284 I^e Kanaltheorie. 



3. Die Wellen- oder Eanaltheorie von Airy und ihre Ergänzung durch 



Borgen und Kelvin. 



Einen wesentlichen Fortschritt, weniger in der allgemeinen Theorie 

 als in der praktischen Deutung der Gezeiten, brachte nunmehr G. B. A i r y 

 in seinem schon mehrfach erwähnten Artikel on tides and loaves in der 

 Encyclopaedia Metropolitana^). Nachdem er eine dem modernen Stand- 

 punkte der Analysis entsprechende Darstellung der Gleichgewichtstheorie 

 und der Laplaceschen gegeben und die Schwächen beider klargelegt, ent- 

 wickelte er zunächst eine Theorie der Wellen, insbesondere der Wellen, 

 welche in einem schmalen Kanal von beliebiger Tiefe auftreten können. 

 Die so gewonnenen Gesetze verwandte er darauf zur Deutung verschiedener 

 Gezeitenvorgänge, wie solche sich in behebig gestalteten und behebig 

 auf der Erde gelegenen Kanälen vollziehen müßten. 



Seine Kanaltheorie ergab (nach Borgens Zusammenfassung ihrer 

 Resultate), „daß in einem Kanal, der sich in einem größten Kreise um die 

 Erde erstreckt, zwei halbtägige Flutwellen hervorgebracht werden, welche 

 sich in entgegengeset zter Richtung fortpflanzen und sich daher zu einer 

 Welle zusammensetzen. Die Länge dieser Wellen ist gleich dem halben 

 Umfang der Erde. Wenn der Kanal mit dem Äquator zusammenfällt, 

 so ist die Höhe der Flutwelle überall dieselbe, und sie ist eine fortschreitende 

 Welle. Wenn der Kanal durch die Pole geht, so wird die Welle zu einer 

 stationären, derart, daß Hochwasser auf den Polen gleichzeitig mit Niedrig- 

 wasser auf dem Äquator eintritt, und umgekehrt. In allen anderen Fällen, 

 wo der Kanal mit dem Meridian einen Winkel bildet, entsteht eine pro- 

 gressive Welle, welche an verschiedenen Punkten der Erde verschiedene 

 Größe hat und sich mit unregelmäßiger Bewegung fortpflanzt. Wenn 

 endlich der Kanal einen kleinen Kreis entlang einem der Breitenparallele 

 bildet, so entsteht gleichfalls eine progressive Welle, deren Länge dem 

 halben Umfang des kleinen Kreises gleich ist." 



Indem nun Airy die Ozeane der Erde als eine Kombination oder 

 eine Art System solcher Kanäle auffaßte, vermochte er auch das Ver- 

 halten der Flutwellen auf ausgedehnteren Wasserflächen wenigstens an- 

 zudeuten. Seine Kanaltheorie gibt vollkommen auflösbare und oft 

 sehr einfache Gleichungen, welche für die Gezeiten in Meeresstraßen und 

 Flußgesch wellen, woselbst die Höhe der Flutwelle einen beträchtlichen 

 Bruchteil der Wassertiefe erlangt, unmittelbare Verwendung finden können, 

 und das bedeutet im besonderen einen unbestrittenen Fortschritt. Airy 

 beachtete dabei durchweg die Reibung unter der Annahme, daß diese 

 der ersten Potenz der Geschwindigkeit der Wasserteilchen in ihrer Wellen- 

 bewegung proportional sei, und kam unabhängig von Y o u n g zu dem 

 gleichen Resultate, daß nämlich die Reibung bewirken könne, daß die 

 größten Gezeiten um ein Beträchtliches nach der Zeit der größten flut- 

 erzeugenden Kraft eintreten. Viele seiner Entwicklungen sind aber nicht 

 in einer Form gegeben, welche für praktische Zwecke brauchbar ist, und 



^) Erschienen 1842. Eine gute Darstellung seiner Theorie findet sich bei 

 H. L a m b, Lehrbuch der Hydrodynamik, deutsch von F r i e d e 1, Leipzig 1907, 

 S. 312 ff. — Das Obige schließt sich wesentlich anC. Borgens Ausführungen an 

 in Ann. der Hy^r. 1884, S. 305 (auch separat Berlin 1885). 



