Seilkopf, H.: Mittelräumige atmosphärische Strömungstypen, 
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Gestalt des Hindernisses die Ausbildung eines Stauraumes mit stark verzögerter 
Flüssigkeit vor dem Hindernis, so kann sich dort ein meist stationärer Luv- 
wirbel entwickeln. Diese aus der Grenzschichttheorie abgeleiteten Strömungs- 
vorgänge sind durch hervorragende, im Wasser-, Schlepp- und im Windkanal 
gewonnene Einzel- und Filmaufnahmen von Prandtl anschaulich belegt worden, 
Die Grenzschicht der Luft ist, der geringen Zähigkeit der Luft entsprechend, 
etwas ganz anderes als unsere bodennahe Schicht stark gebremsten Strömungs- 
materials. Denn während diese — zunächst nach dem Geschwindigkeitsprofil 
beurteilt — eine Mächtigkeit von einigen Metern bis einigen Dekametern hat, 
beträgt die Dicke der Grenzschicht der Luft der Größenordnung nach 10—*3 bis 
10—4*4m. Es verhält sich hierbei ähnlich wie mit der Reibung der Luft; die 
virtuelle Reibung ist 1000- bis 1000000 mal größer als die innere. Für die 
gebremste Bodenströmung könnte der Ausdruck virtuelle Grenzschicht oder 
meteorologische Grenzschicht gebraucht werden. 
Die vertikale Windverteilung über dem Erdboden haben L. Prandtl und 
W. Tollmien!) nach den Gesetzen der Geschwindigkeitsverteilung und des 
Widerstandes bei turbulenter Strömung unter Berücksichtigung der Änderung 
der Reibungsverhältnisse mit der Höhe abgeleitet. Die gefundene vertikale 
Geschwindigkeitsverteilung deckt sich in den unteren Luftschichten recht gut 
mit den Beobachtungsergebnissen, jedoch ist der 
Ablenkungswinkel für die Erdoberfläche zu groß 
77,59). 
ı Eine gute Übereinstimmung mit den Beobach- 
tungsergebnissen findet W. Ekman!) bei der An- 
nahme, daß die Reibungsspirale durch eine Kurve An 
ersetzt wird [Abb. 2], die aus einem unteren ge- 0 
raden Stück OA und einer logarithmischen Spirale Abb. 2 
über AB besteht. Innerhalb der untersten Schicht a 
wächst die Windgeschwindigkeit vom Wert 0 am Erdboden bis zum Werte 0A = v:, 
ohne daß die Richtung sich ändert. Für die unterste Schicht nimmt Ekman 
einen konstanten Austauschkoeffizienten u, für die darüberfließende Luft den 
Austauschkoeffizienten % an. Aus der Reibungsschicht der Luft, deren Dicke 
(Reibungshöhe) Va 
D = % I/ —  — 
O8 
ist, wird eine unterste Luftschicht abgetrennt, über die die Luft gleitend hinweg- 
strömt. Für die unterste Luftschicht an der Erdoberfläche führt Ekman die 
Bezeichnung „Skin-layer“ (Hautschicht) ein, wofür H. Thorade!?) in seinem 
Referat „Grenzschicht“ setzt. Das untere „gerade“ Stück OA ist nicht völlig 
gerade, sondern kann durch ein Stück einer logarithmischen Spirale unmerk- 
licher Krümmung ersetzt werden. Nach Ekman ist es ausreichend anzu- 
nehmen, daß dieses Stück einem Stück von der Dicke ö= 0.1 D, entspricht, wenn 
D,; die zu dem Austauschkoeffizienten us gehörende Reibungshöhe ist: 
D=% A 
| e wsin 
$ bezeichnet dann die Dicke der Grenzschicht. An ihrer Oberfläche herrscht 
V 
ein tangentialer Zug TA woraus folgt: 
singe 215 #0, Di 
DLR, A und To 
Die über die Grenzschicht hinwegströmende Luft übt nach Ekman den 
tangentialen Zug aus T = AS LE worin vo die Vektordifferenz zwischen dem 
Gradientwind G und dem Wind v% an der Oberfläche der Grenzschicht ist. Setzt 
. n w z Dr „3 6 m D, 
man beide Ausdrücke für T gleich und ersetzt = m, 80 wird D, “DxVZ und 
10) L. Prandtlu, W Tollmien, Ztsch, f, Geophysik 1924/25, S, 24. — 1) Y,W.Ekman, Mem. 
of R. Met, Soc, 1928, 8. 161. — 2) H. Thorade, A. H. 1929, S. 113, 
Zweites Küppen-Heft der Ann. d. Hydr. usw. 1936.