Schmidt, :W.: Wirkungen der .ungeordneten Bewegung im Wasser der. Meere und Seen, 375
ist jede Änderung: der mittleren Geschwindigkeit, jede Beschleunigung und Ver-
zögerung gleichzuhalten. :Die erste dieser Kräfte ist genau bekannt, die zweite und
dritte sind viel unsicherer.. Damit leidet auch die. Verläßlichkeit der Rechnung.
Es wäre denkbar, darin, daß die Geschwindigkeit einen Vektor darstellt,
von 2 Bestimmungsstücken abhängt, einen Vorteil zu erblicken. .Begründet ist das
nur insoweit, als man jede der beiden Geschwindigkeitskomponenten für sich
betrachten und so A auf zwei voneinander unabhängige Weisen. bestimmen kann.
Doch scheint dieser Vorteil die Nachteile nicht aufzuwiegen: gerade an den beiden
Grenzen, auf die man schließlich immer geführt wird, Oberfläche und Boden, sind
die Werte der Reibungskraft, die S, noch sehr unsicher. ‚Ferner ist die Strömungs-
geschwindigkeit im Wasser verhältnismäßig gering und auch sonst nur schwierig
zu messen; das ist mit ein Grund der Unsicherheit der Werte der Beschleunigungen.
Ein anderer liegt in der großen Dichte des Wassers: eine bestimmte Kraft wird
um so schwerer in der Geschwindigkeit merkbar.
8 13. Vergleich mit Luft; Verteilung des A in dünnen Schichten. Es wird
nützlich sein, die Unterschiede gegen das Luftmeer aufzuzeigen: hier ist die Dichte
gering, jede Kraft äußert sich sofort deutlich in der Geschwindigkeit, Daher die
raschen, oft fast unstetigen Wechsel, die großen örtlichen Verschiedenheiten. Der
Größenordnung nach — in mittleren Schichten 30 bis 100 cm—1!-g-sek—-1 !) — stimmt
das A in Luft mit dem. in Wasser überein. Der Bereich des Austausches in Luft
muß-aber dann ein vielfach größerer sein, da die Dichte soviel geringer ist. E. Barkow
hat den Begriff der Turbulenzelemente eingeführt und ihre Größe in Luft zu etwa
30 m bei mittlerem Wind bestimmt?).. Das entspricht etwa jenem Bereich, Darnach
käme man also für Wasser zur Größenordnung von Dezimetern.
In einem dürfte sich die Messung erleichtern lassen: vernachlässigt man doch
in Luft bei Mittelwerten ohne großen Fehler die Beschleunigungen. Das ist wohl
auch bei Wasser der Fall, wo man es — abgesehen von jenen Triftströmungen, die
einem rasch wechselnden Wind ihr Entstehen verdanken — doch ersichtlich mit
einem Dauerzustand zu tun hat. Allerdings mit Vorsicht, denn man hat zweierlei
Art von Dauerzustand zu unterscheiden: 1. einen örtlichen, etwa derart, daß jede
Lotung an derselben Stelle immer die gleichen Ergebnisse liefert; 2..einen des einzelnen
Massenteilchens: seine Eigenschaften sollen sich auf seinem Weg nicht ändern. Die
erste Art Dauerzustand ist im Meere auf weiten Gebieten angenähert. vorhanden,
die zweite, auf die. es aber gerade hier -ankommt, sicher nicht vollständig: jede
Strömung verändert ja. ihre Geschwindigkeit, immerhin aber erst über längere
Strecken. ,‚Wieweit aus diesem. Grunde die Beschleunigungen zu vernachlässigen
wären, bliebe noch zu untersuchen. -
Unbedenklich davon absehen dürfte man höchstens bei ganz geringen Schicht-
dicken mit starkem Gefälle der Geschwindigkeit. Soweit auch die Drehung der Rich-
bung nicht in Betracht kommt, also innerhalb einer Schicht, deren Dicke gering ist
gegen die Reibungstiefe, dürfte man dann den Austausch nach $ 6 verkehrt pro-
portional setzen dem senkrechten Gefälle der wagrechten Geschwindigkeit. Strom-
messungen in ganz geringem Bereich gewährten da schon wertvollen Aufschluß.
Am Boden wäre ähnlich ‘wie in Luft mit Sicherheit. eine starke Abnahme des A,
der Reibung, zu erwarten; an der Oberfläche findet sich vielleicht keine Besonderheit,
da ja vornehmlich dort die ungeordnete Bewegung eingeleitet wird, gewissermaßen
in die Tiefe wandert.
3 14. Weitergreifen der Strömungen in die Tiefe. Trotz aller der Unsicher-
heiten. wird man aber doch nicht stark fehlgehen, wenn man ein mittleres A =100
zugrundelegt (vgl. 8 40). Wir betrachten damit das Tieferwandern der Wirkung
einer plötzlich einsetzenden Oberflächenbewegung, etwa durch Wind verursacht.
Den störenden Einfluß der Erddrehung zu vermeiden, sei angenommen, es handele
sich um Verhältnisse unter dem Äquator oder, wenn schon .um höhere Breiten, dann
bloß um Tiefen, die klein sind gegen die Reibungstiefe.
1) Th. Hesselberg u. H. U. Sverdrup, Die Reibung in der Atmosphäre, Veröff. Geophys.
[nstitut, Leipzig, 2. Ser., 1, Heft 10; H. U. Sverdrup, Der nordatlantische Passat, ebenda, 2, Heft 1.
2) Windänderung mit der Höhe und Turbulenz, Ann. d. Hydr. usw., 45, 1 (1917).
