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N a t u r w i s s c u s o li a f't 1 i e h c Rundschau. 



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0. Krüiuiiiol: Ilandbucb der Ocean o.gr aphie. 

 Mit einem Beitrage von Prof. Dr. K. Zöppritz, 

 (Band II, 1887. Stuttgart, J. Kngelhurn.) 



Dem eisten 1884, nach dem Tode des Verfassers 

 v. Boguslawski, erschienenen Bande der „Oceano- 

 grapkie", der die Geographie, das Bodenrelief, die 

 Chemie und Physik des Meerwassers und die Meteoro- 

 logie der Meere behandelt hat, ist nun der zweite 

 Band gefolgt, der sich ausschliesslich mit den Be- 

 weg ungsforinen des Meeres beschäftigt. Im 

 Folgenden möge einiges ans dem reichen Inhalte 

 desselben hervorgehoben werden, der in vier Kapitel: 

 1) die Wellen, 2) die Gezeiten, 3) die Verticalcirculation 

 der Oceane, 4) die Meeresströmungen gegliedert ist. 



1) Experiment und unmittelbare Beobachtung 

 der Natur lehren, dass bei^ der Wellenbewegung die 

 Wassertheilcheu kreisförmige Bahnen beschreiben. 

 Die Radien derselben werden in der Tiefe immer 

 kleiner, bis man schliesslich auf eine von der Wellen- 

 bewegung nicht mehr berührte Schicht gelangt. 

 Unter der Annahme vollkommen kreisförmiger Bahnen 

 lassen sich Gleichungen aufstellen zwischen Wellen- 

 periode r, Wellenlänge A, Fortschreitungsgeschwindig- 

 keit C und Geschwindigkeit in der Kreisbahn „Orbital- 

 geschwindigkeit" V; die Wellenhöhe dagegen kann zu 

 diesen Grössen nicht in Beziehung gebracht werden. 

 Diese Formeln gelten aber nur für tiefes Wasser. 

 In Hackern Wasser wird die freie Eutwickelung der 

 Orbitalbahueu in der Tiefe gehindert. Herr Airy und 

 Hagen haben auch hierfür Formeln aufgestellt, 

 welche jedoch nur in extremen Fällen anwendbar sind 

 z. B. für sehr grosse Wellen bei relativ geringer Tiefe, 

 also für Flutli- und Seebebenwellen oder für Dünung, 

 welche auf flachem Ufer aufläuft. Vielfach angewandt 

 von diesen Gleichungen wird die Beziehung c= V y p, 

 wonach die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Qua- 

 dratwurzel der Tiefe p proportional ist. 



Für die Dimensionen der Meereswellen liegt ein 

 reiches Material vor in den Beobachtungen des fran- 

 zösischen Lieutenants Paris; er fand für offene 

 Oceane A = 60 bis 140 m und C . = 11 bis 15 m pro 

 Secunde. Seine Werthe genügen den Formeln der 

 Wellentheorie für tiefes Wasser. Als Maximum der 

 Wellenhühe fand Paris im Indischen Ocean 11,5 m. 



Die Bildung der Windwellen beginnt mit einer 

 zarten Kräuselung der Oberflächenschicht des Wassers. 

 Man kann eine solche Kräuselung künstlich erzengen, 

 wenn man einen dünnen Draht vertical hält und nur mit 

 seinem Ende rasch durch die Wasseroberfläche führt. 

 Um dieses Experiment auf die Erklärung der Wiud- 

 wellen anzuwenden, muss man wohl mit Benjamin 

 Franklin annehmen, dass die bewegte Luft mit der 

 stets im Wasser vorhandenen Luft zusammenhänge 

 und sie mit fortzuziehen strebe , dass also die Luft 

 analog dem Drahtende ins Wasser reiche. 



Bei andauerndem Wind wächst die Wellenhöhe, 

 erlangt aber schliesslich einen Maximalwerth, der 

 nach Beobachtungen auf der „Astrolabe" annähernd 

 gleich der halben Windgeschwindigkeit ist; dem 

 Grad V11I der Beaufortscala «' = 14 m würde somit 



eine Wellenhöhe = 7 m entsprechen. Die Wellen- 

 länge dagegen nimmt noch beträchtlich zu; die Be- 

 wegung theilt sich daher immer tieferen Schichten 

 mit. Am unveränderlichsten scheint die Fort- 

 pflanzungsgeschwindigkeit der Welle zu sein (denn 

 nur selten überholen zwei Welle neinander); sie beträgt 

 etwa das Anderthalbfache der Windgeschwindigkeit. 

 Die Geschwindigkeit der Wassertheilcheu — die Orbi- 

 talgeschwindigkeit — ist natürlich bedeutend kleiner. 



Läuft die Welle auf sanft ansteigenden Strand, 

 so wird ihre Höhe vergrössert, da für die versetzte 

 Wassermasse der Querschnitt zu klein wird; an ihrer 

 Vorderseite fehlt es jedoch an Wasser zur vollständigen 

 Ausbildung, und so müssen die Wassertheilcheu des 

 Kammes ihre Kreisbahnen durch die Luft weiter 

 führen, die Welle brandet. 



Das Branden der Wellen über den sogenannten 

 „Gründen" im englischen ('anal über einer Tiefe 

 von 200 m zeigt, wie tief die Orbitalbewegung in den 

 Wellen des Oceans hinabreicht. 



Verschieden von der Strandbranduug ist die 

 Klippenbrandung an Steilküsten; hier kann das 

 Wasser der andringenden Welle nur nach oben aus- 

 weichen, es wird emporgespritzt; doch erfordert dies 

 stärkeren Wellengang als die Strandbrandung. 



Anderer Entstehung als die Windwellen sind die 

 Seebeben- oder Stosswellen; ihr Hauptschauplatz 

 ist der Pacific und zwar die Westküste Südamerikas. 

 Man kann künstlich Stosswellen erzeugen , indem 

 man einen Stein in ruhiges Wasser fallen lässt. Dann 

 sieht man, wie der ersten kreisförmigen Welle etwa bis 

 50 andere nachfolgen. Die erste Welle verschwindet 

 in ihrem weiteren Verlauf; nach Hagen geschieht 

 dies bei einer Wellenlänge von 0,25 m, wenn 8 bis 1(3 

 seeundäre Wellen aufgetreten sind. Es fragt sich 

 daher, ob die erste in grossem Abstand vom Schütter- 

 centrum beobachtete Stosswelle wirklich die älteste 

 aller erzeugten ist; auf dieser Annahme beruht aber 

 die Berechnung der mittleren Meerestiefe nach der 

 Formel c = Vyp. 



Vom Kapitel 2) „die Gezeiten", sowie vom folgenden 

 Kapitel rühren die ersten Abschnitte von Prof. 

 Zöppritz her, nach dessen Tode Herr Kr um m el die 

 Weitelführung des Werkes übernommen hat. 



Der Beschreibung des Gezeitenphäuoinens und 

 der Wasserstaudsraessung folgt eine Darlegung der 

 Gezeitentheorien in ihrer historischen Entwickelung. 



Die Gleichgewichtstbeorie von New ton lehrt ver- 

 stehen, warum es überhaupt Gezeiten giebt und warum 

 die Grösse des Fluthwechsels periodischen Schwan- 

 kungen unterworfen ist. Die absoluten Beträge des 

 Fluthwechsels und die Hafenzeiten bleiben jedoch 

 durch die Newton'sche Theorie unerklärt. Nach 

 Lapla.ce wird durch die flutherzeugeude Kraft eine 

 Wellenbewegung von der Periode eines halben Tages 

 hervorgerufen. Herr Airy untersuchte die Wellen, 

 welche in einem Canal von beliebiger Tiefe durch die 

 flutherzeugeude Kraft erregt werden; er findet, dass 

 durch die Reibung die Gezeiten um ein Beträchtliches 

 verspätet eintreten können. Die Wellenbewegung im 



