Modellierung von Schwebstofftransporten in Nordsee und Ostsee
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4 Szenarienrechnungen und Fallstudien
Das Transportmodell wurde durch unterschiedliche Szenarienrechnungen und Fallstudien
ausgiebig getestet und validiert. Durch den Vergleich mit Messdaten (Satellitenaufnahmen
und Zeitreihen) wurden sowohl die flächenhafte Darstellung als auch die vertikale Verteilung
der berechneten Schwebstoffverteilungen überprüft. Die Szenarienrechnungen decken teil
weise Zeiträume von mehreren Wochen bis Monaten ab. Zu den Fallstudien gehören:
qualitative Untersuchung zur Lage und Ausbreitung von Schwebstoffwolken
während eines Sturms im Januar/Februar 2000 sowie im Winter 2000/2001
Simulation von kleinräumigen Prozessen
Simulation von Schwebstoffeinträgen durch die Elbe
fiktive Ausbreitungssimulationen für Baggergut
Simulation von fiktiven Unfallszenarien für an Schwebstoff gebundene Schadstoffe
4.1 Großräumige Ausbreitungssimulationen
Bei den folgenden beiden Simulationen in der südlichen Nordsee wird das Modellverhalten
dahingehend getestet, ob die Randwert-Übergabe zwischen grobem und feinem Raster
funktioniert, die aus Satellitenaufnahmen bekannten typischen Verteilungsmuster des
Schwebstoffs während stürmischer Wetterlagen entstehen (Kapitel 4.1.1) und der länger
fristige SPM Transport von der Englischen Küste bis in die Deutsche Bucht simuliert werden
kann (Kapitel 4.1.2).
4.1.1 Berechnung von Schwebstoffkonzentrationen im Januar/Februar 2000
Für eine erste Überprüfung des Modells wurde der Simulationszeitraum 03.01.2000 bis
06.02.2000 ausgewählt. Im betrachteten Zeitraum wechselten ruhige Wetterlagen mit stürmi
schen Verhältnissen ab. Vor allem Ende Januar traten einige sehr schwere Stürme in der
südlichen Nordsee auf. Während des west-nordwestlichen Sturms am 30.01.2000 wurden
beispielsweise an der Station NSB II in der Deutschen Bucht signifikante Wellenhöhen über
8,5 m gemessen. Der Simulationszeitraum war deshalb besonders geeignet, um sowohl den
Strömungs- als auch den Seegangseinfluss auf die Schwebstoffdynamik zu untersuchen.
Ein weiterer Grund für die Auswahl des Simulationszeitraums Januar/Februar 2000 war,
dass für den 03.02.2000 eine Satellitenaufnahme (MOS-Daten) der Schwebstoffverteilung in
der Deutschen Bucht verfügbar war. Die vom Satelliten gemessene Oberflächenverteilung
konnte für eine Validation des Modells herangezogen werden.