Das Zirkulationstheorem von V. Bjerknes und seine Anwendung in der Ozeanographie

Zusammenfassung Aus dem Zirkulationstheorem von V. Bjerknes wird eine Formel (Seite17, Formel (6)) für die praktische Berechnung von Meeresströmungen abgeleitet, welche über jene von B. Helland-Hansen und J.W. Sandström hinausgeht. Der neuen Formel lä\t sich der Gültigkeitsbereich der alten entnehmen, wenn man die Grö\enordnung der horizontalen Scherung sowie der Divergenzen kennt.

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V. Bjerknes' circulation theorem and its application to oceanographic research

Summary From V. Bjerknes' circulation theorem a new formula (see page 17, (6)) is derived allowing practical computations of ocean currents to be made. The new formula surpasses that one given by B. Helland-Hansen and J. W. Sandström. The range of validity of the old formula can be deduced from the new one if the order of magnitude of horizontal shearing as well as that of the divergences are known.

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Le théorème de circulation d'après V. Bjerknes et son application à des recherches océanographiques

Résumé On déduit du théorème de circulation d'après V. Bjerknes une nouvelle formule (voir page 17, (6)) permettant le calcul pratique des courants océaniques. Cette nouvelle formule est supérieure à celle présentée par B. Helland-Hansen et J. W. Sandström. La portée de validité de la formule antérieure se laisse dériver de la nouvelle formule lorsqu'on connaÎt l'ordre de magnitude du cisaillement horizontal et celui des divergences.

     

Der Original-Beerbachit im Odenwald,ein Amphibolit-Hornfels in Pyroxen-Hornfelsfazies

With this petrographic re-investigation of the beerbachite (Chelius, 1892) from Odenwald/Germany geochemical and phase-petrological data are given for the first time.By petrofabric relics (Fig. 7) and geochemical characteristics (Figs. 8–11) is shown that the beerbachite-xenoliths are due to blocks broken down from the surrounding amphibolite series. They are present high grade hornfelses.Beerbachite, porphyroblastic by plagioclase (here porphyroblastic beerbachite, Bbp) (Chelius' Gabbroporphyrit) (Fig. 6) frequently forms marginal zones of beerbachite blocks and is explained as beerbachite-metablastite.Phase relation (Fig. 13) and mineral reactions with increasing metamorphic grade from amphibolite to amphibolite-hornfels (containing hornblende) finally to beerbachite are demonstrated and discussed.The first step may be the mineral reaction: plag_I(An 35–40)+hbl_I+sphene= plag_II(An 50–60)+hbl_II+cpx+opx+magnetite/ilmenite+H₂O. The pyroxene-hornfels facies respectively the orthopyroxene subfacies of the K-feldspar-cordierite-hornfels facies (Winkler, 1967) is only reached with the typical assemblage: plag(An 55–70)-cpx-opx-mt/ilm±(quartz) of beerbachite.On condition that the load correspondends to 3–4 km the maximum temperatures may not have exceeded 720–750° C. This valuation would result from experimental data of Choudhuri and Winkler (1967) of the model reaction: hbl=en+di+an+H₂O, if . The natural conditions will differ from this experimental model because of resp. P _load (p. 81)The very probably required temperature for the mineral assemblage of beerbachite would still be within sub-solidus temperatures of the corresponding model system, according to Fig. 13d. Therefore, the coarse grained plagioclases of Bbp (p. 69) could not be formed from cotectic pockets, too.Finally, convergences and divergences to the beerbachite concept are discussed out of the recent literature.

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Herrn Dr. E. Knauer vom hiesigen Institut danken wir sehr für die Bestimmung des Chemismus zweier Pyroxen-Paare aus Beerbachit bzw. Hornfels mit der Mikrosonde (CAMEGA MS 46), Leihgabe der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Den Herren Prof. E. Nickel und Dr. M. Maggetti vom Mineralogischen Institut der Universität Fribourg (Schweiz) und Dr. H. D. Trochim, Mineralogisches Institut der Universität Bochum, verdanken wir Vergleichsproben oder Einsichtnahme in vorhandene Dünnschliffe.     

Chlorit-Hornblende-Felse des Bergsträßer Odenwaldes und ihre Phasenpetrologie

Ultrabasic metamorphic rocks with typical mineral assemblage of cummingtonitic hornblende+Mg-chlorite+talc (described byMatthes u.Okrusch, 1965, and called “hösbachit”) were found for the first time in Odenwald/Germany. Three steps of metamorphic development can be described: the primary magmatic ultrabasic rock consisted of (1) orthopyroxene (bronzite), clinopyroxene (diallage), poikilitic olivine, and some hornblende. This is indicated by textural relicts, structural and geochemical investigations. A regional metamorphic process under conditions of the staurolite-almandine-subfacies ofWinkler’s andTurner andVerhoogen’s almandine-amphibolite facies transformed this assemblage to (2): cummingtonitic hornblende I+Mg-chlorite I (clinochlore)+talc. The third step followed under more diaphthoritic conditions and brought mineral assemblage (3): tremolitic hornblende II+Mg-chlorite II (pennine)+talc.     

Anwendung statistischer Verfahren in der Magnetik und Gravimetrie zur Tiefenerkundung

Zusammenfassung Eine statistische Analyse der geophysikalischen Potentialfelder, die durch Intensität und Frequenz der regionalen Anomalien bestimmt werden, liefert interessante Ergebnisse über die Struktur der Erdkruste. Im einzelnen können die Tiefe von horizontalen Diskontinuitäten, die Lage von vertikalen tektonischen Störungen, tektonische Vorzugsrichtungen als mittlere Richtungen der Anomalientrends und die mittlere Tiefe derCurie-Isotherme bestimmt werden. Die Grundlage der statistischen Untersuchungen stellt die Korrelationsanalyse dar. Die verschiedenen Methoden werden im einzelnen beschrieben.

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Summary A statistical analysis of the geophysical potential fields, which are characterized by intensity and frequency ofthe regional anomalies, shows interesting results on the structure of the crust. Especially there may be determined the depth of horizontal discontinuities, tectonicmean directions as mean directions of anomaly trends and the mean depth of theCurie-point. The basis of the statistical investigations is the correlation-analysis. The several treatments are described in detail.

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Mitteilung aus dem Geomagnetischen Institut der DAW, Potsdam, Nr. 264.     

Zur Stratigraphie der grobklastischen Fazies im Oxfordium des Wiehengebirges

Zusammenfassung Der Fund vonPeltoceratoides instabiliformis n. sp. in Steinbrüchen am Gehn nordwestlich von Osnabrück (Abb. 3) liefert weitere Kriterien, daß der Wiehengebirgssandstein, dessen stratigraphische Stellung wegen Mangel charakteristischer Fossilien unsicher ist, ins höhere Oxfordium zu stellen ist. Diese grobklastische Fazies vertritt im Wiehengebirge im wesentlichen die für das Wesergebirge typische kalkige Fazies des Korallenooliths. Anschließend wird zu einer neueren paläogeographischen Mitteilung über den Korallenoolith Nordwestdeutschlands kurz Stellung genommen.

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In quarries at the Gehn NW of Osnabrück, several specimens ofPeltoceratoides instabiliformis n. sp. have been found. This gives further indications to the stratigraphic position of the Wiehengebirgs sandstone — which is uncertain, due to the lack of characteristic fossils — to be of Upper Oxfordian age. In the Wiehengebirge though, this coarse clastic facies substitutes to a large extent the calcareous facies of the Korallenoolith typical for the Wesergebirge.A recent paleogeographic report on the Korallenoolith of NW-Germany is then briefly discussed.

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Résumé LesPeltoceratoides instabiliformis n. sp. découverts dans des carrières du Gehn au nord-ouest d'Osnabrück fournissent d'autres indices affirmant que le grès du Wiehengebirge dont la position stratigraphique est incertaine faute de fossiles caractéristiques doit être attribué à l'Oxfordien supérieur. Dans le Wiehengebirge, ce faciès clastique à grain grossier remplace dans l'essentiel le faciès calcaire du Korallenoolith typique pour le Wesergebirge.Il suit une brève critique d'une communication paléogéographique récemment parue sur le Korallenoolith du Nord-Ouest de l'Allemagne.

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. Peltoceratoides instabiliformis n. sp. . . , . - .

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Herrn Professor Dr.Roland Brinkmann zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Künstliche Geländefärbung als Beispiel für „physikalische Katalyse”

Zusammenfassung Die Erhöhung bzw. Verminderung der Strahlungsabsorption und-reflexion durch farbändernde Oberflächenschichten ist ein physikalisches Analogon zur positiven bzw. negativen Katalyse. Die Konsequenzen einer Farbänderung unter verschiedenen äußeren Bedingungen lassen sich durch Vergleich mit gewissen Grenzfällen charakterisieren.Die Verdunstungsverluste des Feuchtigkeitsgehalts von dunklem Erdboden ließen sich durch Weißbestäubung auf die Hälfte reduzieren. Für die mit abnehmender Schichtdicke zunehmende zusätzliche Heiz- bzw. Kühlleistung pro Farbgewicht gibt es bei gegebener Strahlungsintensität einen materialabhängigen oberen Grenzwert. Die von der färbenden Schicht im Laufe ihrer mittleren Lebensdauer zusätzlich in Wärme verwandelte bzw. daran verhinderte Energie betrug bei unseren Versuchen pro Gewichtsaufwand ein Vielfaches der mit chemischen Umsetzungen verbundenen Energien.

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Summary Increase or decrease of radiation absorption and reflection by change of colour of the superficial layers is considered as a physically analogous case of positive or negative catalysis. The consequences of a colour change under different external conditions can be characterized by comparison with certain boundary cases. Losses of moisture content of dark soil by evaporation could be reduced to the half by covering the surface with white dust. There exists a material dependent upper boundary value of the additional heating or cooling effect per weight unit of colour increasing with decreasing thickness of the layer. With our experiments, the energy additionally transformed into heat or prevented from being transformed into heat by the colouring layer in the course of its life amounted, per unit of weight, to many times the multiple of the energies connected with chemical conversions.

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Résumé L'accroissement et la diminution du pouvoir absorbant et réflexif de couches superficielles changeant de couleur est un phénomène analogue à la catalyse resp. positive et négative. On peut caractériser les conséquences d'un changement de couleur sous différentes conditions extérieures par une comparaison avec certains cas limites.Les pertes d'humidité par évaporation d'un sol sombre ont pu être réduites de moitié par aspersion de poussières blanches. Lorsqu'une couche de couleur diminuant d'épaisseur voit augmenter son pouvoir chauffant ou réfrigérant par unité de poids de couleur, il existe pour une intensité donnée de rayonnement une valeur limite supérieure dépendant de la substance. L'énergie supplémentaire transformée en chaleur, ou celle qui n'a pu l'être, par la couche de couleur au cours de sa vie moyenne s'est élevée dans nos essais à un multiple de celle qui résulte de transformations chimiques, par unité de poids.

     

Zum System der Meeresströmungen in den höheren Breiten

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß in den höheren Breiten zwischen dem ozeanischen Stromfeld und der Windverteilung beträchtliche Unterschiede bestehen. Daher wird als Ursache des Strömungssystems nicht das Windfeld, sondern die Süßwasserzufuhr vom Festland angesehen, welche als Salzgehaltsstörung das küstennahe Massenfeld beherrscht und entsprechend dem Theorem nach Bjerknes ein Gradientstromsystem bedingt, welches dem beobachteten entspricht.

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A contribution to the system of ocean currents in the higher latitudes

Summary It is demonstrated that in the high latitudes, considerable differences exist between the oceanic current system and the wind distribution. It is, therefore, supposed that it is not the windfield that gives rise to the existing current system but the supply of fresh water from the continent which, as a salinity disturbance, plays a dominant part in the field of mass near the coast. According to Bjerknes' theorem, the disturbance of salinity conditions a gradient current system; this is in good agreement with the observations.

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Sur le système de courants marins par les hautes latitudes

Résumé On montre qu'il existe par les hautes latitudes de différences considérables entre le système de courants océaniques et la distribution des vents. Pour cette raison, on suppose que c'est l'afflux d'eau douce venant du continent et non le champ du vent qui engendre le système de courants dominant, sous la forme d'une perturbation de salinité, le champ de masse près des côtes. D'après le théorème de Bjerknes le système de courants de gradient est la conséquence nécessaire de la perturbation de salinité ce qui est en bon accord avec les observations faites dans ce domaine.