Schiötz. O0. E.: Bemerkungen über die durch den Wind erzeugten Mecresströmungen, 445
Was die Geschwindigkeit anbetrifft, so sieht man aus der Gleichung (27),
daß das Wasser, nahe am Boden ausgenommen, schließlich mit einer Geschwindig-
keit, die sehr wenig von derjenigen des Windes abweicht, strömen wird. Add,
enthält nämlich ein Glied mit dem Faktor e?2«], während die Größen aa, ßß;
nur Glieder mit el enthalten; werden daher die in der Paranthese stehenden
Glieder mit 44, dividiert, so werden die Quotienten sehr klein, wenn man die
Teile des Wassers, das dem Boden am nächsten liegt, ausnimmt.
Das Wasser auf beiden Seiten der Strömung wird auch in diesem Falle
in Bewegung kommen und im großen und ganzen dem Winde entgegengesetzt
strömen. Die vom Winde beeinflußte Meeresstrecke wird also von zwei, dem
Winde entgegengesetzt strömenden Wassermassen eingeschlossen sein; wegen der
ablenkenden Kraftwirkung, welche durch die Rotation der Erde bedingt wird,
werden die Strömungen eine Druckwirkung auf das umgebende Wasser ausüben,
wodurch sie dazu beitragen werden den Druckgradienten in der vom Winde be-
einflußten Strecke zu entwickeln. Je nachdem dieser Druckgradient ausgebildet
wird, wird auch die Bewegung außerhalb des Luftstroms schwächer und schwächer,
indem sie sich über einen immer größeren Raum ausdehnt, um zuletzt zu ver-
schwinden. Wir werden indessen die Gleichungen für diese Bewegungen nicht
näher betrachten.
Von der vorhergehenden Entwicklung nehme ich an, daß man folgendes
schließen kann: wenn auf der Erde eine Wasserfläche, die man als unbegrenzt
betrachten kann, dem Einfluß eines Luftstroms von begrenzter Breite ausgesetzt
wird, so muß in dem von dem Wind beeinflußten Streifen ein Druckgradient auf-
treten, der senkrecht auf der Windrichtung steht. Dieser Druckgradient hängt
bei gleicher Windgeschwindigkeit von der geographischen Breite ab; je näher
man dem Äquator kommt, desto kleiner wird er. Die Übertragung der Bewegung
von der Oberfläche nach unten wird daher, die Äquatorialgegend ausgenommen,
nicht allein von der inneren Reibung des Wassers bedingt; sobald nämlich dieser
Druckgradient einen merkbaren Wert bekommen hat, wird die ganze Wassermasse
unten sich in Bewegung setzen und wegen der durch die Erdrotation hervor-
gebrachten ablenkenden Kraftwirkung senkrecht auf den Druckgradienten, der
Windrichtung parallel, strömen. Im großen und ganzen wird die Bewegung des
Wassers die gleiche, wo auf der Erde der Wind auch wehen mag. Das Wasser
wird überall schließlich in der Richtung des Windes fortströmen, und es werden
nicht nur die oberen Schichten sich in Bewegung setzen, sondern die Bewegung
wird sich über die ganze Wassermasse nach unten bis an den Boden erstrecken,
Wir haben indessen dabei vorausgesetzt, daß der Reibungskoeffizient zwischen
Luft und Wasser sich konstant erhält, obgleich der Unterschied zwischen den
Geschwindigkeiten der Luft und des Wassers sich stetig verkleinert. Wie früher
erwähnt, ist dies wahrscheinlich nicht ganz richtig; der Reibungskoeffizient wird
wahrscheinlich abnehmen, wenn dieser Unterschied sich vermindert; hieraus wird
folgen, daß die schließliche Geschwindigkeit des Wassers ctwas kleiner wird,
Außerdem muß man erinnern, daß hier die Geschwindigkeit der Luft nahe an
der Oberfläche des Wassers gilt, eine Geschwindigkeit, welche viel kleiner als
die eigentliche Geschwindigkeit des Windes höher hinauf ist.
Das Wasser auf beiden Seiten der vom Wind beeinflußten Strecke wird
auch, wie wir gesehen haben, in Bewegung kommen und im großen und ganzen
entgegen dem Wind strömen. Diese Bewegung, welche schwächer wird, je näher
man dem Äquator kommt, wird dadurch bedingt, daß das Wasser, nachdem der
Wind zu wehen begounen hat, durch die Erdrotation schräg von der einen Seite
des Luftstroms nach der anderen getrieben wird. Da das Wasser außerhalb der
Luftströmung von keiner treibenden Kraft beeinflußt wird, so ist es klar, daß
hier ein Druckgradient auftreten wird, der senkrecht auf die Windrichtung stehen
muß, damit das Wasser sich in Bewegung setzen müssen werde; durch die Erd-
rotation wird das Wasser abgelenkt, so daß es, wie wir gefunden haben, gegen
den Wind strömen wird. Diese Bewegung wird doch allmählich verschwinden;
je nachdem die Bewegung sich weiter ausbreitet, wird nämlich der Druckgradient
kleiner und kleiner und nähert sich zuletzt Null. Wenn der Zustand stationär
Ann. q. Hrdr. usw. 1908, Heft X.