Schmidt, W,: Wirkungen der ungeordneten Bewegung im Wasser der Meere. und Seen, . 373
geändert wird. Von ihnen ist der gemeinsame der Mischung durch die ungeordnete
Bewegung nicht angeführt, andere, die offenbar nur sehr geringe oder örtlich
beschränkte Bedeutung haben, stehen in Klammern.
Unter einigen Größen ist in fettem Druck ihre Dimension im cm-g-sek-System
angegeben; nur bei dem Salzgehalt die andere geläufige Einheit, der tausendste
Teil davon.
II. Bewegungsverhältnisse.
8 9. A als Koeffizient der Scheinreibung. Wir nehmen zunächst s als die
Geschwindigkeit paralleler Strömung an. Es erfüllt‘ die Mischungsregel: die Geschwindigkeiten
zweier Teilchen, die zusammentreffen, gleichen sich nach Maßgabe
der Bewegungsgrößen aus. Solche Bewegungsgrößen sind zugleich auch die S,
go wird, wie schon erwähnt, gleich 1.
© gewinnt da besondere Bedeutung: .es ist die von den Schichten oberhalb
auf die unterhalb übertragene Bewegungsgröße?), die Summe aller erteilten Impulse.
Sie geben zusammen die Scherkraft, welche an der Flächeneinheit von f angreift.
Es ist die gesamte von den Schichten oberhalb auf die unterhalb ausgeübte „Kraft“,
Gehen wir nun auf Formel 1 zurück; sie liefert: — = A. Links steht im Zähler
. . dz
die von den oberen Schichten ausgeübte Kraft, im Nenner das. Gefälle der Geschwindigkeit..
Das ist aber der bekannte Ausdruck, welcher in der Gastheorie
den Koeffizienten der inneren Reibung liefert, in unserem’ Fall der ungeordneten
Bewegung, jenem nachgebildet, den Koeffizienten der „vrirtuellen‘, der
Scheinreibung, ergibt. A, das wir bloß als Bestimmungsstück des Mischvorgangs
in den vielen kleinen Teilströmen und Wirbeln zwischen benachbarten Massen aufstellten,
das demnach von den Gesamtbewegungen unmittelbar gar nicht abhängt,
fällt also mit jenem Koeffizienten zusammen!. Daß ein Vergleich der
Formel 2) mit der entsprechenden zum selben Ergebnis führt, sei nur beiläufig
erwähnt.
Wegen der Einzelheiten kann ich vor allem auf die grundlegenden Arbeiten
von V. Ekman*®) und die davon ausgehenden verweisen, die zum Teil nicht Wasser,
sondern. Luft behandeln. Dort wird aus Beobachtungen ein Koeffizient der Scheinreibung
gerechnet (s. w. u. $ 11). Krümmel leitet unter bestimmten Annahmen
über die „Reibungstiefe‘“ Werte von etwa 240 bis 300 Einheiten des cm-g-sek-Systems
ab?), während die innere Reibung des Wassers etwa gleich ist dem zwanzigtausendsten
Teil davon.
8 10. Bereich der Austauschströmungen. Der große Unterschied ist, für
unseren Fall wichtig: wäre nämlich der Koeffizient der inneren Reibung von derselben
Größenordnung wie der Austausch A, dann würde das Übertreten der einzelnen
Moleküle schon eine erhebliche Rolle spielen, wir wären genötigt, in der Definition
des Austausches unter den Massen m Moleküle zu verstehen. . Solange es sich bloß
um Bewegungsvorgänge handelt, hätte das keine Schwierigkeit, wohl aber bei den
übrigen Beziehungen. Temperatur kann ja streng genommen nicht mehr als Eigenschaft
des Moleküls genommen werden, noch weniger Salzgehalt usw.
Nun aber, da der Koeffizient der Scheinreibung soviel größer ist als jener
der inneren, fallen die Bedenken alle weg: die Wege, welche die Teilchen bei der
ungeordneten Bewegung zurücklegen, sind groß gegenüber den Wegen der Moleküle,
soweit sie bloß aus Temperatur, Diffusion u. dergl. hervorgehen.
Wir können aber auch eine ganz rohe obere Grenze anführen: als Reibungstiefe,
d. h. als Tiefe, bis zu der sich die Wirkung oberflächlicher Ströme unmittelbar
in das Wasser hineinerstreckt, wird man in mittleren Breiten etwa höchstens 200 m
. 1) Oberhalb und unterhalb hier wie auch später gelegentlich nur in uneigentlichem Sinn
gebraucht; die Anordnung muß durchaus nicht wagrecht sein, obwohl das die Regel ist.
2) Annalen der Hydrographie usw., 34 (1906)... © - . . x % u
8) Handbuch d. Ozeanographie, 2. Aufl., S. 461; es wurde die von F. M. Exner (Ann. d. Hydrographie
usw., 40, 226, 1912) angegebene Korrektur angebracht.
