Ann. d. Hydr. usw., LI. Jahrg. (1923), Heft IX.
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Über die Beziehung zwischen Gradient, Wind und Strom
im Nordatlantischen Ozean ©.
Von Dr. E. Koch, Hamburg, Deutsche Seewarte.
J. Die theoretischen Unterlagen und das zugrunde liegende Beobachtungsmaterial.
Ist die Luftdruckverteilung bekannt, so läßt sich daraus theoretisch die
von dieser Luftdrucklage zu erwartende Windrichtung und -stärke sowie weiter-
hin die von diesem Winde abhängige Triftströmung zahlenmäßig berechnen,
Die Windrichtung ergibt sich nach der von Guldberg und Mohn?) aufgestellten
Formel tg a = Zu, wo @ den Ablenkungswinkel?) von der Richtung des
Gradienten (auf der Nordhalbkugel nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links),
@ die geographische Breite, @ die Winkelgeschwindigkeit der Erde und k den
Reibungskoeffizienten (= 0.000035 für das offene Meer) bedeuten. Zur Be-
rechnung der Windstärke eignet sich die von Wegemann*) gefundene Beziehung
a:w=—C-C0S&, wo a den Isobarenabstand in km für je 1 mm Barometerdifferenz,
w die Windstärke in m/sec, c eine Konstante (== 2164) und @x den normalen Ab-
lenkungswinkel bedeuten. Der vom Wind erzeugte Strom zeigt im freien, tiefen
Ozean an der Meeresoberfläche nach Ekman®°) eine Abweichung von 45° von
der Windrichtung (auf der Nordhalbkugel nach rechts, auf der Südhalbkugel
nach links),
In vorliegender Arbeit soll nun für das Gebiet des Nordatlantischen Ozeans
zwischen 20°—50° N-Br. untersucht werden, wie die aus der Luftdrucklage theo-
retisch zu erwartenden Werte für Winde und Strömungen sich zu den wirklich
beobachteten verhalten, und welche Beziehungen dabei zutage treten.
Als Ausgangspunkt für die nach obigen Angaben theoretisch zu berech-
nenden Winde und Triften dienen die von Defant®) herausgegebenen neuesten
Veröffentlichungen über die Luftdruckverhältnisse des Nordatlantischen Ozeans.
1) Auszug aus einer gleichnamigen Dissertation, Münster i. W. 1920.
2) C. M. Guldberg und H Mohn, Über die gleichförmige Bewegung der horizontalen Luft-
ströme. Zeitschr. d. österr. Ges. f. Met 1877, S_ 49.
3) Da später mehrfach auf. die Theorie des Ablenkungswinkels zurückgegriffen werden muß,
so sei hier die Formel ausführlicher diskutiert. Aus der Formel ergibt sich eine Abhängigkeit des
Ablenkungswinkels erstens von den Reibungswiderständen. Der Winkel wird kleiner, wenn diese
wachsen, .er ist daher groß auf dem Meer und kleiner auf dem Lande. Zweitens ist der Ablenkungs-
winkel. eine Funktion der geographischen Breite, indem er mit der Annäherung an den Aquator kleiner
und kleiner und dortselbst gleich Null wird, Drittens ist der Ablenkungswinkel in der Zyklone etwas
2 w-8in d + X
größer als in der Antizyklone. Die ausführlichere “Formel heißt nämlich tg « = TE
(v = Windstärke, r = Radius der Windbahn). Der zweite Summand im Zähler ist positiv bei zyklo-
nalen Bewegungen, da dann Fliehkraft und ablenkende Kraft der Erdrotation gleich gerichtet sind.
Für geradlinige Isobaren vereinfacht sich die Formel zu tg &« = Ba, weil dann T = co ist.
— Außerdem gilt für ungleichförmige Bewegung (siehe A. Sprung, Lehrbuch der Meteorologie.
Hamburg 1885. S. 116), daß der Ablenkungswinkel bei zuhehmender Geschwindigkeit etwas kleiner,
bei abnehmender etwas größer ist als bei entsprechender gleichförmiger Bewegung.
4) G. Wegemann, Erweiterung des barischen Windgesetzes, Ann, d. Hydr. usw. 1904, S, 412.
5) W. Ekman, On the influence of the earths rotation on ocean currents. Ark. f. Mat., Astr.
och Fys. Stockholm 1905—06, Bd. 2, Nr. 11. Siehe auch W. Ekman, Beiträge zur Theorie der
Meeresströmungen. Ann. d. Hydr. usw. 1906, S. 423.
6) A. Defant, Die Verteilung des Luftdrucks über dem Nordatlantischen Ozean und den
anliegenden ' Teilen des Kontinents auf Grund der Beobachtungsergebnisse der 25jährigen Periode
1881—1905. Denkschr. d. Akad. d. Wiss., Math.-Naturw. Kl., 93. Bd., Wien 1916, Uber die Güte
des darin niedergelegten Materials sagt Defant S. 54: „Stehen später einmal Beobachtungen zur Ver-
fügung, die sich über eine längere Zeitspanne erstrecken, so werden sich vielleicht die absoluten Werte
etwas ändern, das Bild der Luftdruckverteilung, die Form der Isobaren wird jedoch
nicht merklich anders ausfallen.“
Ann. d. Hydr. usw. 1923, Heft IX.
