Geophysik
Geophysik bezeichnet im engeren Sinn die Physik des festen Erdkörpers. Im weiteren Sinn wie auch im Sprachgebrauch der Bundeswehr werden unter dem Begriff Geophysik alle Wissenschaften zusammengefasst, die sich mit der Physik unseres Planeten befassen, also insbesondere auch die Geologie, die Meteorologie und die Ozeanographie. Die FWG führt Forschungsarbeiten zum Meeresboden, zur Physik des Meeres und zur maritimen Meteorologie durch. Weitere Schwerpunkte, die grundsätzlich im Aufgabenspektrum der FWG enthalten sind, wie der Erdmagnetismus oder Fernmessungen mit Hilfe von Satelliten können zur Zeit nicht bearbeitet werden. Im Unterschied zur Wasserschallforschung, in der die FWG in Deutschland eine führende Stellung einnimmt, sind die Geowissenschaften eher in universitären und anderen zivilen Forschungseinrichtungen beheimatet. Die Geophysik in der FWG deckt einerseits den Bedarf an marinespezifischer Forschung, die so nicht als Auftragsforschung nach außen vergeben werden kann, und erhält zum Anderen, besonders auch in gemeinsamen Forschungsaktivitäten mit anderen Instituten, die wissenschaftliche Kernkompetenz zur Beurteilung und Lösung von umweltbezogenen Aspekten der Sonarforschung.
Die Arbeiten zur Verfrachtung von Sand durch Strömung und Wellen und die Messungen zum Einsinken und zur Einspülung von Seeminen haben eine einzigartige Basis von gut abgesicherten, geographisch repräsentativ verteilten und ursprünglich unerwarteten Ergebnissen hervorgebracht. In der FWG entwickelte Messsysteme werden mittlerweile auch von anderen Nationen genutzt oder nachgebaut. Die Charakterisierung des Meersbodens hinsichtlich seiner mechanischen und akustischen Eigenschaften bedarf eines weitgefächerten Spektrums an Messgeräten und Methoden. Eine vordringliche aktuelle Aufgabe ist die schnelle Kartierung aller wesentlichen Bodenparameter mit akustischen Methoden.
Die Feinstruktur des Meeres, besonders der küstennahen Zonen, gerät zunehmend in den Blickwinkel der Unterwasserakustik. Je ausgereifter die Signalverarbeitungsverfahren, desto stärker werden Grenzen sichtbar, die durch nicht beeinflussbare Umweltbedingungen gesetzt sind. Die Ozeanographie in der FWG hat ihren Schwerpunkt in der hoch auflösenden Messung physikalischer Größen im Meer und hat dazu ein geeignetes Instrumentarium entwickelt.
In der Grenzschicht zwischen Atmosphäre und Meer laufen komplexe Wechselwirkungsprozesse ab. So erzeugt Wind den Seegang. Die Rauhigkeit des Seegangs wiederum verändert das Windfeld. Kurze und lange Seegangswellen reagieren miteinander und brechen. Dadurch werden Blasen in die Meeresoberfläche eingespült und Salz und Feuchte an die Luft abgegeben. Bei alledem spielen Parameter wie Temperaturdifferenz zwischen Luft und Wasser, Windstreichlänge, organische Oberflächenfilme und anderes mehr eine Rolle. Die Eigenschaften der oberflächennahen Atmosphäre, speziell der Verlauf von Temperatur und Feuchte bestimmen die Reichweite von Radar und optischen Systemen. Wenige Meter über der Oberfläche kann sich ein Kanal bilden, in dem die Wellen bis weit hinter den Horizont der Erdkrümmung folgen. Diesem Kanal gilt zur Zeit besonderes Augenmerk der FWG.
