Harmonische Analyse der Strömung

Motivation

Die Strömung kann für jeden Ort in einem Ästuar in einen durch die Gezeiten bedingten (periodischen) Anteil und den Rest (aperiodischer Rest) zerlegt werden. Der periodische Anteil wird dabei von den Partialtiden, also den astronomischen Tiden und den Flachwassertiden dominiert.

Definition Tide-Ellipse

Für jede Partialtide ergibt sich eine Tide-Ellipse, welcher von der Spitze des Strömungsvektors einmal in jeder Periode (der Partialtide) durchlaufen wird (siehe nebenstehendes Bild). Charakteristische Parameter sind die Größe der großen sowie der kleinen Halbachse der Tide-Ellipse, deren Neigunggswinkel gegen z. B. Ost, sowie deren Exzentrizität. Je nach Exzentrizität degeneriert die Ellipse entweder zu einem Kreis (Exzentrizität +1.0 oder -1.0) oder einer Geraden (Exzentrizität 0.0). Mit diesen Parametern der Partialtiden können die tidebedingten Anteile an der lokalen Strömungsgeschwindigkeit quantifiziert werden. Der aperiodische Rest ergibt sich überwiegend aus den Einflüssen des Oberwassers, der Meteorologie sowie den lokalen topografischen Besonderheiten.

Grundlagen

Grundlegende Informationen zu dem Thema Harmonische Analyse werden in Harmonische Analyse des Wasserstands dargelegt. Die bei der Berechnung der Parameter von Tide-Ellipsen in dem Programm NCANALYSE eingesetzten Methoden werden in ausführlich beschrieben.

Definition der Kennwerte

Residuelle Strömungsgeschwindigkeit (Vres)

Residuelle Strömungsgeschwindigkeit (aus Partialtidenanalyse) innerhalb des Analysezeitraums.
Die Berechnung erfolgt nur für dauerhaft überflutete Gebiete.

Exzentrizität der Tide-Ellipse

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Strukturübersicht