Walter Hansen: Die Strömungen im Barents-Meer im Sommer 1927 auf Grund der Diditeverteilung.
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Die Gleichungen spielen als Grundlage für dynamische Untersuchungen in der Meereskunde eine wichtige
Rolle. Zu der von uns gesuchten Formel kommt man am einfachsten, wenn man folgende Voraussetzungen
einführt, man setje 1
du
dT
dv
dt
o, 2. w =
o, 3. wird der Reibungseinfluß vernachlässigt, 4. 2flv cos <p ist
klein gegen g, so daß man es unberücksichtigt lassen kann. Auf die Voraussetzungen 1 und 3 wollen wir
in den folgenden Paragraphen eingehen und hier nur 2 behandeln, w = o heißt physikalisch, daß sich das
Wasser nur in horizontalen Ebenen bewegt, man begründet diese in der Ozeanographie allgemein übliche
Voraussetjung damit, daß die horizontale Ausdehnung des Meeres eine vielmals größere ist, als die verti
kale Erstreckung. Macht man die genannten Voraussetzungen, so folgt aus den Gleichungen (5), (6) und (7):
„ n . 10p „ . l<9p 10p
2 Si v sin cp = o — 2 SJ u sin cp — = o g -x— = o
Q dx Q dy £> 0 Z
Hieraus erhält man die Beziehungen
(8) 2 S1 v sin y — - • dz (9) — 2 12 u sin <p = — • dz
' qJ dx qJ dy
wenn man den Druck durch die Beziehung (10) p = gjgdz eliminiert. (8) und (9) lassen deutlich den Zu
sammenhang zwischen der Geschwindigkeit j u. v j und der Dichte q erkennen.
Hier müssen wir eine sehr wesentliche Bemerkung einschalten. Der Druck in irgend einem Niveau
ist nicht nur von der Dichte, sondern auch von der Höhe der darüber lagernden Wassersäule abhängig,
und da man nichts über die Gestalt der Meeresob erfläche weiß, kann man auch nicht die Länge des
Integrationsweges für die Gleichungen (8) bis (10) angeben, und deshalb kann man auch keine Aus
sagen über den Absolutwert des Druckes bzw. der Geschwindigkeit machen. Wohl ist es möglich, die
Geschwindigkeitsdifferenzen in verschiedenen Niveaus zu bestimmen. Man kann das durch Differentiation
von (8) und (9) erreichen, oder die für die Berechnung praktische, von Sandström und Helland-Hansen
abgeleitete, Beziehung zwischen Dichte und Geschwindigkeit aufschreiben:
(11) v 0 — v x
g
2 12 Q sin <f J 0 X
dz
u n
f
12 Q sin <jp J
0<?
dy
Bevor wir diese Formel aber benutzen, müssen wir nachprüfen, ob die Voraussetzungen, die wir ge
macht haben, in Barents-Meer erfüllt sind.
§ 3. Zur Frage der stationären und beschleunigungslosen Bewegung des Wassers.
Im vorhergehenden Paragraphen haben wir vorausgesetzt, daß
dt
dv
dt
d w
dt
= o sein sollen. Das
bedeutet physikalisch, daß die Beschleunigung verschwindet, die Teilchen sich also auf geraden Linien be
wegen. Wodurch kann nun eine Ablenkung hervorgerufen werden? Die Hauptrolle spielen hier wohl
die Begrenzungen des Meeres, insbesondere haben Bänke, Schwellen und Rücken häufig bedeutenden
Einfluß auf die Richtung der Wasserbewegungen. Als Beispiel sei die Darstellung der hydrographischen
Verhältnisse südlich der Neufundlandbank nach E. Smith 6 ) genannt. Hier erfährt der Golfstrom eine Ab
lenkung, die zum Teil durch die Bank, zum anderen Teil durch den von Norden kommenden Labrador
strom hervorgerufen wird. Gleichzeitig ersehen wir hieraus, daß auch beim Zusammentreffen verschiede
ner Ströme eine Ablenkung eintreten kann, aber die primären Ursachen dürften wohl immer in der
Bodengestalt zu suchen sein.
Die Vernachlässigung der Größen
du dv dw
dt dt dt
begründet man in der Meeres-
6 ) Smith, Ed. H.: A practical method for determining ocean currents. U. S. Coast guard Bull. Nr. 14, Dec. 1925, S. 39, Fig. 19