Kurzperiodische Fluktuationen der Erdrotation unterliegen dem markanten Einfluss täglicher und sub-täglicher dynamischer Effekte in der Atmosphäre im Zusammenhang mit atmosphärischen Gezeiten. Scharf abgegrenzte Signale in den Spektren der Erdrotationsparameter (ERP) entstehen einerseits durch den Transfer des atmosphärischen Drehimpulses auf die feste Erde, andererseits durch die Reaktion des Ozeans auf Luftdruckvariationen und Windschubspannungen. Bisherige Studien konnten jedoch nur ein unzulängliches Bild dieser hochfrequenten Anregungseffekte zeichnen. Die Kernaufgabe des Projektes ASPIRE ist daher die Ermittlung genauer Schätzungen des atmosphärisch bedingten Einflusses auf kurzperiodische Variationen der ERP zusammen mit einer ausführlichen Darstellung der zugrundeliegenden physikalischen Prozesse ¿ dem Drehimpulsaustausch innerhalb des Systems Erde. Zwei unterschiedliche aber analytisch gleichwertige Modellierungsansätze, beruhend auf Drehimpulsgrößen bzw. Drehmomenten an den Systemnahtstellen, werden zu diesem Zweck parallel angewandt. Der rein atmosphärische Teil der Studie basiert auf modernsten meteorologischen Daten von drei weltweit etablierten Wettermodellen. Eine ausdrückliche Neuerung an dieser Stelle sind Fehler- und Zuverlässigkeitsbetrachtungen bei durchgehender Verwendung dreistündlicher meteorologischer Vorhersagedaten. Im Speziellen dienen diese Überlegungen der numerischen Verifizierung der Äquivalenz von Drehimpuls- und Drehmomentansatz, welche auf täglichen Zeitskalen bisher unbestätigt ist, aber eine aufschlussreiche gegenseitige Überprüfung der Ergebnisse beider Modellierungsansätze erlaubt.
Das zweite Arbeitsgebiet von ASPIRE komplementiert die Datensätze der für die hochfrequente Erdrotation essentiellen geophysikalischen Fluide durch Miteinbeziehung des numerischen Ozeanmodells OMCT (Ocean Model for Circulation and Tides). Numerische Experimente mithilfe der Standardkonfiguration von OMCT und regional verfeinerten Gittern geben Aufschluss über atmosphärisch bedingte ozeanische Anregungseffekte, welche wiederum mittels Drehimpuls- und Drehmomentgrößen in bisher unerreichter dreistündlicher Auflösung diagnostiziert werden. Nach kritischer Analyse der Drehimpulsbilanz innerhalb von OMCT können in einem abschließenden Arbeitsschritt die erhaltenen atmosphärischen und ozeanischen Anregungssignale in Anbetracht hochgenauer ERP-Beobachtungen aus modernen geodätischen Weltraumverfahren bewertet werden.
Der wissenschaftliche Fortschritt dieser umfassenden Berechnungen besteht insbesondere in einem geschärften Verständnis der Gültigkeit sub-täglicher Anregungssignale aus globalen Zirkulationsmodellen. ASPIRE liefert dadurch einen substantiellen Beitrag zur verbesserten Interpretation beobachteter kurzperiodischer Variationen der ERP und fördert im weiteren Sinne unsere Einsicht in das komplexe System Erde mit seinen vielfachen dynamischen Interaktionen zwischen festen und fluiden Komponenten.
