Die Polarregionen erwärmen sich schneller als jede andere Region der Erde. Der Rückgang des arktischen Meereises ist ein deutliches Beispiel für die raschen Veränderungen im Klimasystem. Die Vorhersage von Meereis ist daher ein zentrales Thema der Klimaforschung. Mathematische Modelle, helfen dabei, das Verhalten von Meereis unter dem Einfluss von Wind, Strömung und Temperatur besser zu verstehen.
In diesem Vortrag stellen wir die sogenannte viskos-plastische Beschreibung des Meereises vor, die in vielen Klimamodellen verwendet wird. Dabei wird Meereis als bewegliche Eisschicht modelliert, dessen Verhalten durch partielle Differentialgleichungen beschrieben wird.
Ein Schwerpunkt liegt auf der Frage, wie sich diese Gleichungen effizient numerisch lösen lassen, etwa mit speziellen Finite-Elemente-Methoden. Wir zeigen zentrale Herausforderungen wie die hohe Rechenkomplexität und stellen neuere Modellansätze vor, die verschiedene Methoden kombinieren, um Meereis in Übergangsbereichen beispielsweise zwischen offenem Meer und dichter Eisdecke besser abzubilden.