226 Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Juni 1926,
schwingungen der Stratosphärengrenze Perioden von der Größenordnung mehrerer
Tage haben, wie A. Defant zeigte!). Wir wollen 2 = A, setzen und erhalten damit
Bo = 2,94 X 10% cm/sec, Das entspricht übrigens der Fortpflanzungsgeschwindig-
keit langer Wasserwellen in einem Kanal von H == 8800 m Tiefe, wie sich aus
ec = VgH ergibt.
Da die Bewegung periodisch in bezug auf x und die Zeit t ist, so wollen
wir unter x, y, u, v, w nur die Faktoren des Zeitgliedes expi (ct + Kkx) ver-
stehen, wo i?= —1 ist. x, y, w v, w sind dabei komplexe Größen der Form
a-eiv, wo a die Amplitude, A die Phase der Schwingung angibt. Wie immer in
solchen Fällen handelt es sich nur um eine bequeme Schreibweise, während die
eigentlichen Beziehungen durch die reellen Teile der Gleichungen dargestellt
werden. Differentiation nach t bedeutet Multiplikation mit io, und © = — 0o/k,
Die Beziehung zwischen Druckschwankung w und Vertikalgeschwindigkeit v
wird nach Gleichung (59b) bei Chapman
ie RZ
2) Lt)
Die Druckwelle w in der Höhe wird aus der am Boden (w;) abgeleitet mittels
(3) WW (gm) 7 Ad,
und die Horizontalgeschwindigkeit ist
{4) u = (RT,/c)w, mit To==4y.
Die Höhe des Wassers über dem mittleren Niveau sei gegeben durch
% expi (ot -+Kk x), die Vertikalgeschwindigkeit der Wasseroberfläche also durch
joz-expi(ct +kx). Da y abwärts, z aufwärts positiv gerechnet ist, so lautet
die Grenzbedingung
SS
Das gibt
= —igz für y=h.
zz Rih ode.
g * e? 8
wo wı der Oberflächenwert von w ist; oder, mit T,== Äh,
g 1
WS TR eg 1*
Wir können jetzt die obigen qualitativen Überlegungen bestätigen: Bei sehr lang-
samen Wellen (c<<c,) wird w;=0, d.h. die Isobarenflächen bleiben ungestört;
bei sehr schnellen Wellen (c >> co) wird die Druckschwankung p: Ww; = (g p:/RT;)z,
d. h. die Isobarenflächen heben und senken sich parallel der Meeresoberfläche,
weil z: ps W: == RT,;/gps die barometrische Höhenstufe ist. Im letzteren Fall darf
übrigens 6 nicht wesentlich über das 20fache von c, hinausgehen, damit die Ver-
nachlässigung der vertikalen Beschleunigung zulässig bleibt; jedoch kommen der-
artig hohe Geschwindigkeiten (über 6 km/see.) nicht vor. Im häufigsten Fall,
wenn c</0,, ist w. entgegengesetzt der Phase von z, d.h. die Isobarenflächen
liegen über dem Wellenberg tiefer als über dem Wellental,
PıWwz bedeutet die Druckschwankung in konstanter mittlerer Meereshöhe. An
Bord des Schiffes tritt dazu die durch Hebung und Senkung des Schiffes erzeugte
Druckschwankung ö,p, die aus der barometrischen Höhenformel zu
(7) 6,p = — (gp/RTJ2
abgeleitet wird. ‘ |
Die mondtägige Druckschwankung, wie sie an Bord des Schiffes beobachtet
wird, setzt sich also aus drei Teilen zusammen :
ö,P = atmosphärische Ebbe und Flut, die auf der ganzen Erde beobachtet wird,
$,p = Wsps == Druckschwankung, die infolge Resonanz mit der Wasserbewegung
in einer Niveaufläche unmittelbar über dem Ozean entsteht,
ÖsP = — (g Ps/RT,) z = Druckschwankung infolge Auf- und Abbewegung des
Schiffes.
(6)
') Beiträge zur Physik der freien Atmosphäre, Bd. XII, 1925, 8, 112 ff.