Klassische Ästuare sind Regionen, in denen sich Süßwasser eines Flusses mit salzigem Meerwasser vermischt. Die Austauschströmung eines klassischen Ästuars mit dem Ozean besteht aus einem bodennahen Einstrom von Salzwasser und einem oberflächennahen Ausstrom von gemischten Salz- und Süßwasser. Seit 1900 werden Austauschströmungen von Ästuaren durch Zahlenwerte für den Volumenstrom und den Salzgehalt für Ein- und Ausstrom quantifiziert. Jedoch wurde erst kürzlich eine Relation der Vermischung zur Austauschströmung gefunden. Diese Relation funktioniert sehr gut für klassische Ästuare, die durch den Einstrom von süßem Flusswasser angetrieben werden. Für inverse Ästuare ist diese Relation jedoch nicht anwendbar. In einem inversen Ästuar ist die Zirkulation invertiert, da Süßwasser durch Verdunstung entfernt wird. Die Folge ist ein Einstrom von salzigem Meerwasser nahe der Oberfläche und ein Ausstrom von Wasser mit höherem Salzgehalt als der des Ozeans nahe des Bodens. Diese Dissertation bearbeitet unter anderem die Fragestellung wie sich die Vermischung in inversen Ästuaren zu deren Austauschströmung verhält. Als Anwendungsbeispiel wird die Austauschströmung und Vermischung des Persischen Golfs Mithilfe numerischer Simulationen und neu entwickelter Methoden untersucht.
Classical estuaries are regions where the freshwater of a river mixes with saline ocean water. The exchange flow of a classical estuary with the ocean consists of an inflow of saline ocean water near the bottom and an outflow of a mixture of saline water and riverine freshwater near the surface. Since 1900 estuarine exchange flows are quantified by bulk values for inflowing and outflowing volume transport and salinities of the two. Yet, the relation of the interior mixing to the exchange flow has just been recently derived. This relation works very well for classical estuaries, driven by river discharge. But for inverse estuaries, the relation does not work. In inverse estuaries, the circulation pattern is inverse due to evaporation that removes freshwater. This leads to a near-surface inflow of ocean water and a bottom outflow of water with salinities greater than the ocean salinity. Among other things, this dissertation answers the question of how the mixing of inverse estuaries relates to their exchange flows. As an application example, the exchange flow and mixing of the Persian Gulf are investigated using numerical simulations and newly developed methods.