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Volltext : Annalen der Hydrographie und maritimen Meteorologie, 34 (1906)

578 Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Dezember 1906.
folgerungen in dieser Beziehung sind vielmehr sehr schöne Anwendungen der
Bjerknesschen Zirkulationstheorie.
Wir kehren nun zu unserer Aufgabe zurück; wir denken uns, daß eine
homogene Oberflächenschicht dem schwereren Meerwasser überlagert ist, und
daß außerhalb einer unendlich langen geraden Küstel) ein nach Richtung und
Stärke konstanter Wind zu wehen beginnt. Die erregten Strömungen werden
dann anfangs ganz dieselben sein, als ob das spezifische Gewicht des Wassers
vom Boden bis zur Oberfläche konstant wäre. Das Oberflächenwasser wird aber
allmählich entweder ins Meer hinausgefegt oder gegen das Land aufgestaut; und der
Neigungswinkel der Grenzfläche wächst im letzteren Falle, bis die gesamte durch
Wind und Druckgradient verursachte Strommenge senkrecht zur Küste in jeder
einzelnen Schicht Null ist. Parallel zur Küste verläuft die Grenzfläche fortwährend
 horizontal
Wir können also dieselben Annahmen (1) bis (4) wie auf S. 574 machen,
wenn nur der Dichtigkeitsunterschied zwischen den beiden Schichten groß genug
ist, um die Neigung der Grenzfläche sehr klein zu machen. Die Bewegung muß
dann aus einem Triftstrome (reiner Triftstrom + Staustrom) samt einer Strömung
wie in Problem f zusammengesetzt sein, Wenn die Windstärke und Richtung
primär gegeben sind, so muß die Neigung der Grenzfläche so bestimmt werden,
daß die Strommenge senkrecht zur Küste in der Oberflächenschicht einzeln und
im Meerwasser einzeln Null wird. Dies ist eine leichte Aufgabe, wenn die Strommenge
 in den einzelnen Schichten in den typischen Problemen a und f durch
mechanische Quadratur (z. B. mit Planimeter) ermittelt wird. In dieser Weise
sind die Geschwindigkeitsdiagramme Tafel 36 berechnet. Die Windrichtung ist
für alle Figuren dieselbe und durch einen Pfeil angegeben. Auch die Küstenrichtung
 ist für jede Gruppe von 5 oder 4 Figuren gemeinsam und durch eine
schraffierte Linie angedeutet, Die Tiefe d der Oberflächenschicht ist 0.1D in
Fig. 2, 7, 12, 16, 0.25 D in Fig. 3, 8, 13, 17, 0.5 D in Fig. 4, 9, 14, 18 und 1.25 D.
in Fig. 5, 10, 15, 19. Die Bedeutung der Kurven ist ganz dieselbe wie in’Fig. 13
bis 15 S. 529. Der Koordinatenanfangspunkt ist durch ©, und der gleichmäßige
Tiefenstrom durch einen großen schwarzen Punkt dargestellt; die Punkte, die
sich zwischen diesen Marken befinden, beziehen sich auf die Höhen 0.1D, 0.2 D
usw. oberhalb des Meeresbodens. Die übrigen Punkte beziehen sich auf die Tiefen
0, 0.1 D, 0.2 D usw. unter der Oberfläche; der der Oberflächenschicht entsprechende
Teil der Kurve ist dick gezogen. Um den Einfluß der Schichtung des Wassers
klarer zu zeigen, sind die entsprechenden Kurven für jede Windrichtung auch
in homogenem Wasser (Fig. 1, 6, 11) in derselben Tafel gezeichnet. (Im Falle,
daß ’der Wind senkrecht zur Küste gerichtet ist, gilt Fig. 19 auch für homogenes
Wasser.) Die Figuren veranschaulichen zwei wichtige Resultate:
1. Die Dichtigkeitsunterschiede in den oberen Wasserschichten
haben keine Einwirkung auf die Richtung und Geschwindigkeit des
gleichmäßigen Tiefenstromes. Dieser Satz ist in der Tat von den gemachten
beschränkenden Annahmen über die Dichtigkeitsverteilung unabhängig, wenn nur
die Strommenge senkrecht zur Küste Null ist. Die Geschwindigkeit des Tiefenstromes
 ist nämlich dann durch die Bedingung bestimmt, daß die Strommenge
senkrecht zur Küste innerhalb des Bodenstromes gleich und entgegengesetzt
sein. soll der Strommenge senkrecht zur Küste oberhalb des Bodenstromes.
Die letztere Strommenge ist aber unabhängig von den Dichtigkeitsunterschieden
dadurch bestimmt, daß die durch dieselben bedingte Ablenkungskraft dem vom
Winde verursachten Tangentialdruck parallel zur Küste das Gleichgewicht
halten soll.
2. Die Geschwindigkeit des Oberflächenstromes wird wegen der
Dichtigkeitsunterschiede im allgemeinen beträchtlich vergrößert. Nur
in dem Ausnahmefalle, daß in dem vom Dichtigkeitsunterschiede nicht modifizierten
 Triftstrome die gesamte Strommenge senkrecht zur Küste in der Oberflächensehicht
 Null ist. hat die Schichtung auf die Bewegungen keinen Einfluß.

\ Betreffe der wirklichen Bedeutung dieser Annahme siehe die Fußnote 2 auf &. 533.
            
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