Defant, A: Das Druck- u. Stromfeld in Stromsystemen u, ihre Wechselbeziehungen zueinander. 235
Die erste Arbeit Rossbys!) in dieser Reihe weist zunächst auf die Bedeutung
der seitlichen Vermischungs- (Turbulenz-) Prozesse für die obigen Erscheinungen
hin. Er analysiert den Fall, daß eine gerade parallele Strömung die Erde in
einer gegebenen Breite umkreist, so daß stets völlige Symmetrie in bezug auf die
Erdachse besteht, Leichter
jst es vielleicht, den Fall
giner geradlinigen Strömung
in einem homogenen, inkom-
pressiblen Medium mit der
Dichte o, das einer Rotation
um eine. senkrechte Achse
unterliegt, zu untersuchen.
Infolge der seitlichen Tur-
bulenz, durch die die Be-
wegung auf die benachbar-
ten, früher ruhigen Wasser-
massen übergreift, kann die
Breite des Stromes nicht
konstant bleiben; bei Kon-
stanz des Bewegungsmomen-
tes‘ muß infolge Zunahme
der bewegten Masse die Ge-
schwindigkeit der Strömung
im Kern abnehmen. Wenn
keine Rotation vorhanden Ab. 1
ist, kann man durch leichte Aufeinanderfolgende hwindiekeitsprofile in ei
Übertragung von W. Toll- tr0Br der OK Park CB ie am
miens experimentell vor- suhende: Wassermasse eindringt,
züglich gestützten Theorie b) Dazugehörige Profile der Wasseroberfläche (in erster
des zweidimensionalen Frei- Annäherung).
strahles die aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitsprofile im Strome bestimmen
(Abb, 1a), Querbewegungen kommen im Hauptstromgebiet in diesem Falle nicht vor,
ebenso ist auch keine Veranlassung vorhanden, daß die Wasseroberfläche irgend-
welche Änderung erfährt, sie bleibt eben, die Wassertiefe D konstant. Da die Scher-
krälte z in der ruhenden, die Strömung umgebenden Flüssigkeit verschwinden, und
+ x
das Bewegungsmoment des ganzen Stromes konstant bleibt, muß aD [ udy = const
— BD
sein, und die Flächen unter den in Abb, 1a angegebenen Geschwindigkeitsprofilen
sind deshalb gleich,
Man kann annehmen, daß, wenn nun das System mit konstanter Winkel-
geschwindigkeit rotiert, die Wirkungen der Diffusionsprozesse nach rechts und
links im rotierenden System nicht anders sein werden als im ruhenden, und die
gleichen Geschwindigkeitsprofile der Abb. 1a auch in diesem Falle gelten. Das
kann nur richtig sein, wenn keine bedeutenden Querverschiebungen von Massen
eintreten, und die Scherkräfte von der Rotation unabhängig sind, Nimmt man
außerdem an, daß der Vorgang der seitlichen Turbulenz so langsam vor sich
geht, daß in jedem Augenblick dynamisches Gleichgewicht zwischen Druckgradient
und ablenkender Kraft der Rotation herrscht, dann können wir einfach aus dieser
Wechselbeziehung die aufeinanderfolgenden Profile der freien Flüssigkeitsober-
HNäche berechnen, Denn, wenn f-==2 wsing ist, muß stets fu == Et und es
wird: u = A Abb. 1b gibt diese aufeinanderfolgenden Oberflächenprofile,
die den Geschwindigkeitsprofilen der Abb, 1a entsprechen.
Man erkennt aber sofort, daß die früher gemachte Voraussetzung fehlender
Massentransporte in der Querrichtung hier nicht erfüllt ist. Die Querprofile der
5 C.G. Rossby, On the mutnal adjustment of pressure and velocity distributions in certain simple
current systems „Journal of mar, res, Vol. I, 1937—38, 8. 15.
Kar A
