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Fluidströmungen: Ölteppich-Vorhersage für den Golf von Mexiko

Simulierter ÖlteppichLaden...
Mit einem zweidimensionalen Computermodell für strömende Fluide konnten Wissenschaftler um Igor Mezić von der University of California in Santa Barbara präzise vorhersagen, wie sich das Öl aus der im April 2010 explodierten Bohrplattform im Golf von Mexiko ausbreiten würde. Auch für andere Schadstoffe sollten sich die überarbeiteten Gleichungen eignen.

Im Gegensatz zu vorherigen Modellen berücksichtigen die Forscher in ihrem Ansatz, wie sich ein Ölteppich durch Bewegungen der Meeresoberfläche streckt und schließlich zerteilt. An anderen Stellen vereinfachten sie das System hingegen stark: So vernachlässigen sie relative Bewegungen zwischen Ozean und Öl sowie dreidimensionale Effekte. Zudem ist das fiktive Öl weder Verwitterung noch chemischen Reaktionen unterworfen. Ihre Berechnungen liefern eine Fünf-Tage-Prognose für die Expansion des Öls auf der Ozeanoberfläche, wobei für jede Stunde Geschwindigkeit, Temperatur und Salzgehalt angezeigt werden.

Reale und berechnete ÖlausbreitungLaden...
Reale und berechnete Ölausbreitung | Oben sind die tatsächlichen Ausmaße des Ölteppichs auf dem Golf von Mexiko am 2. Juli dargestellt. Die Prognosen vom 30. Juni (unten) stimmten mit einer Genauigkeit von wenigen Kilometern damit überein. In Gebieten mit stark durchmischter blauer und roter Farbe wird sich das Öl in den kommenden Tagen sehr wahrscheinlich ausbreiten.
Mit ihrem Modell schätzten Mezić und seine Kollegen bereits im Voraus ab, an welchen Stränden der US-Bundesstaaten Louisiana und Florida das Öl angeschwemmt werden würde. Im Nachhinein verglichen sie die theoretischen Ergebnisse dann mit Erhebungen der National Oceanic and Atmospheric Administration und wiesen damit nach, dass ihre Prognosen mit einer Genauigkeit von wenigen Kilometern mit den tatsächlichen Ausmaßen des Ölteppichs übereinstimmten.

Das Modell könne auch dabei helfen, die Ausbreitung vieler anderer Schadstoffe wie etwa Asche aus einem ausbrechenden Vulkan zu verfolgen – wie im Fall von Eyjafjallajökull in Island. Die Position einer Aschewolke einige Tage im Voraus zu kennen, wäre sehr wünschenswert für den Flugverkehr, so Mezić. Eine weitere Einsatzmöglichkeit sieht er bei der Energieeffizienz klimatisierter Gebäude, in die warme Luft – gewissermaßen als Schadstoff – eindringt. (mp)
35. KW 2010

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 35. KW 2010

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  • Quellen
Mezić, I. et al.: A New Mixing Diagnostic and Gulf Oil Spill Movement. In: Science 10.1126/science.1194607, 2010.

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