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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Mai 1912.
Hierdurch erhalten die vier Gleichungen für Luft- und Wassergeschwindigkeit
schließlich die folgende Form:
123p_ 129P
x Ex SG dX az
a (1+ 4 '
1 2p_123P
„1 Sp 1 2 3% dx
Ag dx aüa+72A
1 3ap_ 1 3P
1 @ dx 6 dx bz.
_- 7 I wZ zz 8 sinbz,
1 23p 1 PP
1 5P dx 8 dx bz bz:
18 5x Ya EA ©5025
die zwei ersten Gleichungen gelten für z>0, die zwei letzten für z<0.
Es hängt nun offenbar alles Weitere von der Annahme über den Druck-
gradienten im Wasser ab. Ist der Ozean unendlich ausgedehnt, so wird eine
Anstauung des Wassers auf der rechten Seite der Bewegung nicht erfolgen.
Der Luftdruck selbst, der sich auf das Wasser überträgt, wird vermutlich das
Niveau ein wenig neigen, so daß schon in geringer Tiefe der Druckgradient im
Wasser wieder verschwindet. Nur wenn das Wasserniveau absolut horizontal
bliebe, würde ein Druckgradient im Wasser wirken, der dem in der Luft gleich
>
wäre. Ekman behandelt hauptsächlich den Fall, wo A =0 ist; wir wollen
zunächst diese Annahme machen, die sich also auf einen beliebig ausgedehnten
Ozean bezieht. 1 ap
Die Gleichungen 7 werden in unserem Fall, wenn wir noch vo = — @% wx
setzen, wo vn die Geschwindigkeit der Luft in sehr großen Höhen bedeutet:
-— 8Z —aZ
= »sSinaz, vw (1-9 «COS?
. bz . bz
EN ‚sinbz, %= EOS e cos bz. ;
Die beiden letzten Gleichungen für & und % liefern die bekannte Ekmansche
Rechtsdrehung der Strömung mit zunehmender Tiefe. Die Gleichungen für die
Luftgeschwindigkeit u und v gehen in die oben angegebenen 5 und 6 über, wenn
man y = 0 setzt; d. h. wenn die Reibungskonstante der unteren Masse » unendlich
groß wird, wie dies bei festem Boden der Fall ist.
Der Effekt der neuen Unterlage (Wasser gegenüber festem Boden) auf den
Wind besteht also in einer Verkleinerung der X-Komponente im Verhältnis ;- Ay
1
und einer Vergrößerung der Y-Komponente. Für die totale Geschwindigkeit er-
gibt sich ein sehr ähnlicher Wert wie über dem festen Boden; die Unterschiede
betragen nur Zentimeter pro Sekunde,
Wesentlich wird der Ablenkungswinkel des Windes gegen den Gradienten
beeinflußt; es ist über Wasser
pie cos az
tgal=— ar a
€ Sin az
Zunächst ist nun die Größe y zu bestimmen; es war y = Sn
IT en 4” Da
__ 1/ ewsing _ 1 Sosing s HMO / 45-10 nn
a=-LOHRO p] 20ER folglich =) 6 =] 43 — = 0.0045, wenn
—8
angenähert die Dichte des Meerwassers 6 = 1, die der Luft 0 — 10 für die
untersten Schichten gesetzt wird; y ist demnach unabhängig von der geographischen
Breite, was für a nicht gilt.
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