Sandström, J, W.: Dynamische Versuche mit Meerwasser,
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Die Ursache dieser Erscheinung ist offenbar der Umstand, daß das Wasser,
das in die Nähe des Eises kommt, abgekühlt wird und dadurch ein größeres
spezifisches Gewicht erhält als zuvor. Es sinkt deshalb herab, bis es das Niveau
erreicht hat, dem es infolge seines neuen spezifischen Gewichts angehört. Bei
diesem Versuch wird das abgekühlte Wasser schwerer als alles übrige Wasser
im Gefäß und sinkt deshalb auf den Boden herab.
Der wesentlichste Unterschied zwischen dem Einfluß des Windes und dem
der Eisschmelzung besteht also in folgendem: Der Wind bewirkt nur eine Um-
Jagerung des Wassers, kann jedoch nicht das spezifische Gewicht der einzelnen
Wasserteilchen verändern, Wenn der Wind aufhört, wird jedes Wasserteilchen
von den Bjerknesschen Kräften auf das Niveau zurückgetrieben, wo es infolge
seines spezifischen Gewichtes hingehört, und das ist dasselbe Niveau, auf dem
es sich befand, bevor der Wind zu wehen angefangen hatte. Sobald das
Wasser nach einem Sturm wieder ins Gleichgewicht gekommen ist, ist
es also in genau der gleichen Weise geschichtet, wie vor dem Sturm.
Wenn dagegen Eis im Meerwasser schmilzt, so werden die einzelnen Wasser-
teilchen einer physichen Veränderung unterworfen, die eine Vergrößerung ihres
spezifischen Gewichts zur Folge hat, weshalb sie von der Oberflächensehicht
auf eine tiefere Schicht herabsinken, d.h. die Oberflächenschicht wird dünner, und
die unteren Schichten werden dicker, Die Eisschmelzung hat mithin eine
durchgreifende Veränderung der Schichtung des Wassers zur Folge.
Besonders deutlich ausgeprägt erscheint der Unterschied der vom Winde
and der infolge Eisschmelzung hervorgerufenen Ströme, wenn man die Sache
vom vektortheoretischen Standpunkt aus betrachtet, Alle durch Wind erzeugten
Ströme sind kreisender Natur, weshalb man sie in der VWVektortheorie auch
wirbelnde Ströme nennt. Bei der Eisschmelzung dagegen kann der Vorgang
als ein Herausnehmen von Wasser aus der Oberflächenschicht und ein Hinein-
gießen von Wasser in eine tiefer liegende Schicht aufgefaßt werden. Die Ströme
aber, die durch solche Vorgänge entstehen, sind wirbelfrei. Der Wind ruft
also wirbelnde Ströme hervor, während die Eisschmelzung wirbelfreie Ströme
erzeugt,
Der Versuch Fig, 12 zeigt, wie notwendig die Eisschmelzung für die Trift
des Golfstromes ist. Die Eisschmelzung wandelt nämlich das nach den arktischen
Gegenden kommende warme Wasser des Golfstroms in kaltes um, das nunmehr
erst, da spezifisch schwerer, herabsinkt, Gleichzeitig zeigt aber der Versuch, daß
es noch einen anderen Vorgang im Wasser geben muß, der ebenso wichtig für
die Trift des Golfstroms ist, In den tropischen Gegenden muß nämlich ebenso
viel warmes Golfstromwasser erzeugt werden, wie durch die Eisschmelzung in
den arktischen Gegenden kaltes; denn sonst würde ja alles Golfstromwasser sehr
bald in Tiefwasser verwandelt werden,
Demnach muß in den Tropen ebenso viel Wasser durch die untere Grenz-
Häche des Golfstroms heraufströmen, wie durch dieselbe Fläche in den arktischen
Gegenden herabströmt. Das hinaufströmende Wasser stammt aus einer Schicht,
die aus kaltem, spezifisch schwerem Wasser besteht, und muß deshalb eine solche
physikalische Veränderung erleiden, daß es spezifisch leichter wird, bevor es
durch die untere Grenzfläche des Golfstroms heraufdringen kann. Diese physi-
kalische Veränderung, die naturgemäß in einer Erwärmung des Wassers besteht,
muß innerhalb der unteren kalten Wasserschicht vor sich gehen. Da nun die
untere Grenzfläche des Golfstroms in den Tropen in einer Tiefe von mehr als
500 m liegt, so muß es also in dieser Tiefe eine Wärmequelle geben, die ge-
nügend groß ist, um in jeder Sekunde so gewaltige Wärmemengen abgeben zu
können, daß alles Wasser, das in jeder Sekunde mit dem Golfstrom vorwärts
getrieben wird, von der niedrigen Temperatur der unteren Schicht auf die
höhere der Golfstromschicht gebracht wird.
Diese Wärmequelle ist natürlich die Sonnenstrahlung in den Tropen. Da aber
die Sonnenstrahlung nur einige zehn Meter herabzudringen vermag und demnach
nur das Wasser in nächster Nähe der Wasseroberfläche direkt erwärmt, muß es
noch etwas anderes geben, was die Wärme hinabführt. Das kann nur Konvektion