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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Juni 1924,
Kleinere Mitteilungen.
1. Zur Darstellung der mittleren Luft- und Meeseresströmungen. Für
eine ausreichende Darstellung der mittleren Bewegung von Wasser und Luft ist
die Berechnung und graphische Wiedergabe folgender Faktoren notwendig:
1. Die mittlere Stromrichtung, 2. die mittlere Stromgeschwindigkeit in dieser
Richtung, 3. die Beständigkeit der Strömung, 4, die durchschnittliche Strom-
stärke überhaupt, berechnet ohne Rücksicht auf die Richtung, 5. die (prozentische)
Häufigkeit der im Laufe der Beobachtungszeit vorgekommenen verschiedenen
Richtungen, 6. die mittlere Geschwindigkeit in diesen einzelnen Richtungen,
Solange die Zahl der Beobachtungen unzureichend ist, muß diese schließlich zur
Beurteilung der Sicherheit des Ergebnisses angegeben werden.
Die unter 1 und 2 genannten Stromelemente sind vektoriell berechnet
unter Zugrundelegung der Vektoreigenschaft der Luft- bzw. Wasserbewegung;
diese. Werte geben also die Versetzung der Luft- bzw. Wassermassen nach
Richtung und Stärke. Im Gegensatz hierzu ist die aus 5 zu entnehmende „vor-
herrschende“ Strömungsrichtung gefunden ohne Rücksicht auf die Stärke und
die unter 4 genannte Strömungsgeschwindigkeit ohne Rücksicht auf die ver-
schiedenen Richtungen ‘der einzelnen Beobachtungsfälle, 2 ist die vektorielle
(geometrische), 4 die skalare (arithmetische) mittlere Geschwindigkeit. Als
Quotient von 2 und 4, also durch Division des vektoriellen durch das skalare
Geschwindigkeitsmittel ergibt sich das unter 3 genannte Element der Strömungs-
beständigkeit. Letztere schwankt zwischen 0 und 1; sie ist = 0, wenn die
einzelnen Stromrichtungen in der betrachteten Zeit so gegensätzlich waren, daß
die resultierende Gesamtversetzung = 0 wird, sie ist = 1, wenn die Strömung
immer dieselbe Richtung hatte. Der Einfachheit halber wird die Beständigkeit
am besten in Prozent ausgedrückt.
Eine mittlere Strömung kann auf die verschiedenste Weise zustande
kommen, sie kann während des Beobachtungszeitraumes etwa stationär so vor-
handen, sie kann aber auch. den größten und mannigfaltigsten Schwankungen
unterworfen gewesen sein. Die Beständigkeit gibt das streng definierte Maß
dieser Schwankungen; die Darstellung dieses sehr wichtigen Stromelementes ist
unerläßlich. Allgemein gibt ja in der Meteorologie und Ozeanographie erst
Mittelwert und Variabilität eine ausreichende Vorstellung. Die Beständigkeit
gibt das quantitative Maß; um eine Vorstellung von der Art der Streuung zu
bekommen, ist die Kenntnis der Faktoren 5 und 6 notwendig, also der Häufig-
keit und Geschwindigkeit der einzelnen verschiedenen Richtungen,
Die Faktoren 1 und 2 geben der Größe nach die Richtung und Stärke
der mittleren Strömungen, die Faktoren 3—6 sagen das Erforderliche aus über
den Charakter der Strömungen. Bei Angabe dieser 6 Faktoren ist der not-
wendige unmittelbare Vergleich möglich zwischen der mittleren Versetzungs-
richtung und der aus 5 sich ergebenden „vorherrschenden“ Richtung. Beide
werden, besonders wenn die Strömung stark und beständig ist, gut überein-
stimmen; jedoch können bei schwacher oder sehr unbeständiger Strömung diese
Richtungen durchaus verschieden sein. In extremen Fällen kann vielleicht die
resultierende Versetzungsrichtung niemals so im konkreten Einzelfall verwirklicht
gewesen sein, so daß sie nur ein Rechenergebnis darstellt. — Notwendig ist
auch, um falsche Vorstellungen zu vermeiden, ein unmittelbarer Vergleich
zwischen der vektoriell berechneten und der skalar gemittelten Geschwindigkeit.
Denn Gebiete mit gleicher Versetzungsgeschwindigkeit können, wie schon betont,
ihrem Charakter nach gänzlich verschieden sein dadurch, daß das eine eine
starke, aber sehr veränderliche, das andere eine schwache, aber sehr beständige
Bewegung hat. Und schließlich ist die Angabe der Zahl der Beobachtungen er-
forderlich, einmal zur relativen Beurteilung der Sicherheit der Ergebnisse, dann
auch, weil die Beständigkeit ihrem absoluten Wert nach eine Funktion der Zahl
der Fälle ist,
. Bei der graphischen Darstellung müssen also, wenn man ein vollständiges
Bild der Luft- und Meeresströmungen geben will, die obigen 6 Faktoren (und