Ein genestetes Strömungsmodell der Nordsee sowie eine Matlab-Toolbox zur Berechnung Lagrangescher Trajektorien wird beschrieben. Mit diesen Modellen wird der Einfluss von Stokes Drift, Wind und Oberflächenströmungen auf die Verteilung von oberflächennahen Partikeln an den ostfriesischen Inseln untersucht. Hierbei werden theoretisch berechnete sowie aus den Modelldaten ermittelte Dragparameter für GPS-Drifter verglichen. Diese zeigen signifikante Unterschiede und unterscheiden sich insbesondere bei der Verwendung verschiedener Dragmodelle. Insbesondere Stokes Drift kann nicht zufriedenstellend durch Winddaten in küstennahen Bereichen repräsentiert werden. Modellierte und gemessene Trajektorien und Anlandungspunkte von GPS-Driftern zeigen im küstennahen Bereich eine qualitative Übereinstimmung, weichen auf längeren Zeitskalen die sie große Dynamik im Küstenbereich voneinander ab.
A nested hydrodynamic model of the North Sea, using the COAWST framework, is described. A MatLab toolbox for computing and evaluating Lagrangian trajectories via data for surface currents, winds and waves is presented. Stokes Drift, wind drag, tidal currents and numerical handling of landpoints are found significantly impacting distribution and beaching of surface drifting objects in high resolution modeling. Theoretical wind drag estimates for GPS-drifters are compared to numerical estimates based on hydrodynamic, wind and wave data. Derived and theoretical drag parameters significantly differ and vary between three different drag models. Stokes Drift is found not satisfyingly representable by wind data in nearshore areas. Results recommend individual drag parameter estimations for different models, datasets and regions. Measured drifter paths and beaching locations in nearshore areas are qualitatively represented on short time scales but are lacking on longer time scales due to highly dynamical features.
Metallic, semiconducting and dielectric nanoparticles form outstanding tools for localizing light on the nanoscale. Their optical shape resonances confine light in certain localized modes and in spectral regions. Often, the lifetimes of the optical resonance of those particles are so short, in the range of few femtoseconds, that direct time-resolved measurements of their localized optical near-fields are highly challenging. Here, we employ a scattering-type scanning near-field optical microscope (sSNOM) combined with spectral interferometry to analyze single MAPbI3 perovskite nanoparticles, promising new candidates for nanoscale light sources. Their optical spectra are expected to feature distinct Fano resonances, arising from the coupling of excitons to the Mie resonances of the particles. We provide direct evidence for these Fano resonances by measuring amplitude and phase of their local optical near-field with high spatial and spectral resolution.
Metallische, halbleitende und dielektrische Nanopartikel sind hervorragende Werkzeuge zur Lokalisierung von Licht auf der Nanoskala. Ihre optischen Formresonanzen begrenzen Licht in bestimmten lokalisierten Moden und in spektralen Bereichen. Oft sind die Lebensdauern der optischen Resonanzen dieser Partikel so kurz, im Bereich von wenigen Femtosekunden, dass direkte zeitaufgelöste Messungen ihrer lokalisierten optischen Nahfelder äußerst schwierig sind. Wir verwenden einem optischen Rasternahfeldmikroskop (sSNOM) in Kombination mit spektraler Interferometrie einzelne MAPbI3-Perowskit-Nanopartikel analysieren. Aufgrund einer Kopplung von Exzitonen an die Mie-Resonanzen der Partikel erwartet man deutliche Fano-Resonanzen in den optischen Spektren der Partikel. Erbringen wir durch die Messung von Amplitude und Phase des lokalen optischen Feldes der Partikel mit hoher räumlicher und spektraler Phase einen direkten Nachweis für diese Fano-Resonanzen.