Im Rahmen des Forschungsprojektes wird die Stabilität und die Strukturbildung von baroklinen Wellen untersucht. Dazu wird ein starr rotierender Zylinderspalt verwendet, der innen gekühlt und außen beheizt werden kann. Durch Variation der Rotationsfrequenz und der Temperaturdifferenz können in dieser Geometrie sowohl stabile als auch irreguläre Strömungsmuster erzeugt werden, die den gleichen physikalischen Mechanismus aufweisen wie Strömungen in der Atmosphäre und im Ozean.

Im Vordergrund der Untersuchungen stehen dabei die Übergänge von der Grundströmung zu stabilen baroklinen Wellen und von stabilen baroklinen Wellen zur geostrophischen Turbulenz, sowie die experimentelle Bestimmung der Dispersion der Wellen. Zur Bestimmung der Strömungsstrukturen sind berührungsfreie Meßverfahren (LDA- und PIV-Messungen) vorgesehen. Unterstützend sollen Temperatur-Zeitreihen im Fluid gemessen werden. Zudem soll das geometrische Aspektverhältnis des Zylinderspalts variiert werden, um die gefundenen Strömungszustände verallgemeinern zu können und so einen direkten Vergleich mit Strömungsverhältnissen in der Erdatmosphäre zu realisieren.

Zur Auswertung werden neben linearen Methoden wie Fourieranalyse und Autokorrelation vor allem nichtlineare Methoden der Chaosdynamik eingesetzt, um die topologischen Eigenschaften der Attraktoren (Lyapunov Exponenten, punktweise Dimension, Korrelationsdimension) der Zustände zu beschreiben. Erstmals wird für Wellen dieser Art ein umfassendes Bifurkationsszenario experimentell gemessen.