Unter Advektion wird hier der Transport durch die mittlere Strömung 
verstanden, während als Diffusion die Ausbreitung durch die turbu- 
lenten Schwankungen der Strömung bezeichnet wird. 
Im Institut für Meereskunde der Universität Hamburg und am Deutschen 
Hydrographischen Institut sind numerische Modelle entwickelt worden, 
die sich insbesondere mit der Fragestellung befassen, wie sich die 
über Flüsse eingebrachten Stoffe in der Nordsee ausbreiten. 
Bei beiden Modellen wird nur die Ausbreitung von wasserlöslichen 
Substanzen untersucht, unter der Voraussetzung, daß sie die Strömung 
nicht beeinflussen. Chemische, biologische und sedimentologische 
Prozesse werden ausgeklammert, weil die Kenntnis über diese Prozesse 
entweder zu lückenhaft oder zu komplex ist, um sie bei der Simula- 
tion durch die Modelle mit einzubeziehen. 
Die Modelle unterscheiden sich allerdings in einer wichtigen Voraus- 
setzung: 
Während das DHI-Modell mit einer mittleren Zirkulation die Aus- 
breitung der Schadstoffe berechnet, betrachtet das IfMH-Modell die 
zeitabhängige Zirkulation für einen Zeitraum von 1969 bis 1982. Auch 
sind die numerischen Verfahren, die den Modellen zugrunde liegen, 
unterschiedlich. 
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Problematik der Simulation von Stofftransport und -ausbreitung 
Die Verteilung eines Stoffes im Meer wird in erster Linie durch das 
mittlere Strömungsfeld - die Zirkulation - bestiumt. Die Zirkulation 
transportiert Stoffe im Wasser über größere Strecken (Advektion); 
Fluktuationen der Strömung und kleinskalige Turbulenz verursachen 
eine ungeordnete Ausbreitung auf kleinerem Raum (Diffusion). 
Der advektive Transport läßt sich heute mit numerischen Strömungs- 
modellen (Zirkulationsmodellen) sowohl zeitlich als auch räumlich 
relativ gut beschreiben. Hingegen ist die Ausbreitung durch Turbu- 
lenz nur mit besonderen numerischen Verfahren, z.B. mit der Monte- 
Carlo-Methode, zu simulieren. Der Transport und die Ausbreitung im 
Meer hängen aber auch von einer Vielzahl physikalischer, chemischer 
und biologischer Prozesse ab. So wird z.B. einem suspendierten 
Stoffteilchen, dessen Dichte geringfügig größer ist als Wasser, 
zusätzlich zu der horizontalen, advektiven Bewegung eine vertikale 
Abwärtsbewegung aufgezwungen. Das Verhalten eines suspendierten 
Stoffteilchens hängt von der Dichte des umgebenden Wassers und damit 
von der räumlichen und zeitlichen Änderung der Temperatur und des 
Salzgehaltes ab. Aufgrund chemischer und/oder geochemischer Reakti- 
onen mit dem Meerwasser oder mit anderen Substanzen können Stoffe 
ihre Eigenschaften verändern und damit ihren Transportweg beeinflus- 
sen. Chemische Reaktionen lassen sich bis heute nur schwer in Aus- 
breitungsmodellen berücksichtigen, da sie sich aufgrund ihrer 
Komplexität selten in einfache mathematische Gleichungen fassen 
lassen.