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Aus dem Archiv der Deutschen Seewarte. — 46. Bd. Nr. 8.
Die resultierende Kugelzahl beträgt daher }' 1.08 * 2 + 2.82* =r 3.0 in der Richtung 250° (denn (— 2.82): (—1.06)
= tg 250°); da die tatsächliche Anzahl der Kugeln = 7 war, so konnte die Geschwindigkeit im Verhältnis
7 :3 übertrieben sein. Man sieht, daß es auch beim Ekman-Merz-Strommeser nötig ist, die Streuung zu
berücksichtigen. Der Einwurf, daß die Streuung ja auch von den Schwankungen der Magnetnadel her
rühren kann, ohne daß gerade der Strommesser zwischen verschiedenen Richtungen gependelt hätte,
mußte natürlich mit Hilfe der Aufzeichnungen des Libellenstrommessers in jedem Falle geprüft werden.
Jede einzelne beobachtete Strömung wurde in eine Nordkomponente v und eine Ostkomponente u
zerlegt, wodurch sich zwei Reihen von Werten ergaben, die, als Funktion der Mondzeit graphisch dar
gestellt, zwei Kurven lieferten, wie dies Taf. 1, Nr. 7 am Beispiel der Springtidebeobachtungen auf
1 m Tiefe erläutert 1 ). Werte, die wegen zu starker Streuung, beträchtlicher Kursschwankungen des
Schiffes oder anderer Gründe zweifelhaft erscheinen, sind durch Einklammern kenntlich gemacht und
beim Zeichnen der Kurve nötigenfalls unberücksichtigt geblieben. Schon diese Darstellung ermöglicht
eine, wenn auch rohe Vorstellung von den Bewegungen eines Wasserteilchens, wenn man nämlich stünd
liche Werte der Geschwindigkeitskomponenten aus den Kurven entnimmt und daraus die Resultierenden
bildet. Setzt man die Resultierenden aneinander, wie es in Taf. 2, Nr. 8 in kleinerem Maßstabe geschehen
ist, so kann man unter der etwas rohen Annahme, daß die Geschwindigkeiten eine Stunde annähernd
konstant bleiben und sich dann sprunghaft ändern, in der Abbildung auch den Weg eines Wasserteil
chens erblicken; die Zeichnung unterscheidet der Deutlichkeit halber die einzelnen Tiden durch ver
schiedene Bezeichnung und Bezifferung von 1 bis 6. Aus der Abbildung leuchtet ohne weiteres ein,
daß sie a) periodische Versetzungen oder Tideströme, b) dauernde Versetzungen oder Restströme, c) Be
obachtungsfehler enthält, und es entsteht die Aufgabe, diese drei Anteile von einander zu trennen.
§ 6. Harmonische Analyse.
Berechnungder Fourier-Reihe. Eine harmonische Analyse nach den Perioden der flut
erzeugenden Gestirne 2 ) konnte bei der Kürze der Beobachtungszeiträume — im besten Falle 6 Tiden —
nicht in Frage kommen. Andrerseits hätte eine bloß graphische Mittelbildung manche Einzelheiten
unterdrückt, und es empfahl sich daher der Versuch, durch eine einfache harmonische Analyse, be
stehend in Entwicklung nach einer Fourier-Reihe, tiefere Einblicke in die drei genannten Anteile:
Tidestrom, Reststrom, Beobachtungsfehler, zu gewinnen. Zur Vereinfachung des Rechenverfahrens wur
den nicht die ursprünglichen Beobachtungen unmittelbar benutzt, sondern die aus unausgeglichenen,
also von etwa vorgefaßten Meinungen freien Darstellungen, wie in Taf. 1, Nr. 7, sich für jede volle Mond
stunde ergebenden Ordinaten, womit als Ausgangspunkt der Berechnung eine Reihe gleich-abständiger
Werte a 19 a 2 , a 3 . . . für die Ost-, und b x , b 2 , b 3 . . . für die Nordkomponente gewonnen waren, je 12 für
einen halben Mondtag.
Die Fouriersche Reihe wurde bis zum sechsten periodischen Glieds fortgesetzt; vielleicht
hätte in einzelnen Fällen noch eine Berechnung der achteltägigen Tide gelohnt, aber das waren Aus
nahmen; auch auf das fünfte Glied konnte verzichtet werden. Nennt man die Ostkomponente u, die
Nordkomponente v, so ist zu setzen
u = U 0 -f- Ui cos (ot —•«,) -|- U 2 cos (2ot —■ a 2 ) -j- TJ 3 cos (3ot — a 3 ) L U 4 cos (4at — aß) -f- TJ 6 cos (6<jt — a 6 )
v = V 0 + Vj cos (ot — ß t ) + V, cos (2ot — ß 2 ) -f V 3 cos (2ot — ß :i ) 4- V 4 cos (4ot — ßj + V 0 cos (6at — ß 6 )
*) Dies Verfahren wurde bereits von der Internationalen Kommission für Meeresforsohung ein geschlagen.
S. Bull. Hydrogr. Juli 1910—Juni 1911, Gons. Perm. Int. Expl. de la Mer, Kopenhagen, Kontinuierliche hydrogr.
Beob. in der Nordsee, S. 53.
2 ) Vgl. B. Eanschelbach, Harmonische Analyse der Gezeiten des Meeres. A. d. Arch. d. Deutschen
Seewarte XLII, Nr 1, Hamburg 1924. Hr. Dr. Rauschelbach hatte die Freundlichkeit, Verf. verschiedentlich durch
Anregungen zu unterstützen.