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Volltext : 19, 1896

E.  Engelenburg,  C.  I.:  Aerodynamische  Theorie  der  Gewitter.

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Basis  gegen  den  Pfeiler  anschliessend  beobachten.  In  diesem  Dreieck  ist  das  Wasser  ziemlich  in  Ituhe.
In  der  Begrenzungsfläche  zwischen  diesem  ruhigen  Wasser  und  dem  schnell  vorübereilenden  Flusswasser
befindet  sich  eine  Menge  kleiner  Wirbel  um  eine  vertikale  Achse,  welche  mit  entschieden  geringerer  Geschwindigkeit ­
  als  das  Flusswasser  stromabwärts  gleiten.  Ist  das  Hinderniss  schmäler,  z.  B.  ein  Stock,  dann
ist  der  ruhige  Kaum  fast  nicht  bemerkbar  und  eine  Anzahl  kleiner  Wirbel  vorhanden.  Die  trichterförmige
0offnung  dieser  kleinen  Strudel  zeigt,  dass  da,  wo  die  äussere  Keihung  und  Stromgeschwindigkeit  am  grössten
sind,  die  Wirbelung  am  kräftigsten  ist.  Diese  Bewegung  pflanzt  sich  dabei  noch  unten  in  abwechselnder
Tiefe  fort,  indem  der  ganze  Wirbel  sich  fortbewegt.  Werden  solche  Wirbel  auf  experimentellem  Wege  in
klarem  Wasser  verursacht,  wie  v.  Helmholtz  u.  a.  dies  gelehrt  haben,  dann  kann  man  beobachten,  wie  die
Spitze  des  konischen  Wirbels  eine  Art  hüpfende  Bewegung  ausführt.  Aehnliche,  doch  auf  andere  Weise  entstandene ­
  Wirbel  in  der  Luft  sind  die  Windhosen  und  Tornados,  bei  denen  auch  diese  hüpfenden  Bewegungen
zu  beobachten  sind.  In  ähnlicher  Weise  wie  bei  einem  Brückenpfeiler  werden  diese  Wirbel  bei  Sturmwind
hinter  hohen  Thürmen  oder  freistehenden  Fabrikschornsteinen  verursacht.  Auch  hier  fängt  die  Wirbelung
da  an,  wo  unmittelbar  hinter  dem  Hinderniss  die  Geschwindigkeit  am  grössten  ist,  d.  h.  an  der  Spitze.
Meistens  wird  hier  jedoch  keine  Diskontinuitäts  -  Oberfläche  vorhanden  sein,  wie  an  der  Trennungsfläche
zwischen  Wasser  und  Luft  in  der  vorangegangenen  Illustration,  jedoch  ist  es  möglich,  dass  der  aus  dem
Schornsteine  entweichende  Rauch  theilweise  in  dieser  Richtung  wirksam  ist.  Die  Wirbelung  pflanzt  sich
von  oben  nach  unten  fort,  doch  ist  meistens  die  Bewegung  der  Lufttheilchen  dabei  aufwärts  gerichtet.  Die
Erscheinung  ist,  wenn  auch  selten,  an  dem  Dom  zu  Utrecht  zu  beobachten.  Dürre  Blätter  und  darin  von
Kindern  auf  der  Strasse  in  die  Höhe  geworfene  Papierstücke  machen  die  Bewegung  deutlich  sichtbar,  doch
scheint  es,  dass  da  in  Folge  von  Unregelmässigkeiten  der  Hindernisse  der  Wirbel  nicht  zu  gleicher  Zeit  in
seiner  ganzen  Länge  vorhanden  ist,  und,  indem  er  von  dem  Tlnirme  weggeführt  wird,  die  Wirbelung  sich
bald  auflöst.  Man  denke  sich  jetzt  den  Thurm  liegend,  also  ein  Hinderniss,  das  sich  nur  wenig  erhebt  und
die  grösste  Ausdehnung  quer  zur  Windrichtung  besitzt.  Auch  hier  ist  eine  Wirbelung  um  eine  Achse  senkrecht ­
  zur  Windrichtung,  parallel  mit  der  Längsausdehnung  des  Hindernisses,  also  hier  horizontal,  möglich.
Die  hierzu  erforderliche  Geschwindigkeit  des  Windes  ist  jedoch  momentan  an  allen  Punkten  gleich  gut
möglich.  Schliesslich,  wenn  Windrichtung  und  Hinderniss  nicht  senkrecht  zu  einander  stehen,  ist  die  Wirbelung ­
  nicht  parallel  zur  letzteren,  sondern  sie  bildet  sich  senkrecht  zur  Windesrichtung  in  relativ  ruhigem
Räume  unmittelbar  hinter  dem  Hinderniss.
Dieser  Umstand  kann  eintreten,  wenn  hei  heftigem  Sturmwetter  der  Wind  schräg  auf  eine  Küste  fallt,
Im  Zusammenhänge  mit  lokalen  Verhältnissen  und  wenn  die  Windgeschwindigkeit  ein  gewisses  Maass  überschreitet, ­
  wird  auf  einmal  eine  Wirbelung  der  Luft  in  einer  vertikalen  Fläche  erzeugt  werden.  Diese  breitet
sich  in  der  relativ  ruhigen  Luft  hinter  dem  Hinderniss  aus.  Nun  findet  hei  horizontalem  Stand  der  Achse
des  Wirbels  die  Fortpflanzung  unter  günstigeren  Verhältnissen  statt  als  bei  vertikalem,  ln  letzterem  Falle
vermindert  sich  die  Windgeschwindigkeit  von  oben  nach  unten  sehr  schnell,  die  Wirbelung  unten  ist  also
ausschliesslich  eine  Folge  der  Fortpflanzung  der  wirbelnden  Bewegung.  In  ersterem  Falle  ist  die  Wind-Geschwindigkeit
  in  allen  Bahnen  ungefähr  senkrecht  zum  Hinderniss  dieselbe;  die  Wirbelung  kommt  also
nicht  nur  durch  Uebertragung  von  Bewegung  in  der  ruhigeren  Luft  zu  Stande,  sondern  diese  wird  dabei
noch  unterstützt  durch  die  grossen  Windgeschwindigkeiten,  welche  unmittelbar  über  dieser  Stelle  in  einiger
Höhe  verkommen.  Begreiflich  ist  deshalb,  dass  diese  horizontale  Wirbelung  in  viel  grösserer  Entfernung
seitlich  übertragen  wird,  als  dies  mit  der  vertikalen  möglich  ist,
Das  Entstehen  der  hier  kurz  besprochenen  horizontalen  Wirbel  ist  von  zwei  Faktoren  abhängig:  1)  dem
Betrag  des  Hindernisses,  2)  der  Grösse  der  Windgeschwindigkeit.  Ist  das  Hemmniss  breit  und  hoch,  dann
kann  die  Geschwindigkeit  gering  sein  und  doch  ein  Wirbel  zustande  kommen.  Doch  gerade,  weil  die  Windgeschwindigkeit ­
  nur  gering  zu  sein  braucht,  kann  sie  oft  vorhanden  sein  und  lange  dauern,  also  einen
einigermaassen  anhaltenden  Wirbel  verursachen.  Ist  das  Hemmniss  dagegen  unbedeutend,  dann  muss  die
Geschwindigkeit  sehr  gross  sein;  dies  wird  seltener  und  nur  lokal  und  momentan  eintreten.  Der  Wirbel  ist
selten  und  löst  sich  schnell  auf.
Die  bis  hier  angedeuteten  Wirbel  entstehen,  wenn  der  obere  Luftstrom  schneller  fliesst  als  der  untere.
Die  Wirbelung  ist  also  in  der  Richtung  der  Bewegung  der  Uhrzeiger,  wenn  man  sich  so  stellt,  dass  der
Wind  von  der  linken  zur  rechten  Hand  weht;  der  Wirbel  ist  rechtsdrehend.
            
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