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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Februar 1894.
die Mischung der Luftschichten nachläfst, sie verhält sich angenähert umgekehrt
proportional der Mischung der Schichten. — Bis zu je gröfseren Höhen die
Luftschichten durcheinander wirbeln, desto größer ist die Masse, welche durch
die Reibung R==av? einer Verzögerung unterworfen wird, und desto kleiner
ergiebt sich der Werth pr =} oder pr =, weil m hier grofs ist.
Es ist nun das Verdienst der amerikanischen Ingenieure Humphreys und
Abbot, nachgewiesen zu haben, dafs mit wachsender Geschwindigkeit die Wasser-
fäden im Strom stärker durcheinander wirbeln, so dafs dadurch eine verstärkte
Vermischung der oberen und unteren Schichten herbeigeführt wird. Dies ist bei
der Wasserbewegung für eine zwischen der mittleren Geschwindigkeit und dem
Gefälle bestehende Beziehung von Bedeutung (vgl. Zeitschr. d. Arch. u. Ing.-
Vereins zu Hannover 1890, „Ueber Wasserbewegung im Strom“, Seite 455 bis
468, insbesondere Seite 458). Die Bedeutung dieser Thatsache, dafs bei grofser
Geschwindigkeit auch die Energie der Wirbel wächst, so dafs dieselben höher
in die Atmosphäre hinaufgreifen, liegt für uns hier in dem Umstande, dafs
dadurch in dem Ausdruck pr = die Masse m wächst. Es vertheilt sich
alsdann die Wirkung der Reibung R==av* auf die größere Masse der höheren
Luftsäule. Es ist angenähert m =cv, darin c eine in der Meteorologie vor-
läufig als konstant angenommene Größe bedeutet. Wir erhalten mithin den
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Ausdruck pr =— = -".
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Die Meteorologie ersetzt den konstanten Bruch © durch k und schreibt:
vn = kr.
Die Verzögerung, welche die Luft der unteren Schicht durch die Reibung
am rauhen Erdboden erfährt, ist gleich dem Produkt einer Konstanten k und
der Windgeschwindigkeit v. Es ist dieses eine empirische Formel, ein An-
näherungswerth, zur Zeit der beste Werth, den wir besitzen, der aber zweifels-
ohne später, wenn einst die Physik die Bewegungsvorgänge der Luft zum Gegen-
zstande ihrer Experimentalforschung gemacht haben wird, durch einen zutreffenderen
Ausdruck ersetzt werden dürfte. Wir wissen schon jetzt, dafs die sogenannte
Reibungskonstante k von der vertikalen Vertheilung der Temperatur außer-
ordentlich abhängig ist. Der Werth k wird groß, d. h. der Wind legt sich,
wenn bei unverändertem Gradienten nur die unteren Schichten erkalten, also ein
stabiles Gleichgewicht in der Luft sich herstellt. Wo hingegen die oberen
Schichten verhältnifsmäfsig kalt, die unteren verhältnifsmäfßsig warm sind, nimmt
k die kleinsten und der Wind bei unverändertem Gradienten die gröfsten Werthe an.
Wenn nun Herr Rudski auf Seite 113, Jahrgang 1893, der „Annalen“
sagt, dafs der Widerstand, welchen die Luftbewegungen empfinden, nicht von
der ersten Potenz, wie viele angenommen haben (so meint Herr Rudski),
sondern von einer anderen Funktion der Geschwindigkeit abhängt, so dürfte hier
nur ein Mifsverständnifs zu Grunde liegen. Herr Rudski weist darauf hin,
dafs bei der Wasserbewegung die zweite Potenz in Frage kommt. derart, dafs
R== 28a v? ist.
Offenbar macht Herr Rudski nicht die nothwendige Unterscheidung
zwischen Reibung oder Widerstand und einer Verzögerung durch die Reibung.
Der Widerstand ist bei der Luft wie bei dem Wasser angenähert provortional
dem Quadrat der Geschwindigkeit.
Die empirische Formel pr =kv, welche allgemein benutzt wird und aus-
sagt, daß die Verzögerung der Luft einer unteren Schicht durch Reibung an-
genähert der ersten Potenz der Windgeschwindigkeit proportional sei, steht in
keinem Gegensatz zu der anderen Formel R==av*, welche angiebt, dafs die
Reibung am rauhen Erdboden mit dem Quadrat der Windgeschwindigkeit wächst.