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Proetel. Beobachtungen über Meereswelien.
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ßuchdruckerei des Waisenhauses in Halle a. d. S.
achtungsorte luvseitig vorgelagerte Seefläche im Windfelde 1
liegt, stärkere Wellen beobachtet wurden, als bei Ost* und
Nordost winden gleicher Stärke, wo die Seefläche das Wind
feld erheblich übertrifft. Anders wird es natürlich, wenn
ausnahmsweise Winde mit größerem Wirkungsfelde auftreten;
in solchem Falle würden bei Nordostwind bei weitem die
stärksten Wellen entstehen.
Die vorstehend gegebene Erklärung scheint auch durch
den unregelmäßigen Verlauf der Wellenhöhenkurve für Nord
ostwinde in Abb. 1 a ßl. 74 bestätigt zu werden. Bei höheren
Windstärken wurden zum Teil kleinere Wellen gemessen,
als bei niedrigeren; das ist nur durch verschiedenartige Aus
dehnung des Windfeldes zu erklären.
Die Formen der Meereswellen werden in den meisten
Lehrbüchern als Zykloiden bezeichnet. Aus der Theorie
dieser Kurvenart werden Formeln abgeleitet über den Zu
sammenhang der Größen L (Wellenlänge), V {Fortschritts
geschwindigkeit) und T (Schwingungsdauer), während eine
Beziehung für die Wellenhöhe nicht hergeleitet werden kann.
Wenn man eine der Großen L, V oder T gemessen hat, so
soll man angeblich die beiden andern berechnen können.
Die betreffenden Formeln 5 ) sind;
9
Es ist nun lehrreich, nachzuprüfen, wie weit die Zyklo-
identheorie sich mit den Darstellungen in Abb. 1b, c u. e Bl. 74
in. Einklang bringen läßt. In nachstehender Tabelle sind die
Wellenlängen und Schwingungszeiten, die zu den aus der
Darstellung e entnommenen Fortschrittsgeschwindigkeiten ge
hören, nach den vorstehenden Formeln berechnet, daneben
sind die aus den Darstellungen b und e entnommenen wirk
lichen Längen und Zeiten angegeben.
Schließlich ist in der Abb. 3 Bl. 74 noch das Verhältnis
der Wellenhöhe zur Wellenlänge, das die Wellenform haupt
sächlich bestimmt, für alle Beobachtungsfälle zeichnerisch
dargestellt. Ein ausgeprägtes Gesetz läßt sich nicht erkennen;
es scheint, daß das Verhältnis mit der Windgeschwindigkeit
zunächst wächst, dann aber abnimmt, um bei hohen Wind
stärken von neuem zuzunehmen. Die Kleinstwerte scheinen
bei etwa 12 m Windgeschwindigkeit einzutreten. Größere
Landentfernungen bewirken eine Abnahme des Verhältnisses.
Demnach treten die flachsten Wellen auf bei mittleren Wind
geschwindigkeiten und großen Landentfernungen, die steilsten
dagegen bei großen Windgeschwindigkeiten und kurzen Land
entfernungen. Dies bestätigt die dem Seemann bekannte
Tatsache, daß in Haffs und abgeschlossenen Buchten bei
heftigem Sturme sich kurze steile Wellen unangenehm be
merkbar machen.
Der zahlenmäßige Wert des Verhältnisses Wellenhöhe
zu Wellenlänge schwankt zwischen 0,028 und 0,048 oder 1:36
und 1:21; der mittlere Wert ist 0,038 oder 1:26,
Die vorstehenden Ausführungen gelten nur für Ostsee
verhältnisse, jedoch lassen sich aus den gefundenen Be
ziehungen auch Schlüsse für andere Meere machen. Vor
allem hat sich ergeben, daß die Stärke der Wellen in
erster Linie von der Stärke des Windes und von der Größe
des Windfeldes abhängig ist; die Größe der See fläche hat
so lange steigernden Einfluß, als sie das Windfeld nicht
übertrifft; bei Ausdehnung über letzteres hinaus hat sie
eher eine abschwächende als eine verstärkende Wirkung
zur Folge.
Hierdurch wird auch klar, weshalb in manchen Band-
und Mittelmeeren ebenso gefürchtete Wellen wie im offenen
Ozean entstehen können. Das Auftreten riesenhafter Sturm
wellen ist mir dort möglich, wo ein weit ausgedehntes
Windfeld sich mit einer großen Seefiäche deckt.
Wind-
Windrichtung Ost, Landentfernung 160 km
Windrichtung Süd, Landentfernuug 11,9 km
! Windrichtung West, Landeotfernung 0,65 km
stärken
nach
Beau
fort
V
in
m/Sek.
r
ge
messen
Sek.
T
be
rechnet
Sek.
h
ge
messen
m
L
be
rechnet
m
V
in
m/Sek.
T
ge
messen
Sek.
T
be
rechnet
Sek.
L
ge
messen
m
L
be
rechnet
m
V
in
] m/Sek,
T
ge
messen
Sek.
T
be
rechnet
Sek.
L
ge
messen
in
L
be
rechnet
m
2
2,4
2,4
1,53
63
3,68
2,3
2,0
1,41
4,4
3,11
1,65
1,4
1,05
' 2,3
1,73
3
2,6
3,6
1,66
9,0
4,32
2,5
2,2
1,60
5,4
4,0
1,8
1,5
J ,15
2,7
2,07
4
2,9
4,1
1,80
12,0
5,40
2,9
3,3
1,85
9,7
5,37
1,9
1,68
1,21
3,2
2,30
5
3,3
4,55
2,11
15,0
6,97
3.7
3,9
2,37
14,3
8,77
2.0
1,82
1,28
3,65
2,56
6
3,6
5,0
2,30
18,0
8,29
4,2
4,6
2,69
19,4
11,3
2,3
2,22
1,47
5,1
3,39
Man sieht, daß keine Übereinstimmung vorhanden ist,
die Abweichungen sind bisweilen größer als 100 vH., Nur
bei geringen Windstärken und kurzen Landentfernungen
nähern sich die Werte einigermaßen. Sowohl die Schwin
gungszeiten als auch die Wellenlängen sind in Wirklichkeit
größer, als sie nach der Zykloidentheorie sein müßten.
5) Vgl. Esselboru, Lehrbuch des Tiefbaues, II. Band: Seebau,
von Otto Franzlus, 4. Auflage, S. 499.
Es wäre sehr erwünscht, daß durch möglichst zahlreiche
Versuche, auch in anderen Gegenden, die Richtigkeit der
hier gewonnenen Ergebnisse nachgeprüft würde. Obwohl
die hiesigen Beobachtungen länger als ein Jahr ausgedehnt
worden sind, reichen sie noch nicht aus, um selbst die ört
lichen Wellenverhältnisse ganz einwandfrei festzustellen,
denn die Wetterlage wechselt zu unregelmäßig, um den
Einfluß der Winde aller Stärkegrade aus allen Richtungen
anders als in großen Zwischenräumen beobachten zu können.