Westerhaus, Malte: Zeitliche Variationen von Gezeitenparametern

Förderung: DFG

Laufzeit: 01.01.2017 – 31.12.2019

Antragsteller

Gleitende Gezeitenanalysen von Schweredaten zeigen zeitliche Variationen der Gezeitenparameter. Gemessen an der Standardabweichung der Parameter, die aus den Residuen der Analyse bestimmt werden, sind die Variationen signifikant. Dazu trägt insbesondere die hohe Qualität der Messdaten bei, die mit modernen supraleitenden Gravimetern gewonnen werden. Es erscheint unwahrscheinlich, dass sich die Reaktion des Erdkörpers auf die Gezeitenkräfte in so kurzer Zeit (wenige Monate) deutlich ändern kann. Die Ursache für die Variationen vermuten wir stattdessen in den Ozeanen, eventuell in der Atmosphäre, aber auch in Unzulänglichkeiten des Analyseverfahrens oder der Vernachlässigung von Schweresignalen, die nicht durch Gezeiten verursacht werden. Die beobachteten zeitlichen Variationen von Gravimeterfaktor und Phase können daher einerseits ein Maß für Variationen der Ozeanantwort auf Gezeitenkräfte und damit ein Mittel zur Überprüfung von nicht-stationären Ozeanmodellen sein. Auf der anderen Seite  können sie auf methodische Schwächen der Analyseansätze hinweisen, die im Verein mit Einflüssen von nicht durch Gezeiten verursachten Schwereänderungenzu systematischen Fehlern führen. Daher beabsichtigen wir sowohl die Rolle der Ozeane in diesem Zusammenhang zu untersuchen, als auch die Analyseverfahren zu ertüchtigen, so dass unterschiedliche Einflussgrößen zuverlässiger isoliert werden können. Die Voraussetzungen dafür sind gegeben, da in jüngster Zeit in der Ozeanographie zeitabhängige Ozeanmodelle von bis dahin nicht erreichter Komplexität und Genauigkeit entwickelt wurden, die auch die nicht-stationäre Antwort auf Gezeitenkräfte beschreiben. Die Zeit ist reif, die Ozeanauflast und Newtonsche Attraktion, die diese Modelle vorhersagen, mit Schweremessdaten zu vergleichen. Daraus könnten wertvolle Erkenntnisse über die möglichen Ursachen der zeitlichen Variationen von Gezeitenparametern gewonnen werden. Gleichzeitig werden auf diese Weise die Ozeanmodelle evaluiert. Wir hoffen,  so nützliche Bezugswerte der ozeanischen Massenbewegung zu erzeugen und die Genauigkeit der aus Schweremessungen abgeschätzten Admittanz des Erdkörpers zu steigern. Auch die Überwachung (Monitoring) der lokalen Erdkruste mit Messungen der Gezeitenneigungen und -dehnung kann von einer verbesserten Gezeitenanalyse profitieren. Diese wäre auch für das Monitoring der Auflastgezeiten der Ozeane nützlich, welche zur Beobachtung der Auswirkungen des Klimawandels, insbesondere der Erwärmung der Ozeane und des Pegelanstiegs genutzt werden können.