Dr. H. Thor ade: Gezedtenuntersuehungen in der Deutschen Bucht der Nordsee.
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ebenfalls bestimmt, da alle 11 Unbekannten U und « berechnet sind. Damit ist die Aufgabe der harmonischen
Analyse gelöst. In der gleichen Weise findet man die harmonische Darstellung für die Nordkomponente
v.
Setzt man in den erhaltenen Formeln jetzt t = 1, 2, 3 . . . m und berechnet die zugehörigen u, so
ergeben sich die Abweichungen gegen die Beobachtungen, die oben mit A t bezeichnet waren. Gewöhnlich
bildet man die Differenz: „Beobachtung minus Rechnung“, (B—R), die hier = — zl t wäre. Ebenso
seien die B—R für v berechnet und mit —E t bezeichnet; dann ist nach der Theorie der Beobachtungsfehler,
wenn q die Anzahl der Unbekannten bedeutet, der mittlere Fehler einer Beobachtung für die
Ostkomponente M u - \ A, / ( - :(m —q), für die Nordkomponente M y = \ - E t - : (m — q). Vgl. jedoch
S. 27, 28. Der mittlere Fehler des Ergebnisses folgt aus M u und M y durch Division mit V ni/2.
Die Stromellipsen. Die aus der Fourierreihe folgenden ausgeglichenen
Stromvektoren ergeben sich durch Einträgen der u, v-Werte
in ein Koordinatensystem (Abb. 10), dessen v-Achse nach Norden weist.
Richtung und Länge des Strompfeils entsprechen der Richtung und Geschwindigkeit
der Strömung. Verbindet man die Spitzen der Stromvektoren
für einen Mondtag, so erhält man eine geschlossene Kurve, die von
der Pfeilspitze im Laufe eines Tages durchlaufen wird. Die u,,, v 0 weisen
auf dauernde Wasserversetzung hin und mögen einstweilen ausgeschieden
werden; dann bleibt nur eine periodisch wechselnde Strömung übrig, und
der Nullpunkt nimmt die Mitte der von der Stromkurve umschlossenen
Fläche ein.
Es ist schon oben darauf hingewiesen, daß unter den Teiltiden der
Deutschen Bucht die Halbtagstide T 2 stark überwiegt. Daher ist es möglich,
die Grundzüge der Gezeitenströmungen zu überblicken, wenn man, um die Betrachtung
zu vereinfachen, sein Augenmerk allein auf die Halbtagstide richtet; die Stromkurve wird dann
eine Ellipse:
u = U 2 cos (o t — a 2 ) = u 2 ' cos a t + u 2 " sin o t
v = V 2 cos (o t ~ ß 2 ) — v 2 cos a t + v 2 " sin o t, ^
und die Aufgabe wird darin bestehen, die Hauptachsen
und den Umlaufssinn aufzufinden. Man kann
die dazu notwendigen, etwas umständlichen Rechnungen
beträchtlich abkürzen, wenn man sich eines
graphischen Verfahrens bedient:
Man trage an die positive x-Achse eines beliebigen
Koordinatensystems nach unten den Winkel a-,
und an die negative y-Achse nach links den Winkel
ß 2 an, und mache die freien Schenkel OA = U 2 ,
OB = V 2 , so daß durch die Lote AC = U 2 sin a 2 =
u 2 ", BD = V 2 sin ß 2 — v," die Abschnitte OC =
U 2 cos a 2 = u 2 ' und OD = V 2 cos ß 2 — v,' entstehen;
die Lote schneiden sich in P, und es ist
OP = y u ; 2 + v,'* = Ku 2 s cos* a 2 + V 2 * cos 2 ß 2 .
Da cos a 2 = cos (— a 2 ), cos ß t = cos (— ß 2 ), so ist
U 2 cos a 2 und V 2 cos ß 2 der Wert von U 2 cos (a t — a 2 )
und V ä cos (a t — ß 2 ) für t = 0, und OP gibt die Geschwindigkeit im Augenblicke t = 0 an.