Patterns of salt propagation in the Southwestern Baltic Sea

Summary

The paper gives a descriptive study of salt propagation in the area between Fehmarn Belt and Darσ Sill which is part of the transition region between the Baltic and the North Sea. A synthesis of observations and numerical modelling is used to elucidate the dynamics of currents and salinity patterns in response to the external forcing.

Quasi-synoptic pictures of the dynamic patterns were recorded during two cruises (autumn 1994 and summer 1995) by CTD sections and ADCP tracks with a towed instrument. Hindcast simulations with a numerical circulation model showed that the field data are well reproduced by the model, but that the quasi-synoptic observations are subject to undersampling. This is due to the fact that the time scales of the variability are smaller than the duration of each of the oceanographic surveys.

The general pattern of salt propagation during inflow is governed by a 10 to 20 km wide tongue of saline water which is transported towards the Darσ Sill. During outflow the tongue withdraws and a strong salinity gradient builds up in the Fehmarn Belt. Mesoscale processes, such as e.g. coastal up- and downwelling and eddy formation, which are affected by the different stratification in autumn and summer, play an important role in shaping the salinity patterns.

Zusammenfassung

Mit Hilfe einer Synthese von Beobachtung und Modellierung wird die Ausbreitung des Salzwassers zwischen Fehmarn Belt und Darσer Schwelle untersucht, um die Dynamik der Verteilungsmuster von Strömungen und Salzgehalt in Reaktion auf die externen Antriebe genauer zu verstehen.

Quasi-synoptische ozeanographische Aufnahmen im Herbst 1994 und im Sommer 1995-mit CTD und geschlepptem ADCP wurden mit Simulationen eines numerischen Zirkulationsmodells kombiniert. Das Modell konnte die Messungen gut reproduzieren, wenn die Zeitpunkte der einzelnen Schnitte genau berücksichtigt werden. Ansonsten sind die beobachteten, quasi-synoptischen Aufnahmen durch Fehlabtastung (undersampling) verzerrt.

Das allgemeine Muster der Salzausbreitung in Einstromsituationen ist durch eine 10 bis 20 km breite Zunge salzreichen Wassers charakterisiert, die in Richtung der Darσer Schwelle transportiert wird. Bei Ausstrom zieht sich diese Zunge zurück und im Fehmarn Belt baut sich ein Salzgradient auf. Mesoskalige Prozesse, wie Ekman-Auftrieb, Küstenstrahlströme und Wirbel, die durch die unterschiedliche Schichtung in Herbst und Sommer beeinfluσt werden, spielen eine wichtige Rolle für die Herausbildung der Salzverteilungsmuster.