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4 Untersuchungen zum Gasaustausch
Die Transfergeschwindigkeit nach W05 ist bei niedrigen Windgeschwindigkeiten höher
als bei WM99, was dazu führt, dass die Sauerstoffkonzentrationen dichter an der
Sättigung von 100 % liegen. Die berechneten Konzentrationen weichen untereinander
am stärksten während der Frühlingsblüte ab, für die betrachtete Station A und im
betrachteten Zeitraum um max. 10 %. Von Anfang April bis Ende November sind nur
geringfügige Unterschiede zwischen den Ansätzen von W92 und N2000 zu erkennen.
Zur Überprüfung der modellierten Sauerstoffkonzentrationen mit Werten aus
Beobachtungen stehen Daten aus der Datenbank des DOD 35 zur Verfügung. Aus der
Datenbank wurden zwei Stationen herangezogen, die sich in der Nähe der nördlichen
Modellposition A befinden.
Die Sauerstoffkonzentrationen, die im Sommer 2000 gemessen wurden, lagen am 20.
August in der Oberflächenschicht bei 5.85 mlT 1 bzw. 6.03 ml-l' 1 . Der Vergleich zeigt,
dass alle simulierten Sauerstoffkonzentrationen im Bereich der gemessenen liegen. Die
Abnahme des Sauerstoffs aufgrund der Erwärmung des Wassers und der damit
verbundenen Reduzierung der Löslichkeit in der Deckschicht scheint gut erfasst zu sein.
In Abb. 4.3 b ist zu erkennen, dass in der Bodenschicht ganzjährig eine Untersättigung
herrschte, die von April bis zum Herbst stetig zunahm. Mitte August lagen die
modellierten Sauerstoffkonzentrationen bei 5.70 ml-l' 1 . Die gemessenen Werte im
Bodenwasser liegen bei 5.76 ml-l' 1 bzw. 5.88 ml-l' 1 . Somit ist die Überreinstimmung
zwischen Messungen und Simulation für die geschichtete nördliche Station A auch in
der Tiefe außerordentlich gut.
Zwischendiskussion
Die Vorbetrachtung hat gezeigt, dass nur in der Zeit von Anfang Mai bis Ende Juni
relativ große Unterschiede (bis zu 10 %) zwischen den verschiedenen simulierten
Konzentrationen zu sehen sind, wobei die größten Unterschiede bei Verwendung der
Methoden von WM99 und W05 entstehen. Dieser Zeitraum war durch geringe
Windgeschwindigkeiten (< 5.0 m-s' 1 ) charakterisiert. Mehrere Perioden hoher
Windgeschwindigkeiten mit Werten bis zu 20 m-s' 1 gab es dagegen im Winter (die
durchschnittliche Windgeschwindigkeit lag über 10 m-s' 1 ). Eine Zusammenstellung
aller ausgewählten Parametrisierungen, die die empirische Abhängigkeit der
Transfergeschwindigkeit von der Windgeschwindigkeit beschreiben (siehe Abb. 2.7 b),
zeigt starke Differenzen für Windgeschwindigkeiten > 10 m-s' 1 . Da der CL-Fluss nach
Gl. (2.12) proportional zur Transfergeschwindigkeit ist, wird seine Größe (bei
identischer Übersättigung des Oberflächenwassers gegenüber der Atmosphäre)
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Das Deutsche Ozeanographische Datenzentrum (DOD) ist der Knotenpunkt für den nationalen und
internationalen Austausch ozeanographischer Daten.