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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Dezember 1904
samen Tempo rechts und links hin und zurück führt, so werden in der Grenz-
fläche zwischen dem salzigen und dem süßen (dem schweren und dem leichten)
Wasser große stehende Schwingungen hervorgerufen, während in der an die
Luft grenzenden Oberfläche keine Bewegungen zu sehen sind. Je geringer der
Unterschied im spezifischen Gewicht zwischen den beiden Wasserschichten ist,
um 80 langsamer sind die Schwingungen. Wenn man ein etwas längeres Gefäß
zur Verfügung hat, so kann man beispielsweise durch Bewegung eines ein-
getauchten Körpers fortschreitende Wellen hervorrufen, ganz wie man sie
in der Oberfläche bilden kann. Solche Wellen in der Grenzfläche zwischen
salzigem und süßem Wasser bewegen sich, wie aus den Untersuchungen des
berühmten, vor kurzem gestorbenen Mathematikers Sir G. G. Stokes hervor-
geht, verhältnismäßig sehr langsam — um so langsamer, je geringer der Unter-
schied im spezifischen Gewicht zwischen den beiden Wasserschichten ist. Ferner
wächst ihre Geschwindigkeit — ganz wie die der gewöhnlichen Oberflächen-
wellen — mit ihrer Länge, doch nur bis zu einem Maximalwerte, der von der
Dicke der dünnen Süßhwasserschicht abhängt. Auch für die gewöhnlichen Ober-
Hächenwellen existiert eine solche Maximalgeschwindigkeit, die aber nur in
ziemlich seichtem Wasser von Bedeutung für die Schiffswellen ist. Die „Grenz-
Hächewellen“ haben ganz wie die Oberflächewellen die Eigenschaft, daß, wenn
sie sehr lang sind und mithin der Maximalgeschwindigkeit nahekommen, sie
mit beinahe unverminderter Höhe fortschreiten und sehr wenig der Wellen-
energie am Platze lassen. Wellen von mäßiger Länge dagegen lassen in jedem
Augenblicke einen beträchtlichen Teil (bis die Hälfte) der Wellenenergie zurück.
Man sieht dies, wenn man z. B. einen Stein in rubiges Wasser wirft; die von
demselben gebildeten ringförmigen Wellen wachsen, je nachdem sie vom Zentrum
hinaus fortschreiten, immer an Anzahl, und sie verschwinden nicht in der Mitte,
wo das Wasser vom Steine getroffen wurde, obwohl sie immer niedriger und
schließlich unmerklich werden. Es folgt aus dem, was oben erwähnt ist, daß
mnan schon durch eine sehr langsame Bewegung des eingetauchten Körpers
beträchtliche Wellen in der Grenzfläche hervorrufen kann, während die freie
Wasseroberfläche keine Wellen (außer sehr schwachen Abspielungen der Grenz-
Nächewellen) aufweist. Professor V. Bjerknes in Stockholm, den Professor
Fridtjof Nansen über seine Meimung von Totwasser befragte, hatte die Idee,
daß der große Widerstand in Totwasser bei sehr geringer Fahrt auf die zur
Bildung solcher von oben unsichtbaren Wellen beruhen möchte; diese Annahme,
die vollständig bestätigt wurde, war der Ausgangspunkt der hier unten zu
referierenden Untersuchungen.
Mit Hilfe eines Theorems von H. v. Helmholtz, geometrisch ähnliche
Bewegungen flüssiger Körper betreffend (Wissenschaftliche Abhandl. Vol. T,
S. 158) ist es möglich, unter gewissen Vorsichtsmaßregeln aus Experimenten in
geringem Maßstabe zuverlässige Schlußfolgen über die entsprechenden Phänomene
in größerem Maßstabe zu ziehen. Die Experimente wurden daher in hundertmal
verkleinertem Maßstabe in einer 3,5 m langen und 40 cm weiten, von Spiegelglas-
scheiben gemachten Rinne ausgeführt. In dieser Rinne wurde ein Schiffsmodell,
z.B. ein Modell von der „Fram“, im Maßstabe 1:100 an einem starken Kokon-
faden durch passende Gewichte geschleppt, und der zurückgelegte Weg wurde
von Sekunde zu Sekunde mittels eines elektrischen Apparates registriert. Die
eine Wasserschicht war gefärbt, so daß die Wellen in der Greuzfläche leicht
beobachtet und auch photographiert werden konnten. Für weitere Einzelheiten
in den Anordnungen muß auf die Öriginalabhandlung hingewiesen werden, und
ich gehe sogleich zu den hauptsächlichen Resultaten über.
Fig. 1, Taf. 26, die (außer dem oberen Teil des Schiffes und dem Takel-
werk) eine photographische Abbildung eines Experimentes ist, veranschaulicht
ohne irgend eine Erklärung die vom Schiffe hervorgebrachten Wellen in der
Grenzfläche zwischen dem Süßwasser und dem dunkel gefärbten Salzwasser, Nur
gibt dieses Bild keine vollständige Vorstellung von der Form der Wellen, weil
es dieselben von der Seite darstellt. Fig. 2 und 3, Taf. 26, stellen in zwei
entsprechenden Fällen die von einem kleineren Schiffsmodelle erzeugten Wellen
schräg von unten dar und ergänzen daher Fig. 1, Taf, 26. Das Salzwasser war
hei diesen in den Fig. 2 und 3 wiedergegebenen Experimenten klar und ungefärbt,
das Sühwasser dagegen undurchsichtig gemacht; ersteres ist daher in den Figuren