R. Engelhardt: Untersuchungen über die Strömungen der Ostsee: Die Dichtigkeitsfläche.
3
1
gedrängt, es findet von B aus ein Abfliessen nach den Küsten zu statt. In der Mitte senken sich die Ge
wässer fortwährend und heben sich an den Rändern, hier das abfliessende Wasser ersetzend, um dann selbst
wieder nach der Mitte hin zu wandern. So entstehen zwei Stromzirkel, wie in Fig. 2. In der Niveaufläche
GG findet nur auf- oder absteigende Bewegung
statt (allerdings mit schwachen horizontalen
Komponenten begabt), oder die anliegenden
Wassertheilchen sind in Ruhe. Eine rein hori
zontale Bewegung ist dort nicht vorhanden.
Die Umwandlung der Dichtigkeitsfläche in
eine Niveaufläche durch die nach der Mitte
zu fliessenden Küstengewässer ist also infolge
dieser Zirkulation ausgeschlossen. Allein in
dieser Zirkulation liegt eine neue Gefahr für
das Bestehen der Dichtigkeitsfläche, denn durch
Mischung der verschiedenen Salzgehalte und
Temperaturen wird sich allmählich eine Uni
formität hersteilen und dadurch die Dichtig
keitsfläche mehr und mehr der Niveaufläche angepasst werden. Aber einerseits strömt fortwährend frisches
Wasser an den Küsten zu, andererseits steht die viel bedeutendere Wirkung der Windströmungen einem
derartigen definitiven Ausgleich entgegen, und da man diese beiden Faktoren als zeitlich ziemlich konstant
ansehen kann, so wird sich mit der Zeit eine allerdings nicht immer der idealen Form O'O” ()'" gleichende,
aber doch eine Dichtigkeitsfläche im Sinne der Mohn’schen Theorie herausbilden.
Prof. Mohn beschäftigt sich dann des weiteren mit den Einwirkungen, die andere Kräfte, z. B. Erd
rotation und Zentrifugalkraft, auf die horizontale Flussbewegung innerhalb der Flächen gleichen Druckes
haben. Da diese Untersuchungen jedoch keinen direkten Einfluss auf die Berechnung der Dichtigkeitsfläche
haben, so will ich sie hier übergehen und mich direkt zur Bestimmung der Grenzfläche wenden. Ich will
auch hier den Mohn’schen Ausführungen im allgemeinen folgen, obwohl es gewagt erscheinen könnte, hier
noch die parabolische Form des Querschnittes zu Grunde zu legen.
Wie schon angedeutet und leicht ersichtlich, ist die Uorizontalbewegung an der Oberfläche am grössten,
nimmt dann ab bis zur Grenzfläche, wo sie genähert Null ist, nimmt dann allmählich wieder zu, und am Grunde,
wo mit Ausnahme der nächsten Umgebung von B ja nur aufsteigende Bewegung stattfindet, ist sie wieder Null.
Das Maximum der Horizontalbewegung im Unterstrom liegt also wohl ungefähr in der Mitte zwischen Grenz
fläche und Boden. Man sieht nun leicht ein, und die Erfahrung bestätigt dies vollauf, dass unterhalb der
Grenzfläche die durchschnittliche Bewegung viel langsamer sein muss als in dem Theil über der Grenzfläche.
Die bewegten Wassermassen müssen aber oben und unten gleich sein, da sie sich gewissermaassen um einen
Punkt der Grenzfläche als Zentrum bewegen. Daraus folgt unmittelbar, dass die Flächenstücke eines Quer
schnittes über und unter der Grenzfläche im umgekehrten Verhältniss der in ihnen herrschenden Geschwin
digkeiten stehen müssen.
Bei den immerhin geringen Abweichungen der Dichtigkeitsfläche von der Niveaufläche kann man ohne
weiteres bei der Berechnung der Area eines solchen Querschnittes die beiden Flächen als zusammenfallend,
d. li. O'O" 0"' als gerade Linie betrachten. Bezeichnet dann H die Entfernung der Dichtigkeitsfläche vom
Punkte B, li diejenige der Grenzfläche von demselben Punkte, Ä und a die halben Breiten der beiden
Flächen, so ergiebt sich nach der bekannten Formel für die Quadratur ebener Kurven
ß
Inhalt = «7 = J ydx
re
der Flächeninhalt des Theiles über der Grenzfläche (gerechnet nur für einen Stromzirkel)
Die Area des Theiles unter der Grenzfläche
u
= J* ydx = ~ ah
ü