Küstennahe Auftriebsgebiete: Verbundprojekt REEBUS - Rolle von Wirbeln für die Kohlenstoffpumpe in Küstenauftriebsgebieten; Vorhaben: Prozessmodellierung physikalischer Wirbeldynamik (WP2)

Laterale Transporte und Vermischungsprozesse von Ozeanwirbeln und vertikale Vermischung durch interne Schwerewellen sind horizontal und vertikal sehr inhomogen so das insbesondere in den Küstenauftriebszonen schwach ventilierte Regionen nahe bei stark durchmischten Regionen liegen und den wind-getriebenen Auftriebsprozess und biogeochemische Prozesse im System stark beeinflussen. Das Projekt soll den Effekt der Interaktion zwischen den hochfrequenten internen Schwerewellen, den niederfrequenten geostrophisch balancierten Wirbeln und der mittleren windgetriebenen Strömung auf die lateralen und vertikalen Transporte in der Küstenauftriebszone untersuchen. Dazu wird eine Kombination von numerischer Ozeanmodellierung, Ray-Tracing von internen Schwerewellen, und der Vergleich mit neuen hochaufgelösten Beobachtungen aus diesem Verbundprojekt benutzt werden. Die spezifischen Fragestellungen von WP2 sind • die advektiven und diffusiven, lateralen und vertikalen Tracer-Transporte durch die meso- bis submesoskaligen dynamischen Strukturen numerisch zu simulieren, • die simulierten Transporte durch die biogeochemischen und großskaligen physikalischen Beobachtungen die im Rahmen dieses Verbundprojekts gewonnen werden zu validieren, • den Energieaustausch zwischen internen Schwerewellen mit der geostrophisch balancierten Strömung zu untersuchen durch den Vergleich mit hochaufgelösten Glider- und Mikrostrukturbeobachtungen aus diesem Verbundprojekt, • und die Erzeugung von kleinskaliger Turbulenz, Dichte- und Tracervermischung durch die Dissipation von internen Schwerewellen und der geostrophisch balancierten Bewegung zu quantifizieren. Durch die Arbeit im Projekt wird die Bedeutung von lateraler und vertikaler Vermischung und der induzierten Transporte auf das biogeochemische System in den Auftriebszonen verstanden und quantifiziert um Änderungen im System besser vorhersagen zu können.