Assimilation von Co-Amplituden im barotropen Tiden-Modul
In diesem Bereich konzentrieren wir uns auf Tiden-Simulationen mit dem OMCT. In der sogenannten barotropen Version sind alle Antriebe bis auf die Gezeitenkräfte ausgeschaltet, der Ozean ist homogen (keine Dichteunterschiede).
Das luni-solare Gezeitenpotential wird hier mittels Fourier-Transformation in Partaltiden zerlegt. Zur Abschätzung der Genauigkeit der Tiden-Simulation werden die Auslenkungen der Meereshöhe (Co-Amplituden), verursacht durch die Partialtiden, mit dem pelagischen Datensatz st103 verglichen. Dieser Datensatz besteht aus Messwerten für die Co-Amplituden der Hauptpartialtiden an 103 Stationen im offenen Ozean.
Beim Vergleich mit diesem Datensatz fällt auf, dass die Simulation die Co-Amplituden im Allgemeinen leicht unterschätzt (siehe Abbildung oben). Zur Verbesserung der Simulation wird die variationelle Assimilation eingesetzt, welche versucht, die Abweichungen zum Datensatz unter Einhaltung der im Modell gegebenen physikalischen Gleichungen zu verringern. Dies kann z.B. durch eine Änderung von Modellparametern durch die Assimilationsroutine geschehen. Da die Meereshöhenauslenkungen stark durch die Beschaffenheit der Bodentopographie beeinflusst werden (Interferenzen), welche noch nicht mit hoher Genauigkeit bekannt ist, definieren wir einen Zusatzterm zum Amplitudenpotential. Dieser Term soll die durch die unzulänglich bekannte Bathymetrie ausgelösten Interferenzen korrigieren. Mit diesem Ansatz konnten die Modell-Daten Abweichungen der Partialamplituden um bis zu 15% reduziert werden (untere Abbildung).