Gerhard  Neumann:  Eigenschwingungen  der  Ostsee

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EINLEITUNG.
In  jeder  ganz  oder  teilweise  abgeschlossenen  Wassermasse  treten  Schwingungen  mit  bestimmter  Periode
auf,  die  man  als  freie  Schwingungen,  Eigenschwingungen  oder  vielfach  als  Seiches  bezeichnet.  Solche  Schwingungen ­
  werden  durch  einen  einmaligen  Impuls  erregt  und  würden  unabhängig  von  der  Einwirkung  äußerer
Kräfte  weiterbestehen,  wenn  nicht  durch  dissipative  Kräfte  die  Bewegung  allmählich  erlöschen  würde.  Die
Bewegung  der  Wassermasse  entspricht  der  einer  stehenden  Welle.  An  den  Enden  des  schwingenden  Beckens
sind  die  vertikalen  Wasserverschiebungen  am  größten,  die  horizontalen  dagegen  Null.  Die  langsamste  Schwingung,
die  in  der  Mitte  des  Schwingungsbeckens  eine  Knotenlinie  und  an  den  Enden  Schwingungsbäuche  hat,  bezeichnet
man  als  die  einknotige  Eigenschwingung  des  Systems.  Neben  dieser  einknotigen  oder  Grundschwingung  können,
auch  mehrknotige  Schwingungen  —  Oberschwingungen  —  auftreten.  Die  Periode  dieser  Schwingungen  hängt  von
der  Länge  und  den  Tiefenverhältnissen  des  Seebeckens  ab.  In  flachen  Binnenmeeren  und  in  Meercsteilen,  in
denen  die  Länge  des  schwingenden  Wasserbeckens  erheblich  größer  ist  als  die  Tiefe,  kann  die  Schwingungsdauer
bis  zur  Größe  eines  Tages  anwachsen.  So  wird  auch  die  langgestreckte  und  verhältnismäßig  flache  Ostsee  auf
bestimmte  Schwingungsdauern  abgestimmt  sein  und  Eigenschwingungen  ausführen,  über  deren  Periode,  Hubhöhenverteilung, ­
  Häufigkeit  des  Auftretens  usw.  aber  noch  wenig  bekannt  ist.  Seit  W  i  11  i  n  g  s  (38)  Untersuchungen ­
  über  die  Gezeiten  der  Ostsee  wurde  nicht  mehr  der  Versuch  gemacht,  die  Schwingungseigenschaften
dieses  Meeresteils  theoretisch  oder  durch  Analyse  der  Mareographenaufzeichnungen  zu  ermitteln.  Den  damaligen
theoretischen  Grundlagen  entsprechend  hat  W  i  11  i  n  g  die  Perioden  der  ein-  und  dreiknotigen  freien  Schwingung ­
  nach  mehreren  Methoden  berechnet,  die  aber  untereinander  zu  sehr  verschiedenen  Ergebnissen  führten.  Aus
diesen  bestimmte  er  dann  unter  gewissen,  teilweise  widersprechenden  Annahmen  angenähert  die  wahrscheinlichste ­
  Schwingungsdauer.
Lange  Zeit  ließ  man  die  Frage  nach  den  Eigenschwingungen  der  Ostsee  gänzlich  unberührt,  bis  vor  einigen
Jahren  von  russischer  Seite  (  D  u  b  o  w  [12])  Versuche  an  einem  Bcckcnmodell  vorgenommen  wurden.  Dabei
wurden  verschiedene  Perioden  ermittelt,  die  aber  im  Widerspruch  zu  den  Beobachtungen  stehen.  Die  von
S  o  v  e  t  o  v  (33),  11  j  i  n  a  (20)  und  R  u  d  o  w  i  t  z  (31)  beobachteten  seichesähnlidhen  Schwingungen  und  auch
die  von  O.  Meißner  (27,  28)  als  „Seiches  der  Ostsee"  bezeichncten  Seespiegelschwankungen  können  wegen
ihrer  kleinen  Schwingungsdauer  nicht  zu  den  Eigenschwingungen  der  ganzen  Ostsee  gerechnet  werden;  sie  stellen
gewiß  nur  Bucht-  und  Uferschwingungen  kleiner  Teile  der  Ostsee  dar.
Beobachtungen  von  Wasserstandsschwankungen  längerer  Periode  findet  man  in  der  Literatur  nur  vereinzelt
und  dann  ausschließlich  im  Zusammenhang  mit  den  Überschwemmungen  im  Finnischen  Meerbusen  erwähnt.
Nach  der  letzten  großen  Überschwemmung  in  Leningrad  im  September  1924  trat  die  Frage  nach  den  Ursachen
dieser  Hochwasser  sehr  in  den  Vordergrund.  Aber  die  Ansichten  der  Forscher  über  die  Bedeutung  der  verschiedenen ­
  Faktoren,  die  zur  Entstehung  der  Hochwasser  beitragen,  gehen  weit  auseinander.  [W  i  e  s  e  (37),
Kaminsky  (22),  Berg  (1).]  S.  E.  S  t  e  n  i  j  (34)  hat  den  Fall  vom  23.  September  1924  vor  ein  paar  Jahren
aufs  neue  sehr  eingehend  studiert  und  findet,  daß  die  außergewöhnliche  Größe  des  Hochwassers  am  Ende  des
Finnischen  Meerbusens  durch  das  Zusammentreffen  verschiedener  Umstände  zu  erklären  ist.  Neben  einer  fortschreitenden ­
  Welle  läßt  er  auch  die  Möglichkeit  einer  stehenden  Welle  zu  und  führt  einen,  wenn  auch  nur
geringen  Teil  des  wirklich  beobachteten  Hochwassers  auf  die  Existenz  dieser  stehenden  Welle  zurück.  „Um
die  entstehenden  Schwingungen  bis  ins  einzelne  Voraussagen  zu  können,  müßte  man  die  Schwingungseigenschaften ­
  des  Ostseebeckens  im  einzelnen  kennen.  Dies  ist  aber  ein  Problem,  das  noch  seiner  Lösung  harrt“,
schreibt  S  t  e  n  i  j  in  der  eben  erwähnten  Arbeit  und  geht  auch  nicht  weiter  auf  das  Problem  der  Eigenschwingungen ­
  der  Ostsee  ein,  sondern  begnügt  sich  mit  einer  rohen  Schätzung  der  Periode  der  einknotigen
Schwingung.
In  seiner  letzten  Arbeit  hat  auch  E  n  d  r  ö  s  (13)  auf  die  Möglichkeit  des  Vorhandenseins  freier  Wellen
in  der  Ostsee  hingewiesen  und  einige  vermutliche  Periodenlängen  angegeben,  ohne  aber  die  von  ihm  behandelten ­
  Wasserstandsschwankungen  über  die  ganze  Ostsee  hin  näher  zu  verfolgen  oder  nach  anderen  Beispielen
zu  suchen.