554 Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Dezember 1896.
Gerinne festhalte, mufs ferner (gleichbleibende Breite des Kanals angenommen)
vi= w(t-+y) und y = —— sein, wenn y die Höhe des Sprunges und w
die Geschwindigkeit unterhalb desselben bezeichnet. Je gröfser t, um so kleiner
wird y; ist t oder y zu grof, so flielst im Sprung mehr Wasser zu, als ab, und
er läuft deshalb flufsaufwärts; sind sie zu klein, so läuft er flufsabwärts; beides
mit einer Geschwindigkeit x, die der Gleichung, genügen muß (v— x) t=
(w — x) (t 4 y) oder xy = w (t + y)— vt. Betrachtet man die Bewegungen
relativ zum Wassersprung, so fällt x fort und konımt diese Gleichung auf die
oben gegebene Kontinuitätsgleichung für den feststehenden Wassersprung heraus.
Diese Ausmerzung der Ortsveränderung der Erscheinung durch Beziehung der
Bewegungen auf ein Koordinatensystem, das mit derselben fortrückt, ist bekanntlich
auf derartige Probleme schon öfter mit Vortheil angewendet worden; so in der
Fig. 3 der ersten dieser Abhandlungen (Annalen 1882, S. 731) und in Helmholtz’
Untersuchungen über Wellen (Berl. Sitzber. 1889). Veranschaulicht man sich
(Fig. 22) diese relativen Bewegungen in einer gewöhnlichen Wasserwelle, die
man sich feststehend denkt, so erkennt man
Fig.22. leicht, wie auch hier es sich um Bewegung
eines Wasserstromes von wechselndem Quer-
Schnitt handelt, die infolge der Kontinuitäts-
bedingung in den Krweiterungen verlangsamt,
in den Verengerungen beschleunigt wird.
Wenn, wie es einem ungefähren Durch-
schnitt der thatsächlichen Verhältnisse bei
Windwellen entspricht, die Fortpflanzungs-
geschwindigkeit der Welle etwa das Zehn-
fache von der sog. Orbitalgeschwindigkeit
der Theilchen beträgt, so ist deren relative
Geschwindigkeit stets jener der Fort-
pflanzung entgegen gerichtet, und ist sie an der Oberfläche des Wellenthales
gröfser als an jener des Wellenberges im Verhältnifs von 11:9. Ebensoviel
beträgt also auch die entsprechende Stauchung und Streckung der obersten
Wasserschicht; nach der Tiefe zu nehmen beide Verhältnisse rasch ab.
Die Wasserwellen sind somit allgemein ein Stauphänomen, und der Wasser-
sprung ein specieller Fall derselben, Eine besondere, für uns vor Allem
interessante Form des Wassersprunges bildet aber die Sprungwelle oder Bore
in Flufsmündungen, mit der ich bereits in der ersten dieser Abhandlungen
(S. 729) die Böen verglichen habe. Man sieht also, daß diese Vergleichung
sowohl mit derjenigen von De Marchi, (Böe-Wassersprung), als mit der von
Helmholtz (Böe-Welle) durchaus zusammenstimmt. Seitdem haben die Kenntnisse
über die Bore-Wellen zugenommen (vgl. besonders den Bericht im Oktoberheft
dieses Jalhrganges, S. 466), und es läfst sich der Vergleich etwas weiter durch-
führen. Unmittelbar vor der Bore läuft kräftige Ebbe; in dem Wasserberg
selbst scheint die Bewegung der Theilchen, abgesehen von der Brandung, mit
der Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Phänomens fast gleich zu sein. Subtrahirt
man die letztere, so erhält man also (Fig. 21) v sehr groß, gleich der Summe
der beiden Geschwindigkeiten, w aber beinahe gleich Null. Aehnlich ergab
sich bei der Böe vom 9. August 1881 (Ann. 82, S. 717 und 726) sowohl die
Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Böe, als die aus den oberen Gradienten
ermittelte Geschwindigkeit der mit derselben Richtung in sie eintretenden
(oberen) Luftmassen zu etwa 17 bis 18 m in der Sekunde. Dazu kam dann noch
die Beschleunigung der Luft durch die Druckstufe in der Böe, durch welche
die Geschwindigkeit etwa auf das Doppelte hiervon anwuchs. Auch in der
Sprung welle herrschen ähnliche Verhältnisse. Denu auch hier ist die Geschwindigkeit
des Fluthstromes ungefähr gleich der der Fortpflanzung der Wasserwand, und da
Jiese auf ihrer ganzen Linie brandet, so stürzen ihre Wassermassen frei oder
auf schiefer Ebene herab und erhalten dahei einen Zuwachs an Geschwindigkeit,
der bei der Sprungwelle im Tsien-tang-kiang (vgl. S. 472 dieses Bandes) schon
bei den aus einer Höhe von 2,1 m herabkommenden Massen der Fortpflanzungs-
geschwindigkeit des l”’hänomens (6,4 m p. ©.) gleich kommt. Die ganze Höhe
der Sprungwelle beträgt aber in diesem Beispiel durchschnittlich 3.0 m. Auch
A absol. —> —relat.
Bewegung.