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Abstract:
Das von Hibler (1979) für den Arktischen Ozean entwickelte
dynamisch - thermodynamische Meereismodell wurde von Hibler
und Ackley (1983) auf das Weddellmeer angewendet. Dieses Modell
wurde von Lemke et al. (1990) mit dem ein-dimensionalen ozeani-
schen Deckschichtmodell von Lemke (1987) gekoppelt, um den
vertikalen ozeanischen Wärmefluß in Abhängigkeit von der Eisbil-
dung und nachfolgender Konvektion zu beschreiben. Außerdem
führten Owens und Lemke (1990) die Schneehöhe als weitere pro-
gnostische Variable im Modell ein.
In der vorliegenden Arbeit wird das so modifizierte Weddell-
Meereismodell auf die Region des gesamten Südlichen Ozeans er-
weitert und im ersten Teil der Arbeit mit klimatologischen Mo-
nats- bzw. Jahresmittelwerten angetrieben.
Die Ergebnisse des Standardlaufs werden mit Analyseergebnissen
aus Satellitendaten, vereinzelten Bodenbeobachtungen bzw. -mes-
sungen, und Ergebnissen aus früheren dynamisch-thermo-
dynamischen Meereismodellen verglichen. Außerdem werden
Sensitivitätsuntersuchungen durchgeführt, um den Einfluß
verschiedener physikalischer und numerischer Parameter zu
untersuchen. Da die atmosphärischen Klimatologien im Bereich des
Südlichen Ozeans je nach Herkunft teilweise erheblich
voneinander abweichen, wird zum Vergleich mit alternativen
Datensätzen angetrieben. Schließlich wird das Modell mit
stochastisch variierenden Windfeldern angetrieben, um dem Effekt
täglicher Variabilität nachzugehen.
Wegen der hohen Inkonsistenz der verschiedenen atmosphärischen
Antriebsfelder und der gleichzeitigen hohen Sensitivität des
Modells bezüglich dieser Daten (insb. der Windfelder), wird im
zweiten Teil der Arbeit zunächst mit aktuellen, täglichen
Analysedaten von numerischen Wettervorhersagemodellen
angetrieben, die in Regionen geringer Meß- bzw.
Beobachtungsdichte physikalisch konsistenter erscheinen als
reine Beobachtungsdatenanalysen, die auf lnterpolationsmethoden
basieren. Durch Zurückrechnen der Analyse variablen auf deren
ursprüngliches Niveau des Atmosphärenmodells und gleichzeitiger
Anwendung einer geeigneten Prandtl-Schicht Formulierung können
realistische Ergebnisse erzielt werden, ohne dabei Parameter des
Meereismodells auf die neuerliche Art des Antriebs anpassen zu
müssen.
Um eine Vorbestimmung der Lage der Eisgrenze aufgrund der im
Atmosphärenmodell vorgegebenen Randwerte zu vermeiden, wird
schließlich der Antrieb auf das geostrophische Niveau angehoben.
Dies wird durch eine zusätzliche Kopplung des Meereismodells an
das ein-dimensionale atmosphärische Grenzschichtmodell von
Koch (1988) realisiert. Dabei wird der Antrieb jeweils dem
gleichen klimatologischen bzw. aktuellen Datensatz (s.o.)
entnommen, diesmal jedoch vom 850 hpa Niveau.
Die Ergebnisse aus diesem Teil der Arbeit werden mit den
vorhergehenden verglichen und analysiert. Desweiteren werden
wiederum diverse Sensitivitätsstudien durchgeführt und damit
gleichzeitig Probleme, die mit dem höheren Antriebsniveau und
der eingeschränkten Anwendbarkeit des atmosphärischen
Grenzschichtmodells zusammenhängen, diskutiert.
