G, Schott: Adiabatische Temperaturänderung in großen Meerestiefen, 3837
.
t
,
a
merkt — in beiden Fällen der absolute Betrag zufällig derselbe zu sein scheint,
aber bei etwas verschiedener Temperatur, weil die Zugangstiefe, der Schwelle,
die in den Graben hineinführt, offenbar etwas verschieden ist.
Aus der Unveränderlichkeit des Salzgehaltes folgt zugleich, daß in solchen
adiabatisch erwärmten Wassermassen die Dichte etwas mit der Tiefe abnimmt,
ohne daß hieraus auf Störungen des Gleichgewichtes geschlossen werden darf.
Im Gegenteil: indifferentes Gleichgewicht ist in solchen Fällen nicht
dann vorhanden, wenn die Dichte durch alle Niveaus konstant ist, sondern
dann, wenn die Dichte abnimmt um den Betrag, der der (adiabatischen)
Wärmezunahme entspricht. Dies hat besonders J. H, Nielsen!) klar erläutert.
In Figur 5 ist das Beispiel für eine mit 5000 m und 1.5° Temperatur
einsetzende adiabatische Erwärmung bei 34.68 %%/9 Salzgehalt durchgeführt, indem
links die Temperaturgrade, rechts die zugehörigen Dichtewerte gegeben. sind;
Fig. 5.
Adiabatische Wärmeverteilung im Philippinen-Graben,
1.50 60 70 .80 ‚90 2.00 .10 .20 ‚30 1.40 ‚50 ‚80 27,77 .16 75 74 78 72 IL TO 69 68
ah x
5000
6000
7000
6000
©
1000 5
=
8000 E
S
ge) 3
$Otz‘ ze)
10 000
I. Temperaturkurve, II. Dichtekurve (für Salzgehalt = 34.68% 0).
x— ——x t, nach den Beobachtungen. *—x——x gt, nach den Beobachtungen,
O— u tt, bei indifferentem Gleichgewicht. OO —-o gt bei indifferentem Gleichgewicht.
2000
9000
10 000 m
diese beiden Zahlenreihen enthält Tabelle III unter den Rubriken t, und 0%
(Philippinen-Graben). Mit der Erwärmung von 1.5° (5000 m) bis auf 2.34°
(10 000 m Tiefe) muß bei indifferenter Gleichgewichtslagerung eine Abnahme
der Dichte von 27.77 auf 27.70 Hand in Hand gehen. Bleibt die Dichteabnahme
hinter diesem bzw. hinter entsprechenden Werten zurück — wie es z, B. im
Mittelmeer infolge unvollständiger adiabatischer Temperatursteigerung zutrifft —,
so haben wir stabiles Gleichgewicht der Wasserschichten. Übersteigt aber die
Dichteabnahme diese Werte, so wäre labiles Gleichgewicht vorhanden; dies
scheint nach den Beobachtungen von S. M. S. »Planet« infolge des den adiabatischen
Gradienten überschreitenden Wärmeüberschusses in den tiefsten Teilen des
Philippinen-Grabens und Neupommern-Grabens tatsächlich der Fall zu sein,
Denn wenn wir in Tabelle III die Werte vo 4 und. o 4 vergleichen, so finden
wir, daß im erstgenannten Graben von 9000 m ab, im zweitgenannten von
7000 m ab die wahre Dichte um eine Kleinigkeit geringer ist, als aus einer rein
adiabatischen Wärmesteigerung folgern würde; es handelt sich um eine. bis
höchstens drei Einheiten der 5. Dezimalstelle. Zur Zeit vermag ich nicht zu
erklären, ob oder in welcher Weise solche labile Lagerung im Ozean am Boden
überhaupt möglich sein würde. Man darf sich nicht damit zu helfen suchen, daß
man auf die größere Dichte hinweist, die die unterlagernden Schichten durch
den vermehrten Druck erhalten; denn es ist klar, daß diese außerordentlich
große, die Einheiten der 2. Dezimale des spezifischen Gewichts beeinflussende
Dichtevermehrung bei den hier zu erörternden Gleichgewichtsfragen keine Rolle
spielt. Vielleicht erfahren später auch die berechneten Temperaturen t, eine
Änderung, so daß Beobachtung und Rechnung genau übereinstimmen.
C. Der physikalische Vorgang.
Zu adiabatischer Wärmeschichtung in geeigneten Ozeanbecken kommt es
dann, wenn in horizontaler Bewegung befindliches Tiefenwasser Gelegenheit hat,
über eine Schwelle in größere Tiefen abzusinken. Die Wassermassen nehmen
1) a. a. O0. SS. 145.
