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Edgar Schnitze: Die nichtperiodisehen Einflüsse auf die Gezeiten der Elbe bei Hamburg
12) k — w COS («5 — $)
d = gemessene Windrichtung
(N-Wind: 180°, E-Wind: 270°,
S-Wind: 0 H , W-Wind: 90«)
i> — wirksame Windrichtung gezählt wie <5
w = Windgeschwindigkeit in m/sek
Für die Wirkung des Windes auf dem Wasserstand sind verschiedene Annahmen getroffen worden 16 ),
die sich teils auf den Ansatz:
13) h = nk tt ' 7 )
bringen lassen, teils außerdem noch die Streichlänge l und die Wassertiefe T berücksichtigten:
13a) h = nk“-f(l,T) 18 )
wobei im einzelnen folgende Annahmen gemacht wurden:
a = 1 (Leverkinck 19 ), Doodson, Witting)
a = 1,5 (Palmen)
a = 2 (Colding 20 ), Leverkinck 21 ), Schulz, Zuidersee 22 ). Taylor 23 ))
a = 2,4 (Hayford)
f{l, T) = ^ (Colding, Zuidersee, Palmen)
f(l, T) = (Hayford)
setzt man den Ausdruck ^ ein, so erhält man für Gleichung 4 b, geschrieben in der Form von Gleichung 3a:
4d)
fl
yp, [w cos (d — $] 8
Das ist die alle Einflüsse umfassende Form der Differentialgleichung der Tideströmung.
Die Berücksichtigung von l und T ist nur bei Binnenseen durchführbar. Wichtiger ist der Wert,
welcher für a eingesetzt wird. Die geradlinige Beziehung (a = 1) ist bei allen Ansätzen angewendet
worden, die die Windwirkung auf Luftdruckunterschiede zurückführen. Dieses Verfahren wird im nächsten
Abschnitt besprochen. Es sei vorweggenommen, daß sich diese Annahme im allgemeinen als Näherung
bewährt hat. Bei großen Windstärken ist allerdings eine Abweichung festzustellen. Das geht aus Fig. 13
und 14 hervor, die die Beziehungen zwischen dem Luftdruckgefälle, das der Windstärke proportional
ist, und dem Windstau aufzeigen. Gegenüber den Annahmen a = 2 oder 2,4, die die wirklichen Ver
hältnisse richtiger erfassen, hat die geradlinige Funktion außer einer wesentlichen Vereinfachung der
Berechnung den Vorteil, daß die positiven und negativen Werte von k, die auflandigen und ablandigen
Windrichtungen entsprechen, ihr Vorzeichen auf die Werte des Staues übertragen. Dadurch ist eine ein
wandfreie Trennung der Windrichtungen nach ihrer beobachteten Wirkung möglich, während bei der
16 ) Eine übersichtliche Darstellung der Annahmen findet sich bei Thorade S. 172 ff., Verz. Nr. 45.
17 ) Bei Schulz, Verz. Nr. 44, beruht die Schlußrechnung auf dem Ansatz h — mu' 1 cos (<5 — d). Hier ist die Komponente
nicht von der Windgeschwindigkeit ic, sondern von dem Winddruck p ~ tc- genommen, also h = »p« gesetzt. Der gleiche
Ansatz findet sich bei den Berechnungen für die Zuidersee (Verz. Nr. 53). Diese Form der Abhängigkeit ist jedoch sachlich
nicht gerechtfertigt. Die Windgeschwindigkeit ist die primäre Ursache des Staues. Daher muß deren Komponente ein
gesetzt werden. Der cos muß also ebenfalls quadriert werden.
18 ) Zu etwas abweichenden Ausdrücken gelangt Palmen auf Grund von Messungen in der Ostsee (Verz. Nr. 35). Zum
Teil wird gesetzt: h = («, k -f- k 1 } ^ . zum Teil; h—n Ji h p . In einigen Gleichungen fällt T auch fort.
19 ) Leverkinck S. 44 ff., Verz. Nr. 29.
*°) Vgl. Krümmel, Handbuch Bd. 2 S. 534, Verz. Nr. 25.
il ) Leverkinck a. a. 0. S. 39.
2ä ) a. a. 0. S. 56, Verz. Nr. 53.
* 3 ) Siehe Palmin, Verz. Nr. 35.