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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, März 1939.
3. Die Messung des Austausches im Meere.
In vielen Fällen wird der tägliche Gang der Temperatur bei entsprechender
Verringerung der Amplitude wegen des großen Austausches im Meere bis zu
Tiefen reichen, die mit den elektrischen Temperaturmeßgeräten nur schwer erfaßt
werden können, Um auch hier Messungen des Wärmehaushalts durchzuführen,
muß der Austausch außer dem Temperaturgradienten in der oberen Schicht
direkt bestimmt werden. Hierfür liegen noch keine Meßgeräte vor, Eine An-
ordnung, die diesem Zwecke dient, ist in Abb, 4 schematisch dargestellt, In
einer Büchse B mit durchlöchertem Deckel und Boden sind Spiraldrähte hori-
zontal wie bei einem Austauschmesser in Luft nach Albrecht ausgespannt. Bei
dem ausgeführten Versuchsmeßgerät hatten sie einen Gesamtwiderstand von
8.5 Ohm und bestanden aus mit Seide isoliertem und mit Isolierlack überzogenem
Nickeldraht von 0.07 mm Durchmesser, Durch die Öffnungen im Deckel und
Boden kann das Wasser in vertikaler Richtung hindurchtreten, wird aber in
seiner Bewegung auf etwa den tausendsten Teil seiner Geschwindigkeit abge-
bremst, Die Lochzahl ist drei, bei 1.0 mm Durchmesser und einer Querschnitts-
fäche der Büchse von 19.5 em%, also bei einem Büchsendurchmesser von 5.0 em. —
Die Wirkungsweise des Apparates ist leicht verständlich, wenn man von der
Feststellung ausgeht, daß auch im Wasser eine Temperaturdifferenz zwischen
geheizten und ungeheizten Drähten besteht, Natürlich ist hier entsprechend der
viel höheren Wärmeleitfähigkeit des Wassers die Temperaturdifferenz bei kleiner
Heizung nur ein Bruchteil derjenigen, die in ruhiger Luft besteht, Bei Bewegung
des Wassers wird nun in ganz gleicher Weise wie bei der Bewegung der Luft
diese Temperaturdifferenz vermindert. Und zwar genügen hier schon etwa
5 em/sec, um die gleiche relative Abkühlungswirkung zu erzielen, wie sie in Luft
bei 50 m/sec eintritt, Es muß also die durch die Löcher hindurchtretende Wasser-
menge der tausendste Teil der tatsächlich sich bewegenden sein, wenn man mit
dem Wärmeleitfähigkeitsmesser die wirklich im Wasser vorkommenden Geschwindig-
keiten feststellen will. Mit Hilfe der beschriebenen Deckeldurchbohrung läßt
sich diese Bedingung erreichen, — Die Eichung dieses Apparates geschieht in
der folgenden Weise, Die von Albrecht für den Feinwindmesser bei kleinsten
Windgeschwindigkeiten eingeführte Eichung durch Aufhängung des Meßgeräts
an einem Pendel ist bei dem im Wasser messenden Gerät wegen der zu hohen
Widerstände der Flüssigkeit nicht durchzuführen, Hier wird zweckmäßig ein
anderes Verfahren benutzt, das in Abb. 5 dargestellt ist. Die Büchse mit dem
Austauschmesser ist in ein Gefäß mit Wasser gehängt, das durch eine Dreh-
scheibe in rotierende Bewegung gesetzt werden kann. Die Geschwindigkeit der
Drehung und der Abstand der Büchse vom Drehzentrum kann meßbar verändert
werden. Gegebenenfalls kann durch Schwimmkörper die genaue Drehgeschwindig-
keit des Wassers im Abstand der Büchse vom Drehzentrum bestimmt werden, —
Es erübrigt sich noch, darauf hinzuweisen, daß natürlich auch andere Empfind-
lichkeiten durch eine Änderung der Deckellochung erreicht werden können, —
Eine Eichkurve, die nach diesem Verfahren ermittelt wurde, ist in Abb 6 dar-
gestellt. Bei Änderungen der Richtung der Umdrehung ergaben sich mit diesem
Früfgerät deutlich die erwarteten zugeordneten Ausschlagsänderungen des Gal-
ranometers,
Aus den mit diesem Austauschmesser gemessenen vertikalen Wassergeschwindig-
keiten und der Häufigkeit ihrer zeitlichen Änderungen kann dann in ganz gleicher
Weise, wie dies Albrecht für den Austauschmesser in Luft angegeben hat, der
Austausch im Wasser bestimmt werden, Es ist:
A Vom et
u
wo v, die Vertikalgeschwindigkeit, t die Dauer der Beobachtung, o die Dichte
und n die in der Beobachtungszeit festgestellte Anzahl der Stöße bedeutet.
Eine schwierige Frage bei derartigen Messungen im Meere ist die Vermeidung
bzw. Herabsetzung der Korrosion, Es ist hier nur möglich, durch eine reich-
liche Lackierung der Drahtspiralen eine oft zu wiederholende Sicherung zu
schaffen. Leider verbietet sich das Einschließen der Drähte in Hülsen, wie es