Defant, A.: Grundlagen einer Theorie der Nordseegezeiten,
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dromien versagt aber hier. Zunächst ist zu bemerken, daß die Periode der
Querschwingungen von etwa 18 Stunden am südlichen Ende der Nordsee auf
etwa 8 Stunden am nördlichen Ende abnimmt, in den mittleren Teilen also Werte
annimmt, die sehr nahe an 12 Stunden herankommen. Dadurch aber, daß die
Periode der Querschwingungen mit der Periode der Gezeit zusammenfällt, wird
die Berechnung der durch die ablenkende Kraft der Erdrotation bedingten
Querschwingungen unmöglich, Infolge dieses Umstandes kann die theoretische
Rechnung nicht weiter fortgeführt werden; aber noch ein Punkt ist es, der bei
näherer Berücksichtigung der ablenkenden Kraft in der bisher üblichen Weise
Unstimmigkeiten mit den Beobachtungen erwarten läßt. Er betrifft die mit den
Querschwingungen notwendig verbundenen Gezeitenströme quer zur Längsrich-
tung der Nordsee. Nach der bisher üblichen Methode der Berücksichtigung der
Erdrotation sind solche Querströmungen in der ganzen Nordsee zu erwarten,
ja sie müßten in den mittleren Teilen derselben sogar erhebliche Beträge er-
reichen. Die Beobachtungen zeigen aber, daß nur die südliche Nordsee, im Be-
reiche der inneren Amphidromie, Querströmungen aufweist, die regelmäßig ihre
Richtung ändern; der nördliche Teil der Nordsee ist frei von Querströmungen,
die Gezeitenströme verlaufen hier in der Längsrichtung der Nordsee, also zu-
meist von Norden nach Süden und umgekehrt; stärkere Ablenkungen nach Osten
und Westen kommen nicht vor.
Diese Unstimmigkeit mit der Theorie fand ich in allerdings wesentlich
unbedeutenderem Maße auch im Englischen und Irischen Kanal gelegentlich der
Untersuchung der dortigen Gezeitenstromverhältnisse. Während aber dort in-
folge der geringen Breite der schwingenden Wassermasse nur unbedeutende
Abweichungen von den Beobachtungstatsachen auftraten, die überdies fortfielen,
wenn man Mittelwerte für die einzelnen Querschnitte bildete, ist dies in der
Nordsee bei näherer Betrachtung der Stromverhältnisse in zweidimensionaler
Hinsicht, was wegen der großen Breite der Nordsee notwendig ist, nicht mehr
der Fall. .Die Ursache dieser Unstimmigkeit liegt, wie ich vermute, in der bis-
herigen Methode der Berücksichtigung der Erdrotation auf die Schwingungen
der Wassermassen eines Beckens, Die bisherige Methode gestattet bloß eine
angenäherte Berücksichtigung der ablenkenden Kraft der Erdrotation, die zur
Berechnung der Hubhöhen bzw. der Verteilung der Hafenzeiten in den meisten
Fällen brauchbare und mit den Beobachtungen genügend übereinstimmende
Resultate ergibt; sie ist aber nicht benutzbar, um auch die Stromverhältnisse,
die zu den Amphidromien gehören, zu berechnen. Wir konstatieren hier zu-
nächst nur, daß die bisherige Methode der Berücksichtigung der ablenkenden
Kraft der Erdrotation zu Gezeitenströmungen führt, die in den Beobachtungen
keine Stütze finden.
Die Gezeiten der Nordsee können eine vollständige theoretische Erklärung
nur dann finden, wenn die Lösung des Problems gelingt: ein rechteckiges Meeres-
becken steht an einer Schmalseite mit einem äußeren, Gezeiten führenden Meere
in Verbindung; es werden die Gezeiten in der rechteckigen Wasserschicht, welche
die Rotation der Erde mitmacht und durch das Eindringen der äußeren Ge-
zeitenbewegung zum Mitschwingen veranlaßt wird, gesucht. Dieses Problem hatte
bisher keine Lösung gefunden, nur Lord Rayleigh!) hat für den Fall einer
verhältnismäßig kleinen Rotationsgeschwindigkeit eine Lösung angegeben, die aber
für eine Anwendung auf die Gezeiten einer rotierenden Erde unbrauchbar war.
Erst in neuerer Zeit ist es G. J. Taylor?) gelungen, eine vollständige
Lösung zu finden, die wenigstens in den einfachsten Fällen eine praktische Be-
nutzbarkeit gestattet. Der Bedeutung der Taylorschen Lösung für die Theorie
der Gezeiten in Nebenmeeren entsprechend, sei es mir gestattet, ohne auf die
schwierigen mathematischen Entwicklungen der Lösung näher einzugehen, den
Gang der Entwicklung, den physikalischen Sinn derselben und das Resultat
hier mit wenigen Worten zu besprechen.
1) Phil. Mag, 5. Bd., 1903, S. 297.
2) G. J. Taylor, Tidal oseillations in gulfs and rectangular basins, Proc. London, 1920,
Math. Soc... Ser. 2. Vol. 20. Parts 2 and 3.