Hesselberg, Th.: Über die Stabilitätsverhältnisse bei vertikalen Verschiebungen usw. 127
_ 170gdS , do/(dr_ dr
Bel a)
Wenn man Fehler von einigen Prozent vernachlässigt, bekommt man:
__ do dS , de/dr_ dr .
Be Se tal a): |
Die Änderung des Salzgehaltes und der Temperatur mit wachsender Tiefe
findet man aus den hydrographischen Beobachtungen. Auf Grund der Ekman schen
Formel!) für die Dichte des Seewassers kann 5£ und ze berechnet werden, und die
adiabatische Temperaturzunahme de kann man mit Hilfe von Tabellen finden,
die Ekman?) gegeben hat. Um die Bestimmung von SF ze und A zu erleichtern,
haben H. U. Sverdrüp und ich Tabellen?) für diese Größen berechnet. Die Größen
sind alle von p, S und + abhängig, und es war deshalb nötig, 9 Tabellen zu geben.
Die Tabellen sind aber sehr klein und übersichtlich. In derselben Arbeit führten
wir einen mathematischen Ausdruck für die Stabilität ein. Wir definierten damals
die Stabilität durch die Gleichung:
de
oder
(4}
(4)
Diese Definition der Stabilität weicht für das Meer nur wenig von unserer
jetzigen Definition.ab. In der Tat kann die vereinfachte Formel (4’) aus der früheren
Definition abgeleitet werden. Für das Meer ist es also ziemlich gleichgültig, ob man
die eine oder die andere Definition verwendet. Erst wenn man den Stabilitätsbhegriff
auf die Verhältnisse der Atmosphäre .überführt, sieht man, daß es nötig ist, die
Definition der Stabilität zu ändern.
E’ gibt die Kraft pro Volumeneinheit, welche das Teilchen b nach einer Ver-
schiebung eins in seine ursprüngliche. Lage zurücktreibt. Dieselbe Kraft wird aber
das Teilchen schneller oder langsamer zurücktreiben, je,nachdem die Dichte des
Teilchens klein oder groß. ist. .Im Meer, wo die Dichte nur wenig variiert, macht dieses
wenig, in der Lutt aber viel aus. . In der Luft muß man die Stabilität nicht als die
Kraft, sondern als die Beschleunigung definieren, mit welcher das Teilchen b nach
einer Verschiebung eins zurückgetrieben wird. Hier muß man also die Stabilität
durch Gleichung (1) definieren. Sonst wird man Schwierigkeiten bei der Verwendung
des Begriffs haben. , . V ;
Wenn der Salzgehalt sich nicht mit der Tiefe ändert, wenn also
“a8 _ ;
; dz
ist, so wird die Formel (4) einfacher:
# _ de /drz dr’
© Dr a
Weil ze negativ ist, wird dann das Gleichgewicht stabil, indifferent oder labil werden,
je nachdem ..
dr < dr
dz >. dz .
ist. Eu ist eine positive Größe. Wenn die Temperatur mit zunehmender Tiefe ab-
nimmt oder wenn ihr Zuwachs kleiner ist als die adiabatische Temperaturzunahme
mit der Tiefe, wird also das Gleichgewicht stabil sein. Ist aber die Temperatur-
zunahme mit der Tiefe größer als die adiabatische Temperaturzunahme, hat man
negative Stabilität.
ı) W. Valfrid Ekman: Die Zusammendrückbarkeit des Meerwassers usw. Conseil permanent
international pour l’exploration de la mer... Publications de circonstance Nr. 49, Kopenhagen 1908.
914.8 2) W. Valfrid Ekman: Der adiabatische Temperaturgradient im Meer. Ann. d. Hydr. usw.
1914, S. 342, . 2
3) Th. Hesselberg und H. U. Sverdrup: Die Stabilitätsverhältnisse, des Seewassers :bei
vertikalen Verschiebungen. Bergens Museums Aarboy 1914/15, Nr. 15.