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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Mai 1905.
Ursachen der vertikalen Temperaturverteilung im Weltmeere unter
besonderer Berücksichtigung der Wärmeleitung.
Von Dr. 6. Wegemann, Hadersleben.
Unsere Kenntnis der vertikalen Temperaturverteilung des Weltmeeres
ist kaum 40 Jahre alt. Die falschen Anschauungen, die man von der Ver-
änderlichkeit der Dichte des Meerwassers hatte, irreleitende Versuche über
die Lage des Gefrierpunktes und Dichtemaximums des Salzwassers hatten die
Ansicht aufkommen lassen, daß die Meerestemperatur vom Äquator bis etwa
55° Breite bis 4° C. abnehme. Zwischen den folgenden Parallelkreisen müsse
die Wasserschicht homotherm = 4° C. sein, und in den Polarmeeren seien die
Verhältnisse sogar umgekehrt, indem die Temperatur von der Oberfläche mit
der Tiefe wachse, Der genannte Breitenkreis sei also der obere Rand einer
nach dem Äquator und den Polen sich senkenden, homothermen Grundschicht,
Dies schienen auch die Roßschen Beobachtungen auf seinen antarktischen
Entdeckungsreisen 1840 bis 1843 zu bestätigen. Erst seit der Vervollkommnung
der Tiefseethermometer durch Negretti, Zambra, Casella und andere, gelang
es durch die großen Tiefsee-Expeditionen zuverlässigere Beobachtungsreihen zu
gewinnen, welche die Ansicht von der vertikalen Temperaturverteilung der
Ozeane von Grund auf änderten, Gleichzeitig wurden auch die physikalischen
Eigenschaften des Meerwassers sorgfältiger studiert, so daß wir heute in großen
Zügen ein zuverlässiges Bild von der vertikalen Verteilung der Wärme im
Weltenmeere haben, besonders auch von deren Ursachen,
Auf Grund der Tatsachen müssen wir als eine der wichtigsten die
Wasserbewegung, horizontale wie vertikale, ansehen. Die Tatsache,
daß die Temperatur der Bodenschicht eines mit den Eismeeren kommunizierenden
Meeresteils niedriger ist als die mittlere, niedrigste Wintertemperatur an der
Oberfläche, und selbst am Äquator nur wenig höher wie am Boden der Eis-
meere, wird sich schwerlich aus einer anderen Ursache erklären lassen, als
durch eine langsame, aber mächtige Wasserbewegung von den Polen zum
Aquator, die aber nicht mit den horizontalen Tiefseeströmungen zu ver-
wechseln ist, sondern als Diffusion des verschieden schweren polaren und
äquatorialen Tiefenwassers angesehen werden kann, Die Strömungen sind
im Gegensatz zu ersterer von viel geringerer Ausdehnung, aber von ungleich
größerer Geschwindigkeit. Dadurch werden sie ebenfalls zu einem Haupt-
faktor bei der Veränderung der Temperaturanordnung in den Meeren.
Während man sich von der Wirksamkeit dieser Ursache eine leidliche
Vorstellung machen kann, entzieht sich dagegen eine andere, nämlich die
Wärmeleitung, meist unserer Schätzung. Die tägliche Erfahrung lehrt, daß
man Wasser durch Erhitzen von unten her schnell zum Sieden bringen kann,
Aber jeder kann sich leicht überzeugen, daß dies nicht durch Wärmeleitung,
sondern durch Zirkulation des Wassers bewirkt wird, durch Aufsteigen der
leichteren, warmen Bodenschicht. Wie schnell das Kochen vor sich gehen
würde, wenn man von oben her erhitzt, darüber kann man sich nur selten
durch Versuche überzeugen, die zudem bei der geringen Wassermenge für
das Weltmeer kaum etwas beweisen würden. Dem Physiker ist allerdings die
Tatsache geläufig, daß Flüssigkeiten schlechte Wärmeleiter sind. Doch pflegt
eine durch Zahlen unterstützte Vorstellung von dem Grade dieser Langsamkeit
nicht immer vorhanden zu sein. Es ist deshalb von mir in einer in den
Wissenschaftlichen Meeresuntersuchungen!) erschienenen Abhandlung der
Versuch unternommen, solche Zahlenwerte zu berechnen, um sich an der Hand
derselben eine Vorstellung von der Bedeutung der Wärmeleitung bei der
vertikalen Temperaturverteilung des Weltmeeres bilden zu können. ,
1) Wissenschaftliche Meeresuntersuchungen, herausgegeben von der Kommission zur Unter-
suchung der deutschen Meere in Kiel usw., Abteilung Kiel. Neue Folge, Band 8, S. 137 bis 143.
Wegemann: Die vertikale Temperaturverteilung im Weltmeer durch Wärmeleitung.