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4.2.4 Restströme
Aus den Ergebnissen des vorangegangenen Kapitels 4.2.3 läßt sich erkennen, daß entlang der
drei Meßprofile aufgrund der unterschiedlich starken Stromgeschwindigkeiten und
Stromdauem das Wasser im Verlauf einer Tide nicht nur eine Pendelbewegung ausfuhrt,
sondern daß mit jeder Tide ein gewisser räumlicher ’’Rest”-Versatz des Wassers vorhanden
sein muß. Dieser Versatz wird auch als Reststrom bezeichnet. Der Reststrom berechnet sich
aus dem vektoriellen Integral der Strömung über eine kompletten Periode der M 2 -Gezeit
[siehe z.B. Siefert, 1980] und wird entweder in m/s oder in km/Tide (1.0 m/s = 44.71
km/Tide) angegeben. Man muß dabei aber beachten, daß die Reststromgeschwindigkeit eine
gemittelte Größe darstellt, die nur genau an dem betrachten Ort, gemittelt über eine
Tideperiode, gilt. Würde man ein Wasserteilchen über eine Tide verfolgen, so wird es sich im
allgemeinen nicht mit der errechneten Geschwindigkeit von dem Punkt entfernen, sondern
eine andere Bahn beschreiben.
Die Gleichung mit der der Reststrom berechnet wird lautet:
V R = jvdt
T
In der Gleichung steht F Ä für den Reststromvektor, v für den Strömungsvektor und t stellt die
Zeit dar. Integriert wird die Strömung über eine Tideperiode T.
In den folgenden Abbildungen 23-25 sind die über vier Tiden berechneten Restströme für die
drei Meßprofile dargestellt. Die Zeiträume für die Berechnungen entsprechen dabei denen aus
den Abbildungen 11,13 undl5 für die horizontalen Strömungsverteilungen. Die Restströme
sind als Strompfeile aufgetragen. Um die Stärke und Richtungen der Restströme innerhalb
der Profile zu verdeutlichen, sind zusätzlich die groben Umrisse der Inseln, des Festlandes
sowie die Isolinien der Tiefenverteilung [m NN] dargestellt. In der Legende der Abbildungen
ist der genaue Zeitraum für die Berechnung des Reststroms, die Stärke und Richtung des
vektoriell gemittelten Windes (in ozeanographischen Koordinaten ,das heißt Wind wohin !)
und die Skalierung der Reststrompfeile angegeben. Um einen besseren Vergleich der
Abbildungen zu ermöglichen, ist trotz unterschiedlicher Reststromgeschwindigkeiten in allen
drei Profilen die gleiche Skalierung gewählt worden.
Für den untersuchten Zeitraum ist zwischen Sylt und Amrum (Abb.23) eine deutliche
Zweiteilung der Restströme zu erkennen. Von der Hörnum Odde bis etwa zur Mitte der
Hörnumtiefs (Position 1.1 und 1.3) ist ein kräftiger Wasserversatz in Richtung Nordsee zu
erkennen. Die Reststromgeschwindigkeiten in diesem Bereich betragen ungefähr 0.3 m/s
(13.4 km/Tide). Weiter in Richtung Amrum verringert sich der Reststrom auf Werte von nur
noch wenigen cm/s (Position 1.8, 1.9 und 1.10) und dreht sich teilweise sogar um (Position
1.5). In diesem Gebiet gleicht somit die höhere Flutstromgeschwindigkeit die längere
Ebbestromdauer fast völlig aus. Über das gesamte Profil betrachtet überwiegt somit der
Ebbestrom und der Wassertransport ist aus dem Hömumer Tidebecken hinaus gerichtet.
Frühere Meßkampagnen des ALW-Husum aus den Jahren 1985, 1991 und 1993 [Berg, pers.
Mitteilung] bestätigen das Reststrommuster und zum Teil auch die Reststromgeschwindigkeit.
Allerdings tritt bei den älteren Messungen ein Unterschied an der südlichen Flanke des
Hömumtiefs auf. Während bei der Meßkampagne 1996 an der Position 1.5 ein kleiner in das
Hömumer Tidebecken hinein gerichteter Reststrom auftritt, zeigen die anderen Messungen
dort einen Wasserversatz in Richtung Nordsee. Allerdings ist ein genauer Vergleich dieser
Daten nur bedingt möglich, da aufgrund der hohen räumlichen Variabilität der Strömungen in
diesem Gebiet, schon geringe Unterschiede bei der Positionierung der Meßgeräte große
Auswirkungen auf die Ergebnisse haben können.