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Full text: 22, 1899

R. Engelhardt: Untersuchungen über die Strömungen der Ostsee: Die Dichtigkeitsfläche. 
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bedient habe und als Druckeinheit eine Atmosphäre (Atm.) gleich 760 mm Quecksilberdruck bei 0 S C. in 
45° Breite an der Oberfläche der Erde gesetzt habe. 
Der Druck von einer J m hohen Wassersäule vom spez. Gewicht 8^- ist in 45° Breite an der Erd 
oberfläche, wenn wir das spez. Gew. des Quecksilbers bei 0° C. gleich 13.5956 (log — 1.1333984) setzen, gleich 
1 
0.760 
sb 
13.5956 
= 0.096780 . S.V Atm. (log = 8.9857880) 
und 1 Atmosphäre = 1.03327 kgr = ^^^7. m Wasserdruck p. cm 2 in 45° Breite. 
8-^ 
Der Druck also, den eine beliebige Wassersäule auf ihre Unterlage ausübt, ist von den verschiedensten 
Argumenten abhängig, zuerst wieder von der Dichte oder dem spezifischen Gewicht, d. h. von Salzgehalt 
und Temperatur. Es werde zunächst, der Einfachheit halber, angenommen, diese Faktoren seien in der zu 
betrachtenden Wassersäule konstant (ich werde später die Wirkungen dieser Voraussetzung eliminiren), und 
bezeichnen wir die (abgesehen vom Druck) konstante Dichte mit S~. — Ferner wird die Veränderlichkeit 
der Gravitationskonstante mit der Breite und mit der Entfernung vom Erdmittelpunkt einen Einfluss auf 
den Druck haben, und die durch die Umdrehung der Erde hervorgerufene Zentrifugalkraft und ihre Aende- 
rung mit der Tiefe wären eventuell in Rechnung zu ziehen. Vor allem aber kommt die Höhe der Wasser 
säule für den Druck in Betracht. Indessen damit liegt ein Zirkelschluss vor, denn mit der Höhe wird sich 
die oben konstant gesetzte Dichtigkeit stetig ändern und damit wiederum der Druck. 
Es muss also zunächst untersucht werden: wie verhält sich Salzwasser gegen Druck? Prof. Mohn 
hat in seiner Abhandlung den Kompressibilitätsfaktor des Salzwassers als konstant gleich 45 X10an 
genommen. Der Verwendung dieses Werthes stehen aber im gegebenen Falle Bedenken entgegen. 
Der Werth 45X10 6 bezieht sich auf einen Salzgehalt von ca. 35 %o und konnte bei den geringen 
Aenderungen innerhalb des Nordmeeres wohl als konstant gedacht werden. In der Ostsee und ihren An 
hängseln sind die Salzgehalte durchschnittlich viel geringer und können nichts weniger als konstant gesetzt 
werden. Ausserdem soll nach Prof. Tait (s. Rep. of the Chali. Exp., Phys. a. Chem. Vol. II. Physical Pro 
perties of Water etc. S. 14 f.) die der Mohn’sehen Arbeit zu Grunde liegende Druckformel aus den „Travaux 
et mémoires du bureau international des poids et mesures“ (tome II, I). 30) nicht ganz einwandsfrei sein. 
Der Salzgehalt wechselt in den verschiedenen Gegenden und verschiedenen Schichten der Ostsee un- 
gemein rasch. Die in Betracht kommenden Tiefen sind aber verhältnissmässig gering und erreichen 200 m 
nur selten. Die tieferen Stellen sind alle kesselartig gestaltet und haben wegen ihres geringen Areals keinen 
merkbaren Einfluss auf die Vertheilung von Temperatur und Salzgehalt und auf die Lage der Grenzfläche. 
Der Druck ist also sehr gering in den untersten Schichten, wenigstens im Vergleich zu den grossen ozea 
nischen Tiefen des Nordmeeres. Da auch, wie schon gesagt, für den weitaus grössten Theil der Ostsee die 
Salinität sehr gering ist, so habe ich als Grundformel für die Kompressibilität die von Tait im oben 
genannten Werke gegebene Druckformel für frisches Wasser und niedrigen Druck angenommen. Tait giebt 
ferner das Verhältniss der Kompressibilität von Salzwasser zu der von frischem Wasser als 920:1000, oder 
an anderer Stelle 925:1000. Dies bezieht sich auf Wasser von 30 bis 35%o. Tait giebt leider keine 
genaueren Daten über den Salzgehalt seiner Wasserproben. Der Kompressibilitätsfaktor für frisches Wasser 
und niedrigen Druck ist demnach: 
fi = (520—11 p+p 1 ). IO“ 7 — 3551.10~ 9 + 31 1 .10 -9 . 
Hierbei ist noch zu beachten, dass der Druck p nach englischem System in tons per Zoll ausgedrückt 
ist; um also diese Formel für Atmosphären-Druck umzugestalten, wäre p mit 
1Q16 -0 4 6 _ 15 2 425 
13.5956.0.76.2.54 2 — 0 
zu dividiren. (Ich habe 1 ton Gewicht = 1016.046 kgr gesetzt, Tait giebt 1 ton Druck = 152.3 Atm.) 
In 100 m Tiefe, tiefer kann die Grenzfläche nicht liegen, herrscht ein Druck von ca. 10 Atm. Ich habe 
nun nach der oben gegebenen Formel, indem ich statt p den Werth p: 152.4 eingesetzt habe, den Kom 
pressibilitätsfaktor p für einen Wasserdruck von 0, 5 und 10 Atm. berechnet, und zwar für die Temperaturen 
von 0, 5, 10, 15 und 20° C. und die folgenden Werthe erhalten:
	        
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