Betreuer:
Prof. Dr. Hans Burchard
Diplom-Physiker Hannes Rennau
(e-mail: hannes@bolding-burchard.com )
Natural, numerical and structure-induced mixing in dense gravity
currents: idealised and realistic model studies.
Diese Arbeit befasst sich mit der quantitativen Untersuchung von natürlicher, numerischer und durch vertikale Strukturen verursachten Vermischung dichter Bodenströmungen mit Hilfe idealisierter sowie realistischer Modellsimulationen der westlichen Ostsee. Zusätzlich wurde das Ausbreitungsverhalten dichter Bodenströmungen in der westlichen Ostsee mit passiven Tracern im Modell analysiert. Obwohl die in der Arbeit modellierten dichten Bodenströmungen in der westlichen Ostsee ein hohes Maß an Übereinstimmung mit den Messungen zeigen, konnte ebenfalls gezeigt werden, dass die durch Diskretisierungfehler der Advektionsschemen hervorgerufene numerische Vermischung ähnliche Größenordnungen wie die rein physikalische Vermischung aufweist. Die Arbeit schließt mit der Analyse der zusätzlichen Vermischung in geschichteten Strömungen der westlichen Ostsee durch vertikale Zylinder (Offshore Windparks) ab.
This work is a quantitative
model study on the natural, numerical and structure-induced mixing of dense
bottom currents. A number of different idealised and realistic model
simulations of the Baltic Sea were analysed. Additionally the spreading
behaviour of dense bottom currents in the western Baltic Sea was investigated
using passive tracers in the numerical model. Although the simulations agree
well with the observations, it was found that the numerically induced mixing
due to discretisation errors of the tracer advection schemes shows values which
are similar than the model derived physical mixing. As a last part of this
work, the additional mixing due to vertical cylindrical structures in the
western Baltic Sea (Offshore Windparks) was analysed.