ozeanographischen Zustands
der Nordsee wesentlich antreibt und steuert. Besonderheiten und Anomalien der at
mosphärischen Zirkulation stehen vielfach am Anfang von Wirkungsketten, die sich
über ozeanographische Zustandsvariablen, Verteilungsmuster von Schad- und Nähr
stoffen bis hin zu bioökologischen Veränderungen erstrecken. Der Zirkulationszustand
selbst wird hier aus differenzierten Analysen der großräumigen Luftdruckverteilung im
Meeresniveau abgeleitet. Die Umstellung der primären Datenbasis auf NCEP/NCAR
Reanalysen stellt deshalb eine der wichtigsten Neuerungen dar.
Wetterlagen (S. 40ff.)
Aus täglichen Luftdruckfeldern im Meeresniveau für die Jahre 2006 und 2007 abgelei
tete Wetterlagenkalender und darin eingebettete Sturmereignisse sind ein kompaktes,
wichtiges Hilfsmittel zur Identifizierung und Interpretation anomaler Zustände und Er
eignisse in atmosphärischen, ozeanographischen und chemischen Systemvariablen
der Nordseeregion, die (un)mittelbar mit der atmosphärischen Zirkulation in Zusam
menhang stehen.
Für robuste Statistiken wurden die 27 Wetterlagenklassen auf eine überschaubare
Zustandsmenge reduziert, die sich aus den anti-/zyklonalen Rotationstypen A und C
sowie den Richtungslagen NE, SE, SW und NW zusammensetzt. Diese Untersuchun
gen erstrecken sich von Häufigkeitsanomalien über charakteristische Lebensdauern
der einzelnen Wetterlagen bis hin zu Wetterlagenübergängen im Kontext von Markov-
ketten.
Häufigkeitsanomalien der 6 Hauptwetterlagen in den Jahren 2006 und 2007 wurden
auf monatlichen, saisonalen und jährlichen Zeitskalen anhand klimatologischer Häu
figkeitsverteilungen des Zeitraums 1971 - 2000 bestimmt, statistisch eingeordnet und
interpretiert. Beispielsweise zeigt die ungewöhnliche Gleichverteilung von W- (SW &
NW) und E-Lagen im Winter 2006 eine abgeschwächte Zonalzirkulation und über
durchschnittliche Abkühlungsraten der Meerestemperaturen an, während entgegen
gesetzte Implikationen aus dem Missverhältnis von 68 W-Lagen zu 2 E-Lagen für den
Zeitraum Nov. 2006 bis Jan. 2007 folgen. Die Häufungen von A- (15) und S-Lagen
(11) im Juli 2006 und C (15) und N-Lagen (10) im August 2006 offenbaren diametral
verschiedene Temperaturverhältnisse. Ein weiterer markanter Unterschied besteht im
Verhältnis von N- zu S-Lagen, welches von 0,57 im Jahr 2006 auf 1,31 im Jahr 2007
anstieg und damit erheblich über dem klimatologischen Proporz von 0,75 lag.
Schlichtes Abzählen von Episodenanzahl und Episodenlänge anhand der Wetter
lagenabfolge im Zeitraum 1971 -2000 führt auf wetterlagenspezifische mittlere Le
bensdauern, die zwischen 1,6 (NE) und 2,6 Tagen (A) variieren. Die exponentielle
Abnahme der Episodenanzahl mit zunehmender Episodenlänge erinnert an radio
aktive Zerfallsprozesse und impliziert als denkbar einfachste Lebensdauerverteilung
die Geometrische Verteilung (GV), die sich durch die einzigartige Eigenschaft der