130 Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Mai 1942,
gesamte Wassermenge eine gleichmäßige Temperatur von + 4°C, also das Dichte-
maximum, erreicht hat. Bei weiterer Abkühlung von oben her besteht infolge
der jetzt erfolgenden Abnahme der Wasserdichte in den oberen Schichten kein
Grund mehr zur weiteren Durchmischung. Die weitere Abkühlung unter 4°C,
bei der demnach nur der Wärmevorrat einer verhältnismäßig dünnen Ober-
schicht aufgezehrt zu werden braucht, kann von nun an sehr schnell vonstatten
gehen. Bei Temperaturen unter 0°C wird gleichfalls sehr schnell die Eisbildung
an der Oberfläche der Seen einsetzen können. Eine weitere wichtige Folge
besteht darin, daß die Hauptmasse der tieferen Wasserschichten der weiteren
Einwirkung des Abkühlungs- und Gefriervorganges entzogen wird und ihre
Temperatur von + 4°C beibehält.
Anders liegen die Verhältnisse beim Ozeanwasser. Der Salzgehalt entfaltet
eine doppelte Wirkung. Einmal bewirkt er eine Herabsetzung des Gefrierpunktes
mit steigendem Salzgehalt und zum anderen eine
Verlagerung des Dichtemaximums zu tieferen
Temperaturen (Abb. 2). Da der zweite Vorgang,
die Verlagerung des Dichtemaximums, rund vier-
mal so stark verläuft wie die Herabsetzung des
Gefrierpunktes, tritt bereits bei einem Salzgehalt
von 25°, S der Fall ein, daß sich der Gefrier-
punkt und das Dichtemaximum bei der gleichen
Temperatur von etwa —1.4°C decken, während
bei weiterer Salzgehaltszunahme der Gefrierpunkt
bemerkenswerterweise oberhalb des Dichtemaxi-
mums liegt. Das bedeutet aber, daß beim Ozean-
wasser, dessen Salzgehalt sich im allgemeinen um
35% S bewegt, der Gefriervorgang erst nach restloser Abkühlung und Durch-
mischung der gesamten Wasserschicht bis zum Meeresboden hin die Möglichkeit zu
seiner Verwirklichung findet. Diese Tatsache, nicht aber die geringfügige Herab-
setzung der Gefriertemperatur um 2'/,° C, ist in Verbindung mit der zumeist großen
Mächtigkeit der ozeanischen Wasserschichten der Hauptgrund dafür, weshalb das
Gefrieren des Meeres im Gegensatz zu den Süßwasserbecken nur so äußerst
schwer vor sich geht.
Damit können wir die Betrachtungen über die anomale Dichtekurve des
Wassers abschließen. Auf der Suche nach weiteren ähnlichen Erscheinungen
lassen wir uns von der Überlegung leiten, daß der Vorgang der Ausdehnung
und Zusammenziehung naturgemäß von Wärmetönungen begleitet sein muß.
[nnere Wärmevorgänge eines Moleküls finden ihren äußeren Niederschlag im
Auftreten und in der Änderung der Spezifischen Wärme. Wir müssen demnach
erwarten, daß auch im Verlauf der Spezifischen Wärme ähnliche anomale Er-
scheinungen auftreten, wie wir sie bereits oben kennengelernt haben. Das ist
in der Tat in gleich ausgeprägtem Maße der Fall, wie bei der Dichte (Abb. 1b).
Das Bemerkenswerte ist, daß diesmal der Minimumpunkt der Kurve nicht bei
+4°C, sondern bei 34° C erreicht wird und demnach der linke aufsteigende
Ast der Kurve sehr ausgeprägt in die Erscheinung tritt. Über das Verhalten
les Meerwassers in dieser Beziehung und die entsprechende Lage des Minimum-
punktes liegen, abgesehen von einer Messungsreihe bei 17.5° C, leider bisher
keine Untersuchungsergebnisse vor.
Prinzipiell ähnlich, obwohl zunächst nicht so klar in die Erscheinung tretend,
liegen die Verhältnisse, wenn wir den Verlauf der Lichtgeschwindigkeitskurve
im Wasser, der reziprok dem des Brechungsexponenten ist, verfolgen (Abb. 3a).
Allerdings liegt hier der Punkt des Minimums bereits im instabilen unterkühlten
Gebiet des Wassers bei etwa — 1°C, Im Existenzgebiet des flüssigen Wassers
von 100 bis 0°C ähnelt daher, wenn auch nicht größen-, so doch richtungs-
mäßig’ die Kurve der Lichtgeschwindigkeit in ihrem Verlauf den im Normfalle
zu erwartenden Verhältnissen.
Ein weiterer Fall, der gerade entgegengesetzt liegt, tritt uns im Verhalten
der Gaslöslichkeit entgegen (Abb. 3b). (G. Tammann, 1938, a und b) Hier ist
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