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Salzflüsse im Weserästuar 2019/2020

Dieser Datensatz umfasst Monitoringdaten und Modellergebnisse (Hydronumerisches Modell) für das Weserästuar, Nordsee. Die Daten wurden für quantitative Analysen in dem Manuskript „Surges control Salt Flux Variability in a partially-mixed Estuary“ verwendet, das im Journal of Geophysical Research: Oceans zur Veröffentlichung eingereicht wurde. Die Modellergebnisse, wie im Manuskript beschrieben, umfassen Salzflüsse, die aus den simulierten Strömungsgeschwindigkeiten und Salzgehalten abgeleitet wurden. Die vier Salzflusskomponenten [kg s-1] enthalten ein barotrope Komponente (barotropic flux, Fbt), Tidal Pumping (tidal oscillatory salt flux, Fto), den Beitrag durch die ästuarine Austauschströmung (exchange flow contribution, Fex) und eine weitere Komponente, die durch intratidal veränderliche Scherraten (tidal oscillatory shear, Ftos) bestimmt wird. Die Salzflüsse wurden jeweils, entlang der Zeitreihe, für die Dauer eines Tidetages bestimmt. Jeder Schritt beginnt mit einem Stauwasser. Die zeitliche Auflösung beträgt daher eine Halbtide. Die Zeitreihe umfasst ein hydrologisches Jahr. Die Auflösung entlang des Ästuars beträgt 1 km. Zusätzlich zu den Salzflüssen wurden fünf weitere Parameter abgeleitet: die Tideasymmetrie (Strömungsgeschwindigkeit), der gezeitengemittelte Salzgehalt, der Tidenhub [m] sowie die gezeitengemittelte Schichtung (potenzielle Energieanomalie) [J m-3]. Diese Parameter legen auf dem Gitter der Salzflusskomponenten vor. Die Salzintrusion ist in Flusskilometern angegeben und entspricht der Lage der Isohaline der Salinität von 2 PSU (gezeitengemittelt, bestimmt aus Modellergebnissen). Die übrigen Parameter im Datensatz wurden aus Monitoringdaten ermittelt. Hierzu zählen Zeitreihen der Windkomponente des Wasserstands [m], der Windgeschwindigkeit [m s-1] sowie der Windrichtung [°], abgeleitet von Messungen am Leuchtturm Alte Weser. Die spezifischen Methoden für jeden Monitoringparameter sind im Manuskript beschrieben. Dazu kommt noch der Abfluss (Intschede) [m3 s-1]. Alle Daten liegen als selbsterklärende Textdateien mit Kopfzeile vor. This dataset contains monitoring data and numerical model results for the Weser estuary, North Sea, used for quantitative analyses in the paper “Surges control Salt Flux Variability in a partially-mixed Estuary”, which was submitted to the Journal of Geophysical Research: Oceans. Model results comprise salt fluxes, derived from simulated velocity and salinity, as described in the paper. The four salt flux contributions [kg s-1] are the barotropic flux (Fbt), the tidal oscillatory salt flux (Fto), the exchange flow contribution (Fex) and the flux due to tidal oscillatory shear (Ftos). Salt fluxes were determined for the duration of one tidal day, moving stepwise through the timeseries. Each step starts with one slack water. Therefore, the temporal resolution is one value per tidal phase, as described in detail in the manuscript. The time series covers one hydrological year. The along-channel resolution is 1 km. Five additional parameters are derived from model results: the tidal velocity asymmetry, tidally averaged salinity, tidal range [m], and tidally averaged stratification (potential energy anomaly [J m-3]), all stored on the same spatiotemporal grid as the salt flux contributions. The salt intrusion is obtained from subtidal salinity using the location of the isohaline 2 (PSU). The salt intrusion is stored in terms of river km. The remaining parameters in the dataset are derived from monitoring data. These are time series of discharge [m3 s-1], surge [m], tidal range [m], wind speed [m s-1] and wind direction [°], all provided on the same temporal grid as the salt fluxes. The specific methods are described in the paper, for each of the monitoring parameters. All data are stored as self-explanatory, character-delimited text files with header lines.

Salzstrukturen in Norddeutschland (WMS)

Die Anwendung „Informationssystem Salzstrukturen“ liefert Informationen zur räumlichen Verteilung von Salzstrukturen (Salzstöcke und Salzkissen) in Norddeutschland. Zusammen mit allgemeinen Struktur beschreibenden Angaben, wie beispielsweise Teufenlage und sekundärer Mächtigkeit, sowie Internbautyp, Nutzungsarten oder Erkundungsgrad lassen sich Abfragen durchführen und Salzstrukturumrisse in vier Tiefenschnitten bis zu einer maximalen Tiefe von 2000 m u. NN anzeigen. Zu jeder Salzstruktur ist ein Datenblatt mit Informationen und weiterführender Literatur hinterlegt. Der Darstellungsmaßstab hat eine untere Grenze von 1:300.000, da der Bearbeitungsmaßstab des Systems nicht für Einzelstrukturuntersuchungen geeignet ist. Die Webanwendung ist das Produkt eines BMWi-geförderten Forschungsprojektes „InSpEE“(Laufzeit 2012-2015). Das Akronym steht für „Informationssystem Salzstrukturen: Planungsgrundlagen, Auswahlkriterien und Potenzialabschätzung für die Errichtung von Salzkavernen zur Speicherung von Erneuerbaren Energien (Wasserstoff und Druckluft).

Salzstrukturen in Norddeutschland

Die Anwendung „Informationssystem Salzstrukturen“ liefert Informationen zur räumlichen Verteilung von Salzstrukturen (Salzstöcke und Salzkissen) in Norddeutschland. Zusammen mit allgemeinen Struktur beschreibenden Angaben, wie beispielsweise Teufenlage und sekundärer Mächtigkeit, sowie Internbautyp, Nutzungsarten oder Erkundungsgrad lassen sich Abfragen durchführen und Salzstrukturumrisse in vier Tiefenschnitten bis zu einer maximalen Tiefe von 2000 m u. NN anzeigen. Zu jeder Salzstruktur ist ein Datenblatt mit Informationen und weiterführender Literatur hinterlegt. Der Darstellungsmaßstab hat eine untere Grenze von 1:300.000, da der Bearbeitungsmaßstab des Systems nicht für Einzelstrukturuntersuchungen geeignet ist. Die Webanwendung ist das Produkt eines BMWi-geförderten Forschungsprojektes „InSpEE“(Laufzeit 2012-2015). Das Akronym steht für „Informationssystem Salzstrukturen: Planungsgrundlagen, Auswahlkriterien und Potenzialabschätzung für die Errichtung von Salzkavernen zur Speicherung von Erneuerbaren Energien (Wasserstoff und Druckluft).

Salzstrukturen Norddeutschlands (1:500.000)

Neue Karte der Salzstrukturen in Norddeutschland im Maßstab 1:500.000, einschließlich des deutschen Anteils der Nordsee (mit "Entenschnabel"). Die Karte enthält alle Salzstrukturen in diesem Gebiet, unterschieden in Salzstöcke, Salzkissen und Salzintrusionen. Die Salzstöcke zeigen den Maximalumfang und sind differenziert in solche, auf denen die Unterkreidebedeckung oder ältere Sedimente noch erhalten sind und solche, auf denen diese unter jüngeren Sedimenten fehlen. Die Salzkissen werden unterschieden in Zechsteinsalz-, Keupersalz- und Oberjurasalz-Kissen. Zusätzlich dargestellt sind: die Verbreitung der Zechstein-Diapire, die Verbreitung des Zechsteinsalinars, die Verbreitung der Rotliegendsalinar-Strukturen und die Bezeichnung der Strukturen. Vier Schnitte deuten die morphologische Vielfalt der Salzstrukturen an, eine Literaturauswahl gibt Hinweise für weitergehende Recherchen zu verschiedenen wissenschaftlichen Themen über Salzstrukturen. Die Karte basiert auf den Resultaten des in der BGR erstellten Geotektonischen Atlas, dem Geophysikalischen Kartenwerk der DDR bis 1989 sowie davon abgeleiteten Arbeiten. Weiterhin sind aktuell durch BGR erhobene Daten im Bereich der Nordsee berücksichtigt.

Niveauschnitte von Norddeutschland (WMS)

Niveauschnittkarten bilden die geologischen Verhältnisse einer einheitlichen Tiefe ab. Im Zusammenwirken mehrerer Karten unterschiedlicher Tiefe lassen sich Lagerungsverhältnisse im Raum erfassen. So lassen sich die Ausdehnung verschiedener stratigrafischer Einheiten übersichtsmäßig abschätzen und interpretieren. Man erkennt die Ausdehnung und Form von Salinarstrukturen in verschiedenen Teufen, sowie deren Einordnung im regionalen Kontext. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Abgrenzung der Salzstrukturen in den entsprechenden Tiefen. Für das Projekt InSpEE wurden flächendeckend für den Festlandsbereich Norddeutschlands Niveauschnittkarten in vier verschiedenen Tiefenniveaus von -500, -1000, -1500, -2000 m unter NN, im Maßstab 1:500.000 erarbeitet. Die gewählten Tiefenniveaus basieren auf der gängigen Tiefenlage bestehender Kavernen in Norddeutschland, die im Wesentlichen zur Speicherung von Kohlenwasserstoffen dienen. Die vier Tiefen von 500 bis 2000 m u. NN wurden in enger Abstimmung mit den Projektpartnern ausgewählt. Die darin enthaltenen Strukturumrisse zeigen im Ansatz Informationen zur Geometrie der entsprechenden Struktur und deren Veränderung mit zunehmender Tiefe und zum anderen bilden sie den Ausgangspunkt für die im Kavernenbau notwendigen gebirgsmechanischen Berechnungen und Potenzialabschätzungen. Die Karten können zur Vorauswahl von Regionen für verschiedene Untergrundnutzungen ebenso genutzt werden, wie zur Abschätzung der Überdeckung und Ausdehnung von Salzstrukturen. Da nicht davon auszugehen ist, dass im Offshorebereich Kavernen betrieben werden, wurde auf die Bearbeitung dieser Bereiche verzichtet. Alle Niveauschnittkarten wurden mit den jeweils zuständigen Staatlichen Geologischen Diensten (SGD) der Bundesländer abgestimmt.

Niveauschnitte von Norddeutschland

Niveauschnittkarten bilden die geologischen Verhältnisse einer einheitlichen Tiefe ab. Im Zusammenwirken mehrerer Karten unterschiedlicher Tiefe lassen sich Lagerungsverhältnisse im Raum erfassen. So lassen sich die Ausdehnung verschiedener stratigrafischer Einheiten übersichtsmäßig abschätzen und interpretieren. Man erkennt die Ausdehnung und Form von Salinarstrukturen in verschiedenen Teufen, sowie deren Einordnung im regionalen Kontext. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Abgrenzung der Salzstrukturen in den entsprechenden Tiefen. Für das Projekt InSpEE wurden flächendeckend für den Festlandsbereich Norddeutschlands Niveauschnittkarten in vier verschiedenen Tiefenniveaus von -500, -1000, -1500, -2000 m unter NN, im Maßstab 1:500.000 erarbeitet. Die gewählten Tiefenniveaus basieren auf der gängigen Tiefenlage bestehender Kavernen in Norddeutschland, die im Wesentlichen zur Speicherung von Kohlenwasserstoffen dienen. Die vier Tiefen von 500 bis 2000 m u. NN wurden in enger Abstimmung mit den Projektpartnern ausgewählt. Die darin enthaltenen Strukturumrisse zeigen im Ansatz Informationen zur Geometrie der entsprechenden Struktur und deren Veränderung mit zunehmender Tiefe und zum anderen bilden sie den Ausgangspunkt für die im Kavernenbau notwendigen gebirgsmechanischen Berechnungen und Potenzialabschätzungen. Die Karten können zur Vorauswahl von Regionen für verschiedene Untergrundnutzungen ebenso genutzt werden, wie zur Abschätzung der Überdeckung und Ausdehnung von Salzstrukturen. Da nicht davon auszugehen ist, dass im Offshorebereich Kavernen betrieben werden, wurde auf die Bearbeitung dieser Bereiche verzichtet. Alle Niveauschnittkarten wurden mit den jeweils zuständigen Staatlichen Geologischen Diensten (SGD) der Bundesländer abgestimmt.

INSPIRE: Information system salt structures: planning basis, selection criteria and estimation of the potential for the construction of salt caverns for the storage of renewable energies (hydrogen and compressed air) (InSpEE)

InSpEE (INSPIRE) provides information about the areal distribution of salt structures (salt domes and salt pillows) in Northern Germany. Contours of the salt structures can be displayed at horizontal cross-sections at four different depths up to a maximum depth of 2000 m below NN. The geodata have resulted from a BMWi-funded research project “InSpEE” running from the year 2012 to 2015. The acronym stands for "Information system salt structures: planning basis, selection criteria and estimation of the potential for the construction of salt caverns for the storage of renewable energies (hydrogen and compressed air)”. Additionally four horizontal cross-section maps display the stratigraphical situation at a given depth. In concurrence of maps at different depths areal bedding conditions can be determined, e.g. to generally assess and interpret the spread of different stratigraphic units. Clearly visible are extent and shape of the salt structures within their regional context at the different depths, with extent and boundary of the salt structures having been the main focus of the project. Four horizontal cross-section maps covering the whole onshore area of Northern Germany have been developed at a scale of 1:500.000. The maps cover the depths of -500, -1000, -1500, -2000 m below NN. The four depths are based on typical depth requirements of existing salt caverns in Northern Germany, mainly related to hydrocarbon storage. The shapes of the structures show rudimentary information of their geometry and their change with depths. In addition they form the starting point for rock mechanical calculations necessary for the planning and construction of salt caverns for storage as well as for assessing storage potentials. The maps can be used as a pre-selection tool for subsurface uses. It can also be used to assess coverage and extension of salt structures. Offshore areas were not treated within the project. All horizontal cross-section maps were adjusted with the respective state geological survey organisations. According to the Data Specification on Geology (D2.8.II.4_v3.0) the content of InSpEE (INSPIRE) is stored in 15 INSPIRE-compliant GML files: InSpEE_GeologicUnit_Salt_structure_types.gml contains the salt structure types (salt domes and salt pillows), InSpEE_GeologicUnit_Salt_pillow_remnants.gml comprises the salt pillow remnants, InSpEE_GeologicUnit_Structure_building_salinar.gml represents the structural salinar(s), the four files InSpEE_Structural_outlines_500.gml, InSpEE_Structural_outlines_1000.gml, InSpEE_Structural_outlines_1500.gml and InSpEE_Structural_outlines_2000.gml represent the structural outlines in the corresponding horizontal cross-sections, the four files InSpEE_GeologicUnit_Cross_Section_500, InSpEE_GeologicUnit_Cross_Section_1000, InSpEE_GeologicUnit_Cross_Section_1500 and InSpEE_GeologicUnit_Cross_Section_2000 display the stratigraphical situation in the corresponding horizontal cross-sections and the four files InSpEE_GeologicStructure_500.gml, InSpEE_GeologicStructure_1000.gml, InSpEE_GeologicStructure_1500.gml and InSpEE_GeologicStructure_2000.gml comprise the relevant fault traces in the corresponding horizontal cross-sections. The GML files together with a Readme.txt file are provided in ZIP format (InSpEE-INSPIRE.zip). The Readme.text file (German/English) contains detailed information on the GML files content. Data transformation was proceeded by using the INSPIRE Solution Pack for FME according to the INSPIRE requirements.

INSPIRE: Information system salt structures: planning basis, selection criteria and estimation of the potential for the construction of salt caverns for the storage of renewable energies (hydrogen and compressed air) (InSpEE) (WMS)

The WMS InSpEE (INSPIRE) provides information about the areal distribution of salt structures (salt domes and salt pillows) in Northern Germany. Contours of the salt structures can be displayed at horizontal cross-sections at four different depths up to a maximum depth of 2000 m below NN. The geodata have resulted from a BMWi-funded research project “InSpEE” running from the year 2012 to 2015. The acronym stands for "Information system salt structures: planning basis, selection criteria and estimation of the potential for the construction of salt caverns for the storage of renewable energies (hydrogen and compressed air)”. Taking into account the fact that this work was undertaken at a scale for providing an overview and not for investigation of single structures, the scale of display is limited to a minimum of 1:300.000. Additionally four horizontal cross-section maps display the stratigraphical situation at a given depth. In concurrence of maps at different depths areal bedding conditions can be determined, e.g. to generally assess and interpret the spread of different stratigraphic units. Clearly visible are extent and shape of the salt structures within their regional context at the different depths, with extent and boundary of the salt structures having been the main focus of the project. Four horizontal cross-section maps covering the whole onshore area of Northern Germany have been developed at a scale of 1:500.000. The maps cover the depths of -500, -1000, -1500, -2000 m below NN. The four depths are based on typical depth requirements of existing salt caverns in Northern Germany, mainly related to hydrocarbon storage. The shapes of the structures show rudimentary information of their geometry and their change with depths. In addition they form the starting point for rock mechanical calculations necessary for the planning and construction of salt caverns for storage as well as for assessing storage potentials. The maps can be used as a pre-selection tool for subsurface uses. It can also be used to assess coverage and extension of salt structures. Offshore areas were not treated within the project. All horizontal cross-section maps were adjusted with the respective state geological survey organisations. According to the Data Specification on Geology (D2.8.II.4_v3.0) the WMS InSpEE (INSPIRE) provides INSPIRE-compliant data. The WMS InSpEE (INSPIRE) contains two group layers: The first group layer “INSPIRE: Salt structures in Northern Germany“ comprises the layers GE.Geologic.Unit.Salt structure types, GE.GeologicUnit.Salt pillow remnants, GE.GeologicUnit.Structure-building salinar and GE.GeologicUnit.Structural outlines. The layer GE.GeologicUnit.Structural outlines contains according to the four depths four sublayers, e.g. GE.GeologiUnit.Structural outlines 500 m below NN. The second group layer „INSPIRE: Horizontal cross-section maps of Northern Germany“ comprises according to the four depths four layers, e.g. Horizontal cross-section map – 500 m below NN. This layer, in turns, contains two sublayers: GE.GeologicFault.Relevant fault traces and GE.GeologicUnit.Stratigraphic Units. Via the getFeatureInfo request the user obtains additional information on the different geometries. In case of the GE.Geologic.Unit.Salt structure types the user gets access to a data sheet with additional information and further reading in German for the respective salt structure via the getFeatureInfo request.

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