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1.
Zusammenfassung Kattegat, Sund und Beltsee zeichnen sich durch veränderliche Oberflächenströmungen aus, örtlich sowohl wie zeitlich. Die Ursachen dafür werden angegeben. Nach Ausschaltung kurzer Stromschwankungen durch Verwendung von Tagesmitteln lassen sich eindeutige Beziehungen zwischen dem Wind im Tagesmittel über dem ganzen Seegebiet und den örtlichen Stromverhältnissen aufstellen. Strombeobachtungen aus dem Jahre 1937 von 18 Feuerschiffen und von weiteren 22 Punkten aus anderen Jahren (Abb. 1) liefern die Grundlage dazu. Die Diagramme Abb. 5–14 geben die empirischen Zusammenhänge zwischen Wind- und Stromvektoren für eine Auswahl von Feuerschiffen. Die Karten Abb. 15–22 enthalten Richtung, Geschwindigkeit und Häufigkeit der Oberflächenströmungen im Tagesmittel für die vier Hauptwindrichtungen und die Windstärken 3 und 6 Beaufort, bezogen auf Tagesmittel des Windes über dem ganzen Seegebiet. Diagramme und Karten sind prognostisch auswertbar und können in diesen zum Teil stromreichen Gewässern u. a. der Navigation als Hilfsmittel dienen.
Surface currents in the Kattegat, the Sound, and the Belt Sea
Summary The Kattegat, the Sound, and the Belt Sea are characterized by great local and temporal variabilities of the surface currents, the causes of which are explained in this paper. In neglecting short current variations and employing daily mean values clear relations are obtained between the daily mean values of wind over the whole sea area on the one hand and the local current conditions on the other hand. Current observations made aboard 18 light vessels in 1937 and at further 22 stations in other years (fig. 1) provide the basic material. The empiric correlations between the vectors of wind and current of selected light vessels are represented in diagrams (figs. 5–14). The charts figs. 15–22 show the daily mean values of direction, velocity, and frequency of the surface currents for the four main wind directions and for the wind forces 3 and 6 Beaufort referred to the daily mean values of the wind dominating over the whole sea area. Diagrams and charts can be utilized in forecasting and, among others, may serve as an aid in navigation in these areas of partly high current velocities.
Les courants de surface dans le Kattegat, le Sund et la mer des Belts
Résumé Le Kattegat, le Sund et la mer des Belts se caractérisent par la grande variabilité locale et temporelle de leurs courants de surface. Les causes en sont exposées dans ce traité. En négligeant les courtes variations de courant par l'application des moyennes diurnes on peut établir des relations distinctes entre les moyennes diurnes du vent calculées pour toute la région maritime en question et les courants locaux. Les observations de courant faites en 1937 à bord de 18 bateaux feux et à d'autres vingtdeux stations pendant d'autres ans (fig. 1) en fournissent les bases. Les diagrammes (fig. 5–14) donnent les relations empiriques entre les vecteurs du vent et ceux du courant pour un groupe de bateaux feux. Les figures 15–22 montrent les moyennes diurnes de la direction, de la vitesse et de la fréquence des courants de surface pour les quatre directions principales du vent et les forces 3 et 6 Beaufort du vent. Les courants de surface sont rapportés aux moyennes diurnes du vent calculées pour toute la région maritime traitée ici. Les diagrammes et les cartes fournissent les bases pour la prévision des courants et peuvent, entre autres, servir la navigation de moyen auxiliaire dans ces eaux qui sont en partie distinguées par la grande vitesse de leurs courants.
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2.
Zusammenfassung Es wurden mehrere Tausend Trifkarten ausgeworfen. Ihr Weg vom Auswurfort zum Fundort wurde mit Hilfe einer elektronischen Rechenanlage durch Modellrechnungen verfolgt, bei denen das Windfeld über der Nordsee vorgegeben war. Die Rechnung wurde so variiert, daß tatsächliche und rechnerische Fundorte der Karten möglichst gut übereinstimmten. (Abb. 3.). Hiernach treiben die Triftkarten in Windrichtung mit 4,2 v. H. der Windgeschwindigkeit. Das nur aus dem Wind gewonnene Bild des Triftweges läßt sich verbessern, wenn zusätzlich Oberflächenströmungen angenommen werden. Durch rechnerische Experimente wurde ein zu diesem Windfaktor passendes Stromfeld für die Nordsee ermittelt (Abb. 15).
Relation between wind and surface current derived from drift card investigations
Summary Several thousands of drift cards were released. Their route from the place of release to the place of retrieval was traced on an electronic computer by means of model computations where the wind field over the North Sea was preset. The computation was varied so to achieve the best possible agreement of actual and computational places of retrieval (Fig. 3). According to this, the cards are drifting in wind direction at 4.2 per cent of the wind velocity. The drift route exclusively derived from the wind can be improved by assuming, in addition, surface currents. Computational experiments delivered a current distribution in the North Sea corresponding to this wind factor (Fig. 15).
Les relations entre vent et courant superficiel déduites des études par cartes-flotteurs
Résumé Plusieurs milliers de cartes-flotteurs ayant été lancées, leur trajet du point de lancement au point de recupération a été établi à l'aide d'une calculatrice électronique avec un programme de calcul dans lequel était introduit le champ des vents en mer du Nord. Le calcul était si détaillé que le meilleur accord possible a été trouvé entre les lieux réels et calculés de découverte des cartes (fig. 3). On constate que les cartes sont poussées dans la direction du vent avec une vitesse égale à 4,2% de celle du vent. La représentation obtenue pour les trajets de dérive à partir du vent seul peut être amélioré si on considère en plus les courants superficiels. La représentation calculée montre pour la mer du Nord un champ de courant en accord avec ce facteur de vent (fig. 15).
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3.
Zusammenfassung Für den in der Brandungszone unter dem Einfluß der Brandungsenergie und der Brandungsströmungen küstenparallel verlaufenden Materialstrom wird unter Verwendung integraler Größen die Bilanzgleichung aufgestellt. Es zeigt sich, daß der Materialstrom und damit die An- und Ablandung längs der Küste eindeutig durch die Verteilung der Brandungsenergie und die Größe der Brandungsströmung bestimmt wird. Anhand von fünf Beispielen werden die Anwendung der Methode erläutert und typische Vorgänge an der Küste erklärt.
The balance of littoral transport in the surf zone
Summary By means of integrals the balance equation is set up for the drift of material which under the influence of the surf energy and the longshore current in the surf zone is flowing parallel to the coast. This equation plainly represents the material drift and, hence, accretion and erosion along the coast as a function of the distribution of the surf energy and the strength of the longshore current. Finally, five examples are presented showing how to apply the method and explaining typical shore processes.
Le bilan du transport des matériaux le long de la côte dans la zone du déferlement
Résumé Au moyen d'intégrales on a établi l'équation de bilan pour le courant des matériaux qui, sous l'influence de l'énergie et des courants de déferlement, est dirigé en sens parallèle à la côte dans la zone du déferlement. Cette équation représente nettement les courants des matériaux dirigés vers le large et vers la plage en fonction de la répartition de l'énergie et de la puissance du courant de déferlement. Enfin, cinq exemples sont présentés pour exposer l'application de la méthode et pour expliquer des procès typiques rencontrés sur les côtes.
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4.
Walter Hansen 《Ocean Dynamics》1951,4(4-6):161-172
Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß das Randwertverfahren geeignet ist, um aus einem gegebenen Windfeld für einen abgeschlossenen Teil eines Ozeans den Volumentransport und die Gestalt der Meeresoberfläche zu ermitteln. Neben anderen Beispielen wird für den äquatorialen Teil des Atlantischen Ozeans aus dem Windfeld für den Monat August der Volumentransport und die Gestalt der Meeresoberfläche abgeleitet und das Ergebnis mit den aus Besteckversetzungen und Dichteverteilung gewonnenen Strömungen und der Topographie verglichen. Die Übereinstimmung zwischen den Darstellungen ist befriedigend.
On wind-driven ocean currents
Summary In this paper it is pointed out that the method of boundary values enables the volume transport as well as the shape of the sea surface to be derived from a given wind field over an enclosed ocean area. In addition to other examples, the two afore-mentioned data are deduced, for the month of August, from the wind field over the equatorial region of the Atlantic and the result is compared with the data on currents computed from ship's sets and density distribution as well as with the topography of the sea surface. There is a rather good agreement between the different representations.
Au sujet des courants océaniques dus à la pression du vent
Résumé L'auteur démontre que la méthode des valeurs limites permet de déduire le transport de volume et la forme de la surface de la mer d'un champ donné du vent au-dessus d'une région délimitée de la mer. Avec d'autres exemples, les deux données susmentionnées sont dérivées pour le mois d'août du champ du vent au-dessus de la région équatoriale de l'océan Atlantique et le résultat en est à la fois comparé avec les courants calculés de la dérive des bateaux et de la distribution de la densité de l'eau ainsi qu'avec la topographie de la surface. L'accord est assez satisfaisant entre les différentes représentations.
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5.
Zusammenfassung Die Arbeit gibt in 32 Karten eine Darstellung der Oberflächenströme. Die Karten 2–13 wurden nach der von H. Neumann [1960] veröffentlichten Arbeit gewonnen. Sie zeigen z. B. westlich Sylt sehr frühe, im Bereich der Elbmündung ungleichmäßige Eintrittszeiten (Karten 2–5), für die Richtungen des stärksten Stromes einen Bereich von 100° (Karten 6 und 7), im Bereich von Sylt kreisförmige, in der südlichen Deutschen Bucht alternierende Ströme (Karten 8 und 9) und Isolinien für die Geschwindigkeiten des stärksten Flut- und Ebbstromes, bezogen auf den Spring- und Nipptidenhub von Helgoland (Karten 10 bis 13). Auf den Karten 14 und 15 ist die Änderung der Höchstgeschwindigkeit bei einer Änderung des Tidenhubs von Helgoland um 1 m dargestellt. Besonders interessant sind die Karten 16 und 17, die für die Höchstgeschwindigkeit des Flut- und Ebbstroms das Verhältnis der Zunahmedauer zur Abnahmedauer des Stromes zeigen. Mit Annäherung an die flachen Gewässer wird z. B. die Zunahmedauer des Flutstromes im südöstlichen Teil der Deutschen Bucht nur halb so groß wie die Abnahmedauer, d. h. der Anstieg des Flutstroms ist im zeitlichen Verlauf wesentlich steiler als die Abnahme. Westlich Sylt und Amrum dauert dagegen die Zunahme des Flutstroms länger als die Abnahme (Drehströme). Karte 18 weist in Gebieten von auffällig langer Dauer des Ebbstroms auf Einflüsse von Restströmen hin. Auch auf den Karten 19 und 20 ist der Einfluß des abfließenden Elbwassers bei dem Verhältnis des stärksten Flutstromes zum stärksten Ebbstrom deutlich zu erkennen. Die letzten 13 Karten stellen Richtung und Geschwindigkeit des Stromes im stündlichen Abstand von 6 Stunden vor bis 6 Stunden nach dem Hochwasser von Helgoland für die Springzeit und die Nippzeit dar.
Surface currents in the German Bight
Summary On 32 maps a representation is given of the surface currents in the German Bight. The maps nos. 2 to 13 are based on the paper by H. Neumann [1960]. They show, for example, that in the west of Sylt the times of maximum velocity occur much earlier than elsewhere while in the area of the Elbe estuary considerable inequalities may be observed (maps 2 to 5). The difference in the directions of the maximum tidal streams amounts to 100°, as is shown on the maps 6 and 7. On maps 8 and 9 circular currents in the Sylt area and alternating currents in the southern part of the German Bight are represented. On the maps 10 to 13, lines of equal velocity are plotted showing the velocities of the strongest flood- and ebb streams referred to spring- and neap ranges around the isle of Heligoland. On the maps 14 and 15 the change of maximum velocity caused by the change of the tidal range by 1 m around Heligoland is represented. The maps 16 and 17 are of particular interest; they show the ratio of the duration of increase to the duration of decrease of the tidal stream with regard to the maximum velocity of the flood-and ebb streams. On approaching the shallow water region it is observed that the duration of the increase of the flood stream in the south-eastern part of the German Bight is only half as long as the duration of its decrease, viz. the increase of the flood stream is considerably steeper in the lapse of time than is its decrease. In the west of the isles of Sylt and Amrum the increase of the flood stream takes a longer time than its decrease (rotary tidal streams). Map 18 points to the presence of residual currents in areas with ebb streams of conspiciously long duration of decrease. Also on maps 19 and 20, the effect of the downstream flow of the Elbe river on the ratio of the strongest flood stream to the strongest ebb stream is clearly to be seen. The last 13 maps give a representation of the direction and the velocity of the tidal stream in hourly intervalls from 6 hours before to 6 hours after high water at the Isle of Heligoland at the time of springs and neaps.
Courants de surface dans la baie Allemande
Résumé Les courants de surface dans la baie allemande sont représentés sur 32 cartes. Les cartes 2 à 13 sont basées sur le travail de H. Neumann [1960]. Elles montrent que par exemple à l'ouest de Sylt les heures de l'entrée de la vitesse maximum se présentent plus tôt qu' à d'autres endroits tandis que dans la région de l'estuaire de l'Elbe on observe de sensibles inégalités (v. cartes 2 à 5). La différence de la direction du plus fort courant de marée s'élève à 100° (v. cartes 6 et 7). Sur les cartes 8 et 9 on a représenté les courants circulaires de la région de Sylt ainsi que les courants alternants de la partie sud de la baie Allemande. Les cartes 10 à 13 montrent des lignes d'égale vitesse du plus fort flot et du plus fort jusant; ces lignes se réfèrent aux amplitudes en vive eau et en morte eau auprès d'Helgoland. Les cartes 14 et 15 traitent la variation de la vitesse maximale due à la variation de l'amplitude par un mètre autour d'Helgoland. Les cartes 16 et 17 sont particulièrement intéressantes; elles représentent la durée de l'accroissement en raison de la durée de la diminution des courants de marée pour les vitesses maximales du flot et du jusant. Au voisinage des petits fonds on observe que la durée de l'accroissement du flot dans la partie sud-ouest de la baie Allemande est de la moitié si longue que la durée de sa diminution, c. a. d. l'accroissement du flot est beaucoup plus raide au cours du temps que sa diminution. A l'ouest de Sylt et d'Amrum, cependant, l'accroissement du flot dure plus longtemps que sa diminution (courants giratoirs de marée). La carte 18 annonce l'influence des courants résiduels dans les régions où la diminution des jusants s'étend sur un espace extraordinairement long de temps. Sur les cartes 19 et 20 on voit clairement l'effet que le courant d'aval de l'Elbe a sur le rapport du plus fort flot au plus fort jusant. Les dernières 13 cartes représentent la direction et la vitesse des courants de marée enregistrés d'heure en heure à partir de six heures avant jusqu'à 6 heures après la pleine mer auprès d'Helgoland à l'heure de la vive et de la morte eau.
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6.
Zusammenfassung Im ersten Teil der Arbeit werden die zur Ermittlung der Meeresströmungen benutzten Verfahren nebeneinandergestellt: Das dynamische Verfahren, das aus der Dichteverteilung im Meer die Unterschiede der Stromgeschwindigkeit in vertikaler Richtung zu ermitteln gestattet, das Randwertverfahren, das mit der Schubspannung des Windes arbeitet und den windbedingten Volumentransport liefert und endlich die Rossbysche Freistrahltheorie. Die vergleichende Betrachtung lehrt, daß zwischen den genannten Methoden keine grundsätzlichen Widersprüche bestehen, sondern daß diese einander ergänzen und vervollständigen.Neuere amerikanische Beobachtungen haben einen Einblick in die Feinstruktur des Golfstroms gewährt; besonders bemerkenswert sind die scharfe seitliche Begrenzung über Hunderte von Kilometern und die Aufgliederung in einzelne Arme; es werden einfache Modelle betrachtet, die den Mechanismus dieser Vorgänge veranschaulichen. Bemerkenswert ist, daß bei diesen Betrachtungen die Vertikalkomponente der Stromgeschwindigkeit eine besondere Rolle spielt.
Some remarks on the problem of the Gulf Stream
Summary In the first part of the paper, the methods applied to the study of ocean currents are compared with each other, viz. the dynamical method allowing to derive the vertical differences in current velocity from the density distribution, the method of the boundary values basing on the shearing stress of the wind and giving the volume transport caused by the wind, and finally the jet stream theory by Rossby. A comparison shows that these three methods are not absolutely contradictory to each other but that, on the contrary, they have a complementary character.Recent American observations have given an insight into the microstructure of the Gulf Stream; among the results, its cleanly cut lateral limitation over hundreds of kilometers and its subdivision into several single branches deserve particular attention; in order to illustrate the mechanism of these processes, simple models are considered. It may be mentioned as a remarkable feature that the vertical component of the current velocity plays a particular part in these considerations.
Quelques notes sur le problème du courant du golfe
Résumé Dans la première partie de ce travail, les procédés appliqués à l'étude des courants de mer sont comparés entre eux; il s' agit ici de la méthode dynamique qui permet de dériver de la distribution de la densité les différences verticales des vitesses des courants; de la méthode des valeurs limites qui tient compte de la tension de torsion du vent et donne le transport de volume dû au vent et, enfin, de la théorie du rayon de jet (du jet stream) par Rossby. La comparaison montre que ces méthodes ne sont point contradictoires mais plutôt complémentaires les unes aux autres.Les observations effectuées récemment par les Américains ont éclairci la microstructure du courant du golfe; les résultats les plus remarquables en sont sa limitation latérale qui est nettement marquée sur quelques centaines de kilomètres et le fait que le courant se divise en plusieurs branches individuelles; pour démontrer le mécanisme de ces phénomènes quelques simples modèles sont considérés. Il est remarquable que la composante verticale de la vitesse du courant joue un rôle particulier dans ces considérations.
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7.
Zusammenfassung In der Ozeanographie ist cs üblich, als dynamische Bezugsfläche eine Nullfläche zu wählen, d. h. eine Fläche im baroklinen Ozean, in der die Geschwindigkeit der Strömung verschwindet. Die Kenntnis dieser Tiefe, also der Untergrenze des Strömungssystems, ist nicht nur eine Voraussetzung für die Berechnung absoluter Strömungen nach der klassischen Methode, sondern auch wichtig für eine Analyse der Dynamik ozeanischer Zirkulationsvorgänge.Bei der theoretischen Behandlung cines vertikal und horizontal geschichteten Ozeans mit Hilfe der vertikal integrierten Bewegungsgleichungen treten Glieder auf, die eine Kenntnis der Tiefenlage des Strömungssystems voraussetzen. Nur im Falle sehr spezieller Bedingungen oder einer konstanten Tiefe des Zirkulationssystems verschwinden die von der Untergrenze abhängigen Glieder.In der vorliegenden Arbeit wird an einem einfachen Modell der Einfluß einer variablen Tiefe der Untergrenze des Strömungssystems auf den horizontalen Massentransport diskutiert. Ein interessantes Beispiel bietet das Stromsystem an der Ostküste von Nordamerika, wo das Feld des Golfstromes einem äquivalent-barotropen System zuzustreben scheint. Ein solches Feld erfordert einen starken Abfall der Untergrenze der Strömung von der linken zur rechten Flanke, d. h. vom Kontinentalschelf zur Sargassosee. Die so geforderte Nullfläche stimmt gut mit der nach der D efantschen Methode bestimmten überein.
On the problem of the dynamical reference surface with special consideration of the Gulf Stream
Summary It has become a customary practice in oceanography to choose as a dynamical reference surface a zerolevel, that is, a surface in the barocline ocean where the current velocities vanish. The knowledge of the depth of such a surface, or of the lower boundary of the current system, is not only required for computing absolute currents according to the classical method, but it is also important for an analysis of the dynamics of the oceanic circulation.When dealing theoretically with a stratified ocean by means of the vertically integrated equations of motion, additional terms appear in the basic equations which depend on the depth of the lower boundary of the current system. The terms which depend on the variable depth of this lower boundary would disappear only in the case of very special conditions or of a constant depth of the circulation.The present paper discusses a simple model which shows the effect of a variable depth of the lower boundary of the current system on the horizontal mass transport. An interesting example is offered by the currents off the east coast of North America, where the current field of the Gulf Stream seems to approach an equivalent-barotropic system. Such a field requires a strong slope of the lower boundary of the current, that is, of the zero level, from the left to the right hand border, or from the continental shelf towards the Sargasso Sea. This zero level as requir ed theoretically for stationary currents agrees well with the level of no motion as determined by the method of A. Defant.
Sur le problème d'une «surface de référence dynamique» discuté en considération spéciale de la région du courant du Golfe
Résumé Les océanographes ont pris l'habitude de choisir comme «surface de référence dynamique» un «niveau de zéro», c. a. d. une surface dans l'océan barocline où la vitesse devient nulle. La connaissance de la situation en profondeur d'une surface, donc, la limite inférieure du système de courants est non seulement indispensable au calcul des courants absolus d'après la méthode classique mais aussi importante à l'analyse de la dynamique de la circulation océanique.Si l'on étudie théoriquement un océan stratifié en se servant des équations de mouvements verticalement intégrées, on rencontre dans les équations fondamentales des termes additionnels qui dépendent de la limite inférieure du système de courants. Ces termes qui dépendent de la profondeur variable de cette limite inférieure disparaîtront seulement en cas de conditions très spéciales ou de présence d'une profondeur constante du système de circulation.Le travail actuel discute à l'aide d'un exemple simple l'influence qu'une profondeur variable de la limite inférieure du système de courants exersc sur le transport horizontal de masse. Le système de courants devant la côte orientale de l'Amérique du Nord où le champ du courant de Golfe semble s'approcher d'un système équivalent-barotrope en offre un exemple intéressant. Un tel champ nécessite une forte inclinaison de la limite inférieure du courant, c. a. d. une inclinaison allant du bord gauche au bord droit du niveau de zéro ou du plateau continental jusqu'à la mer des Sargasses. Ce niveau de zéro, comme il est théoriquement dérivé en cas des courants stationnaires, est en bon accord avec le niveau sans mouvement déterminé d'après la méthode de Defant.

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

8.
Zusammenfassung Beobachtungen des Windstaus und Triftstroms im Modellkanal werden mitgeteilt und die Zusammenhänge auf Grund der hydrodynamischen Gleichungen dargestellt. Diese Ergebnisse werden mit denjenigen, die aus Beobachtungen auf See abgeleitet sind, verglichen. Die Übereinstimmung ist gut. Aus Modellkanalmessungen werden numerische Werte der virtuellen Zähigkeit abgeleitet, die mit den aus meereskundlichen Beobachtungen ermittelten größenordnungsmäßig übereinstimmen.
Observations on wind effect and drift current in a canal model
Summary This paper deals with observations, made in a canal model, on the piling up of water and the current due to the stress of wind. The correlations found to exist between these two phenomena are represented by means of the hydrodynamic equations. The results hereof are compared with those derived from observations at sea. The results of both these methods are in a rather good agreement. From the measurements in the canal model numerical values of the virtual viscosity are derived which as to the order of magnitude correspond well with the numerical values deduced from oceanographic observations.
Observations de 'haussement de l'eau et du courant dûs à la pression du vent effectuées sur modèle réduit d'un canal
Résumé Le traité suivant décrit des observations sur modèle réduit relatives à l'haussement de l'eau et aux courants dûs à la pression du vent. Les relations qui en résultent sont représentées au moyen des équations hydrodynamiques. Ces résultats se montrent d'être en bon accord avec ceux qui ont été dérivés d'observations faites sur mer; quant à l'ordre de grandeur, les valeurs numériques de la viscosité virtuelle trouvées à l'aide des observations sur modèle réduit correspondent bien avec celles déduites des observations océanographiques.
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9.
Summary Measuring and analysis techniques are described for two sets of measurements of tidal currents near the surface and near the bottom at Banc de la Chapelle, a location 165 m. deep above the edge of the West European Continental Shelf. Reliable results are obtained for the semi-diurnal currents, but the scatter of the data is too great for consistent results to be extracted for the small diurnal and quarter-diurnal tidal constituents. The major axes of the mean semidiurnal current ellipses are aligned at about 30°. This direction is normal to the line of greatest slope of the shelf edge and to the main alignment of the large sand waves on the bank, which accords with a theory of formation of the latter. Bottom currents are on the average about 69% of the surface currents in magnitude. There is also some evidence for a residual drift of about 0·2 knot towards the West. An analysis is made of the errors involved in estimating the drift of a ship from Radar sights on moored buoys.
Messungen der oberen und unteren Gezeitenströmungen bei der La-Chapelle-Bank
Zusammenfassung Es werden Meß- und Analysemethoden beschrieben für zwei Serien von Gezeitenstrommessungen nahe der Oberfläche und in Bodennähe auf der La-Chapelle-Bank, einer 165 m tiefen Stelle am Rand des West-Europäischen Kontinentalabhangs. Für halbtägige Gezeitenströme wurden zuverlässige Ergebnisse erzielt, die Streuung der Werte ist jedoch zu groß, um übereinstimmende Ergebnisse für die kleinen ganztägigen und vierteltägigen Tiden aus ihnen ableiten zu können. Die Hauptachsen der mittleren halbtägigen Gezeitenstrom-Ellipse bilden einen Winkel von rechtweisend 300. Diese Richtung verläuft senkrecht zur Linie der größten Neigung des Schelfrandes und zur Hauptrichtung der großen Sandwellen auf der Bank, was mit der Theorie über die Entstehung der Bank übereinstimmt. Die Bodenströmungen betragen ungefähr 69% der Oberflächenströmungen. Es scheint auch ein Reststrom von ungefähr 0,2 kn in westlicher Richtung vorhanden zu sein. Die Fehler, die bei Errechnung der Abdrift eines Schiffes mit Hilfe von Radar-Beobachtungen von einer verankerten Boje aus auftreten, werden untersucht.
La mesure des courants supérieurs et inférieurs de marée sur la banque de la Chapelle
Résumé On décrit des méthodes de mesure et d'analyse pour deux séries de mesures des marées près de la surface et au voisinage du fond sur la banque de la Chapelle, un endroit situé à 165 m de profondeur au bord de la marge continentale de l'Europe occidentale. Des résultats authentiques ont été obtenus en ce qui concerne les marées semi-diurnes, leurs valeurs, cependant, diffèrent à un tel point que l'on ne peut en dériver des résultats conformes pour les petites marées quart-diurnes ou pour celles qui se produisent seulement une fois par jour. Les axes principaux de l'ellipse de la marée semi-diurne forment un angle vrai de 30 degrés. Cette direction suit un cours perpendiculaire à la ligne de la plus grande pente de la marge continentale et à la direction principale de grandes rides de sable sur la banque ce qui s'accorde bien avec la théorie de sa genèse. Les courants au voisinage du fond font 69% des courants superficiels. En outre, il paraît qu'il existe un courant résiduel orienté vers l'ouest dont la vitesse est de 0,2 noeud. Les erreurs se produisant lorsqu'on calcule la dérive du bâtiment à l'aide des observations de radar faites à bord d'une bouée ancrée sont étudiées.
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10.
Summary Surface currents, as measured by the HF-radar CODAR (COstal raDAR), are investigated with respect to their dependence on wind. Time series of wind are available from single weather stations, while CODAR yields current velocities on a grid with a resolution of some 3 km. As part of various research programs experiments have been carried out by the University of Hamburg (Germany) in different areas. Two of the areas under consideration are located in the Baltic Sea, two in the North Sea, and one covering the northern part of the Dead Sea. Time series of about two weeks with 2-hourly sampling are available for some 50 grid points of each area.Vector-correlation techniques are used to determine the linear relation of surface currents on wind velocity and also windstress. In both cases, significant correlation of about the same order has been found. 35% to 60% of the variance in surface currents may be explained by linear forcing from the vectors of wind velocity or windstress. Current-to-wind ratios range from 0.015 to 0.025, and a veering to the right of currents against wind has been observed. The decomposition of horizontal two-dimensional current fields into empirical orthogonal eigenfunctions (EOF) yields higher amounts of variance in the 1. EOF as may be explained by linear windforcing.Two possible mechanisms for wind-driven currents are discussed, Ekman circulation and Stokes drift. Assuming the vertical eddy viscosity to be independent on wind velocity and water depth, it may be estimated. Values of about 5×10–4 m2s–1 are found in the Baltic and 20×10–4 m2s–1 in the North Sea, which are in reasonable agreement with those used in numerical models.
Ekman-Anteil an den durch Radar gemessenen Oberflächenströmungen in verschiedenen Seegebieten
Zusammenfassung Oberflächenströmungen, gemessen mit dem Hochfrequenzradar CODAR (COastal RaDAR), werden hinsichtlich ihrer Windabhängigkeit untersucht. CODAR mißt Strömungsgeschwindigkeiten in einem Gitter mit 3 km Auflösung. Zeitserien des Windes stammen von naheliegenden Wetterstationen. Messungen wurden von der Universität Hamburg im Rahmen von Forschungsprojekten in verschiedenen Meeresgebieten durchgeführt. Zwei dieser Gebiete liegen in der Ostsee, zwei in der Nordsee und eines umfaßt den nördlichen Teil des Toten Meeres. Von allen Gebieten existieren Meßserien an etwa 50 Gitterpunkten mit zweistündiger Abtastung und etwa 2 Wochen Dauer.Zur Bestimmung der linearen Abhängigkeit der Strömung sowohl vom Wind als auch vom Windschub werden Vektorkorrelationen berechnet. In beiden Fällen ergibt sich eine signifikante Korrelation von etwa gleichem Betrag. 35% bis 60% der Varianz der Oberflächenströmungen kann durch linearen Antrieb des Windes oder Windschubes erklärt werden. Der Quotient von Strömungs- zu Windgeschwindigkeit liegt im Bereich 0,015 bis 0,025, und es ist eine Drehung der Strömung nach rechts gegenüber dem Wind zu beobachten. Die Zerlegung des zweidimensionalen Strömungsfeldes in EOFs (empirical orthogonal eigenfunctions) ergibt für die 1. EOF einen höheren Varianzanteil als durch linearen Windantrieb erklärt werden kann.Zwei unterschiedliche Antriebsmechanismen für winderzeugte Strömungen werden diskutiert, Ekman Zirkulation und Stokes Drift. Der vertikale Austauschkoeffizient kann aus Daten bestimmt werden, vorausgesetzt daß er nicht vom Wind und der Wassertiefe abhängt. Werte von etwa 5×10–4 m2s–1 werden für die Ostsee und 20×10–4 m2s–1 für die Nordsee gefunden. Diese Werte liegen in dem Bereich, der für numerische Modelle benutzt wird.
Ekman-Part des courants de surface, mesurés par Radar dans différents endroits
Résumé Les courants de surface mesurés par le radar CODAR (COastal raDAR), sont analysés par rapport à leur dépendence vis-à-vis du vent. Les séries temporelles du vent sont disponibles á chaque station météorologique alors que CODAR donne les vitesses des courants sur une grille de 3 km de résolution. Dans le cadre de plusieurs programmes de recherche, des études ont été faites par l'Université de Hamburg (Allemagne) dans différents endroits. Deux des zones considérées sont situées dans la Mer Baltique, deux dans la Mer du Nord et une couvre la partie Nord de la Mer Morte. Des séries temporelles d'environ 2 semaines avec un échantillonnage de 2-heures sont disponibles sur 50 points pour chaque zone.Des techniques de correlation vectorielle sont employées pour déterminer la relation linéaire entre courants de surface et d'une part la vitesse et d'autre part la pousée du vent. Dans les deux cas nous avons trouvé une correlation significative du même ordre. Le modèle linéaire forcé par les vecteurs de vitesse et pousée de vent représente de 35%–60% de la variance des courants de surface. Les rapports courant-vent varient de 0.015–0.025 et la rotation vers la droite des courants par rapport au vent a été observée. La décomposition des champs bi-dimensionnels de courant sur des fonctions propres empiriques orthogonales (EOF) donnent des taux de variance plus importants dans la lère EOF, comme expliqué par le forçage linéaire du vent.Deux mécanismes possibles de courants induits par les vents sont discutés, la circulation d'Ekman et la dérive de Stokes. Supposant une viscosité de tourbillon verticale indépendente de la vitesse du vent et de la profondeur, la viscosité est estimée. Des valeurs d'environ 5×10–4 m2s–1 et de 20×10–4 m2s–1 sont trouvées respectivement pour la Mer Baltique et la Mer du Nord, ce qui est en accord raisonable avec les valeurs utilisées dans les modèles numériques.
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11.
Summary The condition of a continuous transfer of mechanical energy from air to water may be satisfied not only by the equality of wind and current vectors at the surface but also by a difference of both vectors being perpendicular to the direction of the surface stress. It gives a simple explanation for the possible gliding of the air on water surfaces which gets evident by observed deflections between wind and surface currents not only in rivers and near the shore but also in the ocean.The work of the mean wind stress at the water surface may be transformed to turbulence and wave energy of the water and to eddy energy of the air. Near solid boundaries the work of the average shearing stress must be transformed into eddy energy flowing from the boundary into the fluid. In this way its turbulence may be maintained even in the presence of a very stable stratification.
Eine Beziehung zwischen Wind-, Strom- und Spannungsvektor an der Wasseroberfläche und zwischen Schubspannung und Geschwindigkeit an festen Begrenzungen
Zusammenfassung Aus zweidimensionalen Grenzschichtbetrachtungen folgert man, da\ die Geschwindigkeitsvektoren von Luft und Wasser an dessen Oberfläche keine Differenz aufweisen. Doch die naheliegende Forderung nach Kontinuität des übergangs mechanischer Energie durch die Wasseroberfläche hat mit Rücksicht auf die dynamische und die kinematische Grenzflächenbedingung zur Folge, da\ in jedem Augenblick und somit auch im zeitlichen oder flächenhaften Mittel an dieser wie an jeder Grenzfläche das skalare Produkt zwischen dem Differenzvektor der Oberflächengeschwindigkeiten von Luft und Wasser und dem Schubspannungsvektor verschwindet. Diese Bedingung ist auf dem Wasser nicht nur dadurch erfüllbar, da\ die augenblickliche Differenz der Geschwindigkeitsvektoren ständig verschwindet, sondern ebenfalls dadurch, da\ ihre Tangentialkomponente senkrecht auf dem Schubspannungsvektor an der augenblicklichen Grenzfläche steht. Die Summe der Arbeitsleistungen der Normalspannungen oberhalb und unterhalb der Grenzfläche ist automatisch Null wegen der kinematischen Grenzflächenbedingung und daher in diesem Zusammenhang ohne Belang.Auch wenn die mittleren Richtungen von Strom, Wind und Schubspannung gleich sind, ist bei turbulenter Bewegung an der Grenzfläche die Kontinuität des Energieübergangs nur gewährleistet, wenn die Oberfläche unregelmä\ig (der Turbulenz entsprechend) deformiert ist, wobei eine Differenz in den Beträgen von mittlerem Strom und Wind möglich und ebenso physikalisch erklärbar wird wie die beobachteten — auf Flüssen und im Küstengebiet zwangsläufigen — Unterschiede ihrer mittleren Richtungen.Im Falle verschiedener Richtungen von Wind und Strom gibt es die Möglichkeit, da\ die mittleren Vektoren von Wind und Schubspannung annähernd gleichgerichtet sind, nur, wenn ein erheblicher Teil der Arbeitsleistung der mittleren Schubspannung an der Wasseroberfläche in Turbulenz- und Wellenenergie übergeführt wird. Sind die mittleren Vektoren von Wind und Strom senkrecht zueinander und im Betrage gleich, weichen beide von der Schubspannung um 450 ab (was mit der Ekmanschen Theorie nichts zu tun hat). Es besteht bei Verschiedenheit der mittleren Richtungen von Strömung und Wind nicht die Möglichkeit, da\ Schubspannungs- und Windvektor gleichgerichtet sind und au\erdem die Arbeitsleistung des mittleren Windfeldes vollständig dem mittleren Stromfeld zugeführt und nicht teilweise in Turbulenzenergie verwandelt wird.Eine Bestimmung des Windschubs auf Grund der Prandtlschen Konzeption aus Beobachtungen vertikaler Windverteilungen nahe der Wasseroberfläche ist nicht mehr in Erwägung zu ziehen, weil dabei u. a. die Richtungen von Wind- und Schubspannungsvektor als gleich vorausgesetzt werden. Die mögliche Differenz der Richtungen von Wind und Schubspannung wäre auch in numerischen Berechnungen z. B. von Sturmfluten zu berücksichtigen, insbesondere, wenn der Oberflächenstrom infolge Küstennähe und Gezeitenstroms beträchtliche Richtungsabweichungen vom Wind aufweist.Nicht nur die mögliche Arbeitsleistung des turbulenten Zusatzfeldes durch seine Tangential-(und Normal-) Spannungen kann zur Erzeugung und Entwicklung von Windwellen beitragen. Auch eine direkte Arbeitsleistung des ausgeglichenen Windfeldes wirkt schon bei schwachem Wind in derselben Weise; sie ist zur Erzeugung von Driftströmen sogar notwendig, da das turbulente Zusatzfeld des Windes durch seine Arbeitsleistung nur die Turbulenz- und Wellenenergie des Wassers, aber nicht die Bewegungsenergie seines mittleren Stromfeldes zu vergrö\ern vermag. Demgegenüber kann mit Hilfe der Fluktuationen an der Wasseroberfläche die (wie nahe festen Begrenzungen) mit einem Gleiten verbundene Arbeitsleistung des ausgeglichenen Windfeldes verwandelt werden in Turbulenzenergie. In der Randschicht von festen Begrenzungen mu\ dies vollständig geschehen, da an ihnen keine Arbeit geleistet werden kann. Das führt zu einem Strom von Turbulenzenergie von der Begrenzung in das Stromfeld hinein, wodurch auch bei sehr stabiler und Turbulenz dämpfender Schichtung eine Erhaltung des turbulenten Zusatzfeldes und ein Abbau der Stabilität in Grenzflächennähe gefördert wird.Die entwickelten Vorstellungen widersprechen teilweise den vorherrschenden, welche den vektoriellen Charakter des Geschwindigkeitsfeldes ungenügend berücksichtigen oder zu weitgehender Analogie zu bewährten Modellen von laminaren Strömungen ihre Entstehung verdanken. Man mag in der Strömungslehre mit diesen Unvollkommenheiten auskommen; dennoch lä\t sich nicht leugnen, da\ sie keine Erklärung bekanntester Beobachtungstatsachen der Meteoro-Hydrographie wie z. B. die Richtungsabweichung zwischen Strom und Wind an der Wasseroberfläche gestatten. Au\erdem erklären sie nicht die Entwicklung von Fluktuationen an der Oberfläche als Erfordernis für einen kontinuierlichen übergang von Bewegungsenergie bei Verschiedenheit der mittleren Vektoren von Strom und Wind. Es erscheint daher unumgänglich, die bisherige Konzeption in geophysikalisch nutzbringender Weise zu erweitern, was hier versucht wurde.
Une relation entre le vecteur de la tension, le vecteur du vent et le vecteur du courant à la surface de l'eau d'une part et entre le frottement tangentiel et la vitesse auprès de limites solides, d'autre part
Résumé La supposition d'un transfert de l'énergie mécanique de l'atmosphère à la surface de l'eau peut Être satisfaite non seulement par l'égalité des vecteurs du vent et du courant mais encore par la différence des deux vecteurs qui s'élève perpendiculairement au sens de la tension superficielle. Les observations suivant lesquelles le courant du vent dévie du courant de l'eau, ce qui se manifeste non seulement au-dessus des rivières ou au voisinage de la cÔte mais aussi audessus de 1'océan, expliquent d'une manière simple 1'existence possible du mouvement glissant de l'air au-dessus de la surface de l'eau.La puissance du frottement tangentiel moyen dû au vent à la surface de l'eau peut se transformer en mouvement turbulent et en énergie des vagues ou en énergie tourbillonnaire de l'air. Au voisinage des limites solides, le frottement tangentiel moyen doit se transformer en énergie tourbillonnaire qui, partant de la limite solide, se propage vers la fluide. De cette manière 1'état turbulent peut se maintenir mÊme en présence d'une stratification stable.
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12.
Gibson  Blair W. 《Ocean Dynamics》1962,15(2):72-77
Summary A technique is described for preparing detailed sea surface temperature analyses for large ocean areas utilizing injection temperature observations from commercial ships. The inadequacies of analyses based on averaged data are discussed, as well as some of the difficulties inherent in contouring scalar fields.Sea surface temperatures are interpreted according to some concepts derived from cross sectional profiles and surface current data. Isotach analyses of mean current drift are considered as flow patterns to aid temperature analysis in areas where data are sparse.
Die Schwankungen der Oberflächentemperatur des Meeres nach der zusammengesetzten Temperaturanalyse
Zusammenfassung Es wird eine Methode beschrieben, die geeignet ist, mittels Temperaturbeobachtungen von Handelsschiffen aus die Vorarbeiten zu detaillierten Analysen von Oberflächentemperaturen in großräumigen Meeresgebieten durchzuführen. Die Unzulänglichkeit von Analysen gemittelter Werte sowie einige Schwierigkeiten bei der graphischen Darstellung von Skalarfeldern werden besprochen.Gemäß den Vorstellungen, die von Querschnittsprofilen und Oberflächenstromwerten abgeleitet wurden, werden Oberflächentemperaturen gedeutet. Um die Temperaturanalyse in Gebieten mit geringen Beobachtungen zu erleichtern, werden Isotachen-Analysen mittlerer Strömungswerte als Strömungsvorbilder benutzt.
La nature de la température superficielle de la mer suivant l'analyse composée de la température
Résumé L'article actuel décrit une méthode propre à préparer, au moyen des observations de la température faites au bord des navires marchands, des analyses détaillées de la température superficielle dans de grandes étendues océaniques. L'impropriété de l'analyse des valeurs moyennes ainsi que plusieurs difficultés que l'on rencontre en représentant des champs scalaires sont exposées.Suivant les conceptions déduites des coupes transversales et des courants de surface, on interprète les températures superficielles des courants de l'océan. Dans le but de faciliter l'analyse des températures dans de grandes zones océaniques où des observations sont rares, on se serve comme modèle de courant des analyses des isotaches des valeurs moyennes de courants.

Submitted October 1961 for publication in Deutsche Hydrographische Zeitschrift.  相似文献   

13.
Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß in den höheren Breiten zwischen dem ozeanischen Stromfeld und der Windverteilung beträchtliche Unterschiede bestehen. Daher wird als Ursache des Strömungssystems nicht das Windfeld, sondern die Süßwasserzufuhr vom Festland angesehen, welche als Salzgehaltsstörung das küstennahe Massenfeld beherrscht und entsprechend dem Theorem nach Bjerknes ein Gradientstromsystem bedingt, welches dem beobachteten entspricht.
A contribution to the system of ocean currents in the higher latitudes
Summary It is demonstrated that in the high latitudes, considerable differences exist between the oceanic current system and the wind distribution. It is, therefore, supposed that it is not the windfield that gives rise to the existing current system but the supply of fresh water from the continent which, as a salinity disturbance, plays a dominant part in the field of mass near the coast. According to Bjerknes' theorem, the disturbance of salinity conditions a gradient current system; this is in good agreement with the observations.
Sur le système de courants marins par les hautes latitudes
Résumé On montre qu'il existe par les hautes latitudes de différences considérables entre le système de courants océaniques et la distribution des vents. Pour cette raison, on suppose que c'est l'afflux d'eau douce venant du continent et non le champ du vent qui engendre le système de courants dominant, sous la forme d'une perturbation de salinité, le champ de masse près des côtes. D'après le théorème de Bjerknes le système de courants de gradient est la conséquence nécessaire de la perturbation de salinité ce qui est en bon accord avec les observations faites dans ce domaine.
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14.
Zusammenfassung In folgender Zusammenfassung unserer Kenntnisse der Ozeanographie der Meeresstraßen wird ein kurzer Überblick über den Aufbau und die Bewegungen der Wassermassen in Meeresstraßen gegeben und versucht, letztere als eine Auswirkung eines thermodynamischen Systems aufzufassen. Dies ergibt die Möglichkeit, in einfacher Weise aus dem Dichteunterschied der Wassermassen beim Ein- und Austritt in die Meeresstraße und den Dimensionen derselben die mittlere Stromstärke des Wasseraustausches zwischen beiden Meeren zu ermitteln. Für eine genauere Bestimmung der Stromverhältnisse muß man auf die antitriptischen Bewegungsgleichungen zurückgehen. Eine Lösung derselben wird gegeben und ein Vergleich der theoretischen Ergebnisse mit den Strombeobachtungen ergibt eine recht befriedigende Übereinstimmung. Der Einfluß der Corioliskraft, der Morphologie der Meeresstraße, besonders des Meeresbodens in ihr, sowie jener der Gezeiten wird kurz besprochen.In einem Endteil wird die große Beeinflussung des thermohalinen Aufbaues vor der Mündung der Meeresstraße in den freien Ozean durch den Ausfluß salzreicher und warmer Wassermassen des Unterstromes näher behandelt und eine Theorie der Ausbreitung dieses Wassereinschubes als Austauschproblem gegeben. Die Anwendung derselben auf die Verhältnisse im Atlantischen Ozean vor der Straße von Gibraltar führt zu einem Wert des seitlichen Austauschkoeffizienten, wie er bei anders gearteten Meeresströmungen gefunden wurde.
On the nature of water movements passing through straits
Summary In the following paper summarizing our knowledge of the oceanography of straits, the stratification and passage of water masses through straits is outlined and their occurrence is interpreted as being the effect of the thermodynamic system. This conception permits to determine the mean strength of current of the water interchange between two oceans by simply deducing it from the dimensions of the straits and from the difference in density of the water masses on their passage through the mouths of the straits. A precise determination of the current conditions calls for the application of the equations of movement leaving, however, friction out of account. A solution of these equations is given and a comparison between the results arrived at by theory and those obtained from current observations shows a good correspondence. The combined effects of the deflecting force of the earth's rotation, of the morphology of the straits, and, in particular, of that of their floor as well as the influence of the tides are discussed in a concise manner.In conclusion, the great influence is treated the outflowing water masses of the undertow with their high temperature and salinity exert on the thermohaline stratification of the water body in the open ocean near the mouth of the straits. A theory is developed treating the distribution of the intercalated water body as a problem of interchange. The application of the theory to the conditions dominating in the Atlantic Ocean before the Straits of Gibraltar yields a value for the lateral mixing coefficient which comes very near to that one arrived at when calculating ocean currents of a different character.
Sur la nature des courants d'eau à travers les détroits
Résumé Dans le présent résumé de nos connaissances de l'océanographie de détroits on donne un aperçu de la stratification et des mouvements des eaux à travers des détroits, phénomènes, que l'on essaie d'attribuer au système thermodynamique. Cette interprétation permet de conclure, d'une manière simple, des dimensions du détroit et de la différence en densité des eaux au moment de leur passage par les ouvertures du détroit à l'intensité moyenne du courant d'échange entre les deux océans. Une précision des conditions de courant exige l'application des éqations de mouvements sans, cependant, tenir compte de la friction; une solution en est donnée. La comparaison des résultats théoriques avec des observations de courant montre que l'accord en est satisfaisant. L'ensemble des influences de la rotation terrestre, de la morphologie des détroits, particulièrement de celle de leur fond, ainsi que l'effet des marées est brièvement discuté.Enfin, on traite le grand effet que l'écoulement des eaux à haute température et salinité du courant sous-marin exerce sur la stratification thermohaline des eaux qui se trouvent dans l'océan ouvert devant l'ouverture du détroit. On développe une théorie d'après laquelle on considère la distribution de ce corps intercalé d'eau comme problème de l'échange des eaux. L'application de cette théorie aux conditions dans l'océan Atlantique devant l'ouverture du détroit de Gibraltar conduit à une valeur du coefficient latéral de mélange qui est très voisine de celle que l'on obtient en faisant le calcul des courants marins d'un caractère différent.

Herrn Professor Dr. Georg Wüst, Kiel, zu seinem 65. Geburtstage zugeeignet.

Nach einem Vortrag im Geophysikalischen Kolloquium der Universität Hamburg am 10. Februar 1955.  相似文献   

15.
Summary By dynamical climatology is understood here the branch of mathematical meteorology which aims at a deduction of the mean properties of the atmospheric perturbations that are compatible with a given mean field of temperature, wind and pressure. First of all, the fundamental equations of the author's theory of perturbations are recalled and a general equation for the pressure variations at sea level is deduced. From this equation the different elements of dynamical climatology are then derived, for instance the stability of the mean field, the mean trajectories of the perturbations, the frequencies with which they are visited, the regions of deepening and filling or of birth and death of the perturbations, etc. These results explain many observational facts and empirical rules about the mean behaviour of the atmospheric disturbances at sea level throughout the year.
Zusammenfassung Unter dynamischer Klimatologie wird hier der Zweig der mathematischen Meteorologie verstanden, der auf die Ableitung der mittleren Eigenschaften atmosphärischer Störungen, die mit einem gegebenen mittleren Temperatur-, Wind- und Druckfeld vereinbar sind, abzielt. Zunächst wird an die fundamentalen Gleichungen der Störungstheorie des Verfassers erinnert, um dann die allgemeine Gleichun; der Druckschwankungen auf dem Meeresniveau abzuleiten. Diese Gleichung führt dann zur Bestimmung der verschiedenen Elemente der dynamischen Klimatologie, z. B. zur Bestimmung der Stabilität des mittleren Feldes, der mittleren Trajektorien der Störungen, der Häufigkeit, mit welcher diese durchlaufen werden, der Gebiete der Vertiefung und Auffüllung oder des Entstehens und Verschwindens der Störungen usw.
Résumé On entend ici par climatologie dynamique la partie de la météorologie mathématique qui a pour but la déduction des propriétés moyennes des perturbations atmosphériques qui sont compatibles avec un champ moyen donné de température, vent et pression. Tout d'abord on rappelle les équations fondamentales de la théorie des perturbations de l'auteur et l'on en déduit une équation générale des variations de la pression au niveau de la mer. Cette équation conduit à la détermination des éléments de la climatologie dynamique, tels que la stabilité du champ moyen, les trajectoires moyennes des perturbations, la fréquence avec laquelle elles sont parcourues, les régions de creusement et de comblement ou de naissance et de disparition des perturbations, etc. Ces résultats expliquent de nombreux faits d'observation et des règles empiriques sur le comportement moyen des perturbations atmosphériques au niveau de la mer pour les différentes époques de l'année.
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16.
Summary The ocean is subdivided into a homogeneous upper layer (Ekman layer) and a continuously stratified lower layer. Horizontal velocities which in analogy to Fredholm's solution contain inertial oscillations, are generated in the upper layer by the tangential stress of the wind field varying both in space and time. The spatial structure of the wave field corresponds to that o the stress field. If the surface remains at rest (=0), vertical motions result from the horizontal oscillations. At the bottom of the Ekman layer the spatial structure of these vertical motions is proportional to divergence and rotation of the wind stress. Internal waves of the lower layer which primarily have periods approaching the inertial-period are generated by the vertical velocity field at the bottom of the Ekman layer (Ekman suction). Their structure is essentially more complicated than near the surface. Beats are a common phenomenon due to the superposition of internal modes.
Windbedingte interne Wellen und Trägheitswellen
Zusammenfassung Das Meer wird in eine homogene Deckschicht (Ekmansche Reibungsschicht) und eine kontinuierlich geschichtete innere Region unterteilt. Die raum-zeitlich variable tangentiale Schubspannung erzeugt in der Deckschicht Horizontalgeschwindigkeiten, denen analog der Fredholmschen Lösung Trägheitswellen aufgeprägt sind. Ihre räumliche Struktur ist mit der des Schubspannungsfeldes identisch. Wenn keine Stauerscheinungen auftreten (=0), werden durch diese Horizontalbewegungen Vertikalbewegungen bedingt. An der Untergrenze der Ekman-Schicht ist deren räumliche Struktur der Divergenz und Rotation des Schubspannungsfeldes proportional. Das Vertikalgeschwindigkeitsfeld an der Untergrenze der Deckschicht erregt interne Wellen in der unteren Region, die vorwiegend Perioden in der Nähe der Trägheitsperiode aufweisen. Ihre Struktur ist wesentlich komplizierter als in der Deckschicht. Insbesondere zeigen sich Schwebungen.
Ondulations internes dues au vent et mouvements dont la période dépend de l'inertie
Résumé L'Océan se divise en une couche supérieure homogène (couche d'Ekman) et une couche inférieure stratifiée d'une façon continue. Les vélocités horizontales, affectées, par analogie avec la solution de Fredholm, d'oscillations dues à l'inertie, prennent naissance dans la couche supérieure par suite de l'effort tangentiel du champ du vent, variable à la fois dans l'espace et dans le temps. La structure du champ du vent, dans l'espace, correspond à celle du champ de l'effort. Si la surface reste calme (-0) les mouvements verticaux sont dus aux oscillations horizontales. Au fond de la couche d'Ekman, la structure dans l'espace de ces mouvements verticaux est en rapport avec la divergence et la rotation de l'effort du vent. Les ondulations internes de la couche inférieure qui ont, à l'origine, des périodes proches de celle due à l'inertie, sont engendrées par le champ de la vitesse verticale au fond de la couche d'Ekman (succion d'Ekman). Leur structure est beaucoup plus compliquée que près de la surface. Les battements sont un phénomène commun du à la superposition de modes internes.
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17.
Summary Since November 1984 a regional study of the Earth's magnetic field has been carried out, measuring absolute values ofF, D, andI. The aim is to find the behaviour of the secular variation at about 40 field sites with maximum distances of 50 km from Göttingen. After a long search for the least disturbed points, the first set of measurements was taken in 1987. For the reduction according to the normal 2h UT level the Göttingen observatory (GTT) records are used for each field point. However, by comparing the simultaneously registered magnetic values of the observatories Wingst (WNG) and GTT it turned out that there is an annual periodic drift in the GTT registrations. Besides the temperature coefficients of the variometers the whole micro-climate of temperature and humidity inside and outside the building and of the underground has to be considered. It causes a motion of the bottom plate (on which the variometers are standing) relative to the foundations of the walls (which house the camera and the lamps for the photographic registration). These motions can be misinterpreted as long period magnetic variations. Variations of the micro-climate and consequently the time dependence of the motions cannot be predicted. Apparently the long-term stability of the whole recording system, which is essential for reducing regional measurements and for the investigation of the secular variation, had not been considered important as the building was set-up. To overcome that lack of stability two ways are necessary: firstly, to perform regular absolute measurements at the observatory (more than once a week) to get a better knowledge of the base line of each component, secondly, to refer the GTT registrations to the momentary values of WNG which are assumed to be stable, to get by this way a proper reduction of the field measurements.
Die Stabilität der Basiswerte der magnetischen Hauptregistrierung des Observatoriums Göttingen
Zusammenfassung Seit November 1984 wird das regionale Erdmagnetfeld in der Umgebung von Göttingen mit Absolutinstrumenten fürF, D undI vermessen. Das Ziel einer solchen Vermessung ist die Untersuchung der Säkularvariation an 40 Punkten mit einer maximalen Entfernung von 50 km von Göttingen. Nach einer längeren Suche nach den am wenigsten gestörten Punkten wurde 1987 mit den Messungen begonnen. Für die Reduktion aller Meßwerte auf 2h UT und auf einen bestimmten Tag im Jahr wurden die photographischen Registrierungen des Observatoriums Göttingen (GTT) benutzt. Durch Vergleich der gleichzeitig in den Observatorien Wingst (WNG) und GTT abgelesenen Momentanbeobachtungen der Magnetfeldkomponenten zeigte sich aber, daß der Säkularvariation in GTT eine starke Jahreswelle überlagert ist. Verursacht wird diese Jahreswelle offenbar durch eine Relativbewegung der zwei Fundamente der Meßhütte: Die Fundamentplatte (auf der die Variometer stehen) bewegt sich gegenüber dem Fundament der Wände (in die Registrierkamera und die Lampen eingelassen sind). Auf der Registrierung können diese Bewegungen fälschlicherweise als Magnetfeldvariation mit langer Periode gedeutet werden. Änderungen des Mikroklimas (Temperatur und Feuchte) innerhalb und außerhalb der Meßhütte, das für diese Bewegungen verantwortlich ist, sind nicht vorhersehbar. Offenbar ist die Langzeitstabilität der Aufzeichnungsapparatur, die auch eine Untersuchung der Säkularvariation ermöglichen würde, bei der Konstruktion der Meßhütte noch nicht wichtig gewesen. Um dennoch eine vernünftige Reduktion zu erzielen, ist es nötig, öfter als einmal wöchentlich die Absolutwertbestimmung in GTT durchzuführen und damit die Basis jeder Magnetfeldkomponente zu bestimmen, und zweitens zu versuchen, die Zeiten zwischen zwei Absolutwertbestimmungen mit den Momentanwerten aus WNG zu überbrücken.
La stabilité des valeurs de base de l'enregistrement principal de l'observatoire à Göttingen
Résumé Depuis novembre 1984, une étude régionale du champ magnétique terrestre a été menée afin de déterminer les valeurs absolues deF, D etI. le but visé est de déterminer l'évolution de la variation séculaire sur environ quarante sites situés à une distance maximale de 50 km de Göttingen. Après une longue recherche des points les moins perurbés une première série de mesures a pu être effectuée en 1987. Pour la réduction rapportée à la valeur normale à 2h UT, les enregistrements de l'observatoire de Göttingen (GTT) furent utilisés pour chaque site.En comparant les valeurs magnétiques enregistrées simultanément à l'observatoire de Wingst (WNG) et à GTT, il apparut qu'il existait une dérive annuelle périodique dans les enregistrements de GTT. Outre les coefficients de température des variomètres, l'ensemble des paramètres température et humidité du micro-climat, à l'intérieur et à l'extérieur de la station ainsi qu'en sous-sol dut être pris en compte. Ces derniers causent un déplacement de l'embase (sur laquelle les variomètres sont installés) par rapport aux fondations des murs (qui abritent la caméra et les flashs pour l'enregistrement photographique): Ces mouvements peuvent être interprétrés à tort comme des variations à longue période du champ magnétique.Les variations du micro-climat et partant, la dépendance de ces mouvements en fonction du temps, ne peuvent se prévoir. Apparemment la stabilité á long terme de l'ensemble du système d'enregistrement, qui est essentielle pour la réduction des mesures régionales et pour l'étude de la variation séculaire, n'avait pas été condiérée comme importante au moment de la construction de la station.Pour palier ce manque de stabilité deux solutions sont possibles: Tout d'abord réaliser régulièrement des mesures absolues à l'observatoire (plus d'une par semaine) afin d'obtenir une meilleure connaissance de la valeur instantanée de la direction de chaque composante, ensuite rattacher les enregistrements de GTT aux valeurs déterminées à WNG, supposées stables, pour obtenir ainsi une réduction correcte des mesures de champs.
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18.
Zusammenfassung An Hand von Meßwerten, die gleichzeitig an mehreren Beobachtungspunkten in der Helgoländer Bucht gewonnen wurden, wird die räumliche Homogenität des meteorologischen Feldes über See quantitativ untersucht. Mit Hilfe von reuzkorrelationen und Häufigkeitsanalysen wird festgestellt, daß die an einem Punkt durchgeführten meteorologischen Messungen auf offener See für ein Areal von etwa 70 km und in Küstennähe von etwa 40 km Durchmesser repräsentativ sind.
The homogeneity of the meteorological field above the sea
Summary The results of simultaneous measurements at several observation points in the German Bight are taken for quantitatively investigating the spatial homogeneity of the meteorological field above the sea. Cross correlations and frequency analyses show that the meteorological measurements carried out at one point are representative in the open sea of an area of about 70 km in diameter and near the coast of about 40 kim in diameter.
L'homogénéité du champ météorologique au-dessus de la mer
Résumé En utilisant des mesures obtenues simultanément en plusieurs points d'observation de la baie d'Helgoland, on a étudié quantitativement l'homogénéité dans l'espace du champ météorologique au-dessus de la mer. Au moyen de corrélations croisées et d'analyses de fréquences on a établi que les mesures météorologiques effectuées en un point sont valables au large ou une zone d'environ 70 km de diamètre et, près de terre, pour une zone d'environ 40 km de diamètre.

Unter Verwendung der Diplomarbeit der Verfasserin: G. Beuck [1958].  相似文献   

19.
Long waves on the coast of the Cape Peninsula   总被引：1，自引：0，他引：1  
Summary A study is made of long waves recorded on the west coast of the Cape Peninsula and in Table Bay harbour. Two types are found to exist. The shorter ones of period 30 seconds to 6 minutes are surf beats associated with the arrival of sea waves and swell at the shore. The longer ones of period 15 minutes upwards are an oscillation of the water mass overlying the continental shelf and appear to be generated by fluctuations of similar period in the atmosphere. A number of examples of both kinds of long wave activity are cited and the frequency spectra of some of these are presented and discussed. The problem of range action in harbours is a particularly interesting application of this long wave study.
Lange Wellen an der Küste der Kap-Halbinsel, Süd-Afrika
Zusammenfassung Lange Wellen mit Amplituden von 30 Sekunden bis zu mehreren Stunden sind an exponierten Küsten in vielen Teilen der Erde weitverbreitet. Sie sind sowohl in der Witsands Bay an der Westküste der Kap-Halbinsel und im Table Bay Harbour, Kapstadt, wie in einer Reihe weiterer Häfen an der Küste Süd-Afrikas registriert worden. Eine Anzahl von Registrierungen, die in Witsands Bay gemacht wurde, wurde einer harmonischen Analyse unterworfen und die Spektren langer Wellen werden als Beispiel dargestellt. Die Spektren können im allgemeinen in drei Stufen unterteilt werden: 1 bis 2 Minuten, 2 bis 10 Minuten und 10 bis 180 Minuten Dauer. Die Wellenamplitude der zwei niedrigeren Periodenstufen werden mit denen der gleichzeitigen Oberflächenwellen verglichen, wobei eine eindeutige Beziehung zwischen ihnen festgestellt wurde. Es steht ziemlich fest, daß die langen Wellen Brandungswellen (surf beats) sind und daß sie als sekundärer Effekt der in Flachwassergebieten an der Küste ankommenden Wellengruppen anzusehen sind. Die Untersuchung der Schwingungen ähnlicher Perioden in Table Bay Harbour ergab, daß es sich hier ebenfalls um Brandungswellen handelt. Die bei verschiedenen Perioden auftretende Verstärkung wird hier durch einen Resonanzeffekt (resonance effect) der Eigenperioden der Schwingungen in den Hafenanlagen verändert.Das Verhalten der langen Wellen mit Perioden von mehr als 10 Minuten Dauer unterscheidet sich erheblich von dem der kürzeren Perioden, und Zeiten ausgesprochener Aktivität fallen mit Druckschwankungen ähnlicher Perioden in der Atmosphäre zusammen. Vier Beispiele von Tagen mit ausgesprochener Aktivität werden in dieser Arbeit untersucht. Die Spektren von langen Wellen sowohl wie die von Luftdruckwellen werden gezeigt und das Verhältnis zwischen Amplituden und den entsprechenden Frequenzen dargestellt. Die Perioden mit maximaler Verstärkung bilden eine Serie, die einer grundlegenden Periode von etwa 95 Minuten zusammen mit ihren Oberschwingungen (harmonics) entsprechen. Diese Tatsache wird mit Hilfe mathematischer Ausdrücke für Wellenbewegungen auf dem Kontinentalschelf zu erklären versucht. Ähnliche lange Wellen wurden in Table Bay Harbour registriert, wo viel größere Amplituden auftreten als an der offenen Küste, weil der Windstau infolge des begrenzten Raumes erheblich stärker ist. Da die Perioden der langen Wellen viel größer sind als die Eigenperioden der Wellen in den Hafenanlagen, tritt ein beinahe gleichzeitiges Steigen und Fallen des Wasserstandes im gesamten Hafengebiet auf und damit ein starker Gegenstrom am Hafenausgang.Die beiden Arten langer Wellen können gemeinsam oder getrennt von einander auftreten; sie sind jedoch völlig verschiedenen Ursprungs. Die Brandungswellen erreichen ihre größte Stärke während der Wintermonate, während die Schwingungen mit längerer Periode auf dem Schelf zu jeder Zeit atmosphärischer Druckschwankungen auftreten können.
Ondes longues sur la côte de la presqu'île du Cap, Afrique du Sud
Résumé Dans l'article actuel on étudie les ondes longues enregistrées sur la côte de la presqu'île du Cap et à Table Bay Harbour. On a trouvé deux espèces d'ondes. Les ondes courtes, ayant une période de 30 secondes jusqu'à 6 minutes, sont des rouleaux de barre (surf beats) associés aux vagues de vent et à la houle arrivant sur la côte. Les ondes longues, ayant une période de 15 minutes et plus, sont dues à une oscillation de la masse d'eau au-dessus de la marge continentale; elles semblent être générées par des fluctuations de périodes analogues dans l'atmosphère. Plusieurs exemples des activités de ces deux types d'ondes longues sont décrits et les spectres des fréquences de plusieurs ondes longues sont représentés et discutés. Ce traité étendu sur des ondes longues se prête bien à être appliqué à l'étude particulièrement intéressante de l'action des seiches dans les ports.
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20.
Zusammenfassung Im ersten Abschnitt werden mehrere Strommessungen, die vom verankerten Forschungskutter Südfall im Fehmarnsund gewonnen wurden, in ihrer Beziehung zu Wind und Wasserstandsdifferenzen qualitativ diskutiert. Ein Beispiel für Strom bei ruhiger Wetterlage zeigt deutlich vorwiegend Gezeiten. Ein anderes Beispiel für die Verhältnisse bei stürmischen Winden läßt extreme Wasserstandsschwankungen erkennen, die die Gezeitenwelle zum Verschwinden bringen.Im zweiten Abschnitt wird mit Hilfe hydraulischer Formeln für turbulente Strömungen (S. 93) das Oberflächengefälle in Richtung des Fehmarnsundes ermittelt. Ferner wird eine Beziehung zwischen dem Absolutbetrag des Gefälles und der mittleren Stromgeschwindigkeit eines bestimmten Stromprofils abgeleitet, die durch die Messungen befriedigend bestätigt wird.Zum Schluß wird, ebenfalls unter Benutzung von Ansätzen aus der Hydraulik (S. 97), die Verteilung der Oberflächenströmung im Fehmarnsund berechnet, die durch weitere Strommessungen auf verschiedenen Positionen bestätigt wird. Das benutzte Verfahren ist geeignet, die Auswirkungen vorauszuberechnen, die wasserbauliche Änderungen im Fehmarnsund zur Folge haben werden. Die Grenzen dieser Methode werden anhand von mehreren Beispielen aufgezeigt.
On current investigations in the Fehmarn Sound
Summary The first paragraph deals with several current measurements obtained on board the anchored research cutter Südfall in the Fehmarn Sound and discusses their relation to wind and variations in sea level in a qualitative way. An example of current measurements in calm weather clearly shows the effect of the tides whilst in case of stormy weather, extreme variations in sea level cause the tidal wave to vanish.In the second paragraph, the surface gradient oriented in the axis of the Fehmarn Sound is ascertained with the aid of hydraulic formulae for turbulent currents (see page 93). Besides, a relation between the absolute value of the gradient and the mean current velocity of a certain current profile is derived; this relation is satisfactorily confirmed by the current measurements.At last, hydraulic formulae (see page 97) serve again for calculating the distribution of surface currents in the Fehmarn Sound. Their results are confirmed by a number of current measurements from various stations. The applied method is a suitable aid in predicting the effects of planned hydraulic constructions on the conditions in the Fehmarn Sound. Several examples show the utmost limit of application of this method.
Sur des recherches de courant dans le Sund de Fehmarn
Résumé Le premier chapitre traite plusieurs mesures du courant effectuées dans le Sund de Fehmarn par le bateau mouillé de recherche Südfall et expose qualitativement leurs rapports avec le vent et avec les différences du niveau de la mer. On donne deux exemples dont l'un se réfère à des mesures du courant prises par un temps calme et l'autre à des mesures ducourant effectuées par un temps orageux. Le premier exemple nous montre nettement la prépondérance de la marée, le deuxième exemple fait voir que les extrêmes variations du niveau de la mer font disparaître l'onde de marée.Dans le deuxième chapitre on calcule, à l'aide des formules hydrauliques pour des courants turbulents (voir page 93), le gradient superficiel incliné dans la direction du Sund de Fehmarn. En outre, on dérive un rapport entre la valeur absolue du gradient et la vitesse moyenne du courant d'une certaine coupe transversale; des mesures du courant vérifient satisfaisamment l'existence d'un tel rapport.A la fin, on calcule, également à l'aide de formules hydrauliques (voir page 97), la distribution des courants superficiels dans le Sund de Fehmarn; ce calcul correspond aux mesures spéciales du courant effectuées à diverses stations. Le procédé y employé est un moyen convenable permettant de prévoir des effets qui pourraient être produits dans le Sund de Fehmarn par des constructions hydrauliques projetées. Plusieurs exemples montrent les limites de cette méthode.

Herrn Prof. Dr. G. Wüst, meinem verehrten Lehrer, zum 65. Geburtstage gewidmet.  相似文献   

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