Ekman, V. W.: Beiträge zur Theorie der Meeresströmungen: 425
Reibungstiefe vorgeschlagen.“ Die Reibungstiefe ändert. sich unter im übrigen
unveränderten: Verhältnissen „mit der geographischen Breite. —” ein Nachteil, der
sich‘ ‚aber. wenig‘-fühlbar macht. ‘Dagegen nehmen die Resultate in bezug auf
Triftströme “sowohl: als. auf. Konvektionsströme durch die. Anwendung-. dieses
Begriffes eine besonders einfache und übersichtliche Form an.
Die in den beiden letzten Abschnitten behandelten . typischen Probleme
über Konvektionsströme sind ebenso viele Anwendungen der in der. englischen
Abhandlung entwickelten Gleichungen, . und sind in ganz elementarer.. Weise
aus derselben abgeleitet; Sie können bei weitem nicht auf eine genügende Voll-
ständigkeit Anspruch machen; sie mögen aber einen. ungefähren‘ Begriff von
dem Einfluß der Erdrotation und der Reibung auf Konvektionsströme geben,
Die Formulierung der: Resultate gilt immer für die nördliche Hemisphäre,
wenn nicht. anderes gesagt wird. -Wenn’es sich um die’ südliche Hemisphäre
handelt, hat man natürlicherweise nur die Worte rechts und links gegen-
einander zu vertauschen, A
I. Allgemeines über die Wirkung der Erdrotation und der inneren Reibung.
Der Einfluß der Erdrotation auf die Bewegung des Meereswassers relativ
zu der Erde ist in der Literatur von kinematischem sowohl als von dynamischem
Gesichtspunkte behandelt worden, | ;
Von kinematischem Gesichtspunkt kann er in folgender Form ausgedrückt
werden: wenn ein Wasserteilchen auf irgend: eine Weise eine horizontale: Ge-
schwindigkeit v bekommen hat und dann, von keinen Kräften beeinflußt, sich
selbst überlassen wird, so bewegt es sich mit unveränderter Geschwindigkeit v
in. einem Kreise!) von dem Radius 0
vY
SP op)
wo @ ‚die geographische Breite und @® die Winkelgeschwindigkeit der Erde
(w® = 0.0000729) bedeutet. . Die Umlaufszeit xz/w sin g ist gleich einem halben
Sterntage durch sin @ dividiert. Wir werden für diese. Zeiteinheit im folgenden
mehrmals Verwendung haben, Sie ist die Zeit, in welcher die Schwingungsebene
eines frei aufgehängten Pendels sich um 180° dreht, und mag nach dem Vor-
schlage von Prof, H. Geelmuyden ein halber Pendeltag oder 12 Pendelstunden
genannt werden, Ein Pendeltag ist dann außerhalb der Wendekreise von der-
selben Größenordnung wie ein Tag, wächst aber gegen den Aquator, wo. sie
unendlich wird. " . N i
Vom dynamischen Gesichtspunkte aus ist‘ der Einfluß der Erdrotation
gleichbedeutend mit einer Kraft, die: senkrecht: zur Bewegungsrichtung des
Wasserteilchens wirkt, und — indem wir uns auf horizontale Bewegungen und
horizontale Kraftkomponenten beschränken — für die Masseneinheit des Wassers
gleich 2 vw sin g@ ist. ; a . |
Aus diesen Lehrsätzen, die offenbar untereinander gleiehbedeutend sind
und die als bewiesen vorausgesetzt werden sollen, können wir unmittelbar einige
sehr einfache aber wichtige Konsequenzen ableiten. - SB
1. Da die von der Erdrotation verursachte Kraft immer senkrecht zur
‘) Da @ sich mit der Bewegung des: Wasserteilchens ändert, . so.‘ ist zwar mathematisch genau
die Bahnkurve niemals. ein Kreis. Die Breitenänderungen, die ein- mit der Geschwindigkeit der
Meeresströmungen sich frei bewegendes Wasserteilchen erleiden kann, bleiben. jedoch immer ganz
anbeträchtlich, wenn ein schmales Gebiet auf beiden Seiten des Aquators dabei ausgenommen ‚wird;
die Bahnkurve kann daher mit genügender Genauigkeit als Kreis angesehen werden. Die Gebiete
nächst dem Aquator müssen zum Gegenstand einer. besonderen Untersuchung gemacht werden. Daher
wird im _folgenden, wenn nichts anderes gesagt ist, für diese Gebiete stillschweigend eine Ausnahme
zu machen sein. . -
Eine exakte von den hier gemachten beschränkenden Annahmen unabhängige - Untersuchung
findet man in zwei in den Sitzungsberichten der Mathematisch-Naturwiss. Klasse der kaiserlichen
Akademie der Wissenschaften zu Wien gedruckten Abhandlungen von-J. Finger, nämlich. »Über den
Einfluß der Erdrotation auf die parallel zur sphäroidalen Erdoberfläche in beliebigen Bahnen vor sich
yehenden Bewegungen, insbesondere auf die Strömungen ‘der Flüsse und Winde« (Sitzung vom 21. Juni
1877) und »UÜber den Einfluß der Rotation des Erdsphäroids auf terrestrische Bewegungen, insbesondere
auf Meeres- und Windströmungen« (Sitzung vom 13. Mai 1880).
Ann. d. Hydr. usw. 1906, Heft IX.