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Volltext : 61, 1941

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Aus  dem  Archiv  der  Deutschen  Seewarte  und  des  Marineobservatoriums,  61.  Band,  Nr.  4

Am  7.  Februar  liegt  nördlich  von  England  ein  Hochdruckgebiet,  das  nach  Süden  immer  mehr  Raum  gewinnt. ­
  In  der  nördlichen  Ostsee  und  im  Finnischen  Meerbusen  ist  der  Wind  schwach  und  geht  nicht  über
Windstärke  3  hinaus.  Nur  in  der  westlichen  Ostsee  herrscht  stärkerer  NO-Wind,  der  im  westlichen  Teil  der
Ostsee  das  Wasser  anstaut,  das  sich  beim  allmählichen  Abflauen  des  Windes  vom  7.  bis  8.  Februar  langsam
gegen  das  mittlere  Ostseebecken  ausgleicht.  Am  8.  Februar  hat  sich  das  Hoch  noch  weiter  nach  Süden  verlagert
und  liegt  mit  seinem  Kern  über  Schottland.  In  der  ganzen  Ostsee  ist  der  Luftdruck  weiter  angestiegen.  Der
Wind  ist  im  ganzen  Ostseeraum  schwach  (2—4  Beauf.).  Diese  Hochdruckwetterlage  hält  auch  am  9.  und
10.  Februar  an,  und  der  Wind  bleibt  schwach  aus  wechselnden  Richtungen.  Erst  am  11.  Februar  frischt  der
Wind  aus  nordwestlicher  Richtung  in  der  nördlichen  Ostsee  auf.
Bei  dieser  sehr  ruhigen  Hochdruckwetterlage  sind  im  ganzen  Ostseeraum  keine  Veränderungen  in  der
Windrichtung  oder  -stärke  eingetreten,  die  eine  solche  Schwingung  verursacht  haben  könnten.  Es  kann  auch
nicht  ein  einzelner  Impuls  gewesen  sein,  der  die  Wassermasse  in  Schwingungen  versetzt  hat,  denn  die  Amplituden ­
  wachsen,  von  kleineren  Werten  beginnend,  im  Verlauf  des  Schwingungsvorganges  immer  mehr  an.  Wir
haben  ein  „  A  u  f  s  c  h  a  u  k  e  1  n  “  der  Schwingungen  vor  uns,  wie  es  nur  eintreten  kann,  wenn  die  Periode
der  Störungskraft  mit  der  Periode  der  Eigenschwingungen  in  Resonanz  ist 1 ).  Die  schwingungserzeugende
Kraft  ist  der  Luftdruck  über  dem  Finnischen  Meerbusen.  In  Abb.  16  ist  zusammen  mit  den  Wasserstandskurven ­
  der  Gang  des  Luftdrucks  vom  7.  bis  11.  Februar  1930  für  Helsinki  angegeben.  Der  Luftdruck  „schwingt"
mit  einer  Periode  von  28  Stunden,  also  genau  mit  der  Eigenperiode  der  einknotigen  Ostseeseiche.
In  der  westlichen  Ostsee  bleibt  der  Luftdruck,  wie  aus  dem  Barogramm  von  Feuerschiff  Adlergrund  hervorgeht, ­
  während  der  ganzen  Zeit  ziemlich  konstant.  Im  Finnischen  Meerbusen  setzen  die  Luftdruckwellen  am
8.  Februar  mit  einem  Minimum  um  5  Uhr  ein.  Dabei  erhält  der  im  Steigen  begriffene  Wasserstand  im  Finnischen ­
  Meerbusen  einen  zusätzlichen  Impuls  durch  die  statische  Luftdruckwirkung.  (In  der  westlichen  Ostsee
fällt  zu  dieser  Zeit  der  Wasserstand  beim  Abflauen  de  NO-Windes.)  Im  weiteren  Verlauf  der  Schwingung
werden  nun  bis  zum  11.  Februar  die  Amplituden  durch  die  periodisch  einwirkende  Kraft  immer  weiter  aufgeschaukelt, ­
  wobei  das  ganze  westliche  Ostseebecken  in  entgegengesetzter  Phase  mitschwingt.
Hier  zeigt  uns  die  Natur  ein  Beispiel,  wie  leich  die  große  Wassermasse  der  Ostsee  durch  eine  Reihe
schwacher  Impulse  zu  Schwingungen  angeregt  werden  kann;  nur  müssen  die  Anstöße  mit  der  Periode  der  Eigenschwingungen ­
  erfolgen  und  an  einem  besonders  empfindlichen  Teil  des  Schwingungsbeckens  angreifen,  also  beispielsweise ­
  dort,  wo  die  betreffende  Schwingung  einen  Schwingungsbauch  hat.  Leider  fehlt  in  diesem  Beispiel
das  Abklingen  des  Schwingungsvorganges  nach  dem  Aufhören  der  erregenden  Kraft.  Die  eigentlichen  freien
Schwingungen  werden  am  11.  Februar  durch  den  in  der  nördlichen  Ostsee  plötzlich  sehr  stark  auffrischenden
NW-Wind  unterdrückt.
Ein  anderes  Beispiel  für  die  Erregung  von  Eigensdiwingungen  durch  Luftdruckstörungen  ist  der  Schwingungsfall ­
  vom  10.  Dezember  bis  15.  Dezember  1932  (Abb.  3),  bei  dem  das  freie  Ausschwingender
Wassermasse  bis  zum  Ende  besonders  schön  beobachtet  werden  kann.  Auch  in  diesem  Fall  waren  die
atmosphärischen  Bedingungen  besonders  günstig,  und  es  ist  vor  allem  dem  beständigen  und  ruhigen  Wetter
nach  der  Erregung  der  Schwingung  zu  verdanken,  daß  der  Schwingungsvorgang  so  ungestört  abklingen  konnte.
Auf  der  8-Uhr-Wetterkarte  des  10.  Dezember  1932  liegt  ein  Hochdruckgebiet  im  Nordatlantischen  Ozean
zwischen  Island  und  Schottland,  von  dem  sich  eine  kräftige  Brücke  hohen  Druckes  über  Deutschland  hinweg
bis  nach  Polen  erstreckt.  In  der  westlichen  Ostsee  herrscht  schwacher  Wind  aus  wechselnden  Richtungen,  in
der  nördlichen  Ostsee  und  im  Finnischen  Meerbusen  Westwind  Stärke  2—4.  Im  Nordmeer  liegt  ein  Tiefdruckgebiet, ­
  das  nach  SO  vordringt  und  am  11.  Dezember  8  Uhr  mit  seinem  Kern  nördlich  von  Haparanda  liegt.
Das  nordatlantische  Hochdruckgebiet  ist  am  11.  etwas  schwächer  geworden,  aber  die  Brücke  hohen  Druckes
über  Deutschland  nach  Polen  besteht  weiter,  und  der  Wind  in  der  westlichen  Ostsee  bleibt  schwach  aus  wech-J
 )  Wirkt  auf  ein  schwingungsfähiges  System  von  der  Eigenfrequenz  io 0  eine  periodische  Kraft  von  der  Frequenz  o>,
so  gerät  es  nach  Durchlaufen  eines  Einschwingvorganges  in  eine  erzwungene  Schwingung  mit  der  Frequenz  to  der  erregenden
Kraft.  Sowohl  die  Phasendifferenz  zwischen  erregender  Kraft  und  erzwungener  Schwingung,  als  auch  die  Amplitude  der
erzwungenen  Schwingung,  hängt  von  der  Differenz  «i—co*  ab.  Wenn  die  Frequenz  der  erregenden  Schwingung  mit  der
Eigenfrequenz  des  ungedämpften  Systems  übereinstimmt,  spricht  man  von  Resonanz.  Streng  genommen  handelt  es  sich  bei  den
hier  beobachteten  Schwingungen  nicht  um  freie,  sondern  um  erzwungene  Schwingungen.  Der  beobachtete  Schwingungsvo.rgang
entspricht  aber  ganz  dem  einer  einknotigen  freien  Schwingung  ün  System  Ostsee  —  Finnischer  Meerbusen,  nur  mit  dem  Unterschied, ­
  daß  die  Schwingung  dauernd  verstärkt  wird.
            
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