316 Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Oktober 1941,
zusammen, Nur in diesen Fällen sagt das Vorzeichen von 2t etwas über die
Stabilität der Lage aus, Sonst liefert das vertikale Temperaturgefälle im allge-
meinen. Windfeld kein unmittelbares Stabilitätskriterium. Es gibt z. B. Felder,
die stabil sind, obwohl die potentielle Temperatur nach oben abnimmt. Nur
wenn die Luftmenge ruht, behält das Vorzeichen von 32 seine Bedeutung, Denn
dann ist es identisch mit dem von SD da die horizontalen Temperatur- und
Druckunterschiede fehlen,
Die Bedeutung der isentropen Fläche bleibt voll und ganz erhalten, Auf
ihr beginnt die Labilität, um sie wachsen die labilen Sektoren an. Die Grenze
zwischen den beiden wichtigen Stadien der Labilität ist erreicht, wenn C=0 ist.
Dann wandert die isentrope Fläche in die stabilen Sektoren. Zusammenfassend
ist zu sagen: Es gibt in jedem beliebig gelegenen geostrophischen Windfeld vier
Arten der Anordnung, je nach dem Worzeichen von
a und A +2 won.
Stabil ist die Lage nur, wenn beide positiyr sind.
Die Verhältnisse am Äquator.
Es hatte sich ergeben, daß die Labilität immer zuerst auf der isentropen
Fläche einsetzt, Daraus war geschlossen worden, daß eine stetig fortschreitende
Labilisierung zunächst zu Umlagerungen innerhalb dieser Fläche führt. Dies
wird in mittleren und hohen Breiten auch der Wirklichkeit entsprechen, Je mehr
man sich aber dem Äquator nähert, um so weniger trifft jener Schluß za. In
niedrigen Breiten mag die isentrope Fläche ganz beliebig liegen — meist liegt
sie nahezu horizontal —, die Richtung, in der sich die labilen Vorgänge bevor-
zugt abspielen, ist die Vertikale, Das hat folgenden Grund: Je näher die Lage
am Äquator, um 80 kleiner die Energiemenge, die aus einer labilen Anordnung
durch horizontale Verschiebung zu gewinnen ist. Der Gewinn pro Längeneinheit
ist bei einer solchen Verschiebung gegeben durch den Ausdruck —C. Da C
gleichzeitig mit g, gegen den Äquator hin auf Null abnimmt, bleibt am Äquator
selbst überhaupt kein Energiegewinn. Wenn also in niederen Breiten die isen-
trope Fläche nahezu horizontal liegt, so wird in ihr, trotz labiler Anordnung,
keine Umlagerung vonstatten gehen, denn die dabei frei werdende Energie reicht
nicht aus, die hemmende Reibung zu überwinden, oder anders ausgedrückt: die
durch die Reibung dissipierte Energie wäre größer als die aus der Anordnung
gewonnene, So wird, solange die labilen Sektoren nur klein sind, kein labiler
Vorgang ausgelöst, Erst wenn sie soweit angewachsen sind, daß sie schon fast
die Vertikale erfassen, kann ein hinreichender Energiebetrag aus der Anordnung
gewonnen werden, dann aber nicht durch horizontale, sondern nur durch an-
nähernd vertikale Umlagerungen,
Am Äquator — und angenähert in seiner Umgebung — hat der Energie-
gewinn den Betrag — A (4z)%, da sowohl B wie C auf Null abnehmen, Er hängt
also nur von der Höhenänderung Az des Teilchens ab. Eine labile Umlagerung
wird sich hauptsächlich in der Richtung abspielen, wo auf kürzestem Weg der
größte Energiebetrag frei wird, also in der Vertikalen, Ein horizontaler Bewe-
gungsanteil ist infolge der Reibung nur energieverbrauchend,.
_ Am Ädquator ist die stabile Lage dadurch völlig gekennzeichnet, daß
A5>0 ist. Genau besehen, trifft die Stabilität aber nur für jede Höhenänderung
zu, die Horizontale ist Indifferenzebene, Hydrodynamisch ist die Lage am
Äquator immer indifferent. Entsprechend ist auch die erste Grenzfallbedingung
B2— AC immer erfüllt, Diese Tatsache ist jedoch allein durch die besondere
geographische Lage bedingt, die Indifferenz bedeutet hier natürlich nicht, daß
sich das Feld immer auf der Schwelle zum labilen Zustand befindet, Vielmehr
ist mit A7>0 die Anordnung als durchaus stabil anzusehen. Denn in der in-
differenten Horizontalebene sorgt die Reibung für Stabilität.