Exner, F. M.: Zur Kenntnis der untersten Winde über Land und Wasser usw. 235
Wir wollen nun die Gleichungen für Luft und für Wasser ‚getrennt auf-
Tameinm. “
stellen. Bezieht sich wie früher u, v, p, & = V ERDE LP ‚ @ und x auf Luft, so läßt
sich zunächst wie früher in Gleichung 3 und 4 C, = Ö setzen, da die Geschwindigkeit
mit wachsender Höhe nicht unendlich werden soll; es gilt also für die Luft:
A Tas 1 3p
u= Ce 008 (8:2 + 0) + zz
— —82 . 1 3p
yY= Ce sin (a2 — 0) — 7 zz
Für das Wasser wurden die Komponenten der Geschwindigkeit mit & und %
bezeichnet; in den Gleichungen 3 und 4 treten an Stelle der Konstanten C,, C,,
C,, C2 andere, D,, D,, d,, d,; ferner setzen wir statt a den Wert b = VA
ein, wo 6 die Dichte, v die virtuelle innere Reibung ‚des Wassers-ist; der Druck
im Wasser sei P.-
Da das Wasser bloß negative‘ z-Ordinaten hat, so verlangen wir, daß für
zunehmende Tiefe die Geschwindigkeit nicht ins Unbegrenzte wachsen soll; d, h.
es muß nun D; = 0 sein und wir erhalten für Wasser durch bloßes Vertauschen
der Buchstaben und Weglassung des Gliedes mit D, aus den Gleichungen. 3, 4:
= — Die osbz-+a) +42
$= —D,e cos(bz-+ VERS
bz, 1 5P
n= Die sin (b z + dj) — ——
Zur Bestimmung der vier unbekannten Konstanten in diesen vier Gleichungen,
d.i. von C,, 6, D, und d,, dienen die Grenzbedingungen; und zwar soll einer-
seits an der Trennungsfläche von Luft und Wasser die Geschwindigkeit der Luft
der des Wassers gleich werden, anderseits soll die Grenzfläche selbst, die durch
Reibung von der Luft her beschleunigt wurde, um das gleiche durch Reibung an
der darunterliegenden Wasserschicht verzögert werden, so daß diese Fläche sich
im Gleichgewicht befindet. .
Die Grenzbedingungen lauten also: für z = 0 soll sein:
a=$ pr = „IE
> dz dz’
— dv dq%7
= N , U Az — az
Die vier Konstanten bestimmen sich dann in folgender Weise:
Di =7C, Wo y = En gesetzt wurde;
d; = —C,
1 4/1 1/35p\ dap\? 1 /3P\? 3P\? 2 (dP dp 3P 3ap\
Ö = a7 VG) +2) + 63) +5) )- er Gear ylı
1 dp 1 3P'
Kos Te r ERx
3 1 dp 1 aP
ey Ey
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Den Luftdruckgradienten können wir in beliebiger Weise annehmen, da
er konstant ist; wir wollen uns wie früher denken, wir hätten einen Gradienten
gegen Westen, (hoch im Osten, daher in der Höhe Südwind) setzen also
= 0 2 >0)- Der Druckgradient im Wasser soll, wenn überhaupt vorhanden,
mit dem die Trift verursachenden Winde zusammenhängen. Mohn und Schiötz
sind der Ansicht, es stelle sich durch die ablenkende Kraft der Erdrotation,
welche die Massen gegen rechts drängt, ein Gradient von rechts nach links, also
in der gleichen Richtung wie der des Luftdrucks auch im Wasser her, indem die
Wasseroberfläche sich neigt. Wir können daher auch SE = 0 setzen. ;