Schmidt, W.: Wirkungen der .ungeordneten Bewegung im Wasser der Meere und Seen, 379
Bei einem Gefälle de _ {]
dz
für A ‚Entsprechend einem Wind von
Beaufort | _m/sek
0.01
10-—
102,
[
|
0.5
5.10—8%
1.0
10—2
3.6 0.0005 ı 0.005 20.025
100 4.8 0.001 0.01 0.05 |
200 6.9 0.002 002 | O1
1000 7 | 14.6 | 0.01 0.1 . 05 1.0
5000 11—12 33 ‘1 0.05 (A 2,5 5.0
0.05
°C/m
°C/ecm
gkal/cm? sek
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Die übertragenen Wärmemengen — so klein sie erscheinen mögen bei den
niedrigen Werten des Temperaturgefälles, die man in der Regel trifft‘ —. sind außerordentlich
viel höher als die durch die gewöhnliche Wärmeleitung fortgepflanzten,
Den Koeffizienten dieser darf man für reines Wasser zu rund 1.4 - 10—3 ansetzen,
man erhielte also beim größten der angeführten Gefälle, 10-2 °C/cm, 1.4 - 10-5
g-kal/cm?-sek. Selbst bei sehr kleinen Austauschwerten wird also eigentliche
Wärmeleitung nie gegenüber dem Mischen aufkommen. .
Ein besonderer Fall wird zeigen, wie starke Verschiedenheiten des A in den
einzelnen Schichten zu erwarten stehen. . In der südlichen Adria wurde an-der
Station A 28 (41° 16’ N-Br., 18° 14.8’ E. v. Gr.) bei den Terminfahrten der ‚„,‚Najade‘‘1)
am 28. Mai 1912 wie auch am 24. August 1912 eine schön ausgebildete Sprungschicht
gefunden. Das mittlere Gefälle betrug zwischen 20 und 50 m ungefähr
10—3 °C/cm. Da sich die Verhältnisse weiter oben und unten der Homothermie
stark annäherten, müssen wir also nach dem Satz 8 6 in der Schicht starken Gefälles
ein sehr kleines A erwarten. Wir rechnen es als Quotienten der mittleren Wärmemenge,
die durch 1 cm? in der Zwischenzeit zwischen beiden Beobachtungen nach
unten wanderte, und des mittleren Temperaturgefälles. Die Schichten von 30 bis
1000 m enthielten nach den Temperaturlotungen im August um 1.9 - 10* g-kal/cm?
mehr Wärme als im Mai. In der Zwischenzeit von 88 Tagen war also durchschnittlich
ein Betrag von 1.9 - 10%*/7.6 - 10° = 2.5 - 10-3 g-kal/cem?-sek abwärts gewandert.
Dividieren wir das durch das Gefälle in der Sprungschicht, so wird A rund 2.5!
An der Oberfläche war am 28. August Windstärke 2 nach der lOteiligen Skale beobachtet
worden; setzt man sie gleich 3.4 m/sek, führte das nach 8 1l schon zu
A = 37, und sicher wird man den Mittelwert in der Zeit Mai-August eher höher
als niedriger ansetzen.
In den obersten Schichten bestehen also schon Verschiedenheiten des A
um das 10- bis 20-fache oder noch mehr; nicht als besondere Ausnahme — der Fall
wurde ja willkürlich herausgegriffen — sondern unter bestimmten Umständen
als Regel. Gileichgültig, ob man eine unmittelbare ursächliche Verknüpfung annimmt?)
oder das Parallelgehen von Bewegungs- und Temperaturverhältnissen
nur als Ausdruck der gemeinsamen. Abhängigkeit vom Austausch ansieht, immer
ist es bedenklich, Schichten mit so verschiedenem A zusammenzufassen?).
An Sprungschichten wird das Fortwandern der Wärme gerade so
gehemmt, wie das Weitergreifen von Strömungen. Ein Berechnen des A aus einer
1) Perman. Internation. Kommission für die Erforschung der Adria, Ber. über die Terminfahrten,
österr. Teil, Nr. 5 bis 7, 1913. . .
2?) d. h., daß die Stabilitätsverhältnisse den Austausch herabsetzten, . .
?) Ein Beispiel: Geht man im gerechneten Fall bloß von dem augenblicklichen Zustand bei
der Beobachtung im August aus, so folgt bei A = 37 und einem Gefälle zwischen 0und 40 m von
2,2 + 10-3°C/cm, nach Verminderung um etwa. 8 v. H. wegen der geringeren spezifischen Wärme, als
Wärmeabfuhr nach unten: 0,076 g-kal/cem?%ek. Die vornehmlichste Wärmequelle, die Sonnenstrahlung,
konnte damals den Höchstbetrag von etwas über 1,3 g-kal/cm? nie erreicht haben (Solarkonstante 2,0,
Transmissionskoeffizient 0,7, Zenitabstand der Sonne 18°); das ergibt 0,022 g-kal/cm*%ek. Dafür wird
ein Großteil auf Verdunstung u, a. verwendet, der früher errechnete Betrag der Wärmewanderung dürfte
also mindestens 10mal zu groß sein. Das falsche Ergebnis ist durch das unerlaubte Zusammenfassen
verschiedener Schichten gewonnen: die Beziehung des A zum Wind gilt offenbar nur bei genügend
zleichförmiger Mischung, also bloß für die obersten Lagen. Weiter unten kommt der Wärmeaustausch
schon. zum teilweisen Stillstand, ebenso wie auch das Abwandern der Bewegungsgröße und anderes
gebremst wird.
