Dataset from Reese et al.: "The role of the shoal - salt mixing mechanisms in a partially mixed tidal estuary with channel-shoal geometry" - PART 1
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Model data from the numerical setup of the tidal Elbe presented in Reese et al. (2026): "The role of the shoal - salt mixing mechanisms in a partially mixed tidal estuary with channel-shoal geometry" [1] PART 1 Each file contains data for a full month, as given through the file naming convention: description.YYYYMMDD.nc4 The numerical model uses adaptive vertical coordinates, with the number of each vertical grid layer given in the output coordinate "level". level=1 corresponds to the bottommost layer, level=40 is the surface layer. Certain variables are given in salinity class bins of dimension salt_s instead of vertical coordinates as listed below. Explanation of each data set: 20240416_2D_elv__allvars.nc4: Spatially resolved simulated surface elevation (m) at model grid location of station Cuxhaven FerryBox from 2024-04-16 00:00:00 to 2024-05-01 00:00:00 5 min snapshots Fig. 3 20240416_DiaMixing_Mean__allvars.nc4: Salt mixing in salinity space: local physical (hpmS_s_mean) and numerical (hnmS_s_mean) mixing per salinity class salt_s from 2024-04-16 00:00:00 to 2024-04-30 11:40:00 44700s temporal resolution (M2 tidal period); averaged over each period Fig. 3 20240416_LongMean__allvars.*.nc4: Salt mixing in Euclidean space: local physical (phymix_Sv) and numerical (nummix_Sv) vertical salt mixing and salinity (salt) from 2024-04-16 00:00:00 to 2024-05-01 00:00:00 1h temporal resolution; averaged over each hour Due to the large file size, the dateset was split into subsets covering one day each Fig. 3, 4, S1 (Supplemental Material) 20240428_Basic__allvars.nc4: Model output at the grid location corresponding to our measurements, covering the time period when the measurements took place, i.e., 2024-04-28 00:00:00 to 2024-04-29 00:00:00 5 min snapshots Fig. 2 riverinfo.dat: river and tributary freshwater input grid locations as grid cell indices rivers.2024.nc4: freshwater forcing used in the setup from Jan 2024 to May 2024, contains discharge at Neu Darchau (multiplied by a factor 1.3) vs. time. Data retrieved from [2]. day-mean values Fig. 3 topo_v112x3.nc4: setup topography and curvilinear grid. Topography created from datasets [3-6]. Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 observations.zip raw and processed observational data (ADCP and MSS); for details see provided README_observations.txt in zipped directory Fig. 1, 2, 4 (RG_2024-04-28_0_000_24-04-28_042719_PROCESSED.mat) Fig. 2 (L2405_mss_processed.mat) Further documentation, including all provided variables, their respective meaning and physical dimensions, can be found in the header of each netcdf file. Python scripts (py_scripts.zip): Fig_1_topography.py: Fig. 1 Note that this script uses some shapefiles for the coastal outlines and land that cannot be shared for copyright reasons; however, the remainder of the script is operational. Fig_2_validation.py: Fig. 2 Fig_3_mixing_timeseries.py: Fig. 3; Fig. S3 (Supplemental Material) Fig_4_vertically_integrated_mixing_map.py: Fig. 4 Fig_5_Fig_6_horizontal_VSV.py: Fig. 5, 6 Fig_7_VSV_timeseries.py: Fig. 7 Fig_8_snapshots.py: Fig. 8, Fig. S4-S12, Supplemental Material S2_mixing_timeseries_Reese-et-al-2024.py: Fig. S2, Supplemental Material Fig_S1_vertically_integrated_mixing_phy-num.py: Fig. S1, Supplemental Material [1] L. Reese, M. Becker, P. Holtermann, X. Li, H. Burchard, 2026: The role of the shoal - salt mixing mechanisms in a partially mixed tidal estuary with channel-shoal geometry. Cont. Shelf Res., https://doi.org/10.1016/j.csr.2026.105669. [2] Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Magdeburg, 2024. Abflussstation Neu Darchau. URL: https://www.kuestendaten.de/DE/Services/Messreihen_Dateien_Download/Download_Zeitreihen_node.html; accessed 18 December 2024. [3] Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Hamburg, 2024. DGM-W 2022 Außen- und Unterelbe (Digitales Geländemodell des Wasserlaufes – Multifunktionsmodell). URL: https://www.kuestendaten.de/Tideelbe/DE/Service/Kartenthemen/Kartenthemen_node.html; accessed 19 October 2024. [4] Sievers, J., Malte, R., Milbradt, P., 2020. EasyGSH-DB: Bathymetrie (1996-2016). doi:https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0002; accessed 18 December 2024. [5] Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Hamburg, 2011. DGM-W 2010 Unter- und Außenelbe (Digitales Geländemodell des Wasserlaufes – Multifunktionsmodell). URL: https://www.kuestendaten.de/Tideelbe/DE/Service/Kartenthemen/Kartenthemen_node.html; accessed 18 December 2024. [6] Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Weser-Jade-Nordsee, 2023. Digitales Geländemodell des Wasserlaufes (DGM-W) 2016 der Weser (ARGE inphoris GmbH – smile consult GmbH 2018); provided by Bundesanstalt für Wasserbau (BAW).
本数据集基于Reese等人（2026）提出的易北河潮汐数值实验构建，原文为《浅滩-盐度混合机制在具有滩槽几何形态的部分混合潮汐河口的作用》[1]。 PART 1 所有文件均对应完整自然月的数据，文件命名规则为：描述.YYYYMMDD.nc4。 该数值模型采用自适应垂向坐标，输出坐标“level”对应垂向网格层数：level=1为最底层，level=40为表层。部分变量以盐度类维度salt_s（而非垂向坐标）给出，具体说明如下。 20240416_2D_elv__allvars.nc4： 该文件包含2024年4月16日00:00:00至2024年5月1日00:00:00期间，模型网格上库克斯港渡轮箱（Cuxhaven FerryBox）站位处的空间分辨率模拟表层高程（单位：米），时间采样间隔为5分钟，对应图3。 20240416_DiaMixing_Mean__allvars.nc4： 盐度空间中的盐度混合数据：对应每个盐度类salt_s的局地物理混合项（hpmS_s_mean）与数值混合项（hnmS_s_mean），时间范围为2024年4月16日00:00:00至2024年4月30日11:40:00，时间分辨率为44700秒（即M2潮汐周期），并按周期平均，对应图3。 20240416_LongMean__allvars.*.nc4： 欧几里得空间中的盐度混合数据：局地物理垂向盐度混合（phymix_Sv）、数值垂向盐度混合（nummix_Sv）以及盐度（salt）数据，时间范围为2024年4月16日00:00:00至2024年5月1日00:00:00，时间分辨率为1小时，按小时平均。由于文件体积较大，本数据集被拆分为每日一个的子集，对应图3、图4及补充材料图S1。 20240428_Basic__allvars.nc4： 该文件包含与实测站位对应的网格点处的模型输出数据，时间范围与实测时段一致，即2024年4月28日00:00:00至2024年4月29日00:00:00，时间采样间隔为5分钟，对应图2。 riverinfo.dat： 该文件记录河道与支流淡水输入的网格位置，以网格单元索引形式给出。 rivers.2024.nc4： 该文件包含2024年1月至5月的数值实验所用淡水强迫数据，存储了新达绍（Neu Darchau）站的径流量（已乘以系数1.3）随时间的变化，数据源自文献[2]。采用日均值，对应图3。 topo_v112x3.nc4： 该文件包含实验所用地形与曲线网格，地形数据源自数据集[3-6]，对应图1、2、3、4、5、6、7、8。 observations.zip： 该压缩包包含原始与处理后的观测数据（ADCP（声学多普勒流速剖面仪）与MSS（多波束测深系统）），详细说明请参见压缩包内的README_observations.txt文件，对应图1、2、4（RG_2024-04-28_0_000_24-04-28_042719_PROCESSED.mat）、图2（L2405_mss_processed.mat）。 所有变量的含义、物理量纲等补充文档可参见每个NetCDF（网络通用数据格式）文件的文件头。 Python脚本（py_scripts.zip）： Fig_1_topography.py：对应图1。注：该脚本使用了部分海岸轮廓与陆地的形状文件，因版权原因无法共享，但其余脚本均可正常运行。 Fig_2_validation.py：对应图2 Fig_3_mixing_timeseries.py：对应图3、补充材料图S3 Fig_4_vertically_integrated_mixing_map.py：对应图4 Fig_5_Fig_6_horizontal_VSV.py：对应图5、6 Fig_7_VSV_timeseries.py：对应图7 Fig_8_snapshots.py：对应图8、补充材料图S4-S12 S2_mixing_timeseries_Reese-et-al-2024.py：对应补充材料图S2 Fig_S1_vertically_integrated_mixing_phy-num.py：对应补充材料图S1 [1] Reese L, Becker M, Holtermann P, Li X, Burchard H. 2026. The role of the shoal - salt mixing mechanisms in a partially mixed tidal estuary with channel-shoal geometry[J]. Continental Shelf Research, https://doi.org/10.1016/j.csr.2026.105669. [2] 马格德堡水道与航运局（Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Magdeburg）, 2024. 新达绍径流量站[EB/OL]. https://www.kuestendaten.de/DE/Services/Messreihen_Dateien_Download/Download_Zeitreihen_node.html; 2024年12月18日检索. [3] 汉堡水道与航运局（Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Hamburg）, 2024. DGM-W 2022 外易北河与下易北河（河道数字地形模型-多功能模型）[EB/OL]. https://www.kuestendaten.de/Tideelbe/DE/Service/Kartenthemen/Kartenthemen_node.html; 2024年10月19日检索. [4] Sievers J, Malte R, Milbradt P. 2020. EasyGSH-DB: 水深地形数据（1996-2016）[EB/OL]. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0002; 2024年12月18日检索. [5] 汉堡水道与航运局（Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Hamburg）, 2011. DGM-W 2010 下易北河与外易北河（河道数字地形模型-多功能模型）[EB/OL]. https://www.kuestendaten.de/Tideelbe/DE/Service/Kartenthemen/Kartenthemen_node.html; 2024年10月18日检索. [6] 威悉河-亚德湾-北海水道与航运局（Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Weser-Jade-Nordsee）, 2023. 威悉河2016年河道数字地形模型（DGM-W）[ARGE inphoris GmbH – smile consult GmbH 2018]; 由德国联邦水道工程局（BAW）提供.
