Gerhard Neumann: Eigenschwingungen der Ostsee
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bis zu einem gewissen Grade am Schwingungsvorgang beteiligt sind. Eine vollständige Begrenzung des Schwin
gungsbeckens bei der Darsser Schwelle ist demnach genau so unwahrscheinlich wie das ungehinderte Durch-
schwingcn, also eine stehende Welle bis zum Kleinen Belt. In Wirklichkeit wird die Beltsec weder dynamisch
an der Eigenschwingung des Ostseebeckens beteiligt sein, noch an irgendeiner Stelle einen vollständigen Ab
schluß bilden. Wir können aber wohl mit Sicherheit annehmen, daß die freie Schwingung an der ersten
starken Einengung des Beckens gestört wird. Die horizontale Geschwindigkeit nimmt an dieser Stelle sehr
plötzlich um das Vier- bis Fünffadie zu, um dann westlich davon ebenso plötzlich wieder abzunehmen. Die
Ursache der Störung der Schwingungen liegt wohl zum Teil in der plötzlichen Zunahme der Reibung an
dieser Querschnittsverengung. Man kann auch vermuten, daß ein Teil der Energie eine neue Schwingung mit
einem Knoten an der Einschnürung auslöst, also eine Art Buchtschwingung in der Mecklenburger und vielleicht
auch Kieler Bucht. Da aber bei den Wasserstandsschwankungen in der Beltsee dieselbe Schwingungsperiode be
obachtet wird wie bei den freien Schwingungen des Ostseebeckens und die beobachteten Wasserstandsschwan
kungen in der ganzen Beltsee ungefähr von derselben Größe sind, liegt es nahe, anzunehmen, daß die Wasser
standsschwankungen in der Mecklenburger und Kieler Bucht nur durch ein einfaches Voll- und Leerlaufen dieser
Buchten hervorgerufen werden. Auf jeden Fall wird durch den Querschnitt 4 im Laufe einer halben Schwin
gungsperiode eine gewisse Wassermenge q hindurchtreten. Wie groß diese Wassermenge sein muß, können wir,
wenigstens für die einknotige Schwingung, angenähert aus den beobachteten Wasserstandsschwankungen westlich
der Darsser Schwelle berechnen. Es wird dabei vorausgesetzt, daß der Wassertransport durch den Kleinen und
Großen Belt so gering ist, daß er bei diesen Überlegungen vernachlässigt werden kann.
Die durch den Querschnitt geschobene Wassermenge wird natürlich, je nach der Größe der Amplituden
der beobachteten Schwingung, in jedem Einzelfall verschieden sein. Maßgebend ist aber nur das Verhältnis
der wirklich hindurchgeschobenen Wassermenge zu der im reibungslosen Fall theoretisch berechneten. Setzen
wir also für Koivisto eine willkürlich gewählte Amplitude 2// 0 = 50 cm, dann wird in Gjedser 2 rj 0 = 30 cm
und westlich der Darsser Schwelle etwa 21 cm. Das Areal der Meeresoberfläche zwischen Assens und der Darsser
Schwelle (Querschnitt 4) ist nach Tab. 4 9500 km 3 . Nehmen wir in der Kieler und Mecklenburger Bucht 2 ® 0
Äri 21 cm an, dannmußdurch den Querschnitt 4 in einer halben Schwingungsperiode 9500X21X2 X10— 5 = 3,99 km 3
Wasser fließen. — Bei einer freien Schwingung zwischen dem Kleinen Belt und Leningrad müßte eine viel
größere Wassermenge durch den Querschnitt 4 strömen. In Tab. 7 a ist die Rechnung mit Amplituden durch
geführt, die unseren obigen Annahmen im Ostseebecken und im Finnischen Meerbusen ungefähr entsprechen.
Danach beträgt die durch Querschnitt 4 geschobene Wassermenge 7,357 km 3 . Sind unsere Voraussetzungen
richtig, dann können wir sagen, daß in Wirklichkeit etwas mehr als die Hälfte der theoretisch berechneten
Wassermenge durch die erste Querschnittsverengung strömt. Die horizontale Wasserversetzung beträgt dann
2 §o je-— 3,99 : 0,4074 9,8 km, und die Amplitude der Stromgeschwindigkeit wird 0,58 m/sec. Als
Grenzbedingung am westlichen Ende des Schwingungsbeckens bei Querschnitt 4 müssen wir also 2 £ 0 bzw. q 0
einführen und nach der D e f a n t sehen Restmethode die dazugehörigen Perioden bestimmen.
Es wurden nun nicht nur für den Querschnitt 4, sondern auch für die Querschnitte 3, IV, III, II, I und 0*
unter Annahme bestimmter Perioden die jeweils hindurchgeschobenen Wassermengen q berechnet (2q 0
100 cm am östlichen Ende des Finnischen Meerbusens). Das Ergebnis der Rechnung ist in Abb. 23 als Kurven
schar dargestellt. Jede Kurve gibt die Wassermenge
X
q = J 2 Vo b (x) dx
O
als Funktion der Periode T für einen der obengenannten Querschnitte, Auf der Abszisse sind die Perioden von
16 bis 31 Stunden und auf der Ordinate die dazugehörenden q-Werte dargestellt. Die Schnittpunkte der Kurven
mit der Periodenachse geben die Schwingungsdauern der ein- bzw. zweiknotigen Schwingung in einem Becken,
das durch den Querschnitt im Westen begrenzt ist, für den die Kurve berechnet ist. Die Darstellung in Abb. 23
faßt die Ergebnisse der theoretischen Berechnung zusammen und gibt eine übersichtliche Darstellung der Be
ziehung „q als Funktion von T" für die Querschnitte in der Beltsee. Dieser Abbildung können wir für irgend
eine beliebige Begrenzung des Ostseebeckens im Westen die dazugehörige Schwingungsdauer entnehmen. Wird
eine vollständige Begrenzung des Ostseebeckens bei der Darsser Schwelle (Querschnitt 4) angenommen, dann