Der Ozean ist ein sich ständig in Bewegung befindliches System, dessen Fließverhältnisse durch Winde, atmosphärischen Druck, Temperaturdifferenzen, Bodentopographie und die gravitative Anziehung anderer Himmelskörper beeinflusst werden. Massenverlagerungen im Zuge dieser Zirkulationsprozesse stellen eine Hauptursache für Schwankungen der Erdrotation dar, die sich in Orientierungsänderungen der Drehachse sowohl im Raum (Nutation) als auch gegenüber der Erdoberfläche selbst (Polbewegung) äußern. Die exakte Beschreibung der Ozeandynamik und der damit verbundenen Rotationssignale ist somit ein Standbein jeglicher wissenschaftlichen Anwendung die auf weltraumgestützte Messverfahren zurückgreift. Bestimmte Aspekte dieser Thematik ¿ insbesondere jene der Ozeanzirkulation auf kurzen Zeitskalen ¿ blieben bislang jedoch unerforscht und werden innerhalb des Projekts SCORE erstmalig untersucht. Die Methodik besteht in der Vorwärtsintegration etablierter numerischer Ozeanmodelle zur Lösung der zwei- bzw. dreidimensionalen Strömungsgleichungen, welche die Zirkulationsphänomene im Ozean als Antwort auf atmosphärische Antriebe abbilden. Im Speziellen wird innerhalb von SCORE auf zwei bisher unberücksichtigte Fragestellungen eingegangen.
Der erste Teil des Projekts widmet sich einer möglichen Modulation der täglichen Ozeangezeit durch Veränderungen des atmosphärischen Druckantriebs aufgrund des Wetterphänomens ¿El Niño und die Southern Oscillation¿ (ENSO). Ausgangspunkt für diese Hypothese sind bestehende Belege eines verstärkten täglichen Atmosphärenganges in Äquatornähe bei ausgeprägten El Niño-Ereignissen. Die übliche tägliche Oszillation der Wassermassen könnte unter solchen Bedingungen eine signifikante Abänderung erfahren, was wiederum eine leichte Verkippung der Erde im Raum zur Folge hätte. Konkret wird der Sachverhalt mittels mehrjähriger Ozeangezeitensimulation unter realen, atmosphärischen ENSO-Verhältnissen erarbeitet, wobei die Antriebsdaten von numerischen Wettermodellen stammen und auch Druckreferenzwerte äquatornaher Beobachtungsstationen zur Validierung herangezogen werden. Die so berechneten ozeanischen Bodendruckfelder und Fließgeschwindigkeiten geben Aufschluss über die Größenordnung des ENSO-Signals in der Nutation und lassen sich mittels geodätischer Erdrotationszeitserien unabhängig verifizieren.
Eine systematische Studie der Ozeanreaktion auf atmosphärische Antriebe mit Perioden von 2 bis 20 Tagen komplementiert das Projekt. Ziel dieser Untersuchungen ist es, die Relevanz bislang unberücksichtigter Komponenten in hydrodynamischen Modellen für die Beschreibung der ozeanisch induzierten Polbewegung abzuklären. Insbesondere gilt es die Sensitivität der Erdrotationsergebnisse auf verbesserte horizontale Modellauflösung, die Formulierung innerer Reibungsprozesse und Effekte der Selbstanziehung zu ermitteln. Dies liefert die Grundlage zur optimalen Konfiguration gängiger Ozeanmodelle für Anwendungen in der Erdrotation.
