Exner, F. M.: Über oszillatorische Strömungen der Luft,
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c) Es sei n=-, w=0
dann ist E=it—2sinidt, 7 = -—2-+4+2cos£At.
d) Es sei Ho: = Dr = 0;
dann ist = 2t— Lsinzt = —i4LZc0osit
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Durch Auswertung dieser Gilei-
chungen ergeben sich die vier folgenden
mit a, b, ce und d bezeichneten Kurven in
Figur 1.
Die erste Bewegung (a) in. einer
Geraden. entspricht einem singulären Fall,
dem nämlich, daß die Anfangsgeschwin-
digkeit u = “ ist, Es ist dies der Wert
von u, den man gewöhnlich für den
stationären Zustand der Bewegung bei ge-
radlinigen Isobaren angegeben findet, wir
wollen ihn mit U bezeichnen.
Die zweite. Bewegung (b) würde
auftreten, wenn die Luft anfangs fest-
gehalten und dann plötzlich dem Kinfluß
des Druckgefälles überlassen würde.
Es mag dies in Wirklichkeit der Bewegung während der Entstehung eines solchen
Gefälles einigermaßen entsprechen. Die Luft bewegt sich aus der Ruhelage dem
tiefsten Druck entgegen, wird während dieser Zeit nach rechts abgelenkt;
unterdessen wirkt der Druckgradient fortwährend beschleunigend, es resultiert
schließlich eine Geschwindigkeit von der Größe up = ZT, die also doppelt so
groß ist, als die stationäre Geschwindigkeit U und für it = mx eintritt. Die ab-
lenkende Kraft der Erdrotation, welche dieser Bewegung entspricht, ist nun
doppelt so groß als der Druckgradient geworden, wodurch eine Bewegung gegen
den Gradienten eintritt, Infolgedessen wird die Geschwindigkeit nun kleiner
und sinkt schließlich auf 0 herab. Nun beginnt das Spiel von neuem, Es ist
festzuhalten, daß die hier vorkommende maximale Geschwindigkeit doppelt so
groß wie die für denselben Druckgradienten gültige stationäre Geschwindigkeit
wird, während das Minimum derselben geradezu null beträgt.
Die dritte Bewegung (c) tritt ein, wenn die Anfangsgeschwindigkeit der
stationären Geschwindigkeit U entgegengesetzt und gleich groß ist wie diese.
Ob ein derartiger Fall vorkommt, ist fraglich. Er wäre vielleicht denkbar
während der allgemeinen Zirkulation der Luft von Westen nach Osten in höheren
Breiten, wenn eine Luftmasse durch eine ın diese eingelagerte kleine Depression
eine Geschwindigkeit nach Westen erhalten hat. Hier führt die Kurve in sich selbst
zurück, es. entstehen unter dem Einfluß von geradlinigen Isobaren Schlingen, Die
maximale Geschwindigkeit wird hier für A4t==mx, u = ee = 3 U, also dreimal so
groß wie die der stationären Strömung. Dazwischen wird sie dann negativ, die
Luft fließt gegen Westen zurück,
Die vierte Bewegung (d) stellt einen Fall dar, der zwischen den Fällen a
und b liegt. Hier ist die Anfangsgeschwindigkeit gleich gerichtet, aber nur halb
so groß wie die der stationären Strömung U; es ergeben sich nun eigentliche
Schwingungen der Luftmasse um eine zur x-Achse parallele Gerade, Bei diesen
Schwingungen ist aber keine Symmetrie rechts und links von jener Geraden
vorhanden; während der Elongation nach links ist die Geschwindigkeit größer
als während der. nach rechts. Das Maximum derselben wird für At = mz:
u = es = ZU, das Minimum wird für 1t=0 eben die Anfangsgeschwindigkeit
U
ug = «