Die Strömungen in Meeresstraßen

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.

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.

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.