440 Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, November 1917,
der Oberfläche mit ihrer Unruhe erhöhend, die stabile Lagerung erniedrigend ein
im Vergleich zur Tiefe. Wir nehmen also an, so gut wie alles sei nach oben gewandert:
Setzen wir den Austausch versuchsweise = 100, so gehen oben in jeder Sekunde
durch ein cm? 0,72 - 10—? mg aufwärts; die Menge von 0.4 :- 10* mg brauchte also
zum Durchwandern 0.56 - 10° Sekunden. Das wäre die Zeit, in welcher der Unter-
strom die Strecke zwischen beiden Stationen, d.i: etwa 440 km oder 4.4 - 107? cm
zurücklegt; seine mittlere Geschwindigkeit folgt daraus zu 4.4 - 107/0.56 - 10% =
80 cm/sek. Bei doppelt so großem Austausch wäre die Geschwindigkeit nur halb so
groß, was man wohl wahrscheinlicher finden dürfte.
Der Wert ist natürlich nicht genau; das Beispiel habe ich bloß gewählt, um
die Vorteile des Verfahrens zu: zeigen, dabei aber äuch das, was noch fehlt. Das
Ganze hätte weitere Verwendbarkeit als die sogenannten Knudsenschen Relationen.
Es taugt für freie Strömungen, wenn man nur weiß, daß die Strombahnen im ein-
zelnen parallel fließen. Beobachtungen braucht man bloß von zwei hintereinander-
liegenden Stationen. Außer dem Gefälle des Salzgehaltes ist nur Kenntnis der
Zustände im Innern des Stromes notwendig, die außerhalb sind gleichgültig. Es
könnte z. B. ganz gut eine beliebig gerichtete andere Strömung darüber hinwegziehen.
Das ungenaueste Glied ist immer das A -— bei der Unzahl der bestehenden Wechsel-
beziehungen muß es aber doch möglich sein, seinen Wert in dem einzelnen Fall
benügend zu bestimmen.
8 84. Verdunstung und Salzgehaltsgefälle. Die anderen Anwendungen will
ich, da sie ja auf gleiche: Weise zu behandeln sind, wie bei jedem s, kurz abtun. Als
mittlere Verdunstung auf den Ozeanen niedriger Breite darf man wohl 2 mm Wasser-
höhe im Tag ansehen!), Wenn aber Wasser verdunstet, so bleibt sein Salzgehalt
zurück: er wirkt gerade so, als würde am Wasserspiegel ständig eine bestimmte Menge
Salz zugeführt, soviel als im verdunsteten Wasser enthalten ist. Es entsteht dadurch
ein senkrechtes Gefälle des Salzgehalts und dessen Betrag wollen wir annähernd
errechnen. In den verdunsteten 2 mm Wasserhöhe sind über ein cm? Fläche bei
einem mittleren Salzgehalt von 33 Prom. 6.6 mg Salz enthalten. Die Zufuhr beträgt
also 0.76 - 10% mg/cm*-sek. Das ist das S in Formel 1), das dem Gefälle nach
abwärtswandern muß. A nehmen wir gleich 100, dann wird Sn = 0.76 - 1078
Der Salzgehalt müßte z. B. in 100 m Tiefe um rund 0.01 Prom. geringer sein, um
diesen Gefällstrom zu unterhalten.
Wäre der Austausch schwächer oder die Verdunstung erheblich größer, dann
müßte es möglich sein, unter günstigen Bedingungen rein aus Beobachtungen des
Salzgehalts die tatsächliche Verdunstung nachzuweisen. Das scheint nun nach
dem .Beispiel in den Meeren ziemlich aussichtslos, während das entsprechende in
der freien Luft sehr wohl zum Ziele führen dürfte.
& 35. Scheindiffusion, Vorkommen des Dauerzustands. Das Beispiel lehrt
noch etwas,anderes: es bedarfnureinesganz geringen Gefälles, um beieinem
Austausch mittlerer Stärke immerhin merkbare Mengen gelöster
Stoffe zu befördern. Die ungeordnete Bewegung übernimmt also die Rolle einer
Scheindiffusion, und zwar einer, die die gewöhnliche molekulare Diffusion
ganz außerordentlich übertrifft: sie ist etwa 107mal so wirksam. Nun wird man
zwar annehmen müssen, daß A unter besonderen Umständen, etwa in den Tiefen der
Ozeane, bedeutend niedrigere Werte besitzen kann als in den lebhafter bewegten
oberen Schichten, vollkommen fehlen werden aber die Austauschströme nie. Wenn
nicht durch den Sauerstoffgehalt großer Tiefen u. ä., so wäre das bewiesen durch
die adiabatische Zunahme der Tiefentemperaturen, die ein dauerndes Mischen
verlangt (vgl. $ 19).
Da die eigentliche Diffusion gegen diese Scheindiffusion nicht aufkommen kann,
selbst wenn A ganz erheblich herabgesetzt wird, so sind auch alle Erklärungen zurück-
zuweisen, die z. B. die Salzgehaltsverteilung bestimmter Schichten als Ergebnis
einer reinen Diffusion unter dem Einflusse der Schwerkraft ansehen wollen u. a.
') Wilhelm Schmidt, Strahlung und Verdunstung an freien Wasserflächen, Ann. d. Hydr. usw.,
43. 111. 169 (1915).
