The tidal stream in the German Bight

Summary

Current measurements from the German Bight during the last two decades are used to compare with results of a numerical model.

The model is three-dimensional with four layers in the German Bight, and two-dimensional in the coupled adjacent North Sea part.

For this study, ten partial tides are prescribed as driving force along the open boundaries in the Channel at about 4°W and in the North Sea at about 59°N.

the tidal stream vectors resulting from the model and from the measurements, respectively, are compared at hourly intervals from −6 hours to +6 hours relative to high water in Helgoland for spring conditions.

The model currents compare well with the observed tidal streams in areas with water depths greater than 10 m. In shallower regions local topographic influences upon the tidal stream lead to greater differences between measurements and model results, especially during times of weak tidal currents. It is expected that a higher resolving model will solve these problems in the near future.

Zusammenfassung

Strömungsmessungen der letzten zwei Dekaden werden zu einem Vergleich von beobachteten Gezeitenströmungen und Ergebnissen eines numerischen Modells benutzt.

Das Modell umfaßt einen dreidimensionalen Teil mit vier Schichten für die Deutsche Bucht und einen daran gekoppelten zweidimensionalen Teil für die Nordsee.

Für die vorliegende Untersuchung wurde das Modell an den offenen Rändern (Kanal bei ca. 4°W, Nordsee bei ca. 59°N) mit den harmonischen Konstanten für 10 Partialtiden angeregt.

Die Gezeitenstromvektoren, die sich aus Modell bzw. Messungen ergeben, werden für stündliche Intervalle von sechs Stunden vor bis sechs Stunden nach Hochwasser in Helgoland unter Springbedingungen verglichen.

Der Vergleich zeigt, daß die beobachteten mit den errechneten Gezeitenströmen bei Wassertiefen größer als 10 m gut übereinstimmen. In den flacheren Gebieten führen die topographischen Einflüsse zu größeren Abweichungen zwischen Messungen und Modellergebnissen. Ein räumlich höher auflösendes Modell soll in naher Zukunft diesem Mangel abhelfen.

Résumé

Des mesures de courant effectuées dans la Baie Allemande ces deux dernières décennies sont comparées aux résultats d'un modèle numérique.

Le modèle est à trois dimensions avec quatre couches dans la Baie Allemande et à deux dimensions dans la partie adjacente et attenante de la Mer du Nord.

Pour cette étude les forces d'entraînement appliquées comportent dix marées partielles le long des frontières ouvertes en Manche à environ 4° W et dans la Mer du Nord à environ 59° N.

Les vecteurs de courant de marée résultant respectivement du modèle et des mesures sont comparés d'heure en heure de −6 heures à +6 heures relativement à la pleine mer à Helgoland pour des conditions de vive-eau.

La veleur obtenue à partir du modèle correspond bien aux courants observés dans les zones de fonds supérieurs à 10 m. Dans les fonds moindres, les influences topographiques locales entraînent de plus grandes différences entre les mesures de courant et les résultats du modèle, surtout lors des périodes de faibles courants de marée. On pense que ces problèmes trouveront une solution dans un avenir proche grâce à un meilleur modèle de résolution plus large.