Ann. d. Hydr. usw., LXVII Jahrg. (1939), Heft III.
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Über Meßmethoden des Wärmehaushalts des Meeres.
Von F, Albrecht, Potsdam, und F, Becker, Aachen,
(Hierzu Tafel 12 mit Figuren 1 bis 10.)
Eine eingehende Untersuchung des Wärmeumsatzes an der Meeresoberfläche
ist eigentlich von allen Forschern, die sich mit dem Problem der Verdunstung
des Meeres beschäftigten, vorgeschlagen oder — wenigstens in großen Zügen —
durchzuführen versucht worden. Es seien hier vor allem die Namen Wüst,
W. Schmidt und Sverdrup genannt. Hierbei wurde im wesentlichen an die
Ermittlung der Meeresverdunstung durch die Messung des Temperatur-, Feuchtig-
keits- und Windgradienten nach der Höhe in unmittelbarer Nähe der Meeres-
oberfläche gedacht. In Anlehnung an Sverdrupsche Überlegungen und bisher
von Wüst gesammeltes Beobachtungsmaterial kann das Verfahren so durch.
geführt werden, daß aus der Anderung der Windgeschwindigkeit die Größe des
Austausches, und aus der Größe des Austausches in Verbindung mit dem
Feuchtigkeitsgradienten die Verdunstung ermittelt wird. Es hat nun stets gewisse
Schwierigkeiten, den Austausch in Luft hinreichend genau aus Messungen des
Windgeschwindigkeitsgradienten zu bestimmen. Im folgenden sollen daher Meß-
verfahren betrachtet werden, die eine Kontrolle der hier genannten Bestimmungs-
methode der Meeresverdunstung ermöglichen, Es ist dies die Bestimmung des
Wärmehaushaltes der Meeresoberfläche mit den Meßgeräten, die von Albrecht
zum Gebrauch über Festlandoberflächen entwickelt wurden. Eine Anwendung
dieser Apparaturen über Wasser erfordert naturgemäß eine sinnvolle Umarbeitung,
die Gegenstand dieser Abhandlung sein soll.
Die Gleichung des Wärmeumsatzes der Erdoberfläche ist gegeben durch die
Beziehung: S=WALANV,
wo S den Strahlungsumsatz, W_die im Wasser umgesetzte Wärmemenge, L die
zwischen Wasser und Luft ausgetauschte Wärme und V die durch Verdunstung
verbrauchte Wärme bedeutet, Von diesen Größen läßt sich zunächst S mit dem
Albrechtschen Strahlungsumsatzmesser unmittelbar messen, W,L und V be-
nötigen zu ihrer Messung der Gradienten von Temperatur und Feuchte in der
Luft und der Temperaturen im Wasser. In vielen Fällen wird eine unmittelbare
Messung des Austausches A wenigstens im Wasser zur Bestimmung von W= A
{T, — T;) kaum zu umgehen sein. Hierin bedeutet ce die Wärmekapazität, T,
die Temperatur an der Oberfläche und T, die in der Tiefe. — Bei den Größen
L und V kann man am ehesten auf die unmittelbar getrennte Messung von L
und VY verzichten und dafür lediglich das Verhältnis L/V bestimmen, das pro-
portional dem Verhältnis der Gradienten der Lufttemperatur AT und der spe-
zifischen Feuchte bzw. mit großer Annäherung auch des Dampfdrucks 4e gesetzt
werden kann: L 1
7 = 5 4T/4e 7
Dies Verfahren ist von Haude bei seinen Messungen in der Wüste Gobi im
Jahre 1931 auf Anregung von Albrecht und unabhängig hiervon von Sverdrup
bei der Ermittlung des Wärmehaushalts eines Spitzbergengletschers im Jahre 1935
angewendet worden,
Für die Messung von W genügt es grundsätzlich, in verschiedenen Tiefen
mit einer hinreichenden Empfindlichkeit den täglichen Gang der Wassertempe-
raturen zu bestimmen. Tatsächlich ist die hieriür nötige Empfindlichkeit von
etwa 100 Skt für 1° Celsius auch mit Widerstandsthermometern und den üblichen
Galvanometern durchaus zu erreichen. So gilt es zunächst einmal festzustellen,
bis zu welchen Tiefen der tägliche Gang der Wassertemperaturen hinabreicht.
Die Bestimmung von W ist dann recht einfach, indem man, wie im Erdboden,
die Tautochronen für einen bestimmten Zeitpunkt zeichnet, die Fläche zwischen
zwei in Abständen von einer oder zwei Stunden gemessenen Tautochronen ermittelt
and mit der Wärmekapazität, die praktisch der Einheit gleich ist, multipliziert. —
Ann. d. Hydr. usw. 1939, He III.
