Kategorie: Institut für Physik

Estuarine Circulation in well-mixed tidal inlets

Estuarine dynamics in well-mixed tidal inlets is studied based on data of two measure- ment campaigns, carried out in the German Wadden Sea. We present the first direct observations of tidal straining in the Wadden Sea, a process that is supposed to be a ma- jor driver of estuarine circulation in this system. In contradiction to this theory, we also observe strong late flood stratification. This late flood stratification is found to be due to asymmetric lateral circulation, which is generated by a systematic interplay of horizontal density gradients and centrifugal forcing. By applying a consistent theoretical framework this newly discovered process is found to be also responsible for a large fraction of the residual estuarine exchange flow. Finally, an idealized model is developed to study the relevance of this process for other systems.

Die ästuarine Dynamik von gut durchmischten Gezeitenkanälen wird an Hand der Daten zweier Messkampagnen untersucht, die im deutschen Wattenmeer unternommen wurden. Wir präsentieren die ersten direkten Beobachtungen von tidal straining im Wattenmeer, einem Prozess von dem man vermutet, dass er hauptverantwortlich für die ästuarine Zirkulation in diesem System ist. Im Widerspruch zu dieser Theorie stehend, beobachten wir allerdings auch starke Flutschichtung. Diese Flutschichtung wird durch asymmetrische Lateralzirkulation hervorgerufen, die wiederum durch ein systematisches Zusammenspiel von horizontalem Dichtegradient und Zentrifugalkraft verursacht wird. Durch den Gebrauch eines konsistenten theoretischen Modells wird gezeigt, dass dieser neu entdeckte Prozess ebenfalls für einen Großteil der residualen ästuarinen Austauschströmung verantwortlich ist. Abschließend wird ein idealisiertes Modell entwickelt, um die Relevanz dieses Mechanismus für andere Systeme zu untersuchen.