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Computation of sea level variations during December 1975 and 1 to 17 September 1977 using numerical models of the Baltic Sea

Berechnung der Änderungen der Meereshöhe im Dezember 1975 und vom 1. bis 17. September 1977 unter Verwendung von numerischen Modellen der Ostsee

Calcul des variations du niveau de la mer en décembre 1975 et du 1er au 17 septembre 1977 d'après des modèles numériques de la mer Baltique

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Summary

A numerical model for wind-induced circulation in the Baltic is presented. It is a one-layer model of Hansen type with grid resolution of 0.5° on the longitude and 0.25° on the latitude.

The open boundary of the model is in the Danish Straits. At the boundary water elevations are computed from a regression model containing the hydrostatic approximation. Also tidal effects are included in the open boundary elevations.

The wind stress is calculated from atmospheric pressures given by the Finnish Meteorological Institute. The pressures are in 150 km grid, from which they are interpolated using bicubic splines down into the grid size of the circulation model. The effect of different wind stress models is discussed in connection with the two computed periods December 1975 and 1 to 17 September 1977.

Zusammenfassung

Ein numerisches Modell der windbedingten Zirkulation in der Ostsee wird vorgelegt. Es handelt sich hierbei um ein Einschichtmodell des Typs Hansen mit einer Gitterweite von 0,5° in der Länge und 0,25° in der Breite.

Die offene Grenze des Modells ist in den dänischen Gewässern. An der Grenze werden die Wasserstandserhöhungen aus einem Regressionsmodell berechnet, das die hydrostatische Approximation enthält. Ebenso sind die Gezeiteneffekte in den Wasserstandserhöhungen an der offenen Grenze eingeschlossen.

Der Windschub wird aus Luftdruckwerten des finnischen meteorologischen Instituts berechnet. Diese Luftdruckwerte liegen in einem 150-km-Gitter vor, von dem sie in die Maschenweite des Zirkulationsmodells unter Verwendung von bikubischen Ausgleichsfunktionen interpoliert werden. Die Wirkung von verschiedenen Windschubmodellen wird anhand der zwei Berechnungszeiträume, nämlich Dezember 1975 und vom 1. bis 17. September 1977 diskutiert.

Résumé

On présente un modèle numérique de la circulation induite par le vent en mer Baltique. C'est un modèle de Hansen à une couche avec grille de résolution de 0,5° en longitude et 0,25° en latitude.

Le modèle a une frontière ouverte dans les détroits danois. Sur la frontière les hauteurs d'eau sont calculées par un modèle de regression comportant l'approximation hydrostatique. Les effets de la marée sont aussi pris en compte dans les élévations du niveau à la frontière ouverte.

La force d'entraînement du vent est calculée à partir des pressions atmosphériques fournies par l'Institut Météorologique Finlandais. Les pressions fournies sur une grille de 150 km ont été interpolées sur la grille du modèle de circulation en employant des fonctions splines bicubiques. L'effet de différentes forces du vent est discuté à propos des deux périodes étudiées en décembre 1975 et du 1er au 17 septembre 1977.

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Häkkinen, S. Computation of sea level variations during December 1975 and 1 to 17 September 1977 using numerical models of the Baltic Sea. Deutsche Hydrographische Zeitschrift 33, 158–175 (1980). https://doi.org/10.1007/BF02310324

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