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Aus dem Archiv der Deutschen Seewarte — 1899 No. G —
I. Theil.
Allgemeine Ableitung einer Diehtigkeitsfläche.
Zur Bestimmung der Diehtigkeitsfläche geht Prof. Mohn von folgenden Erwägungen aus:*)
Er denkt sich einen vertikalen Meeresdurchschnitt, der Einfachheit halber und in erster Annäherung
in parabolischer Form ABC (s. Fig. 1). Abgesehen von der Krümmung der Erdoberfläche, der ungleichen
Vertheilung des Luftdruckes und der kontinentalen Attraktion würde AC die Oberfläche darstellen, wenn
das ganze Becken mit einer durchaus homo-
thermen und liomohalinen "Wassermasse erfüllt
wäre, oder wenn wenigstens Temperatur und
^ Salzgehalt eine ganz bestimmte Funktion der
Tiefe einer dem Becken angehörigen Wasser
schicht wären. Diese beiden Annahmen werden
indes kaum je zutreffen. Angenommen jedoch, es
wäre der Fall; man kann sich dann von verschie
denen Punkten der Becken-Oberfläche Röhren
nach dem tiefsten Punkt B gelegt denken, welche
alle in B kommuniziren. Dann müsste in allen
diesen Röhren das Wasser gleich hoch (bis zur
Oberfläche AC) stehen. Da aber gewöhnlich in
der Nähe der Küsten infolge der Aussüssung
des Meeres durch Flusswasser sowie durch Temperaturerhöhung eine Dichtigkeitsabnahme stattfindet, so wird
das Wasser in den der Küste nächsten Röhren höher stehen als in den entfernteren, und die obere Grenze
des Querschnittes wird sich etwa in der Form OOO darstellen (wieder unter der Voraussetzung gleichen
Luftdruckes etc.). OOO ist dann eine Linie gleichen Druckes. Alle anderen Linien gleichen Druckes inner
halb der Fläche OBO werden in demselben Sinne wie OOO gebogen erscheinen und nur im Punkte B in
die Gerade übergehen. Dieser Zustand setzt aber ein System kommunizirender Röhren voraus. Sobald
diese verschwinden, wird sofort von den Rändern aus ein Fliessen nach der Mitte zu eintreten. Dadurch
wird in B ein Ueberdruck gegen früher erzeugt, während an den Rändern der Druck sich vermindert hat.
Die neue obere Grenze O'O" O'" ist noch immer konkav (nach oben) und, abgesehen von der ganz minimalen
Luftdruckänderung in Folge der Höhenveränderungen innerhalb der Oberfläche, noch immer eine Linie
gleichen Druckes. — In der Umgebung von B aber werden die Linien gleichen Druckes jetzt (in demselben
Siune genommen wie an der Oberfläche) konvex sein, da der Druck von der Mitte aus nach den Rändern
abnimmt. S'S"S"' sei eine solche Linie, dann muss zwischen S'S”S"' und O'O" 0'" aber einmal eine Linie
gleichen Druckes liegen, die sich als Gerade darstellt und also mit einer Niveaulinie zusammenlallt. In
Fig. 1 sei OG diese Linie und die Fläche, die in dem betrachteten Meerestheil durch 60 dargestellt wird,
die also mit einer Niveaufläche identisch sein würde, wird von Mohn die Grenzfläche genannt. Sie ist
darnach gleichzeitig Niveaufläche und auch Fläche gleichen Druckes. Unter der Voraussetzung eines kon
stanten Luftdruckes ist aber die Oberfläche auch eine Fläche gleichen Druckes. Man kann also, wenn man
den Salzgehalt und die Temperatur einer beliebigen, auf der Grenzfläche stehenden, vertikalen Wassersäule
und die Lage der Grenzfläche selbst kennt, berechnen, wie weit die Oberfläche dieser Wassersäule von der
Grenzfläche entfernt ist. Die graphische Darstellung dieser Entfernungen, bezogen auf die Grenzfläche oder
eine beliebige andere Niveaufläche, giebt das Bild der Dichtigkeitsfläche.
Aber diese Fläche, die infolge des stetigen Fliessens nach der Jütte sich ändern muss, würde sehr
bald die Einsenkung in der Mitte überwunden haben und sich selbst als Niveaufläche darstellen. Indessen
durch den über B herrschenden grösseren Druck wird am Grunde das Wasser nach den Rändern hin
*) Ich habe mich hier ganz den Ausführungen Mohn's angeschlossen, obwohl in den erwähnten Abhandlungen der
mathematische Beweis für das thatsächliche Vorhandensein einer Fläche von den Eigenschaften der Grenzfläche nicht er
bracht ist. Da mir die mathematische Formulirung nach den hydrodynamischen Gesetzen sehr schwierig und zeitrauhend
erscheint, so habe ich nicht versucht, sie zu erbringen und kann für ihre Berechtigung nur die Autorität des Herrn Prof.
Mohn hier anführen.