Das Spektrum der internen Bewegungsvorgänge der westlichen Ostsee im Periodenbereich von 0,3 bis 60 Minuten

Zusammenfassung

Ausgehend von Beobachtungen der inneren Unruhe auf zwei Dauerstationen des FK „Hermann Wattenberg” 1963 und 1964 in der Kieler Bucht werden Energiespektren der internen Bewegungsvorgänge in der westlichen Ostsee im Bereich zwischen 0,3 und 60 Minuten beschrieben. Das gesammelte Beobachtungsmaterial besteht aus kontinuierlichen und diskreten Meßwertaufzeichnungen kurzer Schwankungen der Temperatur, Stromgeschwindigkeit und Dichteübergänge in Echostreuschichten und wurde vom verankerten Schiff aus sowie mit Hilfe mehrerer ausgelegter Beobachtungsmaste gewonnen. Die Auswertung der berechneten Energiespektren der Meßreihen führt zu dem Ergebnis, daß erhöhte Schwingungsenergie in Form diskret liegender, meist scharfer Maxima der Energiedichte das allgemeine Spektrum der Schwankungen im Periodenbereich zwischen 0,3 und 60 Minuten auszeichnet. Zur kurzperiodischen Seite dieses Bereiches hin nimmt das Spektrum auf sehr kleine Werte ab. Damit ist der Nachweis gegeben, daß vorweigend interne Wellen die kurzfristigen Bewegungsvorgänge im geschichteten Wasser bestimmen.

Summary

General properties of powerspectra are described in the range of periods from 0.3 to 60 minutes. This study is based on measurements of the internal unrest at two anchor stations in the “Kieler Bucht” in 1963 and 1964. The observed data were obtained by resistance-thermometers and current meters, which were mounted on observational masts. Also echo-soundings of the scattering layer were made. Continuously and discretely recorded short periodic variations of the measured quantities were analysed. Inspection of the computed powerspectra indicates that high energy is concentrated between small discrete frequencybands in the range of frequencies from 0.33 to 0.08 [cpm] (0.3 to 60 minutes). At the high-frequency end of the spectra the power spectral density breaks down to very small values. The results proves a predomination of internal waves in the internal unrest of a stratified sea.

Résumé

A la suite d'observations de l'agitation interne en deux stations prolongées de l'«Hermann Wattenberg» en 1963 et 1964 en baie de Kiel, on décrit les spectres d'énergie des processus de mouvements internes en mer Baltique Ouest dans la bande comprise entre 0,3 et 60 minutes. Les observations recueillies sont des relevés de mesure continues et discontinues des variations rapides de la température, de la vitesse du courant et de la densité dans les couches de dispersion d'écho. Les observations ont été faites à bord du navire mouillé ainsi que sur plusieurs mâts d'observation disposés á l'extérieur. L'étude des spectres d'énergie calculés par séries de mesure montre que le spectre général des variations dans la zone comprise entre 0,3 et 60 minutes se distingue par une plus grande énergie d'oscillation sous la forme de maximums discontinus, le plus souvent très accusés, de la densité d'énergie. Du côté des petites périodes de la zone considérée, le spectre décroît jusqu'à des valeurs très faibles. On a ainsi la preuve que, dans l'eau stratifiée, les ondes internes exercent une action prédominante dans les processus des mouvements de courte durée.