Sverdrup, H, U.: Druckgradient, Wind und Reibung an der Erdoberfläche, 415
an = i die horizontale Komponente der Beschleunigung, Kurz: „Beschleunigung.
a®6 « « ; « Gradientkraft pro Massenheinheit, kurz:
Gradientkraft. . ;
x (vo) die horizontale Komponente der Reibungskraft pro Masseneinheit, kurz:
Reibungskraft. . . SE
die horizontale Komponente der ablenkenden Kraft der Erddrehung,
kurz: Ablenkende Kraft. nn
Die Gleichungen (3) erhalten dann die Form:
“1 =a6+Ivyrv+äR()
CC
; a6 = —Ir-—aR®)+i= FO Fi
Die Vektorfunktion $ (vb) = —1v-—daR (vo) stellt die Beziehung zwischen
der Gradientkraft und dem Wind bei unbeschleunigter Bewegung dar. Sie wird
von Ort zu Ort verschieden sein, erstens weil [ eine Funktion der Breite ist,
zweitens weil x (vo) von den örtlich verschiedenen Reibungsverhältnissen ab-
hängt. Sie wird auch an einem Orte periodischen und unperiodischen Anderungen
unterworfen sein, weil der Wind und die Reibungskraft in der Nähe des Erd-
bodens von. der Luftmischung in den unteren Schichten abhängen und deswegen
sowohl jährlichen und täglichen als auch unperiodischen Anderungen unterworfen
sind. Im Mittel muß es aber eine Funktion $ (vb) geben, die die mittlere Be-
ziehung zwischen: dem Gradienten und dem Winde darstellt, und die wir die
normale Beziehung nennen werden, Die vorliegende Aufgabe ist also, die Funktion
(5) . 80 = —lr—aRO)
ür verschiedene Orte zu bestimmen, oder anders ausgedrückt: Aus den Beob-
achtungen den normalen Ablenkungswinkel und das normale Verhältnis Zr
an den einzelnen Stationen für alle Windgeschwindigkeiten und Windrichtungen
zu ermitteln.‘ Die normalen Werte von Y und Sr werden aber nur dann von
der Windrichtung abhängen, wenn die Reibungskraft eine Funktion der Wind-
richtung ist. Stationen, an denen man Grund hat anzunehmen, daß dies der Fall
ist, sollen von dieser Untersuchung ausgeschlossen werden, wodurch die Aufgabe
darauf beschränkt wird, die‘ Abhängigkeit von z und Zr von der Wind-
geschwindigkeit zu bestimmen.
Nach der Gleichung (4) ist:
oder
(9
80) = 46 —j3.
Von den Größen, die in diese Gleichung eingehen, wird der Wind direkt beob-
achtet, und die Gradientkraft läßt sich leicht aus den gleichzeitigen Druck- und
Temperaturbeobachtungen bestimmen. Die Beschleunigung einer Luftmasse läßt
sich dagegen gewöhnlich nicht mit Hilfe der Beobachtungen bestimmen. In einem
Einzelfalle: wird deswegen die normale Beziehung zwischen den. beobachteten
Werten des Windes und der Gradientkraft nicht erfüllt sein, erstens weil die
Beobachtungen mit Fehlern behaftet sind, zweitens weil die Einzelwerte % (vb) von
dem gesuchten Mittelwert $ (v) abweichen, und drittens weil die Beschleunigung
nicht berücksichtigt worden ist. Wenn man aber in zweckmäßiger Weise Mittel
bildet, so werden nicht nur die Beobachtungsfehler und die Fehler, die daher
rühren, daß %$ (v) in Einzelfällen von dem normalen Wert abweicht, verschwinden,
sondern auch die Beschleunigungen; denn im Mittel für eine bestimmte Wind-
geschwindigkeit oder einen bestimmten Skalarwert der Gradientkraft kann die
Beschleunigung nicht wesentlich: von Null verschieden sein. Diejenigen. Ab-
weichungen von der normalen Beziehung zwischen den beobachteten Werten von
v und x ®, die daher rühren, daß die Beschleunigung nicht berücksichtigt
worden ist, können deswegen auch als »Fehler« betrachtet werden. .
Die Beobachtungen liefern also eine Anzahl von Vektorpaaren v, x ®, und
in jedem Paar sind beide Vektoren mit großen Fehlern behaftet. Die Aufgabe