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1.
Summary This paper deals with the results obtained from temperature measurements within a range of 50 cm above and about 6 cm below the water surface. These observations were carried out on small pools in the tide lands around the island of Neuwerk in summer 1950 with the so called pan or knitting needle thermometer, a thermometer whose mercury bulb is replaced by a long and very thin-walled tube allowing the mercury to quickly adapt to fluctuations of temperature.
Mesures de la température effectuées près de la surface de l'eau
Résumè On expose les résultats des mesures de la température effectuées entre l'altitude de 50 cm au dessus de la surface d'une part et la profondeur de 6 cm environ au dessous de la surface d'autre part. Ces observations qui ont été faites dans des flaques de marée des bas fonds aux alentours de l'île de Neuwerk en été 1950 furent exécutées avec un thermomètre à aiguille à tricoter. L'originalité de cet instrument réside dans la forme de la cuvette de mercure, tube long à paroi mince qui assure une vite adaptation du mercure à la température du milieu environnant.
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2.
Summary For the reason of the 50th anniversary of the Wingst Geomagnetic Observatory of the Deutsches Hydrographisches Institut celebrated on the 30th April 1988, the development of this Observatory and its activities on the background of the social and scientific occurrences during the last 50 years are presented. Contributions of the Observatory to theKp index, the research about the North German conductivity anomaly, geomagnetic measurements at sea, and the application of proton magnetometers as well as other geomagnetic instruments are described.
Einige Bemerkungen zur Geschichte des Erdmagnetischen Observatoriums Wingst in den ersten 50 Jahren
Zusammenfassung Aus Anlaß des 50jährigen Bestehens des Erdmagnetischen Observatoriums Wingst des Deutschen Hydrographischen Instituts am 30. April 1988 werden die Entwicklung dieses Observatoriums und die dort getane Arbeit vor dem Hintergrund der gesellschaftlichen und wissenschaftlichen Ereignisse von 1938 bis 1988 dargestellt. Beiträge des Observatoriums zur planetarischen KennzifferKp, zur Forschung an der norddeutschen Leitfähigkeitsanomalie, zu erdmagnetischen Messungen auf See und zur Anwendung der Protonenmagnetometer sowie anderer erdmagnetischer Instrumente werden beschrieben.
Quelques remarques sur les cinquante ans d'histoire de l'observatoire géomagnétique de Wingst
Résumé Le développement et les activités de l'observatoire de géomagnétisme du Deutsches Hydrographisches Institut à Wingst sont évoqués à l'occasion de son cinquantenaire, sur la toile de fond constituée par les évènements sociaux et scientifiques du demi-siècle qui vient de s'écouler.Les contributions de l'observatoire à la détermination du coefficientKp, utilisé pour décrire l'activité géomagnétique de la planète, les recherches relatives à l'anomalie de conductivité en Allemagne du Nord, les mesures de magnétisme à la mer ainsi que les applications des magnétomètres à protons et d'autres appareils de mesures géomagnétiques sont également décrites.
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3.
Résumé Nous observons fréquemment à l'aide de stations longues périodes de l'I.P.G. de Paris, une phase sismique S a arrivant en tête de l'onde de Love et dont la période est de 30 à 40 s. L'analyse, par filtrage multiple nurnérique, de 44 enregistrements de séismes superficiels nous permet de dégager le caractère spécifique de la composanteSH du mouvement au sol au passage de l'ondeS a et de remarquer que son mode de propagation peut s'expliquer par l'interférence des premiers harmoniques de l'onde de Love; la confrontation de l'amplitude observée pour la phaseS a avec des résultats théoriques portant sur le niveau d'excitation des harmoniques de l'onde de Love est satisfaisante, même pour des foyers superficiels.La proximité des courbes de vitesse de groupe de ces harmoniques entre 30 et 40 s ne permettant pas de séparer les différents modes lors de l'analyse de l'onde en une ou deux stations, nous montrons la nécessité d'accroître la connaissance de la forme spatiale de l'onde et de développer des methodes fines d'analyse en nombre d'onde, en vue d'un apport d'informations sur l'asthénosphère et le manteau supérieur.  相似文献   

4.
Résumé On commence par définir le creusement et le comblement d'une fonctionp(, t) du tempst et des points (, ) d'une surface régulière fermée en se donnant, sur cette surface, un vecteur vitesse d'advection ou de transfert tangent à . Le creusement (ou le comblement) est la variation dep sur les particules fictives se déplaçant constamment et partout à la vitesse , A chaque vecteur et pour un mêmep(, ,t) correspond naturellement une fonction creusementC (, ,t) admissible a priori; mais une condition analytique très générale (l'intégrale du creusement sur toute la surface fermée du champ est nulle à chaque instant), à laquelle satisfont les fonctions de perturbation sur les surfaces géopotentielles, permet de restreindre beaucoup la généralité des vecteurs d'advection admissibles a priori et conduit à des vecteurs de la forme: , oùT est un scalaire régulier, () une fonction régulière de la latitude , le vecteur unitaire des verticales ascendantes etR/2 une constante. Ces vecteurs sont donc une généralisation naturelle des vitesses géostrophiques attachées à tout scalaire régulier. Dans le cas oùp(, ,t) est la perturbation de la pression sur la surface du géoïde, le vecteur d'advection par rapport auquel on doit définir le creusement est précisément une vitesse géostrophique: on a alors ()=sin etT un certain champ bien défini de température moyenne.On déduit ensuite une formule générale de géométrie et de cinématique différentielles reliant la vitesse de déplacement d'un centre ou d'un col d'un champp(, ,t) à son champ de creusementC (, ,t) et au vecteur d'advection correspondant. Cette formule peut être transformée et prend la forme d'une relation générale entre le creusement (ou le comblement) d'un centre ou d'un col et la vitesse de son déplacement, sans que le vecteur d'advection intervienne explicitement. On analyse alors les conséquences de ces formules dans les cas suivants: 1o) perturbations circulaires dans le voisinage du centre; 2o) perturbations ayant, dans le voisinage du centre, un axe de symétrie normal ou tangent à la vitesse du centre; 3o) évolution normale des cyclones tropicaux.Finalement, on examine les relations qui existent entre le creusement ou le comblement d'un champ, le vecteur d'advection et la configuration des iso-lignes du champ dans le voisinage d'un centre.Ces considérations permettent d'expliquer plusieurs propriétés bien connues du comportement des perturbations dans différentes régions.
Summary The deepening and filling (development) of a functionp(, ,t) of the timet and the points (, ) of a regular closed surface is first of all defined, in respect to a given advection or transfer velocity field tangent to , as the variation ofp on any fictitious particle moving constantly and everywhere with the velocity . For a givenp(, ,t) and to any there corresponds a well defined development fieldC (, ,t). All theseC fields are a priori admissible, but a very general analytical condition of the perturbation fields in synoptic meteorology (the integral of the development fieldC (, ,t) on any geopotential surface vanishes at any moment), leads to an important restriction to advection vectors of the form: , whereT is any regular scalar, () any regular function of latitude, the unit vector of the ascending verticals andR/2 a constant. These vectors are a natural generalisation of the geostrophic velocities attached to any regular scalar. Whenp(, ,t) is the pressure perturbation at sea level, its development must be defined in respect to a geostrophic advection vector belonging to the above defined class of vectors with ()=sin andT a well defined mean temperature field.A general formula of the differential geometry and kinematics ofp(, ,t) is then derived, giving the velocity of any centre and col of ap(, ,t) as a function of the advection vector and the corresponding development fieldC (, ,t). This formula can be transformed and takes the form of a general relation between the deepening (and filling) of a centre (or a col) of ap(, ,t) and its displament velocity, the advection vector appearing no more explicitly. A detailed analysis of the consequences of these formulae is then given for the following cases: 1o) circular perturbations in the vicinity of a centre; 2o) perturbations having, in the vicinity of a centre, an axis of symmetry normal or tangent to the velocity of the centre; 3o) normal evolution of the tropical cyclones.Finally, the relations between the developmentC (, ,t) of a fieldp(, ,t), the advection velocity vector and the configuration of the iso-lines in the vicinity of a centre are analysed.These theoretical results give a rational explanation of several well known properties of the behaviour of the perturbations in different geographical regions.

Communication à la 2ème Assemblée de la «Società Italiana di Geofisica e Meteorologia» (Gênes, 23–25 Avril 1954).  相似文献   

5.
Summary The wave drag, caused by horizontal components of normal air pressures, had been evaluated by three methods: wind tunnel tests on rigid models, observations of wave growth at sea, and theories of J. W. Miles and T. Brooke Benjamin. It has been found that neither the magnitude nor the functional form of the pressure drag is correctly predicted by the form of the theory specifically developed for application to rigid models. On the other hand, the form of the theory developed for mobile waves gives results in good agreement with wind tunnel model data at corresponding values of wave steepness. Model tests and theory agree in that the pressure drag does not depend on the Reynolds Number. In the absence of experimental data on pressures acting on water waves, the limits, within which the pressure drag must be confined, are defined by considering the observed rate of wave development at sea, and the total and frictional drag of water surface. Model tests, as well as the theory, give pressure drag estimates which lie within the foregoing limits. Miles' form of the pressure drag coefficient, *, in terms of the friction velocity,u *, leads to a particularly simple expression for the ratio of the pressure drag to total drag. Thus, rational prediction of the wave growth in wind is connected with the ability to predict the total drag of the sea surface.
Winddruck und Wellenentwicklung — eine Schätzung an Hand von theoretischen Berechnungen, Modelltests und Seebeobachtungen
Zusammenfassung Der durch die horizontalen Komponenten normalen Winddrucks erzeugte Wellenwiderstand ist auf drei verschiedene Methoden ausgewertet worden: durch Windkanaltests an starren Modellen, Beobachtungen der Wellenzunahme auf See und mit Hilfe der Theorien von J. W. Miles und T. Brooke Benjamin. Es stellte sich heraus, daß weder die Größenordnung noch die funktionelle Form des Druckwiderstandes genau von der theoretischen Form wiedergegeben wird, die speziell für starre Modelle entwickelt worden ist. Andererseits ergibt die theoretische Form für wandernde Wellen Daten, die bei entsprechenden Werten der Wellensteilheit gut mit den Ergebnissen der Windkanalmodelle übereinstimmen. Modelltests und Theorie stimmen darin überein, daß der Druckwiderstand nicht von der Reynolds-Zahl abhängt. Da experimentelle Daten über den Druck, der auf Wasserwellen ausgeübt wird, fehlen, werden die Grenzen, in denen sich der Druckwiderstand bewogen muß, unter Berücksichtigung der beobachteten Wellenzuwachsrate auf See und des Gesamt- und Reibungswiderstands bestimmt. Modelltests und Theorie ergeben Druckwiderstandsschätzungen, die in den oben erwähnten Grenzen liegen. Miles Druckwiderstandskoeffizient * bei einer Schubspannungsgeschwindigkeit * führt zu einer besonders einfachen Darstellung des Verhältnisses von Druckwiderstand zu Gesamtwiderstand. So besteht ein Zusammenhang zwischen stichhaltiger Vorausberechnung der Wellenzunahme bei Wind und der Möglichkeit, den Gesamtwiderstand der Meeresoberfläche zu berechnen.
Evolution des vagues sous l'effet des pressions de l'air. Etude théorique — Essais sur modèles — Observations à la mer
Résumé La résistance à l'avancement des vagues due aux composantes horizontales de pressions d'air normales a été calculée suivant trois méthodes: par essais en soufflerie sur modèles rigides, par observations à la mer de la croissance des vagues et suivant la théorie de J. W. Miles et T. Brooke Benjamin. On a trouvé que ni la valeur ni la forme de l'expression de la résistance due à la pression ne sont données correctement par la théorie spécifiquement adaptée aux modèles rigides. D'autre part la théorie appliquée aux vagues en mouvement donne des résultats qui concordent bien avec ceux obtenus en soufflerie pour des valeurs correspondantes de la cambrure des vagues. Les essais sur modèles et la théorie sont d'accord sur le fait que la résistance due à la pression ne dépend pas du Nombre de Reynolds. En l'absence de données expérimentales sur l'action des pressions sur les vagues, les limites à l'intérieur desquelles doit être comprise la résistance de pression sont définies en considérant la vitesse de formation des vagues observée à la mer, la résistance totale et la résistance de frottement sur la surface de l'eau. Les essais sur modèles, comme la théorie, donnent des estimations de la résistance de pression qui restent dans les limites mentionnées ci-dessus.La forme donnée par Miles au coefficient * de cette résistance en fonction de la vitesse de frictionu *, permet d'obtenir une expression particulièrement simple du rapport de la résistance de la pression à la résistance totale. De cette façon la prévision rationnelle de la croissance des vagues dans le vent se trouve rattachée à la possibilité de prévoir la résistance totale de la surface de la mer.
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6.
Résumé La première partie de l'article contient les résultats des mesures magnétiques, effectuées à Kaboul par Monsieur D.S.A.Adams et par l'auteur indépendamment. À cause du manque des instruments magnétiques de campagne, nous avons exécuté les mesures au moyen des appareils de laboratoire. On a obtenu les valeurs approximatives suivantes pour l'époque 1948.0 à Kaboul: et une variation séculaire de la déclinaison magnétique de—3 par an. Dans la deuxième partie l'auteur discute les mesures magnétiques exécutées dans la Province du Nord de l'Afghanistan et publiées parWeinberg etZimmermann. Les chiffres en question montrent une variation annuelle de la déclinaison magnétique en Turkestan Afghan de +1.0 jusqu'à –0.6, de 4.9 jusqu'à 6.0 pour l'inclinaison, et de –37 jusqu'à –52 pour la composante horizontale. L'auteur suppose que le terrain afghan soit anomral au point de vue magnétique et mentionne que certaines anomalies magnétiques ont été découvertes près d'Achkhabad, au voisinage de la frontière d'Iran, par les géologues Russes.  相似文献   

7.
Zusammenfassung Das soeben beendete dritte Internationale Geophysikalische Jahr, bisheriger Höhepunkt in der Erforschung der uns zugänglichen Hydro- und Atmosphäre der Erde, führt notwendigerweise zu der Frage nach der Vorgeschichte unserer heutigen geophysikalischen Erkenntnisse und Arbeitsmethoden. Als repräsentativ für die erste Hälfte des 19. Jahrhunderts dürfen wir den englischen Forscher Sir Edward Sabine ansehen, der als erster moderner All-round-Geophysiker gravimetrisch in den Tropen und in der Arktis tätig war, besonders hochgeschätzt von A. v. Humboldt, dessen erdmagnetisches Werk er ausbaute; auch durch wertvolle ozeanographische und meteorologische Untersuchungen rühmlich bekannt.
Edward Sabine, a great geophysicist of the nineteenth century
Summary The past third International Geophysical Year, up to now culminating point in the research for the hydrosphere and the atmosphere of the earth, makes us, necessarily, desirous to learn something about the early development of to-day's geophysical knowledge and working methods. As representative of the first half of the nineteenth century we may regard the English explorer and scientist Sir Edward Sabine, who as the first all-round geophysicist in the modern sense of the word carried out gravimetric measurements in the tropics and in the arctic regions. Alexander von Humboldt whose geomagnetic work he has been developing, held him in high esteem; besides, he is famous for his research work in the oceanographic and meteorological fields.
Edward Sabine, grand géophysicien au dix-neuvième siècle
Résumé La troisième Année géophysique internationale écoulée, jusqu'ici point culminant des recherches sur l'hydrosphère et l'atmosphère de la terre, fait nécessairement naître en nous le désir d'étendre nos connaissances du développement primaire de la science et des méthodes de travail de la géophysique actuelle. Nous sommes tenus de considérer l'explorateur et le savant anglais Sir Edward Sabine comme le représentant de la première moitié du dix-neuvième siècle. Il fut le premier à effectuer des mesures gravimétriques dans les tropiques et dans les zones arctiques en qualité de géophysicien universel au sens moderne de ce mot. Il jouissait de l'estime profond d'Alexander von Humboldt, dont il a développé l'uvre géomagnétique. De plus, Sabine est fameux pour ses études dans les domaines de l'océanographie et de la météorologie.
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8.
Summary On the dayside of the Earth, a huge current system, the so-called equatorial electrojet, flows along the magnetic dip equator in the ionosphere, mainly in easterly direction. At the surface of the Earth it generates strong variations of the geomagnetic field which severely impair marine geomagnetic measurements. Independent of its changing intensity, the position of the current system is remarkably constant.For marine geomagnetic measurements in the South China Sea and the Sulu Sea the latitude dependence of the variations was determined from the data themselves, using an appropriate functional relation. By a digital filter it was taken into consideration that the slowly changing parts are less latitude-dependent. Thus, with one recording station, it was possible to reduce the variations to only 15% of their original size for distances up to 500 km.Using the comprehensive data set of two research cruises into the Dangerous Grounds area of the South China Sea, it is shown which statements on the structure of the crust are possible with the corrected data.
Die Reduktion erdmagnetischer Messungen auf See in der Nähe des magnetischen Äquators
Zusammenfassung Entlang des magnetischen Inklinations-Äquators fließt auf der Tagseite der Erde in der Ionosphäre ein riesiges Stromsystem, der sogenannte Äquatoriale Elektroje. Es erzeugt an der Erdoberfläche starke zeitliche Veränderungen des erdmagnetischen Feldes, die seemagnetische Vermessungen erheblich beeinträchtigen. Die Lage des Stromsystems ist auch bei wechselnden Stromstärken bemerkenswert konstant. Für seemagnetische Messungen im Südchinesischen Meer wurde die Breitenabhängigkeit der Variationen unter Benutzung eines geeigneten Funktionsansatzes aus den Daten selbst bestimmt. Durch eine Filterung wurde berücksichtigt, daß langsam veränderliche Anteile weniger stark breitenabhängig sind. Dadurch gelang es, die Variationen unter Benutzung einer einzigen Registrierstation in Entfernungen bis 500 km auf nur 15% zu reduzieren.An Hand des umfangreichen Meßdatensatzes zweier Forschungsfahrten in das Gebiet der Dangerous Grounds im Südchinesischen Meer wird gezeigt, welche geowissenschaftlichen Aussagen über den Aufbau der Erdkruste nach der Verbesserung möglich werden.
Réduction des mesures de magnétisme à la mer effectuées au voisinage de l'équateur géomagnétique
Résumé Du côté jour de la terre, un flux plasmatique puissant appelé électrojet équatorial s'écoule le long de l'équateur magnétique (champ total et composante horizontale identiques) dans l'ionosphère, principalement en direction de l'Est. Ce flux engendre à la surface du globe de fortes variations du champ géomagnétique, qui ont pour effet de perturber sévèrement les mesures de magnétisme à la mer. La position de ce courant est d'une constance remarquable, et indépendante de ses variations d'intensité.Pour les mesures de magnétisme effectuées dans les mers de Chine Sud et de Sulu, les variations en fonction de la latitude ont été déterminées à partir des données elles-mêmes, au moyen de relations fonctionelles appropriées. L'emploi d'un filtre digital a permis de tenir compte du fait que les éléments variables lentement sont moins dépendants de la latitude. C'est ainsi qu'avec une station d'enregistrement, il a été possible de réduire les variations à 15% seulement de leur valeur originale jusqu'à des distances de 500 km.En s'appuyant sur la collection très complète de données recueillies au cours de deux campagnes de recherche effectuées dans la zone des Hauts-fonds dangereux, au Sud de la mer de Chine, on montre les hypothèses qu'il est possible de formuler quant à la structure de la croûte, à partir des données corrigées.
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9.
Zusammenfassung In einer durch Fremdeinflüsse ungestörten Windsee verlagert sich der größte Teil der vom Winde auf das Wasser übertragenen Wellenenergie genau in der Richtung der Luftbewegung, also in der Richtung mit dem Winde. Wandert das Feld des wellenerzeugenden Windes in der gleichen Richtung, so tritt pro Zeiteinheit weniger Wellenenergie ins windfreie Gebiet hinaus als im Falle des festliegenden Fetches sonst gleicher Eigenschaften. Es werden die Energiebeträge berechnet, die das festliegende und das wandernde Windfeld über den Vorderrand und beim wandernden Windfeld auch über den rückwärtigen Rand pro Zeiteinheit verlassen; diese Beträge werden untereinander und mit der im Fetch pro Zeiteinheit vorhandenen Gesamtenergie verglichen. Nur bei schnell ziehenden Windfeldern und gleichzeitig relativ kleiner Windstärke tritt kein Energiestau, sondern ein Minderbetrag gegenüber gleichartigen festliegenden Windfeldern ein.Es folgt eine Betrachtung über die Rolle, welche die Windbahn bei der Anfachung der Windsee spielt. Die Bedeutung der Windbahn, also die Fetchlänge, liegt darin, daß sie es den aufgeworfenen Wellen ermöglicht, unter Windwirkung zu bleiben und dabei weitere Energie anzusammeln.Die regionale Verteilung der Windsee innerhalb des Windfeldes ist abhängig von folgenden Größen bzw. von deren gegenseitigem Verhältnis: von der LängeF des Windfeldes, der Verlagerungsgeschwindigkeitw des Windfeldes, der Windgeschwindigkeitv im Fetch, der Dauer der Windwirkungt e am Beobachtungsort und gegebenenfalls von der Zeitspanne, die seit der Entstehung des Windfeldes vergangen ist. Von den gleichen Größen oder ihrem Verhältnis ist die zeitliche Änderung der Windsee-Eigenschaften an einem festen Beobachtungsort abhängig, der vom wandernden Windfeld überlaufen wird. Es ist von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung der Windsee, ob Wellenkomponenten innerhalb des Wellenspektrums gebildet werden können, deren Energie sich schneller als das Windfeld verlagert. Solange die GruppengeschwindigkeitC g der längsten Wellenkomponente kleiner als die Verlagerungsgeschwindigkeit des Windfeldesw bleibt, ist die Windsee in der Nähe des Windfeld-Vorderrandes niedrig und kurz. In diesem Falle erreicht der Seegang am rückwärtigen Rand oder im ganzen rückwärtigen Teil des Fetches das mögliche Maximum, das in den meisten Fällen durch die Dauer der Windwirkungt e am Orte gegeben ist. Für ein Windfeld, das einen festen Beobachtungsort gerade während der Zeitspanne der Gesamtwindwirkung überläuft, wird die regionale Ausdehnung dieser höchstmöglichen Windsee diskutiert bzw. berechnet.Die Energie der Wellen, deren GruppengeschwindigkeitC g kleiner als w ist, verlagert sich relativ rückwärts zum wandernden Windfeld. Die anfangs kleinen und daher langsamen Wellen können bei ausreichender Windwirkungsdauer so viel Energie ansammeln, daß ihre Gruppengeschwindigkeit größer alsw wird. Sie beginnen dann, im Fetch eine (relative) Vorwärtsbewegung auszuführen. Sie bleiben in diesem Falle sehr lange unter Windwirkung und erreichen schließlich eine sehr beträchtliche Höhe und Länge. Auch die Gruppengeschwindigkeit nimmt weiter zu. Bei verhältnismäßig langem Bestehen des Windfeldes wird unter diesen Umständen am Vorderrand des Windfeldes oder im gesamten vorderen Fetchteil ein Maximum der Windsee entwickelt. Ihre Eigenschaften sind von der Gesamtlebensdauer des Windfeldes bis zum Beobachtungszeitpunkt bestimmt. Zwei Übergangsstadien bei der regionalen Verteilung der Windsee werden eingehend behandelt.Windfelder, die sich gegen den Wind verlagern, enthalten weniger Wellenenergie als ein entsprechender festliegender Fetch.Auf statistischer Grundlage werden schließlich die theoretischen Ergebnisse wenigstens teilweise mit geeigneten Wellenbeobachtungen an wandernden Windfeldern im Nordatlantik verglichen. Die Ergebnisse sind zufriedenstellend.
Accumulation of wave energy in travelling wind areas
Summary In a wind sea non disturbed by outward influences the major part of the wave energy imparted to the water by the wind's action moves in the direction of air motion, hence, in the direction of the wind. If the field of the wave generating wind travels in the same direction, the amount of wave energy per unit of time moving into the wind-free area will be smaller than that produced in the case of a stationary fetch of otherwise equal properties. The energy leaving the forward border per unit of time in case of a stationary wind area and the foreward and backward border in case of a travelling wind area, is computed; the results of computation are compared between one another and to the total energy per unit of time present in the fetch. Only in the presence of fast travelling wind areas associated with relatively low wind velocities there will occur no accumulation but a deficiency rather in energy as compared to similar yet stationary wind areas. An equation recently set up by H. U. Roll and G. Fischer [1956] for the relations between wind velocity and wave energy as well as the constantC after G. Neumann calculated from a different aspect by H. Walden [1956] has been used in the computations.It follows a discussion of the part the fetch plays in the generation of the wind sea. The importance of the fetch, hence the length of the wind area, consists in that it enables the generated waves to remain under the wind's action and, in doing so, to accumulate additional energy. This is the reason why it is possible to relate any length of the fetch to a certain duration of the wind's action and to obtain equivalent quantities for both, the wind's duration and the fetch.The regional distribution of the wind sea within the wind area depends on the following factors or their correlations: on the lengthF of the wind area, the travelling velocityw of the wind area, the wind velocityv in the fetch, the durationt e of the wind's action at the point of observation, and, in a given case, on the time interval elapsed since the wind field was generated. The change with time, the properties of the wind sea undergo at a fixed point of observation over which the travelling wind area is passing, likewise depends on these factors or their correlations. It is of decisive importance to the development of the wind sea whether within the wave spectrum wave components can be produced the energy of which travels faster than the wind area. As long as the group velocityC g of the longest wave component is smaller than the travelling velocityw of the wind area, the wind sea near the forward border of the wind area is characterized by low and short waves. In this case, the utmost maximum of the sea that mostly is determined by the durationt e of the local wind's action occurs at the backward border or in the entire backward portion of the fetch, respectively. The regional extension of this extreme maximum of the wind sea is discussed or calculated, respectively, for a wind area the passage of which over a fixed observation point coincides with the total duration of the wind's action.The energy of the waves the group velocityC g of which is smaller thanw, suffers, in relation to the travelling wind area, a (relatively) backward displacement to the moving wind area. If the waves which at the beginning were small and, hence, slow are exposed to a sufficiently long duration of the wind's action, they will accumulate as much energy as to enable them to reach a group velocity higher thanw. At this stage of development, their (relatively) backward motion changes into a (relatively) forward motion and, as a consequence thereof, they remain under the wind's action over a very long time and finally acquire a most considerable height and length. The group velocity, too, continues to increase. If the wind area continues to exist over a comparatively long period it will, in these circumstances, cause the wind sea to develop a maximum at the forward border of the wind area or even in the forward part of the fetch. The properties of the wind sea are determined by the total lifetime of the wind, that is to say from its beginning up to the time of observation. During a certain transitional stage, no continuous wave spectrum is found near the forward border of the sea; in this case, the sea consists of the low and short-crested wind sea raised by the wind that newly began to blow and of the longest waves produced by the central part of the wind area. The medium periods are temporarily missing from the wave components.Another transitional stage is still to be described, viz.: Wave components having the group velocityC g >w are in a stage of development but have not yet reached the forward border of the wind area. In these circumstances, the maximum of the wind sea is located in the central part of the fetch. The reason why the wind sea near the backward border of the fetch is lower than that in the central part of the fetch, is that also in a travelling wind area the development of wave components with a group velocity ofC g >w requires a certain minimum length of fetch.Wind areas moving in an opposite direction to the wind contain less wave energy than a stationary fetch of equal properties.Finally, on a statistical basis, there is at least part of the theoretical results compared to suitable observations of waves in wind areas travelling across the North Atlantic. The results obtained are satisfying.
Accumulation de l'énergie de vagues dans une aire génératrice mobile qui se déplace dans la direction du vent
Résumé Dans une mer du vent non-soumise aux influences extérieures la majeure partie de l'énergie des vagues imprimée à l'eau par l'action du vent avance dans la direction du mouvement de l'air, donc, dans la direction du vent. Si l'aire génératrice créant des vagues suit la même direction, l'énergie des vagues entrant par unité du temps dans la zone calme, est inférieure à celle sortant d'une aire génératrice fixe. On calcule l'énergie qui quitte par unité du temps a) le bord avant en cas d'une aire fixe, et b) le bord avant et arrière en cas d'une aire mobile du vent. Puis on compare, par unité du temps, les résultats de ce calcul entre eux et à l'énergie totale présente dans le fetch. Seulement dans des aires génératrices qui réunissent une grande vitesse de déplacement à une force relativement faible du vent ne se produira aucune accumulation mais au contraire un manque d'énergie en comparaison des aires semblables mais fixes. Pour accomplir ces calculs, on s'est servi d'une équation qui tient compte des relations existant entre la vitesse du vent et l'énergie des vagues et que H. U. Roll et G. Fischer [1956] ont récemment établie; de plus, on a employé la constante C de G. Neumann calculée sous un nouvel aspect par H. Walden [1956].Puis on considère l'influence exercée par le fetch sur la naissance de la mer du vent. L'importance du fetch, donc, la longueur de l'aire génératrice, consiste dans le fait qu'elle permet aux vagues soulevées de rester soumises au vent et de continuer d'accumuler de l'énergie additionnelle. Cela explique pourquoi une longueur quelconque du fetch correspond à une durée distincte de l'action du vent et que l'on obtient des grandeurs équivalentes non seulement pour la durée du vent mais encore pour la longueur du fetch.La distribution régionale de la mer du vent sur l'aire du vent dépend des facteurs suivants ou de leurs corrélations, à savoir: de la longueurF de l'aire génératrice, de la vitesse de déplacementw de l'aire génératrice, de la vitesse du ventv dans le fetch, de la duréet e de l'action du vent en point d'observation et, le cas échéant, de l'interval du temps écoulé depuis la naissance de l'aire du vent. La variation avec le temps, que les propriétés de la mer du vent subissent à un point immobile d'observation situé sur le trajet de l'aire génératrice, dépend également de ces facteurs. Il est de grande importance à l'évolution de la mer du vent qu' à l'intérieur du spectre des vagues il peut se produire des composantes de vagues dont l'énergie se déplace plus vite que l'aire génératrice. La mer du vent près du bord avant de l'aire génératrice est caractérisée par des vagues basses et courtes, tant que la vitesse de groupeC g de la composante la plus longue des vagues reste inférieure à la vitesse de déplacement de l'aire génératrice. Dans ce cas, l'agitation atteint sur le bord arrière ou même dans toute la partie arrière du fetch son maximum extrême qui est le plus souvent fonction de la duréet e de l'action du vent locale. On discute ou calcule respectivement l'étendue régionale de cette extrême mer du vent pour une aire génératrice passant à un point immobile d'observation pendant la durée totale de l'action du vent.L'énergie des vagues dont la vitesse de groupeC g est inférieure àw subit un déplacement (relativement) en arrière à l'aire génératrice mobile. Si les vagues, faibles et, donc, lentes au début, sont assez longtemps soumises à l'action du vent, elles commenceront à accumuler tant d'énergie qu'elles atteindront une vitesse de groupe supérieure àw. A ce point de l'évolution, le déplacement des vagues (relativement) en arrière change en un déplacement des vagues (relativement) en avant; par conséquent, les vagues restent très longtemps sous l'action du vent pour enfin atteindre des hauteurs et des longueurs considérables. La vitesse de groupe continue également à augmenter. Si, dans ces conditions, l'aire génératrice se maintient sur une période relativement longue, la mer du vent développera son maximum sur le bord avant de l'aire génératrice ou même dans toute la partie avant du fetch. Les propriétés de la mer du vent dépendent de la «durée totale d'existence» de l'aire génératrice, c. à. d. de l'intervalle entre leur naissance et le moment de l'observation.Pendant une certaine période de transition, on ne trouve pas de spectre continu au voisinage du bord avant de l'aire génératrice; dans ce cas, la mer agitée se compose d'une part des vagues basses et courtes soulevées par le vent nouvellement formé et d'autre part elle comporte les vagues les plus longues sortant de l'intérieur de l'aire génératrice. Les composantes des vagues aux périodes moyennes y font temporairement défaut.Il reste encore à décrire une autre période de transition, à savoir: Des composantes de vagues à la vitesse de groupeC g >w se sont, en effet, formées, mais elles n'ont pas encore atteint le bord avant de l'aire génératrice. Dans ces conditions, la mer atteindra son maximum à l'intérieur du fetch. Que la mer du vent près du bord arrière du fetch est plus basse que celle à l'intérieur du fetch s'explique par le fait qu'en cas d'une aire génératrice mobile l'évolution des composantes de vagues à la vitesse de groupeC g >w exige également une certaine longueur minimum du fetch.Des aires du vent, se déplaçant en sens contraire au vent, apportent moins d'énergie de vagues que des fetches correspondants, mais fixes.Enfin, en prenant pour base des moyens statistiques on compare une partie de résultats théoriques à des observations convenables relatives à des vagues engendrées par des aires génératrices mobiles traversant l'Atlantique Nord. Les résultats en sont suffisants.
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10.
Résumé L'important problème de « l'advection des perturbations » ne peut Être traité d'une manière rationnelle et n'acquiert un sens précis qu'en étudiant d'une part les conséquences purement analytiques des propriétés générales de toute fonction de perturbation, et en utilisant d'autre part les résultats fondamentaux de la théorie des perturbations. On aboutit ainsi à préciser complètement la notion de « vecteur d'advection des perturbations » et l'on montre que les importantes différences qui existent entre le mouvement des perturbations au niveau de la mer (commandé par un champ de température moyenne) et en altitude (où les perturbations se déplacent plutÔt avec le vent moyen, du moins dans la troposphère moyenne) peuvent Être facilement expliquées par le comportement, suivant les verticales,d'une mÊme fonction vectorielle de vitesse d'advection des perturbations, qui intervient d'une manière essentielle dans notre théorie des perturbations.A l'aide du champ moyen de température et de vent entre l'équateur et les pÔles (du sol jusqu'à 20 km d'altitude), nous déduisons le champ moyen du vecteur d'advection des perturbations et le comparons au vent moyen. Cette comparaison donne l'explication de plusieurs faits empiriques importants. De plus, on peut en déduire les limites de la région où il peut y avoir en altitude des « ondes longues » compatibles avec la conservation du tourbillon vertical, ainsi que la longueur d'onde caractéristique de ces perturbations.Dans la deuxième partie du mémoire, nous montrons qu'une transformation simple de l'équation des variations de pression de notre théorie des perturbations conduit à une équation généralisée du tourbillon vertical pouvant Être comparée à l'équation classique du tourbillon que l'on déduit des équations de l'hydrodynamique. Ceci permet de se rendre compte dans quelle mesure on peut admettre en altitude la conservation du tourbillon vertical, propriété qui peut Être considérée comme un cas particulier de l'équation des variations de pression.
Summary The important problem of the « advection of the perturbations » can be treated along rational lines and acquires a precise meaning only when its treatment is based, on the one hand, on the analysis of the general mathematical properties of any perturbation function, and on the main results of the hydrodynamical theory of perturbations, on the other hand. In this way, the notion of the « advection vector of the perturbations » can be completely clarified and it can be shown that the important differences between the motion of the perturbations at sea level (which is determined by a mean temperature field) and in the free atmosphere (where the perturbations move rather with the mean wind, at least in the middle troposphere) are easily explained by the behaviour of thesame vectorial advection function which plays an essential part in our theory of perturbations.By means of the observed fields of temperature and wind between the equator and the poles (from sea level to the 20 Km level) we deduce the mean field of the advection vector of the perturbations and compare it to the mean wind field. This leads to the explanation of many important empirical facts and also gives the limits of the region where « long waves » (compatible with the conservation of vertical vorticity) can exist, and also the characteristic wave length of these perturbations.In the second part of the paper, a simple transformation of the equation for pressure variations of our theory of perturbations leads to a generalised equation for the vertical vorticity, which can be compared with the classical vortieity equation derived from the hydrodynamical equations. The condition of the conservation of the vertical absolute vorticity can then be appreciated as a particular case of our equation of pressure variations.

Communication faite le 5 Avril 1956 à la 4ième Assemblée de la « Società Italiana di Geofisica e Meteorologia » (Genova, 5–8 Avril 1956).  相似文献   

11.
Georg Wüst 《Ocean Dynamics》1960,13(3):105-131
Zusammenfassung Die Auswertung der aus den Jahren 1908–1958 stammenden 523 Reihenmessungen (von 11 Forschungsschiffen) nach der vom Verfasser weiterentwickelten Kernschichtmethode hat in drei Kernschichtkarten des Zwischenwassers und des Tiefen- und Bodenwassers zu geschlossenen räumlichen Vorstellungen über die mittlere stationäre Tiefenzirkulation des Mittelmeeres geführt. In Verbindung mit Längsschnitten in der Stromachse undt/S- bzw. O2/S-Diagrammen (für die Kernflächen) hat die Bearbeitung auch gestattet, den Einfluß der Hauptijahreszeiten (Winter und Sommer) auf die Bildung und die Ausbreitung dieser zwei dominierenden Kernmassen zu ermitteln und dabei zu quantitativen Abschätzungen ihrer Vermischung zu gelangen.Bemerkenswert ist, daß die Winter-Salzgehaltsverteilung und die Sommer-Salzgehaltsverteilung in der Kernfläche des Levantinischen Wassers in ca. 200–600 m Tiefe (abgesehen vom Ursprungsgebiet) ein in den großen Zügen übereinstimmendes Bild ergeben haben, ein Beleg dafür, daß die Inhomogenitäten des Quellenmaterials und die Fluktuationen des Salzgehaltes von Jahr zu Jahr von sekundärer Bedeutung sind. Lediglich in der Achse der Hauptausbreitung, in welcher wir von einem durchaus meßbaren Levantinischen Zwischenstrom sprechen können, treten stärkere jahreszeitliche Unterschiede auf, die darauf schließen lassen, daß der Zwischenstrom im Winter stärker entwickelt ist als im Sommer. Im übrigen haben wir es bei der räumlichen Ausbreitung des Levantinischen Zwischenwassers mit einer quasi-stationären isentropen Advektion salzreicher Wassermassen von dem beiderseits Rhodos gelegenen Ursprungsgebiet aus zu tun.An der Bildung des Tiefen- und Bodenwassers sind nicht weniger als fünf Quellgebiete beteiligt, die in den im Winter stärker erkalteten nördlichen Randgebieten der Becken gelegen sind und von denen das nordbalearisch-ligurische Ursprungsgebiet für das westliche Mittelmeer und das adriatische für das östliche Mittelmeer (jenseits der Sizilischen Schwelle), zwar in unterschiedlicher Weise, ausschlaggebend sind. Die winterlichen Kaltwassergebiete des Tyrrhenischen Meeres (südlich der Elba-Schwelle) und des Ägäischen Meeres dürften als Bildungsstätten des Tiefenwassers nur von sekundärer Bedeutung sein. In beiden Großbecken haben wir es bei der Bildung des Tiefen- und Bodenwassers mit einer Kombination von vertikal-konvektiven und (entlang den Kontinentalabfällen) mehr horizontal-advektiven Prozessen zu tun. Bei ihrer weiteren räumlichen Ausbreitung in ca. 1500–2500 m Tiefe handelt es sich im Mittel um eine stationäre isentrope Advektion sauerstoffreichen Wassers verschiedenen Ausmaßes, vorwiegend nach S im westlichen Mittelmeer, nach S und E im östlichen Mittelmeer. Jahreszeitliche Unterschiede sind in den vorliegenden 136 Reihenmessungen des Sauerstoffes bisher nicht nachzuweisen.Am Schluß der Arbeit werden aus den Lücken und Unzulänglichkeiten der Ergebnisse Folgerungen für die künftigen Forschungen im Mittelmeer gezogen.
The deep circulation in the core layers of the intermediate and the deep water masses in the Mediterranean Sea
Summary The 523 serial measurements of the research period 1908–1958 which are available and published are used for the application of the so-called core method in order to delineate the main features of the mean steady deep circulation in the curved core layers of the intermediate and the deep water masses within the whole expanse of the Mediterranean Sea. In combination with longitudinal sections along the main axis of this circulation and witht/S- and O2/S-diagrams this analysis shows some smaller influences of the chief seasons and provides the means of obtaining quantitative estimations of certain mixing processes. It is remarkable, however, that the great lines of distribution of the core salinity within the Levantine Intermediate Water at a depth of about 200–600 m (apart from the source region) mostly remain the same in winter and in summer, thus confirming that the inhomogeneities of the observation material and the so-called fluctuations of salinity (from year to year) are of secondary importance. Only along the axis of the quicker main spreading of the intermediate water masses, which we may call Levantine Intermediate Current on behalf of its supposed measurable velocities, are there some greater seasonal differences showing their stronger development in the winter half year. In general, the spreading of the Levantine Intermediate Water results from a steady isentropic advection of very saline water masses from the source region situated on both sides of Rhodos and formed by a combination of thermo-haline vertical convection and oblique advection in February-March.Five source regions contribute in winter towards the formation of the deep and bottom water within the strongerly cooled northern border regions of the Mediterranean basins, of which the northern Balearic-Ligurian basin governs the formation in the Western while the Adriatic source region governs that in the Eastern Mediterranean basin—in both cases—by deeperly reaching influences of vertical convection and oblique advection (along the continental slopes). The mean spreading of these water masses consists in a steady isentropic advection by water masses of high oxygen values at depths between about 1500–2500 m, especially so to the south of the Western Mediterranean to the south and the east of the Eastern Mediterranean. In the latter region we must also assumesome smaller influences of the deep water coming from the Aegean Sea through the channels between Creta and Rhodos. Seasonal variations in the contents of oxygen could not be derived up to the present from the 136 serial measurements.The paper finishes with some conclusions for further research work.
La circulation profonde dans les noyaux des couches des eaux intermédiaires et des eaux profondes en mer Méditerranée
Résumé Dans le travail actuel on fait à l'aide de la méthode dite «Kernschichtmethode» l'analyse de 523 mesures de série recueillies pendant la période de 1908 à 1958 sur 11 navires de recherche. Le but en est de définir les traits principaux de la circulation stationnaire moyenne en profondeur, comme ils se présentent dans les noyaux courbés (c.a.d. dans la partie d'une couche d'eau ayant des valeurs extrêmement hautes de la salinité, de la température et/ou de l'oxygène) des couches des eaux intermédiaires, et/ou dans celles des eaux profondes ou des eaux du fond respectivement de toute la mer Méditerranée. En liaison avec des coupes longitudinales, effectuées le long de l'axe principal de cette circulation, et en liaison avec des diagrammesT/S et O2/S cette analyse révèle les faibles influences exercées par les saisons principales sur les noyaux des eaux intermédiaires et des eaux profondes. En même temps, cette analyse nous fournit les moyens pour pouvoir estimer quantitativement certains processus de mélange entre ces deux types d'eau. Il est, cependant, remarquable, que la distribution estivale est en grands traits presque égale à la distribution hivernale de la salinité dans des couches à noyaux (Kernschichten) des eaux intermédiaires Levantines dans les profondeurs entre 200 et 600 mètres (en dehors de la zone de source), ce qui confirme que les inhomogénéités des observations et les prétendues «fluctuations» annuelles de la salinité sont de l'ordre secondaire. Seulement le long de l'axe de la zone de distribution principale et assez rapide des eaux intermédiaires que l'on pourrait nommer, à cause de leur vitesse supposée mesurable, «courant intermédiaire Levantin», on trouve plusieurs variations saisonnières de quelque importance, qui atteignent leur maximum pendant les mois d'hiver. En général, la distribution des «eaux intermédiaires Levantines» est due à une advection quasi-stationnaire isentropique des masses d'eau de haute salinité provenant de la zone de source située de deux côtés de l'île de Rhodes. En février/mars, ces eaux sont soumises à une mélange de convectionT/S verticale et d'advection oblique.Il y a cinq zones de source qui situées dans les bassins septentrionaux limites de la Méditerranée, exposés au fort refroidissement hivernal, constituent les eaux profondes et les eaux du fond. Grâce aux influences efficaces de la convection verticale et de l'advection oblique le long du talus continental, l'un de ces bassins, le bassin Baléarique-Ligurien, règne la formation des eaux dans la région occidentale, pendant que l'autre, le bassin Adriatique, gouverne celle de la région orientale de la Méditerranée. Dans les deux grands bassins la formation des eaux profondes ou des eaux du fond respectivement résulte d'une combinaison de processus verticaux-convectifs et de processus à peu près horizontaux-advectifs le long du talus continental. La distribution des masses d'eau orientées surtout vers le sud de la Méditerranée occidentale et vers le sud-est et vers l'est de la Méditerranée orientale est due à l'advection isentropique stationnaire des eaux riches en oxygène dans les profondeurs entre 1500 et 2500 mètres. En cas de la Méditerranée orientale il faut supposer que l'influence des eaux profondes venant de la mer Égée et parcourant les canaux entre la Crète et la Rhodes est faible. — Les 136 mesures de série ne permettent pas de démontrer l'existence des variations saisonnières de la teneur en oxygène.Partant des résultats atteints jusqu'ici on expose à la fin du travail quelles seront les futures recherches à effectuer en Méditerranée.

Hierzu Tafeln 3–7 und 9 im Anhang und Tafel 8 mit Tabellen A, B. C im Text

Der Verfasser vollendete am 15. Juni 1960 in Kiel das 70. Lebensjahr. Diesen Aufsatz dem Jubilar zum Geburtstag ausgedruckt überreichen zu können, war der Schriftleitung nicht vergönnt. Unsere Leser können deshalb leider erst post festum hiervon Kenntnis nehmen, und die Schriftleitung verweist in diesem Zusammenhang auf die Würdigung des Jubilars in Petermanns Geographischen Mitteilungen 1960, Heft 3, wo auch ein Verzeichnis der Schriften von Professor Wüst gegeben wird.  相似文献   

12.
Otto Pratje 《Ocean Dynamics》1952,5(2-3):147-149
Summary This paper deals with the appli cability of geophysical methods to the analysis of the ocean bottom and of the gears and instrument herewith used under special consideration of such methods and instruments as were already applied by the British weather ship Weather Explorer for her researches in the Atlantic Ocean, in 1949 The results of these investigations are discussed and the thickness of loose and solid layers and of the basic material in the areas investigated is determined. Proceeding from the values thus obtained the age of the layers and even that of the ocean is estimated. Special attention is drawn to the considerable difference in thickness of the sedimentary top layers found by the Americans as well as by the Swedish Albatross-Expedition in various ocean areas.
Recherches géophysiques du fond de l'océan
Résumé Dans cette petite considération l'applicabilité des méthodes géophysiques à l'analyse du fond de la mer est discutée, méthodes dont la frégate météorologique britannique Weather Explorer s'est déjà servie en Océan atlantique en 1949; l'ensemble des outils et des appareils appliqué est aussi décrit. Ensuite, les résultats de ces essais sont exposés et les strates meubles et les strates solides ainsi que les matières dures du fond dans les zones de recherche sont détérminées par rapport à leur épaisseur. A l'aide des valeurs obtenues l'âge des strates et même celui de l'océan est estimé. Enfin, l'attention est attirée à la différence sensible en épaisseur des strates sédimentaires supérieures que les Américains et l'expédition suédoise Albatross ont constatée en diverses zones océaniques.
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13.
Summary Determining, with the aid of weather maps, the area and time of formation of swell observed in the subtropical region, the author found the practical methods developed by W. J. Pierson jun., G. Neumann and R. W. James [1953] to be superior to other proceedings. From a fixed point of observation (on the northern hemisphere) swell waves will be observed to turn in a counter clockwise sense if the generating depression is developing or intensifying at its very area of origin and if its distance is long enough.
Sur l'observation d'une houle et sur les relations entre une houle et son aire génératrice
Résumé Cherchant à déterminer, à l'aide des cartes du temps, l'aire génératrice et le moment de génération d'une houle on trouve que les méthodes pratiques d'après W. J. Pierson le jeune, G. Neumann et R. W. James [1953] se montrent, dans le cas actuel, supérieures à d'autres procédés. Se trouvant à un point fixe d'observation, on aperçoit que sur l'hémisphère nord les ondulations de la houle causées par une dépression atmosphérique tournent en sens inverse des aiguilles d'une montre, à condition que la dépression en question se développe ou s'intensifie sur sa propre aire génératrice et qu'elle se trouve à une distance assez longue du point d'observation.
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14.
Résumé On montre d'abord que la théorie des perturbations, due à l'un de nous, conduit à une équation aux dérivées partielles pour les variations de pression au niveau de la mer. Cette même équation peut aussi être déduite par une méthode purement analytique en se basant sur quelques propriétés générales de l'intégrale de Fourier de la perturbation de pression. La méthode utilisée montre d'ailleurs que d'autres fonctions (température, vent, etc.) satisfont aussi à l'équation dont il s'agit. Cette équation de base peut être résolue dans le cas analytique et dans le cas général non analytique et les opérations mathématiques que comporte la solution (opération d'advection par un champ vectoriel horizontal, opération d'intégration pondérée suivant les méridients et son inverse) peuvent être effectuées rapidement et simultanément par l'électronique, ce qui nous a conduit à la construction d'un calculateur analogique approprié à la prévision mathématique du temps à courte et assez longue échéance.
Summary The first part of the paper is devoted to the theory of the partial differential equation which is the mathematical foundation of the computer, as well as to the deduction of its general solution.The basic equations of our hydrodynamical theory of perturbations are first of all derived and then associated with the equations of motion and continuity, thus giving the fundamental system of the equations of the atmospheric perturbations. A new form of the kinematical condition on the sea level surface is then derived and applied to give the final equation of the pressure variations. This equation, with its advective and development terms, has two horizontal vectorial coefficients: the one is an advection vector defined as the geostrophic velocity associated with the field of the mean temperature (for a period such that the time variations of the corresponding mean are negligible compared with the variations of the observed temperature); the other coefficient is an horizontal vector having the dimensions of a length, varying as cotg , directed towards north, its streamlines being the geographical meridians.The same partial differential equation can also be deduced by a pure analytical method based on some properties of the Fourier transform of the pressure perturbation. This method also shows that other functions than pressure (temperature, wind, for instance) fulfill the same basic equation on any level surface of gravity.The solution of this equation can be written both in the analytical and in the general non analytical cases, and the second part of the paper shows that the mathematical operations appearing in its expression (advection operation by an horizontal vector field, weighted meridional intergration and its inverse) can be rapidly and simultaneously performed by electronic means, thus leading to the construction of an analogue computer for the short and extended range mathematical weather forecasting.

Certaines parties de ce mémoire ont été communiquées le 10 Avril 1953 à la 1.ère Assemblée de la «Società Italiana di Geofisica e meteorologia» (Gênes, 10–12 Avril 1953).  相似文献   

15.
Zusammenfassung Es wird die allgemeine Lösung des Systems der sechs linearen, homogenen, partiellen Differentialgleichungen angegeben, welche die Eigenschwingungen im reibungsfreien, horizontal unbegrenzten, zweifach geschichteten Ozean beschreiben. Die Periode der langen internen Eigenschwingungen eines solchen offenen Ozeans konvergiert, wie bekannt, für sehr große Wellenlängen (=) gegen einen halben Pendeltag. Im allgemeinen sind jedoch Wellenlänge und Periode entsprechend Gleichung (21) voneinander abhängig.Die Näherungslösungen (22), (24) und (25) der charakteristischen Gleichung (21) werden zur Erweiterung der Resonanztheorie der internen Gezeiten herangezogen. Diese Erweiterung stützt sich auf die Annahme, daß auch im Inneren des Ozeans nur die Periode der erzeugten Wellen durch das (astronomisch gegebene) Gezeitenpotential festgelegt wird, wohingegen die Wellenlänge durch die irdischen Verhältnisse bestimmt ist. Abb. 2 stellt dann die Resonanzwellenlänge R dar, welche sich im zweifach geschichteten Ozean ausbilden müßte, damit interne Gezeitenwellen großer Amplitude entstehen können. Über Versuche, diese Länge der internen Wellen im Ozean zu messen, wird im 2. Teil berichtet.Mit den internen Wellen sind Strömungen verknüpft, welche sowohl in der Deckschicht als auch in der Unterschicht meßbare Beträge erreichen. An einem festen Punkt dreht der Strom beim Durchgang einer internen Welle cum sole. Es ergibt sich eine Stromellipse für beide Schichten. Die Stromvektoren unterscheiden sich um den Betrag, die Strömungen verhalten sich umgekehrt wie die Schichtdicken.
Internal waves of great amplitudePart 1: Eigen-oscillations of the interface of two water bodies in a frictionless ocean
Summary The following paper gives a general solution of the system of the six homogeneous, partial differential equations describing the eigen-oscillations in a frictionless, two-stratified ocean without horizontal limitation. The period of the long internal eigen-oscillations of such unlimited ocean converges, as is known, to half a pendulum day in the case of very great wave lengths (=). According to equation (21), wave length and period are, however, as a rule, interdependent.With the view of extending the resonance theory of internal tides, reference is made to the approximative solutions (22), (24), and (25) of the characteristic equation (21). The extension is supported by the suggestion that also in the interior of the ocean only the period of the generated waves is determined by the tide potential (as given by astronomy), whereas the wave length depends on terrestrial conditions. Fig. 2 shows the length R of the resonance wave that is supposed to be generated in the two-stratified ocean in order that internal tidal waves of great amplitude might be produced. The forthcoming Part 2 of this paper will report on the trials to be made for measuring the length of internal waves in the ocean.The internal waves are associated with currents that reach measurable values both in the covering and in the lower layers. At its passage, the internal wave makes the current turn cum sole round a fixed point causing current ellipses to be formed in both layers. The current vectors differ by the amount, while the currents behave in a reverse manner to the layers.
Ondes internes de grande amplitude1ére Partie: Oscillations propres de la surface de séparation de deux masses d'eau à l'intérieur d'un océan sans friction
Résumé Le travail actuel présente une solution générale du système de six équations différentielles linéaires, homogènes, déterminant des oscillations propres trouvées à l'intérieur d'un océan sans friction, sans limites horizontales et composé de deux couches. En présence d'ondes d'une longueur extrême = ), la période des longues oscillations propres internes d'un tel océan illimité converge, on le sait, à un demi jour pendulaire. Suivant l'équation (21), la longueur d'onde et la période dépendent, cependant, l'une de l'autre.Pour étendre la théorie de résonance des marées internes, on se sert des solutions approximatives (22), (24) et (25) de l'équation caractéristique (21). Cette extension de la théorie de résonance s'appuie sur la supposition que même à l'intérieur de l'océan ce ne sont que les périodes des ondes générées qui se laissent déterminer à l'aide du potentiel de marées (donné par l'astronomie), tandis que la longueur d'onde dépend des conditions terrestres. Fig. 2 montre la longueur R de l'onde de résonance qui devrait se produire à l'intérieur d'un océan à deux couches afin que des ondes internes de marées à grande amplitude puissent se produire. La prochaine deuxième partie de ce travail présentera un rapport qui traitera les essais à faire pour mesurer la longueur d'ondes internes à l'intérieur de l'océan.Les ondes internes sont associées aux courants qui fournissent des valeurs mesurables dans la couche supérieure aussi bien que dans la couche inférieure. A son passage, l'onde interne fait tourner le courant cum sole autour d'un point fixe. Il en résulte des ellipses de courant dans les deux couches. Les vecteurs de courant se distinguent de la valeur, les courants se comportent d'une manière contraire aux couches.
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16.
Résumé L'étude des documents (archives, presse et catalogues sismiques) que nous avons consultés, nous a permis de remonter jusqu'à la fin du XVIIIe siècle dans l'histoire sismologique corse. Le nombre des séismes ressentis (épicentres en mer ou sur l'île) recensés pendant ces deux siècles et demi est relativement faible. Les intensités maximales ont parfois atteint le degré VI, plus rarement VII. L'activité sismique touche principalement une région située au Nord-Est de la Corse, au voisinage de failles au rejeu récènt et séparent le domaine de la Corse schisteuse (alpin) du domaine de la Plaine Orientale (Quaternaire, Néogène). Une crise sismique récente (1978–1979) a de nouveau secoué cette même région où on a suggéré l'activité actuelle de certaines de ces failles. Les plus importants de ces séismes (I max=VI et V) ontifait l'objet d'enquêtes macrosismiques qui permettent d'en préciser les épicentres. Deux d'entre-eux ont été étudiés en détail (3 avril 1978 et 27 mars 1979); en utilisant la relation de Kövesligethy, les hypocentres se situent respectivement à 4,5±0.5 km et vers 5 km, pour des coefficients d'absorption de 0,020 et 0,031. Ces profondeurs indiquent que ces deux séismes ont mis en jeu des éléments superficiels de la croûte corse (30 km).
The documents that we have compiled (archives, newspaper reports and seismic catalogues) enabled us to go back to the end of the 18th century in the seismic history of Corsica. The number of felt earthquakes (epicentres off shore or on the island) which were documented during the two and a half centuries is relatively low. Maximum intensities have reached VI or rarely VII. The seismic activity is mainly located in the North-East of Corsica, near faults which have recently been active between the Corse schisteuse (Alpine domain) and the Plaine Orientale (Quaternary, Neogene). A seismic crisis happened recently (1978–1979) in this area where present activity of some of these faults has been suggested. Macroseismic studies have been conducted for the main shocks (I max=VI and V) in order to locate them accurately. Two among them (April 3, 1978 and March 27, 1979) are studied here in detail. Using the Kövesligethy formula hypocenters are respectively found at 4.5±0.5 km and around 5 km, whereas the corresponding absorption factors are 0.020 and 0.031. Such depths show that the two events affected the upper crust of Corsica (30 km).
Contribution no 321 de l'Institut de Géophysique, Ecole Polytechnique Fédérale de Zürich.  相似文献   

17.
Résumé D'après les mesures détaillées de l'intensité solaire à Giza, pendant une année complète, on a déterminé la valeur moyenne due facteur de trouble de LinkeT, pour chaque mois de l'année. On a trouvé que 3,25<T<5,16 est plus grand en été qu'en hiver avec un léger maximum en Mai, et que la variation deT au cours de la journée est faible. En comparant les valeurs deT à Giza avec celles à Hélouan avant l'industrialisation de la région, on a trouvé une augmentation bien définie pour tous les mois de l'année. Cette augmentation est de l'ordre de 60% en été et 35% en hiver.
Summary From the detailed measurements of the solar intensity at Giza, during a whole year, the mean value of Linke turbidity factor has been determined for every month of the year. It has been found that 3.25<T<5.16 and is greater in summer than in winter with a slight maximum in May, and that its diurnal variations is weak. Comparing the values ofT at Giza with those at Heluan before the industrialization of the region, a well marked increase ofT, has been found, for all months of the year. This increase is of the order of 60% in summer and 35% in winter.
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18.
Zusammenfassung Die völlige Gleichheit der für die äquatoriale Zone der Erde abgeleiteten Trägheitsbewegungen bei F. J. W. Whipple mit den C. G. Rossbyschen langen Wellen in einem breiten stabilen Oststrom und mit den Wirbelstörungen in einer nach W gehenden instabilen Strömung erfordert eine Erklärung, um so mehr als die physikalischen Grundlagen in beiden Fällen völlig verschieden liegen. Eine solche Erklärung wird hier gegeben. Außerdem wird die Trägheitsbewegung auf der rotierenden Erde von solchen Bewegungen abgeleitet, die sich ganz auf einer Hemisphäre abspielen. Sie gelingt in mathematisch einfacher Form. Schließlich wird auf die verschiedene Strömungsstabilität westwärts und ostwärts gehender ozeanischer Ströme hingewiesen und ihr Zusammenhang mit den erwähnten langen Wellen und Wirbelstörungen nach Rossby hervorgehoben.
Long waves and vorticity in the atmosphere and in the ocean and their resemblance to inertia motions
Summary The complete correspondence of the inertia motions, as derived by F. J. W. Whipple for the equatorial zone of the earth, with Rossby's long waves in a broad stable eastward setting current and with the vorticity phenomena in a westward directed instable current calls for an explanation, especially so as in both cases the underlying physical conditions are of a different nature. This explanation is given in the present paper. Besides, the inertia motion on the revolving earth is derived from motions occurring on one hemisphere only and a mathematically simple formula of this is given. Finally, in drawing attention to the different current stability of westward and eastward setting currents, emphasis is laid on their relation to the afore mentioned long waves and vorticity phenomena after Rossby.
Ondes longues et le phénomène de vorticity dans l'atmosphère et dans l'océan et leur ressemblance avec des mouvements d'inertia
Résumé Il s'est montré nécessaire d'éclaircir la correspondance entre les mouvements d'inertia dérivés par F. J. W. Whipple pour la zone équatoriale de la terre d'une part, et les ondes longues d'après C. G. Rossby dans un large et stable courant orienté vers l'Est et entre le phénomène devorticity dans un courant instable orienté vers l'ouest, d'autre part. Cette explanation est d'autant plus nécessaire que les conditions physiques fondamentales en sont tout à fait différentes. Le travail suivant offre une telle explanation. En outre, on dérive des mouvements qui ne se produisent que sur un seul hémisphère le mouvement d'inertia sur la terre rotatoire et on réussit à trouver une solution mathématiquement simple. Enfin, on discute la forte différence en stabilité qui se présente dans des courants océaniques orientés vers l'Est et ceux orientés vers l'Ouest en soulignant leur relation avec des ondes longues et le phénomène devorticity d'après. Rossby.

Herrn Professor Dr. Gerhard Schott zum 90. Geburtstag gewidmet.  相似文献   

19.
R. Kändler 《Ocean Dynamics》1951,4(4-6):150-160
Zusammenfassung An Hand der Beobachtungen auf Feuerschiffen wird gezeigt, wie die Wetterlage die Salzgehaltsschichtung im Kattegat-Beltsee-Raum beeinflußt und wie sich dabei die Lage der verschiedenen Wasserkörper und Sprungschichten in den oberen 25–30 m gestaltet. Eine schwachwindige Hochdruckwetterlage läßt die inneren Gradientströme zur vorherrschenden Bewegungskomponente werden und eine Sprungschicht entstehen, die Nordsee- und Ostseewasser scheidet und sich von der Oberfläche, im nördlichen Kattegat durch die Beltsee bis weit jenseits der Darßer Schwelle zum Boden erstreckt. Diese Schichtung wird mit zunehmenden Windgeschwindigkeiten durch Gefällströme gestört, die durch Niveaudifferenzen zwischen Kattegat und südlicher Ostsee verursacht werden, wobei infolge Aufspaltung der Sprungschicht als dritte Wasserart das Kattegat-Wasser stärker in Erscheinung tritt. Die Lage der Sprungschichten zwischen Oberfläche und Boden ändert sich je nach Richtung, Stärke und Dauer des Windes in charakteristischer Weise. Bei extremen Einstromlagen geht die vertikale Schichtung fast ganz verloren, und der Salzgehalt ändert sich im wesentlichen nur in horizontaler Richtung. Ostwetterlagen führen infolge einer Verstärkung des Ausstromes zu einem Vorrücken des Ostseewassers, das die salzreiche Unterschicht in den Belten allmählich abträgt. Der Einfluß des Witterungsverlaufs auf diese Vorgänge wird am Beispiel des Jahres 1937 dargelegt, in dem sich ein ungewöhnlich starker Zustrom von Nordseewasser in die Beltsee ereignete.
The influences of the weather situation on the salinity layering in the transition area between the North Sea and the Baltic
Summary By means of observations made on board light vessels the author shows how the salinity layering in the area of the Kattegat and the Belt Sea is affected by the weather situation and how the various water bodies and layers of discontinuity in the upper 25–30 m are shifting. High air pressure over Central Europe with its light winds enables the internal gradient currents to become the predominant component of motion and the discontinuity layer to separate the water of the North Sea from that of the Baltic. In extreme cases, this layer may be traced from the surface of the northern Kattegat to the bottom of the Baltic far beyond the Darßer Schwelle. This stratification is disturbed with increasing wind velocity. Owing to differences in sea level between the Kattegat and the southern Baltic and to the appertaining gradient currents, the layer of discontinuity is disarranged and a third type of water, the Kattegat water, becomes more conspicuous. The discontinuity layers between surface and bottom are characteristically shifting according to the wind's direction, force and, duration. If weather conditions are extremely favouring the inflow from the North Sea the vertical stratification almost completely vanishes and differences in salinity are observed only in horizontal direction. On the other hand, with East wind situations with an intensified outflow from the Baltic, the sublayer rich in salinity which is characteristic for the Belts is gradually diluted. These influences are exemplified by the situation in 1937, when a most intensive inflow of North Sea water into the Belt Sea occurred.
L'influence de la situation du temps sur la stratification en salinité dans la région transitoire entre la mer du Nord et la mer Baltique
Résumé À l'aide des observations faites à bord des bteaux feu l'auteur expose quelle est l'influence effectuée par le temps sur la stratification en salinité dans la région du Kattegat et du Grand et du Petit Belt et de quelle manière les diverses masses d'eau et les couches à saute de salinité à moins de 25 à 30 mètres de profondeur sont déplacées. Au cas d'une aire de haute pression accompagnée de faibles vents dominant sur l'Europe centrale les courants internes de gradient deviennent la composante prédominante du mouvement de l'eau. Dans des conditions extrêmes une couche à discontinuité de salinité séparant l'eau de la mer du Nord de celle de la mer Baltique peut être poursuivie entre la surface du Kattegat du nord et le fond de la mer Baltique loin au delà du Seuil du Darß (Darßer Schwelle). Quand la vitesse du vent recroît, cette stratification est dérangée. Par suite des différences de niveau entre le Kattegat et la mer Baltique du sud et des courants de gradient qui sont y associés la couche à saute est dérangée et un troisième type d'eau, «l'eau du Kattegat», se manifeste d'une manière plus prononcée. La positon des couches à saute de salinité entre la surface et le fond est changée d'une façon caractéristique selon la direction, la force, et la durée du vent. À la présence d'une affluence extrêmement intensive de la mer du Nord la stratification verticale se perd prèsque entièrement et c'est seulement dans la direction horizontale que des changements essentiels de salinité ont lieu. D'autre part, pendant une période de vent d'est accompagnée d'un écoulement augmenté venant de la mer Baltique l'eau assez salée caractérisant les couches inférieures du Grand et du Petit Belt est plus ou moins diluée. Ces influences sont démontrées par l'exemple de l'année 1937 qui était signalée par une affluence extraordinaire portant de la mer du Nord vers le Grand et le Petit Belt.
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Zusammenfassung der mathematischen Ergebnisse Die von uns erhaltenen annäherndD' Alembert'schen Lösungsformen der Wellengleichung (1) sind mit den Formeln (11), (14) und (25) dargestellt; die Bedingungen für ihre Existenz sind im Hauptsatz gegeben.
Summary Case of two reflected waves in Seismology and in general Mechanics. Four types of waves near to a surface. The general properties of the concept «wave». Thermic and geometric extinction of a wave. Conditions a) that an aggregate of waves has the properties of a wave, and b) that the so formed aggregate has no more these properties. A new case of solution near to the type ofD' Alembert; some applications. Interference of two waves and impossibility of such interference of two ensembles of waves, in the general case.
Resumé Deux ondes réflechies en Séismologie et en Mécanique générale. Quatro types des ondes près d'une surface. Les propriétés générales de la notion d' «onde». Amortissement thermique et géométrique d'une onde. Les conditions où un agrégat des ondes fornie une onde et où cet agrégat n'est pas une onde. Un nouvel cas de la solution de l'équation d'ondes proche à la solution deD' Alembert. Quelques applications. L'interférence de deux ondes et l'impossibilité de l'interference dans le cas général de deux ensembles des ondes.
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