Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, September
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Erweiterung des barischen Windgesetzes nebst Anwendungen.
Von Dr. Wegemann, Hadersleben.
{. Beziehung zwischen Windgeschwindigkeit und Isobarenabstand.
Die Begleiterscheinung der Luftdruckunterschiede nennen wir Wind.
Seitdem man Isobarenkarten anfertigte, erkannte man alsbald die wichtigsten
Beziehungen zwischen Luftdruckverteilung und Wind. Die beiden Grundregeln,
welche unter dem Namen des barischen Windgesetzes bekannt sind, stammen
schon aus der Mitte des 19. Jahrhunderts, nämlich: I. die Luftströmung bewegt
sich nicht geradlinig vom Gebiet höchsten Luftdruckes zum Gebiet niedrigsten
Druckes, sondern wird auf der nördlichen Halbkugel nach rechts, auf der süd-
lichen nach links abgelenkt; II. die Windgeschwindigkeit wächst im allgemeinen
mit der Größe des Gradienten (Maß der Luftdruckabnahme auf 1° == 111 km
ausgedrückt in Millimetern) oder ist umgekehrt proportional dem Isobarenabstand.
Man begnügte sich indes mit diesen allgemeinen Regeln nicht, sondern ver-
suchte die Größen der darin genannten Faktoren (I. Ablenkungswinkel der
Windbahn von der Richtung des Gradienten, II. Windgeschwindigkeit) rechnerisch
zu bestimmen. Eine oberflächliche Betrachtung der Wind- und Luftdruckkarten
zeigte, daß der Ablenkungswinkel (im folgenden der Kürze halber stets x genannt)
sehr verschieden sein kann. Unter der beschränkenden Annahme einer gleich-
förmigen, geradlinigen Luftbewegung innerhalb einer isoliert zu denkenden
Luftschicht leiteten die Meteorologen Mohn und Guldberg Formeln ab, aus
denen « sowie die Windstärke berechnet werden konnte. '}
d 5 Gsine = 2wsinge:v
2. 5 G0os «= kov
wo @ der Ablenkungswinkel des Windes von der Richtung des Gradienten,
g die geographische Breite, w = ie = 0,000 072 92, k den Reibungskoefü-
zienten zwischen Luft und AKErdoberfläche, v die Windgeschwindigkeit,
= = 0,000 12236, & das Gewicht eines Kubikmeters Luft und G den
barometrischen Gradienten bezeichnen.
Durch Division beider Gleichungen erhält man:
2 wsin
tang x = Em
und aus der 2. Gleichung v = AO
k bestimmten die norwegischen Meteorologen für die ruhige Meeresfläche
zu 0,00002, für die bewegte Wasserfläche zu 0,000035, für das ebene Binnenland
zu 0,00008 und die unebensten Gebirge zu 0,00012.
Der Vergleich zwischen den beobachteten und nach diesen Formeln be-
rechneten Werten ergab jedoch eine höchst mangelhafte Übereinstimmung, und
zwar waren, wie bereits Mohn und Guldberg feststellten, die für Landstationen
berechneten Werte durchschnittlich um den 2'/afachen Betrag zu groß. Nicht
viel besser stand es mit den Beobachtungen in der direkt über dem Meere be-
findlichen Luftschicht. Erst die Luftbewegung in 7m Höhe über der Meeres-
fläche lieferte ein mit der Theorie übereinstimmendes Ergebnis, und zwar wenn
k = 000037 gesetzt wurde.?) Mit welchem Recht dies geschehen ist, bleibt
mir unerfindlich, da diese Luftschicht keine Berührung mit der flüssigen Boden-
fläche besitzt. Abgesehen von diesem Fehler, bleibt das berechnete Resultat
doch noch zu groß, da Mohn und Guldberg sich bei Umrechnung der Wind-
stärkebeobachtungen nach der Beaufortskala in Millimeter pro Sekunde der viel
zu großen Scottschen Reduktionswerte bedienten, wie folgendes Beispiel zeigt:
Aus der Wetterkarte des Nordatlantischen Ozeans vom 4. XII. 1897
entnommen.
Beaufort VI zwischen 770—65 mm in 45° N-Br. Isobarenabstand 320 km,
G = 1,72 mm, k = 0,000035 gesetzt, ergibt für v nach der Mohn-Guldbergschen
Formel 15,63 m pro Sekunde,
1) Zeitschrift der österreichischen Gesellschaft für Meteorologie, XII., 1877, S. 49 ff.
2) Sprung: Lehrbuch der Meteorologie, S. 123.