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Abstract

Dekadische Variationen der Erdorientierungsparameter (EOP) können nicht durch Wechselwirkungen der Geofluide (Atmosphäre, Hydrosphäre, Ozeane) mit der Erde erklärt werden. Die elektromagnetische Kern-Mantel-Kopplung ist einer der Mechanismen, die üblicherweise zur Erklärung herangezogen wird. Hierbei wird ein Drehmoment auf den Mantel ausgeübt, das aufgrund von Lorentz-Kräften durch die im elektrisch leitfähigen Mantel induzierten Ströme und deren Wechselwirkung mit dem zeitveränderlichen Erdmagnetfeld entsteht. Jedoch beeinflusst diese Kopplung die Variation der Tageslänge (LOD) wesentlich stärker als sie zur Variation der Polbewegung beiträgt. In unserer Untersuchung haben wir deshalb ein Modell entwickelt, das um die topographische Kern- Mantel Kopplung erweitert ist. Hierbei werden die Wechselwirkungen zwischen den Strömungen des fluiden Außenkernmaterials und der Topographie der Kern-Mantel-Grenze (KMG) berücksichtigt. Der durch die Fließbewegung verursachte dynamische Druck bewirkt ein Drehmoment auf die Topographie der KMG und somit auf den Erdmantel. Da zur Berechnung der notwendigen geomagnetischen Felder an der KMG auch das Geschwindigkeitsfeld des fluiden Außenkerns benötigt wird, können diese beiden Kopplungsmechanismen konsistent in einem Kopplungsmodell berücksichtigt werden. Des Weiteren haben wir einen Formalismus der äquivalenten Anregungsfunktionen entwickelt, der es uns erlaubt die resultierenden Kopplungsdrehmomente in Anregungsfunktionen zu überführen, die einen direkten Vergleich mit reduzierten EOP Beobachtungen erlauben. Für die Zeitreihe von 1983 bis 1998 ist zu beobachten, dass die resultierenden äquivalenten Anregungsfunktion in der Größenordnung der EOP liegen, jedoch einige KMG Topographiemodelle zu unrealistischen Ergebnissen führen. Für eine weiterreichende Interpretation des Zeitverhaltens ist die zur Verfügung stehende Zeitreihe des zeitvariablen Erdmagnetfeldes zu kurz.