Theoretische Ozeanographie
Ziel der theoretischen Ozeanographie ist die Beschreibung der Dynamik und der Bewegungen des Ozeans mittels mathematischer und physikalischer Gleichungen, um somit das Verständnis für Ozeanprozesse zu verbessern. Diese sehr komplexen grundlegenden Gleichungen werden vereinfacht und approximiert, um Lösungen bestimmter Problemstellungen zu erarbeiten. Oft erfolgt die Lösung auch durch numerische Modelle, die in dieser Abteilung betrieben, (weiter-)entwickelt und an die Forschungsschwerpunkte angepasst werden.
Großskalige Ozeanzirkulation und kleine Turbulenzen
Ein Schwerpunkt ist die Beschreibung und das Verständnis der großskaligen Ozeanzirkulation (Schematische Abbildung der Zirkulation siehe oben). Besonders die westlichen Randströme, wie z.B. der Golfstrom im Nordatlantik, stellen ein besonderes Merkmal der Ozeanzirkulation dar und werden u.a. von den theoretischen Ozeanographen untersucht. Die Rolle der Ozeanzirkulation im Klimasystem bildet ein weiteres wichtiges Forschungsthema.
Doch auch auf kleinen Skalen spielen sich bedeutende Prozesse ab, die im Fokus von theoretischen Ozeanographen stehen. Meso- und kleinskalige Änderungen können, trotz ihrer kurzen Zeit- und Raumskalen, die großskalige Zirkulation stark beeinflussen.
Bild: Schema der verschiedenen dynamischen Systeme im Ozean als Funktion der Wellenzahl und -frequenz. Die grauen Boxen verdeutlichen die mögliche Auflösung der derzeitigen Ozeanmodelle. Die gestrichelten Linien versinnbildlichen die Erweiterung dieser Boxen bei der erwarteten Zunahme an Computerenergie in den nächsten 10 Jahren (nach Olbers et al., 2012).