4 Zusammenhang zwischen d. Windgeschwindigkeit n. d. Dimensionen d. Meereswellen etc.
Windes, bereits in verhältnifsmäfsig geringem Abstande von der Küste der Pall
sein werde, so dafs dieser Einflufs des Seeraums für die Wellen des freien
Meeres, welche wir hier betrachten, als geringfügig vernachlässigt werden kann.
Anders verhält es sich 2. mit dem Einflüsse, welchen die Ausdehnung der
Wasserfläche in der Richtung des Windes auf die überhaupt mögliche Maximal
entwickelung der Wellen ausübt, dieser scheint recht erheblich zu sein, insofern
man die geringeren Dimensionen der in begrenzten Gewässern entstehenden
Wellen hauptsächlich diesem Umstande zuschreiben darf. In Ermangelung
besserer Keuntnifs dürfte die folgendo Hypothese als die wahrscheinlichste und
naturgemäfseste gelten, um zu einer numerischen Auswerthung dieses Einflusses
zu gelangen. Es sei D in Seemeilen die Entfernung des Orts, wo der Wind
die Wasserfläche trifft, von der nächsten, in der Richtung der Fortpflanzung des
Windes und der Wellen gelegenen Schranke (in begrenzten Gewässern also der
Abstand der begrenzenden Küsten in der Richtung des Windes gemessen), oder,
allgemeiner gesprochen, es sei D die Länge der Windbahn in Seemeilen. Ferner
sei w' — — 1,94 w m die Geschwindigkeit des Windes in Seemeilen
1853"
D
pro Stunde, dann wird der Wind — = t' Stunden gebrauchen, um bis zu der
gegenüberliegenden Schranke zu gelangen, und wir nehmen nun an, dafs die
Maximalhöhe und Länge der Wellen derjenigen gleich sei, welche dieselben bei
der gleichen Windstärke und unbegrenztem Seeraum in der Zeit t' erreichen
würden, d. h. wir setzen:
b Wm
hm
a Wm
1,94 Wrn
D
K
, , 1,94 Wm
1 + —D
Wir erhalten also endlich für die Dimensionen der Wellen, welche bei
einem Seeraum von D Seemeilen in der Richtung des Windes und t Stunden
nach Beginn des Windes erreicht werden, die Formeln:
(5) h = 7
a Wm
l,94wm ß )^ 1 +
1 =
b Wm
D
f)’ (
1 +
1,94 w m
D
»)(»■*)
Hierzu sind noch ein paar Bemerkungen zu machen. 1. Unter Seeraum
ist nicht nur die Entfernung des Orts, wo die Einwirkung des Windes auf die
Wasserfläche beginnt, von einer festen Schranke zu verstehen, sondern in den
Fällen, w'o es sich um beständige Winde, die innerhalb einer gewissen Zone
wehen, bei denen man also t = oo oder mindestens sehr grofs zu setzen hat,
d. h. im Falle der Passate und Monsune, auch die Länge der Windbahn innerhalb
des überwehten Gebietes. In allen andern Fällen im freien Oceau fällt der
Einflufs des Seeraums weg, und wir haben nur den der Zeit zu berücksichtigen,
man wird also D = oo zu setzen haben. 2. In Wirklichkeit wird der Wind
niemals ganz plötzlich mit seiner vollen Stärke eiusetzen, sondern er wird
allmählich, bald mehr bald weniger rasch, bis zu seinem Maximum w m anwachsen.
Wir setzen daher w = ——— und würden also eigentlich in (5) w m = w (1 -f- M
! + T
zu setzen haben, wenn w die zur Zeit t beobachtete Windgeschwindigkeit be
deutet. Die Gröfse y würde in jedem Falle besonders zu bestimmen sein; wir
wollen aber den Ausdruck für die Wellendimensioneu nicht noch mehr kom-
plicireu und behalten daher die Formel (5) bei, nehmen also an, dafs der Wind
plötzlich mit seinor vollen Stärke w,„ zu wehen anfängt, und bemessen die Zeit t
so, dafs die Wirkung von w m in der Zeit t der von w = —in der Zeit t'
» + £
gleich ist.
Wir wollen nun suchen, für die Konstanten a, b, a und ß der Formel (5)
Zahlenwerthe zu erhalten, durch welche wir in den Stand gesetzt werden, die
Ergebnisse der Beobachtung mit denen der Rechnung nach (5) zu vergleichen.