42
Aus dem Archiv der Deutschen Seewarte. — 53. Bd. Nr. 5
V. Abschnitt.
Ermittlung des Zeitunterschiedes.
A. Verfahren der partiellen Korrelation.
Mit Hilfe der Korrelationsrechnung läßt sich nunmehr auch die Frage entscheiden, welcher Zeit
unterschied zwischen Oberwasser, Luftdruckgefälle, Luftdruck und deren Wirkung auf den Stau liegt.
Man kann hierbei verschiedene Wege beschreiten.
Einen überschläglichen Eindruck über die Phasenverschiebung erhält man durch Auftragung der
zeitlichen Folge zweier Größen übereinander. Bei ausgeprägten Schwankungen und genügendem Zusammen
hang beider Veränderlichen läßt sich der Zeitunterschied an der Entfernung charakteristischer Punkte
(Maxima und Minima) der beiden Reihen ausmessen. Für genauere Untersuchungen schlägt man aber
besser den rechnerischen Weg ein, der Durchschnittswerte ergibt.
Zunächst läßt sich der Einfluß der Zeit dadurch ausschalten, daß man die Zeit als Veränderliche in
der gleichen Weise einführt wie die übrigen Argumente. Berechnet man die partiellen Korrelations
koeffizienten, so werden diese durch die Größe der zeitlichen Verschiebung nicht beeinflußt 51 ). Das Ver
fahren ist praktisch, wenn man nur den Grad der Korrelation zweier Zeitreihen wissen will. Die Größe
des Zeitunterschiedes erhält man hierbei nicht. Ferner erscheint die Zeit als zusätzliche Veränderliche
in der Beziehungsgleichung, was nicht nur überflüssig, sondern auch sehr lästig ist.
B. Verfahren des Vergleichs von Koeffizienten.
1. Methode von Hayford.
Für die meisten Untersuchungen ist gerade die Größe des Zeitunterschiedes wichtig. Hayford schlägt
folgenden Weg vor 55 ): Differenziert man die Beziehungsgleichuug
58 c) Xi = &12.3... X2 + &13.24... A3 H \- K nach t, so ist
70) ^=612.3... ^ + W..^ 2 ----Ni».2 3 ..Ä
oder d X x = 612.3dX% -}- 613.24.■ • d A3 —(— - - - —{— 6i n .23... d X n
Der Einfachheit halber sei eine einzige unabhängige Veränderliche betrachtet, die (wie etwa der
Luftdruck) in durchschnittlichen Abständen von 6 Stunden gemessen wird (vgl. Fig. 11). Der zeitliche
Abstand zweier H.W. oder N.W. beträgt 12 h 25 min. Das Ansteigen von einem H.W. bis zum nächsten
ist dX l — Ah. Es sei ferner Ax' — Anwachsen des Einflusses 15—21 Stunden vor Eintritt des H.W.
bzw. N.W. Ax" dasselbe 9—15 Stunden vorher, Ax" dasselbe 3—9 Stunden usw.
Nach Fig. 11 a—d ist Ah — b (0,539 Ax" -f- Ax" -j- 0,500 A x”"), wenn keine Zeitverschiebung zwischen
Ursache und Wirkung vorhanden ist; nach Fig. 11 e—g ist A h — b (0,386 A x' + A x” -f- 0,667 A x'") bei
einem angenommenen Zeitunterschied von 5 Stunden. Im ersteren Falle ist das Verhältnis der Koeffizienten
von Ax” und Ax" gleich 0,539, im zweiten gleich 1,500 usw. Dieses Verhältnis läßt sich für jeden
Zeitunterschied vorherberechnen. Ferner ist die Summe der Faktoren der ersten und dritten Größe, sowie
der Faktor der zweiten Größe nahezu gleich 1.
Führt man jetzt Ax',Ax",--- als Unbekannte ein und ermittelt die Beziehungsgleichung:
70b)
A h = 6' A af -f 6" A x” + 6'" A x'" + ■ - -
so nimmt das Verhältnis
6'
6"
6” , 6"'
oder ^ oder ^
usw. einen bestimmten Wert an, aus dem nach obiger Auf-
stellung der gesuchte Zeitunterschied hervorgeht.
M ) Rietz-Baur a. a. O. S. 215.
w ) Hayford, Verz. Nr. 22.