434 Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, November 1917.
Er ließe nach Thorade ($ 11) auf etwas über 3 m/sek Windgeschwindigkeit
schließen. In der Tat scheint das mit der Angabe, daß. Aim6e nur bei ruhigem Wetter
beobachtete, sehr gut zu stimmen,
Andere, von der „Pola‘‘ im Mittelmeer angestellte Beobachtungen lieferten
nach Knott die Zahlen:
Tiefe . 0.0.0 000.0000000000.4 2 5 10 20 m.
Tagesschwankung der Temperatur. . . 037 029 0.22 0,09 °C,
Daraus folgt ziemlich genau ein Fall der Amplitude auf *!/,, in 29 m, womit
A = 42 wird.
Im allgemeinen erscheinen größere Austauschwerte, die sonst häufiger gefunden
werden, mit unseren allerdings nur sehr unsicheren Vorstellungen vom Vordringen
der Tageswärme in die Tiefe unvereinbar. Mittlere Windstärke 7 Beaufort,
nach Köppen fast 13 m/sek, würde schon A = 720 verlangen, die tägliche Temperaturschwankung
hätte also erst in mehr als 120 m den zehnten Teil ihrer Oberflächenamplitude!
Das Ergebnis wird man auf zweierlei Weise erklären können:
zunächst hängt der Tagesgang an der Oberfläche sicher sehr vom Wind ab. Nimmt
dieser zu, werden die Sehichten stark gemischt, die zugeführte Wärme rascher
in die Tiefe hinabgearbeitet. Die Schwankung an der Oberfläche muß dann notwendig
schon viel kleiner sein als bei ruhiger Luft, sie wird deshalb trotz ihres
langsameren Abklingens früher unmerklich — und gerade dieses Unmerklichwerden
wird als Grenze des Eindringens angegeben.
Zweitens ist es wahrscheinlich, daß. die Austauschwerte, die man aus den
Reibungsberechnungen erbielt, doch etwas zu hoch sind; zumindest bei stärkerem
Wind. Der Grund ist ein ähnlicher wie der, daß man ‚bei ungleichförmigem Stoff,
etwa parallel geschichteten Lagen von stark verschiedener Wärmeleitfähigkeit,
aus Versuchen nicht etwa den mittleren Wärmeleitungskoeffizienten nach Verhältnis
der Schichtdicken erhält, sondern einen höheren. Das kommt daher, daß
das Temperaturgefälle in den besser leitenden Lagen geringer wird, sich in den
schlechter leitenden steigert.
Genau so wird sich das senkrechte Gefälle der horizontalen Geschwindigkeit
— eben der Ausgangspunkt der Reibungsermittlung — in den Lagen mit geringem
Austausch steigern, in jenen mit großem erniedrigen. Es wird so der Widerstand
dort etwas leichter überwunden, mehr Reibungskraft in die Tiefe übertragen. Solange
nur der Dauerzustand betrachtet wird, so gilt dies alles natürlich in gleicher Weise
für jedes beliebige s, man dürfte also das ermittelte A ohne weiteres auch da anwenden.
Nicht mehr streng richtig ist das jedoch dort, wo es sich um eine zeitliche
Veränderung, um ein Vordringen in die Tiefe handelt. Das Hemmnis geringen Austausches
wirkt da stärker.
8 25. Phasenverschiebung. Um ein zeitliches Vordringen handelt es sich
auch beim Tagesgang. Nach dem Argument des sinus in der Formel $ 23 trifft man
gleiche Phase, d. b. die nämlichen HEintrittszeiten der Extreme, in der Tiefe
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z— 2 1 wieder; bis dahin hat sich also der Tagesgang um genau 24 Stunden
verzögert. Setzen wir wieder 09 = 1, dann tritt das bei A = 20, 50, 100, 500, 1000
in etwa 13, 20, 28, 64, 89 m ein. Bei der -— solange das A konstant ist — gleichförmigen
Fortpflanzung dieser regelmäßigen Wellen wäre in den halben Tiefen
Phasenumkehr zu erwarten.
Das wird zunächst auf die Deutung von Aime6s Messungen Einfluß nehmen.
Ist es nicht aus der Phasenverschiebung erklärlich, daß er in etwa 30 m scheinbar
nur eine unmerkliche Amplitude fand; eben deshalb, weil er zu den zwei Zeiten
maß, wo in jener Tiefe die Temperatur gerade durch ihre Mittellage hindurchging,
die Tageswelle um !/, ihrer Dauer verschoben war? Noch tiefer unten würde er
dann den umgekehrten Gang gefunden haben, dessen Amplitude in etwas über
60 m am größten wäre, er nähme wieder ab bis zu 90 m usw. In 120 m würden die
Phasenzeiten mit jenen der Oberfläche übereingestimmt haben; gehen wir mit dem
Wert in die Formel ein, so erhalten wir als entsprechendes A: 1800, das sich bei
etwa 20 m/sek Wind einstellen müßte.
