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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Juni 1939,
Während die Friesenlandkurve annähernd mit den für die Beaufort-Grade
international festgesetzten Mittelwerten zusammenfällt, liegt die Meteorkurve
bedeutend höher; d. h. auf der „Friesenland“ wurde Windstärke 5 geschätzt,
wenn der Windmesser 8,6 m/sec anzeigte, auf dem „Meteor“ erst, wenn 12.8 m/sec
zemessen wurden, Dabei muß erwähnt werden, daß die Aufzeichnungen des
Windmessers auf der „Friesenland“ erst nach der Rückkehr nach Hamburg aus-
gewertet wurden, so daß die Schätzungen nicht während der Fahrt den Angaben
des Windmessers angepaßt werden konnten, .
Der Unterschied zwischen der Meteor- und der Friesenlandkurve muß darauf
beruhen, daß nach verschiedenen Maßstäben geschätzt wurde, Die Petersen-Skala
war zZ, Z. der Meteorexpedition noch nicht aufgestellt,
Beziehungen zwischen gemessenem Wind und Gradientwind,
Die für die Flugberatungen nachteilige Unsicherheit, welche Windgeschwindig-
keit einer in Besufort-Graden erfolgten Schätzung zuzuordnen ist, besteht dem-
nach fort. Wenn jedoch bekannt ist, in welchem Verhältnis die Windgeschwindig-
keit an der Meeresoberfläche zu dem aus der Wetterkarte ablesbaren Gradientwind
steht bzw. in welcher Höhe der Gradientwind erreicht wird, so wäre damit eine
Windangabe unabhängig von den Schätzungen möglich.
Für die Aufstellung einer Beziehung zwischen Gradientwind und gemessenem
Wind kamen nur jene Fälle in Frage, bei denen der Druckgradient in der Wetter-
karte eindeutig bestimmt werden konnte. Beobachtungen, die innerhalb der
letzten einen Hoch- oder Tiefdruckkern umschließenden Isobare oder in der Nähe
einer Schleifzone gemacht wurden, schieden hierbei aus, So stehen für Kalt-
luft 4, für Warmluft 3 Messungen zur Verfügung, Die Werte wurden für diese
4 bzw. 3 Fälle gemittelt und sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Tabelle 1. Mittlere Windgeschwindigkeit in m/sec, Demnach herrscht in Warm-
AA - luft an der Oberfläche ungefähr
Ne 100m | 200m |Gradient- ] die halbe Gradientwindgeschwin-
äche wind . .
A ram — = = digkeit, und der volle Betrag
Warmluft .. | 8.0 | 115 14.5 15 * wird in 200 m erreicht, Bei Kalt-
Kaltluft_. 150__ 125 | 120 | 14 luft wäre nach Tabelle 1 an
der Oberfläche nahezu ÖGradientwind, und darüber fände eine geringe. Ab-
nahme statt,
Wenn man diese aus so wenigen Messungen gewonnenen Werte auch nicht
als quantitativ gesichert betrachten kann, so wird man sich doch nicht weit von
den wirklichen Verhältnissen entfernen, wenn man den darin zum Ausdruck
kommenden Unterschied zwischen Kaltluft- und Warmluftströmung als richtig
ansieht, Die Erfahrungen, die sich aus der Kurshaltung der Fiugzeuge ergeben
haben, sprechen wenigstens dafür, daß Tabelle 1 diesen Unterschied richtig
wiedergibt, .
Der Einfluß, der Reibung.
Die geringe Änderung der Windgeschwindigkeit mit der Höhe in Kaltluft
mag zunächst ebenso verwunderlich erscheinen wie die starke Bremsung einer
Warmluftströmung an der Oberfläche, Letztere besitzt in den untersten Schichten
nur den halben Betrag der Gradientwindgeschwindigkeit, trotzdem sie als ther-
misch stabile Schichtung „entzahnt“ sein und daher geringen Energieverlust
durch Reibung erleiden sollte. .
Die Erklärung dürfte in einer Betrachtung des Energieumsatzes zu suchen
sein. Der Festlegung des Begriffs Gradientwind entsprechend stammt seine kine-
tische Energie aus der potentiellen Energie des Druckfeldes; diese ergibt sich
aus dem horizontalen Druckgradienten:
ee = 2a rain ge.
Bei einem Vorstoß kalter Luft über warmes Wasser wird aber zu der — in
der Horizontalen bestimmten — potentiellen Energie des Druckfeldes infolge
der Labilisierung noch ein neuer Betrag an. potentieller Energie — in der
Vertikalen gesehen — hinzutreten. Diese zusätzliche potentielle Energie, die