Dynamic features in the western Baltic Sea investigated using NOAA-AVHRR data

Summary The western part of the Baltic Sea is a shallow transition area which is characterized by the water exchange between the Baltic and the North Sea. The dynamic processes in this area are forced by sea-level differences between the North Sea and Baltic Sea as well as by local wind and freshwater input. The response patterns are modified by Earth's rotation, bathymetric structures and the alignment of the coast. Series of satellite images permit synoptical views of these pattern and their temporal and spatial development.Sea surface temperature maps derived from infrared data supplied by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) satellite-borne Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) are used to show various features like upwelling filaments and eddies.The River Oder discharges into the Pomeranian Bight is the main source of freshwater input into the western Baltic. The variability of this inflow and of the affected coastal seas is being presented in relation to the prevailing meteorological conditions.

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Dynamische Besonderheiten in der westlichen Ostsee untersucht anhand von NOAA-AVHRR-Daten

Zusammenfassung Die westliche Ostsee ist ein flaches Übergangsgebiet, das durch den Wasseraustausch zwischen Nord- und Ostsee charakterisiert ist. Die dynamischen Prozesse werden in diesem Gebiet durch Wasserstandsdifferenzen zwischen Nord- und Ostsee, durch den lokalen Wind und die Süßwasserzufuhr getrieben. Die Reaktionsmuster werden modifiziert durch die Erdrotation, die Bathymetrie und den Küstenverlauf.Serien von Satellitendaten gestatten die synoptische Betrachtung dieser Muster und ihrer zeitlichen und räumlichen Entwicklung.Karten der Wasseroberflächentemperatur (SST), abgeleitet aus Infrarotdaten des Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR), werden genutzt, um verschiedene Strukturen wie Auftrieb, Filamente und Wirbel zu präsentieren. Das Radiometer wird durch die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) auf Wettersatelliten betrieben.Der Flußeintrag der Oder in die Pommersche Bucht ist die bedeutendste Süßwasserzufuhr in die westliche Ostsee. Die Veränderlichkeit des Einstroms und die beeinflußten Gebiete sind in Abhängigkeit von den meteorologischen Bedingungen dargestellt.

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Recherche du caractéristiques dynamiques en mer Baltique ouest á l'aide de données NOAA-AVHRR

Résumé La partie ouest de la mer Baltique est une zone de transition de profondeur réduite, caractérisée par un échange des eaux entre la mer du Nord et la mer Baltique.Dans cette zone, les processus dynamiques proviennent des différences de niveau de la mer du Nord et de la mer Baltique, des vents locaux et de l'apport en eau douce. Les modèles créés sont modifiés à partir de la rotation terrestre, de la bathymétrie et de la morphologie côtière.Les données satellite permettent d'établir une étude synoptique de ces processus dans l'ensemble de la zone ainsi que leur développement spatio-temporel au moyen de séries.Des cartes de température superficielle (SST) obtenues à partir des données radiométriques infrarouges AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) sont utilisées pour présenter des exemples SST caractéristiques de résultats de processus dynamiques de l'ouest de la mer Baltique. Les données radiométriques proviennent du National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) à partir de satellites météorologiques.La dépendance des développements spatio-temporels de modèles en fonction des conditions météorologiques est discutée à partir de scènes et de séries particulières.Des exemples d'upwelling devant les côtes allemandes, suédoises et polonaises ainsi que des fronts, des filaments et des tourbillons sont présentés.La plus grande partie de l'apport en eau douce à l'ouest de la mer Baltique provient du fleuve Oder, en baie de Poméranie. L'influence des facteurs météorologiques sur la variation de ce déversement et sur les zones influencées est présentée.

     

Der Einfluß der Wetterlage auf die Salzgehaltsschichtung im Übergangsgebiet zwischen Nord- und Ostsee

Zusammenfassung An Hand der Beobachtungen auf Feuerschiffen wird gezeigt, wie die Wetterlage die Salzgehaltsschichtung im Kattegat-Beltsee-Raum beeinflußt und wie sich dabei die Lage der verschiedenen Wasserkörper und Sprungschichten in den oberen 25–30 m gestaltet. Eine schwachwindige Hochdruckwetterlage läßt die inneren Gradientströme zur vorherrschenden Bewegungskomponente werden und eine Sprungschicht entstehen, die Nordsee- und Ostseewasser scheidet und sich von der Oberfläche, im nördlichen Kattegat durch die Beltsee bis weit jenseits der Darßer Schwelle zum Boden erstreckt. Diese Schichtung wird mit zunehmenden Windgeschwindigkeiten durch Gefällströme gestört, die durch Niveaudifferenzen zwischen Kattegat und südlicher Ostsee verursacht werden, wobei infolge Aufspaltung der Sprungschicht als dritte Wasserart das Kattegat-Wasser stärker in Erscheinung tritt. Die Lage der Sprungschichten zwischen Oberfläche und Boden ändert sich je nach Richtung, Stärke und Dauer des Windes in charakteristischer Weise. Bei extremen Einstromlagen geht die vertikale Schichtung fast ganz verloren, und der Salzgehalt ändert sich im wesentlichen nur in horizontaler Richtung. Ostwetterlagen führen infolge einer Verstärkung des Ausstromes zu einem Vorrücken des Ostseewassers, das die salzreiche Unterschicht in den Belten allmählich abträgt. Der Einfluß des Witterungsverlaufs auf diese Vorgänge wird am Beispiel des Jahres 1937 dargelegt, in dem sich ein ungewöhnlich starker Zustrom von Nordseewasser in die Beltsee ereignete.

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The influences of the weather situation on the salinity layering in the transition area between the North Sea and the Baltic

Summary By means of observations made on board light vessels the author shows how the salinity layering in the area of the Kattegat and the Belt Sea is affected by the weather situation and how the various water bodies and layers of discontinuity in the upper 25–30 m are shifting. High air pressure over Central Europe with its light winds enables the internal gradient currents to become the predominant component of motion and the discontinuity layer to separate the water of the North Sea from that of the Baltic. In extreme cases, this layer may be traced from the surface of the northern Kattegat to the bottom of the Baltic far beyond the Darßer Schwelle. This stratification is disturbed with increasing wind velocity. Owing to differences in sea level between the Kattegat and the southern Baltic and to the appertaining gradient currents, the layer of discontinuity is disarranged and a third type of water, the Kattegat water, becomes more conspicuous. The discontinuity layers between surface and bottom are characteristically shifting according to the wind's direction, force and, duration. If weather conditions are extremely favouring the inflow from the North Sea the vertical stratification almost completely vanishes and differences in salinity are observed only in horizontal direction. On the other hand, with East wind situations with an intensified outflow from the Baltic, the sublayer rich in salinity which is characteristic for the Belts is gradually diluted. These influences are exemplified by the situation in 1937, when a most intensive inflow of North Sea water into the Belt Sea occurred.

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L'influence de la situation du temps sur la stratification en salinité dans la région transitoire entre la mer du Nord et la mer Baltique

Résumé À l'aide des observations faites à bord des bteaux feu l'auteur expose quelle est l'influence effectuée par le temps sur la stratification en salinité dans la région du Kattegat et du Grand et du Petit Belt et de quelle manière les diverses masses d'eau et les couches à saute de salinité à moins de 25 à 30 mètres de profondeur sont déplacées. Au cas d'une aire de haute pression accompagnée de faibles vents dominant sur l'Europe centrale les courants internes de gradient deviennent la composante prédominante du mouvement de l'eau. Dans des conditions extrêmes une couche à discontinuité de salinité séparant l'eau de la mer du Nord de celle de la mer Baltique peut être poursuivie entre la surface du Kattegat du nord et le fond de la mer Baltique loin au delà du Seuil du Darß (Darßer Schwelle). Quand la vitesse du vent recroît, cette stratification est dérangée. Par suite des différences de niveau entre le Kattegat et la mer Baltique du sud et des courants de gradient qui sont y associés la couche à saute est dérangée et un troisième type d'eau, «l'eau du Kattegat», se manifeste d'une manière plus prononcée. La positon des couches à saute de salinité entre la surface et le fond est changée d'une façon caractéristique selon la direction, la force, et la durée du vent. À la présence d'une affluence extrêmement intensive de la mer du Nord la stratification verticale se perd prèsque entièrement et c'est seulement dans la direction horizontale que des changements essentiels de salinité ont lieu. D'autre part, pendant une période de vent d'est accompagnée d'un écoulement augmenté venant de la mer Baltique l'eau assez salée caractérisant les couches inférieures du Grand et du Petit Belt est plus ou moins diluée. Ces influences sont démontrées par l'exemple de l'année 1937 qui était signalée par une affluence extraordinaire portant de la mer du Nord vers le Grand et le Petit Belt.

     

Schwankungen im Wasserhaushalt der Ostsee

Zusammenfassung Durch die gleichzeitige Berücksichtigung aller Komponenten des Wasserhaushaltes der Ostsee wird das Zusammenwirken von Süßwasserzufuhr, Wasserstandsänderungen und Wasseraustausch mit der Nordsee einer Analyse unterzogen. Dabei wird der Einfluß der atmosphärischen Zirkulation und der Gang des Wasserstandes erklärt. Die Behandlung der vollständigen monatlichen Bilanz durch fünf Jahre zeigt, daß die Abweichungen von diesem Jahresgang erheblich sind. Der Wasseraustausch wird durch die Wasserbewegungen an der Oberfläche in den Belten und dem Sund repräsentativ wiedergegeben. Der Wasseraustausch ist intensiver als bisher angenommen. Die langjährigen Schwankungen der Haushaltsgrößen werden untersucht. Es wird gezeigt, daß die atmosphärische Zirkulation auf dem Wege über die Niederschläge und die Süßwasserzufuhr Schwankungen des Ausstroms bewirkt. Andererseits wirkt sie direkt auf den Wasserstand und durch Veränderungen der Intensität des Wasseraustausches auf den Salzgehalt ein. Eine Abschätzung des Salzhaushaltes der Ostsee wird gegeben.

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On fluctuations of the water volume of the Baltic

Summary The combined effects of fresh water influx, variations of sea level, and water exchange with the North Sea are analysed by simultaneously taking into account all components of the water volume of the Baltic Sea. The influence of the atmospheric circulation and of the variations of sea level are explained. The diseussion of the complete monthly water balance over a five years' period shows considerable departures from the annual variation of sea level. The surface currents in the Great and the Little Belt and in the Sound give a representative picture of the water exchange with the North Sea which is revealed to be more intensive than it was hitherto supposed to be. The secular fluctuations of the water volume are studied. Through the medium of precipitation and influx of fresh water the atmospheric circulation causes fluctuations in the outflow from the Baltic. On the other hand, the atmospheric circulation exercises a direct influence on the sea level and — owing to variations in the intensity of water exchange — an indirect one on the salinity. The salinity balance of the Baltic is evaluated.

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Sur les fluctuations du volume d'eau de la mer Baltique

Résumé En tenant compte de toutes les composantes du volume d'eau de la mer Baltique on fait l'analyse des effets réunis des affluences d'eau douce, des variations du niveau de la mer et le l'échange d'eau avec la mer du Nord. On explique l'influence de la circulation atmosphérique et de la variation du niveau de la mer. L'étude du bilan mensuel complet portant sur cinq années montre que les déviations de la marche annuelle sont considérables. Les courants de surface dans le Grand et le Petit Belt et le Sund donnent une image représentative de l'échange d'eau qui est plus intensif qu'on ne l'a supposé jusqu'ici. Les fluctuations séculaires des composantes du volume d'eau sont étudiées. On montre que par l'inter-médiaire des précipitations et de l'affluence d'eau douce la circulation atmosphérique donne lieu à des variations de l'écoulement de la mer Baltique. D'autre part, la circulation atmosphérique exerce une influence directe sur le niveau de la mer et, par suite des variations de l'intensité de l'échange d'eau, elle a une influence indirecte sur la salinité. Le bilan de la salinité est évalué.

     

Über die Intensität der Temperatur-, Salzgehalts- und Dichteschichtung in der Deutschen Bucht

Zusammenfassung Als Ergänzung zu den Sprungschichtuntersuchungen in der Nord- und Ostsee von G. Dietrich wird in der vorliegenden Bearbeitung der jahreszeitliche Gang und die regionale Verbreitung der thermohalinen Schichtung in der Deutschen Bucht verfolgt. An Hand der hydrographischen Beobachtungen der deutschen und dänischen Nordseefeuerschiffe und der Helgoländer Terminstationen wird der Jahresgang der Temperatur- und Salzgehaltsunterschiede zwischen Oberflächen- und Bodenwasser dargestellt. Als Beispiel der horizontalen Verteilung der maximalen Temperatur-, Salzgehalts- und Dichteschichtung im Frühjahr werden die auf der Poseidon-Fahrt im Mai 1933 gewonnenen hydrographischen Beobachtungen benutzt. Diese Unterlagen im Zusammenhang mit den während der Poseidon-Fahrten der Jahre 1920/36 gesammelten Erfahrungen sind am besten dafür geeignet, die Ausbildung und Tiefenlage der thermohalinen Sprungschicht in ihrem jahreszeitlichen Verlauf an Hand von ostwestlich und nordsüdlich angelegten hydrographischen Schnitten in der Deutschen Bucht zu untersuchen. Als Beispiel hierfür wird die Darstellung der Tiefenlage der thermohalinen Sprungschicht innerhalb der vertikalen Dichteverteilung im Mai 1933 gebracht.

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On the intensity of stratification in temperature, salinity and density in the German Bight

Summary Supplementary to G. Dietrich's investigations of the discontinuity layers in the North Sea and in the Baltic Sea the author treats the seasonal variations and the regional distribution of stratification in temperature and salinity in the German Bight. From hydrographic observations by German and Danish light vessels in the North Sea and from observations made at fixed hours by stations around the Isle of Heligoland the annual variations of differences in temperature and salinity in surface- and bottom water are calculated. The hydrographic observations obtained during the Poseidon cruise in May, 1933 illustrate the horizontal distribution of maximum stratification of temperature, salinity and density in spring time. These data combined with the experiences from the 1920/1936 Poseidon cruises are particularly suitable for studies to be made to show the evolution and the position of the thermohaline discontinuity layer during the seasonal cycle with the aid of observations made along east-west and north-south sections across the German Bight. The position of the thermohaline discontinuity layer in May 1933 within the vertical density distribution represented in this paper may serve as an example for the phenomenae described above.

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Sur l'intensité de la stratification en température, en salinité et en densité dans la Deutsche Bucht (zone de la mer du Nord limitrophe des côtes allemandes)

Résumé Supplémentaire aux recherches des couches de discontinuité en mer du Nord et en mer Baltique effectuées par G. Dietrich, l'auteur étudie dans ce travail les variations saisonnières et la répartition régionale de la stratification en température et en salinité comme elles se présentent dans la Deutsche Bucht. A l'aide des observations hydrographiques faites à bord des bateaux-feu allemands et danois en mer du Nord et au moyen des observations effectuées à des beures fixes par les stations autours de l'île de Helgoland on calcule les variations annuelles des différences de la température et de la salinité entre des eaux superficielles et des eaux du fond de la mer. Les observations hydrographiques obtenues au cours de la croisière du bateau Poseidon en mai 1933 servent d'exemple pour illustrer la répartition horizontale de la stratification maximale au printemps, soit en température, soit en salinité ou soit en densité. Ces données ainsi que les expériences faites au cours des diverses croisières du Poseidon pendant les années de 1920 à 1936 sont les plus convenables lorsqu'on veut étudier, à laide des observations de série effectuées le long des sections verticales de l'ouest à l'est et du nord au sud dans la Deutsche Bucht, l'évolution de la couche thermohaline de discontinuité et sa position en profondeur au cours du cycle saisonnier. La représentation de la position en profondeur de la couche thermohaline de discontinuité comme elle se présente dans la distribution verticale de la densité en mai 1933 sert d'exemple de ces phénomènes.

     

Modellrechnungen zu winderzeugten Bewegungen in einem Meer mit Sprungschicht

Zusammenfassung Nach Erörterung der benutzten vertikal integrierten Bewegungsgleichungen für ein Meer mit Sprungschicht sowie der Ansätze für Schubspannung und Reibung werden die Beziehungen zwischen Spiegel- und Sprungflächenlage und die Wirkung des Windschubs auf einen geschichteten Kanal diskutiert. Es folgt die Beschreibung der Windschubwirkung auf tropische Modellmeere mit Sprungschicht. Insbesondere wird das Ergebnis einer den Verhältnissen im Arabischen Meer bei beginnendem Sommermonsun nahekommenden Modellrechnung beschrieben, in der sich die Sprungschicht vor der afrikanisch-arabischen Küste um mehrere Dekameter hebt (upwelling), vor der indischen Küste ebenso stark absenkt. Parallel diesen Küsten treten zwischen dem 8. und 16. Tag Wellenkämme und-täler in der Sprungschicht und in der Oberfläche in genau gleicher Art auf, wie sie A. Defant [1950/1951] aus Beobachtungen vor der kalifornischen Küste im Zusammenhang mit auf- und ablandigem Windschub abgeleitet hat. Wir zeigen noch, daß diese Wellen nichts mit fortschreitenden zu tun haben können und leiten die dafür gebräuchliche Formel für die Fortpflanzungsgeschwindigkeit aus den vertikal integrierten Bewegungsgleichungen ab.Abschließend wird das Modell einer idealisierten Nordsee mit sommerlicher Sprungschicht beschrieben, in dem das Massen- und Geschwindigkeitsfeld durch ein vorüberziehendes Tiefdruckgebiet Änderungen erfährt. Dem Luftdruckminimum folgt eine Mulde mit zyklonaler Wasserzirkulation in der Oberschicht nach, welche noch geraume Zeit nach Abzug des Tiefs anhält. Die Sprungschicht hebt sich südlich der Bahn des Tiefs um einige Meter und entfaltet eine kräftige, südwärts fortschreitende Wellenbewegung an der östlichen Begrenzung. Auch in der Unterschicht herrscht eine zyklonale Wasserzirkulation vor; das untere Wirbelzentrum bleibt aber hinter dem der Oberschicht zurück und holt es erst nach Abzug der Zyklone ein. Beide Wirbelzentren liegen dann unter einer sich abschwächenden Mulde in der Wasseroberfläche.Unsere Modelle zeigen, daß es mit den heutigen Hilfsmitteln im Prinzip möglich ist, nicht nur die Einflüsse aktueller meteorologischer Faktoren auf die Wasseroberfläche, sondern auch ihre Wirkung auf die Massenverteilung innerhalb des Meeres zu ermitteln. Zur modellmäßigen Darstellung der allgemeinen Zirkulation des Meeres sind allerdings die hier nicht berücksichtigten Vermischungsvorgänge in Rechnung zu stellen.

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Numerical models on wind produced motions in a sea with a pycnocline

Summary After a treatment of the system of vertically integrated equations of motion concerning a sea with a pycnocline we discuss the stress and friction terms used here and the general relations connecting the variation of the surface with that of the pycnocline as well as the effect of wind stress in a double-layered canal. After that we regard the effects of wind stress and pressure of air on tropical model oceans with a pycnocline. Especially the result of a numerical computation of the behaviour of an idealized Arabian Sea in the beginning of the summer monsoon is described: The pycnocline is lifting by several decameters in front of the African and Arabian shores (upwelling) and is descending by the same number of decameters in front of the Indian coast. Between the eighth and sixteenth day there are contrary wave crests and troughs in the surface and in the pycnocline parallel to the African and Indian shores of exactly the same kind as those already derived from observations in front of the Californian coast by A. Defant [1950/1951] in connection with on-shore an off-shore winds.Concluding, we describe the model of an idealized North Sea with a summer thermocline where the fields of mass and velocity are affected by a passing low. Its centre is followed by a trough in the surface and a cyclonic circulation in the upper layer continuing even a long time after the low had passed. In the south of its path the thermocline ascents some meters and at the eastern shore it develops a vigorous wave motion propagating southward. A cyclonic circulation prevails also in the layer beneath the thermocline; its centre lags behind the curl centre of the upper layer but at last joins it after the low left the model sea. Both curl centres then come to lie underneath the gradually diminishing trough in the sea surface.As shown by our models, the modern aids make it possible, not only to compute the effects of the actual meteorological events on the sea surface but also their effects on the mass distribution within the sea. If, however, a model of the general circulation in the oceans is to be given, there should, at any rate, be taken into account the mixing processes of water masses neglected here.

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Modèles numériques pour le calcul des mouvements dûs au vent dans une mer ayant une couche de densité à discontinuité

Résumé Pour une mer ayant une couche de densité à discontinuité on discute le système des équations de mouvements, intégrées verticalement et on expose les termes du frottement tangentiel dû au vent et ceux de la friction interne employés dans ce travail. Puis on traite les relations générales qui existent entre les variations de la surface et celles de la couche de discontinuité et on décrit les effets du frottement tangentiel dû au vent dans un canal à deux couches. Aprés cela on étudie l'effet du frottement tangentiel dû au vent et la pression atmosphérique exercée sur des modèles de mers tropiques ayant des couches de discontinuité. On décrit surtout le résultat du calcul numérique du comportement d'une mer idéalisée arabique au commencement de la mousson estivale. Suivant ce calcul, la couche de discontinuité s'élève par plusieurs décamètres (upwelling) devant la côte afro-arabique et elle s'abaisse en même degré devant la côte indienne. Entre le 8^ième et le 16^ième jour il se présente, parallèlement à ces côtes, des crêtes et des creux de vagues opposées dans la couche de discontinuité et dans celle de la surface. Ces vagues sont de la même espèce que celles que A. Defant [1950/1951] a déjà dérivées des observations faites devant la côte de la Californie en présence du frottement tangentiel dû aux vents de terre et de mer. On montrera que ces vagues ne peuvent avoir aucun rapport aux vagues progressives et nous dérivons des équations verticalement intégrées de mouvement la formule en usage pour la vitesse de propagation.Ênfin, on décrit le modèle de la mer idéalisée du Nord, dans laquelle on suppose une couche estivale de discontinuité. Dans ce modèle le champ de masse et le champ de vitesse subissent de changements par le passage d'une aire de basse pression, dont le minimum atmosphérique est suivi d'une dépression qui de sa part, dans la couche supérieure de l'eau, est accompagnée d'une circulation cyclonique, qui se maintient même quelque temps après le passage de l'aire de basse pression. Au sud de sa trajectoire la couche de discontinuité s'élève par plusieurs mètres; à sa limite orientale elle développe de fortes vagues qui se propagagent vers le sud. Dans la couche qui se trouve au-dessous de la couche de discontinuité, une circulation cyclonique est également prédominante; son centre est en retard sur celui de la couche supérieure qu'il ne rattrapera qu'après le passage du cyclone. Les deux centres cycloniques se trouvent alors au-dessous de la dépression en voie de s'exténuer à la surface de l'eau.Les modèles montrent que les ressources modernes permettent, en principe, de calculer non seulement les effets des facteurs météorologiques actuels à la surface de l'eau, mais aussi leurs effets sur la distribution des masses dans l'océan. Si l'on veut, cependant, représenter la circulation générale en mer au moyen d'un modèle, il est nécessaire de tenir compte des processus de mélange non considérés dans cette étude.

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Hierzu Tafel 7 mit Abb. 7a-e, Tafel 8 mit Abb. 11a-d, Tafel 9 mit Abb. 12a-e

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Herrn Professor A. Defant zum 81. Geburtstag gewidmet.     

Die Einwirkung des Windes auf den mittleren Wasserstand der Deutschen Bucht vom 15. Februar bis 6. März 1951

Zusammenfassung Aus den Wasserstandsaufzeichnungen von zwölf Schwimmer-Schreibpegeln und sechs Hochseepegeln im Gebiet der inneren Deutschen Bucht wurden durch Eliminierung des Gezeitenanteils Windstaukurven bestimmt. Der Verlauf der Kurven wurde mit der Entwicklung des Windes über der mittleren und südlichen Nordsee verglichen und teilweise in topographischen Karten dargestellt, die von sechs zu sechs Stunden die Lage des mittleren Wasserstandes in der Deutschen Bucht an Hand von Linien gleichen Windstaus enthalten. Die Wirkung auflandiger und ablandiger Winde sowie des Luftdrucks wird besprochen. Die Ergebnisse werden mit den Untersuchungen anderer Autoren verglichen.

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The wind's effect on the mean water level in the German Bight as observed between February 15th and March 6th, 1951

Summary By eliminating the tidal portions from the records of twelve self recording tide gauges and six high sea tide gauges in the inner German Bight curves of the wind produced disturbance of the water level were found. The curves were compared with the development of the wind in the central and southern parts of the North Sea. Proceeding from the curves bearing on the periods from 17th to 23rd February and from 2nd to 5th March, 1951, topographical charts for every six hours were plotted on which the mean water level in the German Bight is represented by co-disturbance lines. The effects of on-shore and off-shore winds as well as the influence of atmospheric pressure are discussed and the results are compared with the investigations of other authors.

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Effet du vent sur le niveau moyen de la mer devant les côtes allemandes de la mer du Nord (du golfe Allemand) d'après les observations du 15 février au 6 mars 1951

Résumé En éliminant l'effet de la marée contenu dans les enregistrements de douze marégraphes enregistreurs et de six marégraphes plongeurs installés à l'intérieur du golfe Allemand on obtient les courbes de la montée du niveau de la mer due à la force du vent. Ces courbes sont comparées avec le développement du vent dans la zone centrale et la zone méridionale de la mer du Nord, et partant des courbes relatives à la période du 17 au 23 février et celle du 2 au 5 mars 1951, on a établi des cartes topographiques du niveau de la mer dans le golfe Allemand pour toutes les six heures à l'aide de lignes d'égale montée du niveau due à la force du vent. L'effet des vents de mer et celui des vents de terre ainsi que l'influence de la pression atmosphérique sont discutés. Les résultats de ce travail sont comparés avec les recherches faites par d'autres auteurs.

     

Die Abschmelzzeit des Eises an den deutschen Küsten zwischen Ems und Oder

Zusammenfassung Die aus der Erfahrung gewonnene Kenntnis vom unmittelbaren Zusammenhang zwischen dem Wettergeschehen und der Vereisung der Meere führte dazu, in der vorliegenden Arbeit, welche sich mit der Dauer des Abschmelzvorganges an den deutschen Küsten befa?t, die Lufttemperatur als eisbildenden Faktor heranzuziehen. Es wurden daher unter der Abschmelzzeit des Eises die Tage mit nichtnegativem Tagesmittel der Lufttemperatur verstanden, welche am Winterausgang beim Einsatz von Tauwetter verstreichen, bis das letzte Eis verschwunden ist. Nach Aufspaltung des Materials in normale und eisreiche Winter wurde dann für die einzelnen Eisbeobachtungsgebiete an den deutschen Küsten aus einer Reihe von Jahren eine mittlere Abschmelzzeit des Eises bestimmt und die Ergebnisse in Karten eingetragen. — Die verschieden lange Dauer des Abschmelzvorganges in der Nordsee und Ostsee ist zu einem gro?en Teil klimatologisch bedingt, zum anderen ist aber die L?nge der Abschmelzzeit von solchen Faktoren stark abh?ngig, die sich aus dem Unterschied Randmeer-Binnenmeer ergeben. Kleinr?umige Unterschiede innerhalb der beiden Meere sind meist die Folge von unterschiedlichen morphologischen und hydrographischen Verh?ltnissen. In normalen und eisreichen Wintern verhalten sich die Eisbeobachtungsgebiete der Nordsee sehr ?hnlich, jedoch weichen in der Ostsee die Werte stark voneinander ab; dieses ist bedingt durch die ausgedehnten Eisfl?chen auf offener See in eisreichen Wintern.

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The melting time of the ice on the German coasts between the rivers Ems and Oder

Summary Proceeding from the experiences about the direct influence of weather conditions on ice conditions at sea, in the following paper the air temperature is dealt with as ice producing factor. Therefore the melting time of the ice is defined as the number of days with a non-negative diurnal mean air temperature which after thawing has definitely set in at the end of the winter, has elapsed until the disappearance of the last ice. After dividing the observations into two groups, viz. normal winters and winters rich in ice, from a number of years a mean melting time of ice was determined for the ice reporting areas on the German coasts, and the results plotted on charts. — The different duration of the melting process in the North Sea and the Baltic is mostly due to climatic differences, moreover, the length of the melting time depends to a large degree on the factors that result from the differences between marginal and landlocked seas. Local differences within both areas are mainly the result of different morphological and hydrographical conditions. In normal winters and in winters rich in ice the observation areas show almost similar conditions throughout the coastal regions of the North Sea. In the Baltic, however, the values greatly differ owing to the extensive ice fields in the open sea during the winters of the second group.

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La durée du dégel des glaces sur les c?tes allemandes entre les fleuves Ems et Oder

Résumé Partant de l'expérience que les conditions du temps influencent immédiatement la formation des glaces en mer, l'article actuel traite la température de l'air du point de vue de sa qualité productive en formant des glaces. Par conséquent, on comprend comme durée du dégel le nombre de jours avec une température moyenne de l'air non-négative qui passe vers la fin de l'hiver depuis le commencement de la fusion des glaces jusqu'à la disparation des derniers restes des glaces. Après avoir divisé les observations en deux groupes, c'est à dire en hivers normaux et en hivers abondant en glaces, une moyenne de la durée du dégel est déduite des observations de plusieurs années dans les régions d'observations sur les c?tes allemandes; les résultats en sont dessinés sur deux cartes. Le fait que la durée du dégel des glaces est plus courte sur la mer du Nord qu'elle n'est sur la mer Baltique est d'une part d? aux différences climatiques et dépend d'autre part de tels facteurs qui résultent des différences dominantes entre des mers secondaires et des eaux continentales. Les différences locales en dedans de ces deux régions sont presque toujours causées par des différences en conditions morphologiques et hydrographiques. Sur les c?tes allemandes de la mer du Nord les régions d'observation sont d'un caractère a peu près homogène tandis que la mer Baltique est caractérisée à cet égard par de grandes différences qui sont d?es aux champs étendus des glaces sur la haute mer.

     

Versuche zur Messung der Schallgeschwindigkeit und Schalldämpfung im Sediment in situ

Zusammenfassung Ein neues Gerät mit einer verbesserten Konstruktion zur Messung der Schallgeschwindigkeit und Schalldämpfung im Sediment in situ läßt Eindringtiefen bis 3 m zu. Die Einsatzmöglichkeit ist durch höhere Schallsendepegel und höhere Empfindlichkeit erweitert worden. Zusätzlich wurde das Gerät umgerüstet zur Messung der Schalldämpfung im Sediment in situ. Als Schalldämpfungssignal dient die Regelspannung eines Empfangsverstärkers. Die Dämpfungswerte im Sediment werden auf die Dämpfungswerte im Seewasser bezogen. Vier Tabellen mit Meßwerten der Schallgeschwindigkeit und Schalldämpfung aus Nord- und Ostsee sind beigefügt.

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Experiments for measuring in situ the velocity and attenuation of sound in sediments

Summary A new device of an improved design for measuring in situ the velocity and attenuation of sound in sediments now covers depths of penetration up to 3 m. The range of application has been enlarged by a higher source level of sound and by a greater sensitivity. In addition, the device has been adapted to in situ measurements of sound attenuation in sediments. The control voltage of a ceiving amplifier serves as sound attenuation signal. The attenuation values in sediments are referred to those in sea water. Four tables providing the velocity and attenuation of sound in the North and Baltic Seas are attached.

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Expériences de mesures de la vitesse du son et de son amortissement dans le sédiment in situ

Résumé Un appareil nouveau, de construction améliorée pour mesurer la vitesse du son et de son amortissement dans le sédiment in situ permet une pénétration jusqu' à 3 m. De plus larges possibilités d'utilisation ont été obtenues en élevant le niveau d'émission du son et par plus de sensibilité. De plus l'équipement a été modifié en vue de la mesure de l'amortissement du son dans le sédiment in situ. Les valeurs d'amortissement dans le sédiment sont rapportées aux valeurs d'amortissement dans l'eau de mer. En annexe figurent quatre tableaux donnant les mesures de la vitesse du son et de son amortissement obtenues en mer du Nord et Baltique.

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Die Arbeiten wurden ermöglicht durch einen Gutachterauftrag des Bundesministers der Verteidigung.     

A new dynamical Climatology: Its aim and method

Summary By dynamical climatology is understood here the branch of mathematical meteorology which aims at a deduction of the mean properties of the atmospheric perturbations that are compatible with a given mean field of temperature, wind and pressure. First of all, the fundamental equations of the author's theory of perturbations are recalled and a general equation for the pressure variations at sea level is deduced. From this equation the different elements of dynamical climatology are then derived, for instance the stability of the mean field, the mean trajectories of the perturbations, the frequencies with which they are visited, the regions of deepening and filling or of birth and death of the perturbations, etc. These results explain many observational facts and empirical rules about the mean behaviour of the atmospheric disturbances at sea level throughout the year.

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Zusammenfassung Unter dynamischer Klimatologie wird hier der Zweig der mathematischen Meteorologie verstanden, der auf die Ableitung der mittleren Eigenschaften atmosphärischer Störungen, die mit einem gegebenen mittleren Temperatur-, Wind- und Druckfeld vereinbar sind, abzielt. Zunächst wird an die fundamentalen Gleichungen der Störungstheorie des Verfassers erinnert, um dann die allgemeine Gleichun; der Druckschwankungen auf dem Meeresniveau abzuleiten. Diese Gleichung führt dann zur Bestimmung der verschiedenen Elemente der dynamischen Klimatologie, z. B. zur Bestimmung der Stabilität des mittleren Feldes, der mittleren Trajektorien der Störungen, der Häufigkeit, mit welcher diese durchlaufen werden, der Gebiete der Vertiefung und Auffüllung oder des Entstehens und Verschwindens der Störungen usw.

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Résumé On entend ici par climatologie dynamique la partie de la météorologie mathématique qui a pour but la déduction des propriétés moyennes des perturbations atmosphériques qui sont compatibles avec un champ moyen donné de température, vent et pression. Tout d'abord on rappelle les équations fondamentales de la théorie des perturbations de l'auteur et l'on en déduit une équation générale des variations de la pression au niveau de la mer. Cette équation conduit à la détermination des éléments de la climatologie dynamique, tels que la stabilité du champ moyen, les trajectoires moyennes des perturbations, la fréquence avec laquelle elles sont parcourues, les régions de creusement et de comblement ou de naissance et de disparition des perturbations, etc. Ces résultats expliquent de nombreux faits d'observation et des règles empiriques sur le comportement moyen des perturbations atmosphériques au niveau de la mer pour les différentes époques de l'année.

     

Hydrographische Betrachtungen über die regionale Verteilung der mittleren Eisvorbereitungs- und Eisabschmelzzeit in der Deutschen Bucht und der westlichen Ostsee mit Karten

Zusammenfassung Auf Grund der für die einzelnen Eisbeobachtungsstationen berechneten Zentralwerte (Z.W.) werden Karten mit der regionalen Verteilung der mittleren Eisvorbereitungs- und -abschmelzzeit vorgelegt (s. Abb. 1–3). Das Beobachtungsmaterial der Eismelde- und Klimastationen umfaßt die Periode 1920/21–1953/54.Im allgemeinen nimmt die Länge der Eisvorbereitungszeit mit der Entfernung von der Küste zu, diejenige der Eisabschmelzzeit nimmt seewärts ab. In der Ostsee ist die Abschmelzzeit in eisreichen Wintern größer als in normalen Wintern.Bestimmte Grenzlinien für die Gebiete gleicher Vorbereitungs- und Abschmelzzeit fallen mit charakteristischen Tiefenlinien zusammen.Die Topographie der Wattenmeere, Flußmündungen und der offenen Seegebiete in der Deutschen Bucht sowie der Förden und Belte in der westlichen Ostsee spiegelt sich in der regionalen Anordnung der Gebiete gleicher Vorbereitungs- und Abschmelzzeiten wider.Für eine Erklärung des unterschiedlichen Verhaltens der Vorbereitungs- und Abschmelzzeiten in der Nordsee werden neben den bereits benutzten hydrographischen Faktoren wie Wassertiefe und Wassertemperatur (E. Goedecke [1957]) die Salzgehaltsverteilung (s. Abb. 4–7) und das zugehörige Bild der wahrscheinlichen Wasserversetzungen in der Deutschen Bucht herangezogen.Die einzelnen Größen der Eisvorbereitungszeit zeigen einen auffälligen Gegensatz zwischen der ostfriesischen und nordfriesischen Küste. Im Winter setzt relativ warmes und salzreiches Nordseewasser vorwiegend an der ostfriesischen Küste in die Bucht hinein, relativ kaltes und salzarmes Küstenwasser vorwiegend an der nordfriesischen Küste aus der Bucht heraus. Diese hydrographischen Verhältnisse bedingen, daß die seewärtige Eisentwicklung an der ostfriesischen Seite gebremst, an der nordfriesischen Seite gefördert wird.Ein weiterer Gegensatz in bezug auf Eisvorbereitungszeit besteht zwischen den Wattenmeeren und großen Flußmündungen. Da das Nordseewasser tief in die Mündungsgebiete der Elbe und Weser eindringen kann, tritt die örtliche Vereisung dort später ein als in den Wattenmeeren.Die Ergebnisse für die Eisabschmelzzeit sind in die Gruppen normale und eisreiche Winter aufgeteilt worden.In Bezug auf diese Zeitspanne bleibt der Gegensatz zwischen der ostfriesischen und nordfriesischen Küste erhalten, stellenweise ist er noch schärfer ausgeprägt als bei der Vorbereitungszeit. Die vor der ostfriesischen Küste entlangsetzende Nordseeströmung verursacht sowohl in normalen als auch in eisreichen Wintern ein rasches Abschmelzen des Eises in den Wattenmeeren und vor den Inseln. An der nordfriesischen Küste dagegen wird die Abschmelzperiode durch den Abfluß der Schmelzwässer aus den inneren Küstengebieten verlängert.Der Nord-Ostsee-Kanal hat relativ große Eisvorbereitungs- und -abschmelzzeiten. Durch intensive Vermischung von salzhaltigerem Tiefen- mit salzärmerem Oberflächenwasser wird die Eisbildung verzögert. Während der Abschmelzperiode ist im Kanal eine ausgeprägte Stromschichtung vorhanden. Im östlichen Kanalabschnitt tritt infolge rascherer Erwärmung und Salzgehaltserhöhung des Oberflächenwassers ein frühzeitigeres Abschmelzen des Eises ein als im westlichen Teil des Kanals.Für die Erklärung des entsprechenden Verhaltens in der westlichen Ostsee wird ein hydrographisches Gesamtbild auf dynamischer Grundlage in Verbindung mit den mittleren Daten für Eisbeginn und Eisende benutzt (s. Tabelle 1 und 2).Durch den Einfluß stationärer Ostwetterlagen werden langdauernde Ausstromlagen und zugleich eine Verlagerung der Beltseefront nach Westen hervorgerufen. Während dieser Zeiten dringt kaltes und salzarmes Ostseewasser an der Oberfläche in die Buchten und Förden ein. Die verschiedenartige Stärke und Dauer der von Ost nach West fortschreitenden Aussüßung der westlichen Ostsee im Zusammenhang mit der stetigen Abkühlung der Luft- und Wasserschichten bedingen das unterschiedliche Verhalten der einzelnen Küsten- und Seegebiete in bezug auf Eisvorbereitungs- und -abschmelzzeit. Diese meteorologisch-hydrographische Abhängigkeit der Eisentwicklung spiegelt sich in der zeitlichen Aufeinanderfolge der Ver- und Enteisungsdaten wider. Die relativ hohen Strömungsgeschwindigkeiten in den Belten und Sunden sind für die relativ großen Eisvorbereitungszeiten in diesen Meeresdurchlässen verantwortlich zu machen. Die Eisentwicklung in den inneren Küstenteilen, in welchen außer den Faktoren wie Temperatur, Salzgehalt und Strömungen vor allem die jeweilige Wassertiefe maßgebend ist, drückt sich durch kleinere Vorbereitungszeiten aus.Während der Eisabschmelzperiode werden unter dem Einfluß stationärer NW-Wetterlagen langdauernde Einstromlagen und gleichzeitig eine Verlagerung der Beltseefront nach Osten hervorgerufen. Das durch die Belte verschieden rasche Eindringen von relativ wärmerem und salzreicherem Nordseewasser in die Buchten und Förden verursacht die unterschiedlichen Abschmelzzeiten in den einzelnen Küstengebieten. Die verhältnismäßig rasche Vermischung von Nord- und Ostseewasser bedingt in normalen Eiswintern kleinere Abschmelzzeiten. In eisreichen Wintern dagegen sind die Abschmelzzeiten dicht unter der Küste kleiner als in küstenfernen Gebieten. Dieses Verhalten wird durch die Erscheinung des Auftriebwassers in den inneren Buchten und Förden erklärt. Durch die Wirkung ablandiger Winde steigt relativ warmes und salzreiches Wasser an die Oberfläche empor und beschleunigt den Prozeß der Eisauflösung in den inneren Küstenteilen. Da sich das Eis in den äußeren Buchten und Förden sowie an bestimmten Stellen innerhalb der Belte und der offenen See noch längere Zeit hält, sind in diesen Gebieten natürlich größere Abschmelzzeiten zu verzeichnen als an der Küste.Zum Schluß werden einzelne Werte der Eisvorbereitungszeit einer kritischen Betrachtung auf hydrographischer Basis unterworfen. Dabei werden die Vorbereitungszeiten in Gebieten mit ortseigenem (autochthonem) Eis denen in Gebieten mit ortsfremdem (allochthonem) Eis gegenübergestellt. An den Beispielen des Eisauftretens in den Helgoländer Gewässern und der im Februar 1947 in der südöstlichen Nordsee weiträumig nach Westen vorgestoßenen Vereisung wird unter Berücksichtigung der vorhandenen hydrographischen Beobachtungen und Erfahrungen (s. Abb. 8 und Tabelle 3–5) gezeigt, daß eine Bestimmung der Eisvorbereitungszeit in diesen Gewässern nur dann sinnvoll erscheint und diese Größe selbst an Wahrscheinlichkeit gewinnt, wenn das Vorhandensein einer sogenannten Eisträgerschicht anhand von Temperatur und Salzgehalt tatsächlich nachgewiesen werden kann.Abschließend wird betont, daß es keine Schwierigkeit bereitet, die regionale Darstellung der Eisvorbereitungs- und -abschmelzzeit unter rein hydrographischen Gesichtspunkten zu interpretieren.

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Hydrographic considerations, accompanied by charts, on the regional distribution of the mean preparatory periods of ice generation and ice melting in the German Bight and in the western Baltic Sea

Summary Charts showing the regional distribution of mean preparatory periods of ice generation and ice melting (figs. 1–3), are presented; they are based on the median values (Z. W.) calculated from the existing ice observation stations. The observational material from the ice reporting- and climate stations covers the period from 1920/21 to 1953/54.As a rule, duration of ice generation increases, duration of ice melting decreases with the distance from the coast. In the Baltic melting requires more time in winters rich in ice than it does in normal winters.Certain boundary lines between adjacent regions of equal duration of ice generation and ice melting are found to coincide with characteristic depth contours.The topography of the wadden seas, estuaries and open sea regions in the German Bight as well as that of the fjords and Belt-Seas in the western Baltic Sea finds itself reflected in the regional distribution of areas of equal duration of ice generation and ice melting.The dissimilar duration of ice generation and ice melting in the North Sea is explained to be due, in addition to the hydrographic factors of water depth and water temperature, already referred to (E. Goedecke [1957]), to distribution of salinity, (figs. 4–7) as well as to supposed water movements in the German Bight associated with these factors.The single values of the period of ice generating on the East Frisian coast are in striking contrast to those observed on the North Frisian coast. In winter, the inflow of relatively warm North Sea water of high salinity preferrably enters the German Bight on the East Frisian coast, while the relatively cold coastal water of low salinity preferrably leaves the German Bight on the North Frisian coast. These hydrographic conditions cause ice generation to be reduced in its seaward extension on the East Frisian coast and to be increased on the North Frisian coast.Another contrast is observed between the duration of ice generation in the wadden seas and in the great estuaries. In contrast to the wadden seas, local ice generation in the estuaries is delayed owing to the North Sea water moving far into the mouths of the Elbe and Weser rivers.The results with reference to the duration of ice melting are classified in two groups, i. e. in normal winters and in winters rich in ice.The contrast existing between the East Frisian and the North Frisian coast with regard to the duration of ice generation again manifests itself in the duration of ice melting, at some places it even intensifies compared with the duration of ice generation. In normal winters as well as in winters rich in ice, the melting process in the wadden seas and round about the islands is accelerated by the influence of the North sea water flowing along the East Frisian coast. On the North Frisian coast, however, the duration of the melting process is prolonged by the discharge of melting snow and ice from the interior of the litoral regions.Ice generation and ice melting in the Kiel Canal extends over relatively long periods. The intensive mixing of saliferous water from great depths with surface water of less salinity has a retardatory effect on ice generation. During the period of ice melting the Canal water shows a pronounced stratification. In the eastern part of the Canal, ice melting sets in at an earlier date than in the western part, owing to a faster warming and an increase in salinity of the surface water.With the view of explaining adequate processes in the western Baltic Sea, a general hydrographic outline on a dynamic basis as well as mean times of beginning and termination of ice generation and ice melting are used (tables 1 and 2).Caused by the effect of stationary weather situations with easterly winds, an outflow from the Baltic of long duration associated with a shifting of the Belt Sea front to the West are produced. During such periods, cold Baltic Sea water of low salinity invades the surface layers of the bays and fjords. The different strength and duration of the predominance of water poor in salinity, proceeding from east to west in the western Baltic Sea, along with a continuous cooling of the air- and water layers are the cause of the dissimilar behaviour of the various coastal regions and sea areas with regard to the duration of ice generation and ice melting. The dependency of ice generation and ice melting on meteorological and hydrographical factors is reflected in the chronological sequence of the dates of icing up and melting. The relatively high current velocities in the Belt Seas and the Sound are responsible for the comparatively long duration of ice generation in these straits. Ice generation in the interior parts of the bays and fjords, where in addition to the factors of temperature, salinity, and currents, before all, the individual water depths exercise a decisive influence, is characterized by shorter periods.Under the influence of stationary weather situations with north-westerly winds, an inflow of long duration and a simultaneous shifting to the east of the Belt Sea front are produced during the melting period. The different speed at which the relatively warm, saliferous North Sea water flows through the Belt Seas, invading the bays and fjords of the western Baltic Sea, explains the difference in length of the melting periods in the individual coastal regions. In normal winters, the melting process is accelerated by the comparatively rapid mixing of North Sea water with water from the Baltic Sea. However, in winters rich in ice, melting near the coast goes on at a quicker rate than it does in regions far off from the coast. This phenomenon is explained by the occurrence of upwelling water in the interior parts of the bays and fjords. Due to the effect of offshore winds, relatively warm and saliferous water ascends to the surface accelerating the melting process in the interior parts of the bays. Since the ice in the external parts of the bays and fjords as well as at certain places in the Belt Seas and in the open sea still keeps for some time, melting in these regions extends over somewhat longer periods than it does in regions near the coast.Some values arrived at for the period of ice generation are examined from a hydrographic aspect and, in so doing, the duration of ice generation in regions with autochthonal ice is compared to those with allochthonal ice. The two examples concerning the occurrence of ice in the Heligoland waters and the far reaching western extent of ice in the south-eastern North Sea in 1947, show that, considering the available hydrographic observations and experiences (fig. 8, and tables 3–5), a determination of the duration of ice generation in these waters appears to be reasonable and may gain in probability only if the presence of a so called ice carrying layer can be actually verified by means of temperature and salinity measurements.It may be underlined that the interpretation of regional representation of the periods of ice generation and ice melting, from a purely hydrographic point of view, does not present any difficulties.

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Considérations hydrographiques, accompagnées de cartes, sur la distribution régionale de la période moyenne de congélation et de fusion de la glace en baie Allemande et en mer Baltique

Résumé On présente des cartes donnant la distribution régionale des périodes moyennes preparatives de congélation et de fusion de la glace (figs. 1–3). Cette distribution est derivée des valeurs médianes (Z. W.) calculées pour les stations d'observation de la glace. Les données d'observations effectuées par les stations de signalisation de la glace et par les stations climatiques comprennent la période de 1920/21 à 1953/54.En général, la durée de la congélation de la glace se prolonge tandis que la durée de la fusion de la glace se diminue à mesure que la distance de la côte augmente. En mer Baltique, la période de fusion de la glace est plus longue en hivers abondant en glace qu'elle n'est en hivers hormaux.Certaines lignes désignant des régions à périodes égales de congélation ou de fusion de la glace s'accordent avec des isobathes caractéristiques.La topographie de la mer des Wadden, des estuaires et du fond de la pleine mer en baie Allemande ainsi que la topographie des fiords et du Grand et du Petit Belt à l'ouest de la mer Baltique correspond à la distribution des régions à durée égale de congélation et de fusion de la glace.La durée préparative différente de congélation et de fusion de la glace est expliquée être due putreà l'effet des facteurs hydrographiques comme la profondeur et la température de l'eau déjà praités (E. Goedecke [1957]) à la répartition de la salinité et, enfin, en baie Allemande, aux nouvements présumables de l'eau associés à ces facteurs (figs. 4–7).Les valeurs individuelles de la période préparative de congélation de la glace sur la côte de a Frise orientale contrastent d'une manière frappante à celles que l'on rencontre sur la côte de la Frise septentrionale. En hiver, l'afflux de l'eau relativement chaude à haute salinité, venant de la mer du Nord, entre de préférence dans la baie Allemande sur la côte de la Frise orientale tandis que l'eau côtière relativement froide quitte de préférence la baie Allemande sur la côte de la Frise septentrionale. Ces conditions hydrographiques attínuent le procès de congélation en direction vers la mer sur la côte de la Frise orientale et le renforcent en direction vers la mer sur la, côte de la Frise septentrionale.Un autre contraste relatif à la durée de la congélation se manifeste en mer des Wadden et dans les grands estuaires. Contrairement à la mer des Wadden, la congélation locale dans les estuaires est retardée par la présence de l'eau de la mer du Nord se propagageant profondement dans les embouchures des rivières de l'Elbe et de la Weser.Les résultats obtenus des observations des périodes de fusion sont classifiés en deux groupes, c. a. d. en «hivers normaux» et en «hivers abondant en glace».Le contraste constaté par rapport à la période de congélation sur les côtes de la Frise orientale et septentrionale se répète par rapport à la période de fusion, à quelques endroits ce contraste même intensifie vis-à-vis la période de congélation. En hivers normaux ainsi qu'en hivers abondant en glace, la fusion de la glace en mer des Wadden et au voisinage des îles est accélérée sous l'influence de l'eau de la mer du Nord longeant la côte de la Frise orientale. Par contre, sur la côte de la Frise septentrionale la période de fusion se prolonge grâce à l'écoulement des eaux de fonte originaires de la région littorale.Les périodes préparatives de congélation et de fusion de la glace au canal de la mer du Nord à la mer Baltique sont relativement longues. Le mélange intensif des eaux profondes de haute salinité avec des eaux de surface de faible salinité exerce un effet retardateur sur la congélation. Pendant la période de fusion, les eaux du Canal montrent une stratification prononcée. La glace de la partie occidentale du Canal entre en fusion à un date plus avancé que celle de la partie orientale grâce à la plus grande vitesse de rechauffement et à la salinité élevée des eaux de surface.Pour expliquer les processus analogues en mer Baltique occidentale, on présente une vue d'ensemble (tableaux 1 et 2) résumant d'un aspect dynamique les facteurs généraux hydrographiques et indiquant les dátes moyennes du début et de la fin de la congélation et de la fusion de la glace.Causé par l'effet des situations météorologiques stationnaires, associées aux vents d'est (l'effet du régime stationnaire d'est), il se produit à partir de la mer Baltique un écoulement de longue durée accompagné d'un déplacement vers l'ouest des fronts du Grand et du Petit Belt. Pendant de telles périodes, des eaux froides de faible salinité, provenant de la mer Baltique, pénètrent les couches superficielles des baies et des fiords. L'intensité et la durée différente de la prédominance des eaux de faible salinité qui se propagent de l'est à l'ouest dans la mer Baltique occidentale et le refroidissement continu des couches d'air et d'eau donnent lieu tant au comportement hétérogène des zones individuelles de la côte et de la pleine mer qu' à la durée différente des périodes de congélation et de fusion de la glace. Cette dépendance de conditions météorologiques et hydrographiques, à laquelle la formation de la glace est soumise, se retrouve dans la succession chronologique des dates de la congélation et de la fusion. La vitesse relativement forte des courants dans le Grand et le Petit Belt et dans le Sund sont à l'origine des périodes relativement longues de congélation dans ces étroits. La formation de la glace dans les parties intérieures des baies et fiords où à côté des facteurs comme la température, la salinité et les courants surtout la profondeur plus ou moins forte exerce une influence décisive, se distingue des périodes préparatives plus courtes de congélation.Sous l'action du régime du nord-ouest se produit, pendant la période de fusion, un afflux de longue durée et un déplacement simultané vers l'est des fronts du Petit et du Grand Belt. Comme la vitesse de propagation dans le Grand Belt est supérieure à celle dans le Petit Belt, il en résulte que les eaux relativement chaudes et de salinité élevée de la mer du Nord arrivent aux baies et aux fiords de la mer Baltique à différentes dates d'où s'ensuit la longueur différente des périodes de fusion dans les diverses régions côtières. En hivers normaux, la période de fusion se raccourcit par suite du mélange relativement vite des eaux de la mer du Nord avec celles de la mer Baltique. Au contraire, en hivers abandonnant en glace, la fusion près de la côte se fait à une vitesse supérieure à celle que l'on rencontre en régions à grande distance de la côte. Ce phénomène est dû à la présence de la remontée des eaux profondes dans les parties intérieures des baies et fiords. Sous l'effet des vents de terre des eaux relativement chaudes et de forte salinité remontent à la surface, où elles accélèrent la fusion de la glace dans les parties intérieures des baies et des fiords. Comme la glace aux parties extérieures des baies et des fiords ainsi qu'à certains endroits du Petit et du Grand Belt et de la pleine mer se maintient encore quelque temps, la période de fusion s'y prolonge plus qu'elle ne fait aux régions près de la côte.Enfin, en examinant d'un aspect hydrographique plusieurs valeurs des périodes de congélation, on met en parallèle, d'une part les périodes de congélation rencontrées en zone aux glaces autochtones, d'autre part avec les périodes de congélation trouvées en zones aux glaces allochtones. Les deux exemples qui exposent la présence de la glace aux parages d'Helgoland et la grande étendue occidentale de la glace dans la partie sud-est de la mer du Nord en 1947, montrent que, compte tenu des observations; hydrographiques disponibles et des expériences faites (voir fig. 8, tableaux 3–5), la détermination de la période de congélation dans ces parages semble être raisonnable et gagne en probabilité seulement en cas que la présence d'une «couche dite portant de la glace« soit vraiment vérifiée au moyen des mesures de la température et de la salinité.Il convient de souligner ici que l'interprétation d'un point de vue purement hydrographique de la représentation régionale des périodes de congélation préparative et de fusion de la glace ne présente aucunes difficultés.

     

Die Sandwanderung im unteren Tidegebiet der Elbe

Zusammenfassung Die Beschaffenheit des wandernden Materials wird nach sedimentpetrographischen Methoden untersucht und ein Plan der regionalen Verteilung der Korngrößen im Untersuchungsgebiet entworfen. Die Ursprungsgebiete, aus denen der Sand in die untere Elbe gelangt, werden aufgezeigt, und die Wanderung des Nordseesandes stromauf wird verfolgt. Einigen allgemeinen Bemerkungen über die Berechnung des Sandtransportes folgen Angaben über die Mengen, die durch verschiedene Querprofile des Untersuchungsgebietes auf Grund von Messungen festgestellt worden sind. Der Darstellung der direkten Sandwanderungsmessung und ihrer Ergebnisse folgt die Beschreibung einer indirekten Methode und die Angabe der hiermit erzielten Ergebnisse der Massenberechnung in den letzten 20 Jahren. Die Schwankungen in der Sedimentation und Erosion werden zu den Windverhältnissen am Feuerschiff Elbe 1 in Verbindung gesetzt, wobei eine befriedigende Übereinstimmung gefunden wird, was darauf hindeutet, daß die Nordsee mit ihren meteorologischen und hydrographischen Verhältnissen in der Hauptsache für die Sandwanderung im Untersuchungsgebiet bestimmend ist. Das Sandtransportgleichgewicht in einem Tidefluß wird behandelt, und die Bedingungen hierfür werden aufgezeigt.

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On the transport of sand in the outer estuary of the Elbe

Summary The nature of the migrating material is investigated with the aid of the methods of sedimentary petrography and a plan of the regional distribution of the sizes of grains in the investigated area is given. The regions of origin from which the sand is carried into the lower Elbe are pointed out and the transport of the sand from the North Sea is traced up-stream. Some general remarks on the calculation of the sand transport are followed by some information about the quantities which have been ascertained with the aid of several cross-profiles in the area under investigation. After the explanation of the direct measurement of sand migration an indirect method is described and the results gained by it in mass calculation during the last 20 years are given. The fluctuations in sedimentation and erosion are related to the wind distribution near Elbe I light-vessel and a rather good correspondence is found, pointing out the sand transport in the Elbe estuary to be mainly governed by the meteorological and hydrographical conditions in the North Sea. The balance of the sand transport of a tidal river is treated and its conditions are laid open.

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Sur le cheminement du sable dans l'estuaire inférieur de l'Elbe

Résumé Dans cet article on étudie selon des méthodes de la pétrographie sedimentaire la nature des matériaux mouvants et on dresse un plan de la distribution des diamètres des grains dans la zone d'exploration. On révèle les zones d'origine des sables de l'Elbe inférieur et poursuit la progression vers l'amont du sable de la mer du Nord. Après quelques notes générales sur le calcul du transport de sable on précise les quantités mesurées à l'aide de diverses coupes transversales dans la zone d'exploration. Puis, on décrit la mesure directe des sables cheminants et ses résultats ainsi qu'une méthode indirecte du calcul des masses de sable et on en donne les résultats obtenus pendant les vingt dernières années. Une confrontation des fluctuations de la sédimentation et de l'érosion avec la distribution des vents auprès du bateau-feu Elbe I conduit à un accord satisfaisant entre ces facteurs, d'où suit que ce sont, avant tout, les conditions météorologiques et hydrographiques de la mer du Nord qui exercent une influence décisive sur le cheminement du sable dans l'estuaire de l'Elbe. Enfin, le bilan du transport de sable dans un estuaire est discuté et ses conditions sont révélées.

     

Die Elemente des jährlichen Ganges der Oberflächentemperatur in der Nord- und Ostsee und den angrenzenden Gewässern

Zusammenfassung Die Grundlagen des Atlasses Monatskarten der Oberflächentemperatur für die Nord- und Ostsee und die angrenzenden Gewässer von Böhnecke und Dietrich werden dargelegt. Die Homogenisierung, Reduktion und Korrektion des heterogenen Beobachtungsmaterials führen zu Ergebnissen, die Einiges über das charakteristische Verhalten der Oberflächentemperatur in den behandelten europäischen Gewässern aussagen. Sie betreffen den täglichen Gang in seiner regionalen und jahreszeitlichen Abhängigkeit, die kurzfristige Veränderlichkeit, die Streuung der Monatsmittel und die langjährigen Temperaturänderungen.Ferner wird das aufbereitete Beobachtungsmaterial dazu benutzt, um eine Vorstellung vom Jahresgang der Oberflächentemperatur zu vermitteln. Es geschieht durch die Darstellung und Diskussion der Ergebnisse, die sich auf die harmonische Analyse von 692 Jahresreihen stützen.Die Ergebnisse sind in fünf Karten zusammengefaßt, die im einzelnen die Verteilung der Jahresmittel der Oberflächentemperatur sowie der Amplituden und Phasenkonstanten der jährlichen und halbjährlichen harmonischen Wellen angeben.

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The elements of the annual variation of the surface temperature in the North Sea, the Baltic, and the adjacent waters

Summary The bases of the atlas Monatskarten der Oberflächentemperatur für die Nord- und Ostsee und die angrenzenden Gewässer by Böhnecke and Dietrich are explained. By homogenizing, reducing, and correcting the heterogeneous observations, results are obtained which, to some extent, reveal the characteristical features of the surface temperature in the aforementioned European waters. These results refer to the daily variation in its regional and seasonal relations, short range variability, deviation of monthly mean values and secular changes of temperature.In addition, by representing and discussing the results of the harmonic analysis of 692 annual series, an idea is given of the seasonal variation of surface temperature. The results are plotted on five charts showing the distribution of the annual means of surface temperature and of the amplitudes and phase constants of the annual and semi-annual harmonic waves.

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Les éléments de la variation saisonnière de la température superficielle de la mer du Nord, de la mer Baltique et des eaux adjacentes

Résumé Les bases de l'atlas Monatskarten der Oberflächentemperatur für die Nord- und Ostsee und die angrenzenden Gewässer par Böhnecke et Dietrich sont expliquées. En homogénéisant, en réduisant et en corrigeant les observations hétérogènes on obtient des résultats qui révèlent quelques traits caractéristiques de la température superficielle des eaux européennes mentionnées ci-dessus. Ces résultats portent sur la variation diurne en fonction des influences régionales et saisonnières, sur la variabilité à court terme, sur l'écart résiduel des moyennes mensuelles et les changements séculaires de température.De plus, en représentant et en discutant les résultats de l'analyse harmonique de 692 séries annuelles, on donne au lecteur une idée de la variation annuelle de la température superficielle. Les résultats furent portés sur cinq cartes qui montrent la distribution des moyennes annuelles de la température superficielle ainsi que celle des amplitudes et des constantes des phases des ondes harmoniques annuelles et semi-annuelles.

     

The major Baltic inflow in January 1993 — Measurements and modelling results

Summary Major Baltic inflows (from the Kattegat) represent the only possibility for deep water renewal in the Baltic Sea that is generally characterised by stable stratification. Such an inflow occurred in January 1993 for the first time in 16 years. Observations were made by a moored station at Darß Sill and, for the first time since investigations into major Baltic inflows began, by a research vessel. In addition, the event has been simulated in an operational model.

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Der Salzwassereinbruch vom Januar 1993 in die Ostsee-Messungen und Modellergebnisse

Zusammenfassung Für die im allgemeinen stabil geschichtete Ostsee bilden Salzwassereinbrüche (aus dem Kattegat) die einzige Möglichkeit zur Erneuerung des Tiefenwassers. Ein solcher Salzwassereinbruch ereignete sich nach 16 Jahren Unterbrechung erst wieder im Januar 1993. Dieser Vorgang wurde durch Messungen von einer permanenten Station auf der Darßer Schwelle und — erstmals in der Geschichte der Erforschung von Salzwassereinbrüchen —einem Forschungsschiff registriert. Außerdem liegt eine numerische Simulation mit einem operationellen Modell vor.

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Insertion d'eau salée dans la mer Baltique en janvier 1993. Mesures et exploitation d'un modèle numérique

Résumé L'apport d'eau salée en provenance du Kattegat reste la seule possibilité de renouvellement des eaux profondes des couches stables de la mer Baltique. Un telle insertion d'eau salée ne s'est produite qu'au mois de janvier 1993 après une interruption de 16 ans. Ce processus a été enregistré par des mesures d'une station permanente (Darßer Schwelle) et, pour la première fois dans l'histoire de l'étude des insertions d'eau salée, par un navire scientifique. En outre une simulation numérique à l'aide d'un modèle opérationnel est présentée.

     

Die Eisverhältnisse des Winters 1951/52 an den deutschen Küsten zwischen Ems und Trave

Zusammenfassung Der Winter 1951/52 war ein eisarmer Winter. Es traten drei Kälteperioden auf, von denen allein die beiden ersten Eis brachten. Im Nordseebereich wurden nur die Zuflüsse und Teile der inneren Wattengebiete, im Ostseebereich die Schlei, Kieler Förde und Trave für kurze Zeit mit leichten Eisarten bedeckt.

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Ice conditions on the German coasts between the rivers Ems and Trave during the winter 1951/52

Summary Ice formation in winter 1951/52 was insignificant. There were three cold periods of which only the first two gave rise to formation of ice. Within the region of the North Sea only the rivers and some parts of the inner tidal flats and within the region of the Baltic the Schlei, the Kiel Fjord and the river Trave were covered with thin ice for a short time.

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Rapport sur les conditions des glaces sur les côtes allemandes entre l'Ems et le Trave pendant l'hiver 1951/52

Résumé La formation de glaces pendant l'hiver 1951/52 était insignifiante. Il y avait trois périodes d'air froid dont seulement les premières deux donnaient lieu à la formation de glaces. Sur la côte de la mer du Nord les affluents et quelques régions à l'intérieur des bas-fonds et sur la côte orientale du Schleswig-Holstein le Schlei, le fiord de Kiel et le Trave ne furent couverts que pour une courte durée de glaces minces.

     

Air pressures causing wave development,estimate by theory,model tests,and sea observations

Summary The wave drag, caused by horizontal components of normal air pressures, had been evaluated by three methods: wind tunnel tests on rigid models, observations of wave growth at sea, and theories of J. W. Miles and T. Brooke Benjamin. It has been found that neither the magnitude nor the functional form of the pressure drag is correctly predicted by the form of the theory specifically developed for application to rigid models. On the other hand, the form of the theory developed for mobile waves gives results in good agreement with wind tunnel model data at corresponding values of wave steepness. Model tests and theory agree in that the pressure drag does not depend on the Reynolds Number. In the absence of experimental data on pressures acting on water waves, the limits, within which the pressure drag must be confined, are defined by considering the observed rate of wave development at sea, and the total and frictional drag of water surface. Model tests, as well as the theory, give pressure drag estimates which lie within the foregoing limits. Miles' form of the pressure drag coefficient, ^*, in terms of the friction velocity,u _*, leads to a particularly simple expression for the ratio of the pressure drag to total drag. Thus, rational prediction of the wave growth in wind is connected with the ability to predict the total drag of the sea surface.

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Winddruck und Wellenentwicklung — eine Schätzung an Hand von theoretischen Berechnungen, Modelltests und Seebeobachtungen

Zusammenfassung Der durch die horizontalen Komponenten normalen Winddrucks erzeugte Wellenwiderstand ist auf drei verschiedene Methoden ausgewertet worden: durch Windkanaltests an starren Modellen, Beobachtungen der Wellenzunahme auf See und mit Hilfe der Theorien von J. W. Miles und T. Brooke Benjamin. Es stellte sich heraus, daß weder die Größenordnung noch die funktionelle Form des Druckwiderstandes genau von der theoretischen Form wiedergegeben wird, die speziell für starre Modelle entwickelt worden ist. Andererseits ergibt die theoretische Form für wandernde Wellen Daten, die bei entsprechenden Werten der Wellensteilheit gut mit den Ergebnissen der Windkanalmodelle übereinstimmen. Modelltests und Theorie stimmen darin überein, daß der Druckwiderstand nicht von der Reynolds-Zahl abhängt. Da experimentelle Daten über den Druck, der auf Wasserwellen ausgeübt wird, fehlen, werden die Grenzen, in denen sich der Druckwiderstand bewogen muß, unter Berücksichtigung der beobachteten Wellenzuwachsrate auf See und des Gesamt- und Reibungswiderstands bestimmt. Modelltests und Theorie ergeben Druckwiderstandsschätzungen, die in den oben erwähnten Grenzen liegen. Miles Druckwiderstandskoeffizient ^* bei einer Schubspannungsgeschwindigkeit ^* führt zu einer besonders einfachen Darstellung des Verhältnisses von Druckwiderstand zu Gesamtwiderstand. So besteht ein Zusammenhang zwischen stichhaltiger Vorausberechnung der Wellenzunahme bei Wind und der Möglichkeit, den Gesamtwiderstand der Meeresoberfläche zu berechnen.

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Evolution des vagues sous l'effet des pressions de l'air. Etude théorique — Essais sur modèles — Observations à la mer

Résumé La résistance à l'avancement des vagues due aux composantes horizontales de pressions d'air normales a été calculée suivant trois méthodes: par essais en soufflerie sur modèles rigides, par observations à la mer de la croissance des vagues et suivant la théorie de J. W. Miles et T. Brooke Benjamin. On a trouvé que ni la valeur ni la forme de l'expression de la résistance due à la pression ne sont données correctement par la théorie spécifiquement adaptée aux modèles rigides. D'autre part la théorie appliquée aux vagues en mouvement donne des résultats qui concordent bien avec ceux obtenus en soufflerie pour des valeurs correspondantes de la cambrure des vagues. Les essais sur modèles et la théorie sont d'accord sur le fait que la résistance due à la pression ne dépend pas du Nombre de Reynolds. En l'absence de données expérimentales sur l'action des pressions sur les vagues, les limites à l'intérieur desquelles doit être comprise la résistance de pression sont définies en considérant la vitesse de formation des vagues observée à la mer, la résistance totale et la résistance de frottement sur la surface de l'eau. Les essais sur modèles, comme la théorie, donnent des estimations de la résistance de pression qui restent dans les limites mentionnées ci-dessus.La forme donnée par Miles au coefficient ^* de cette résistance en fonction de la vitesse de frictionu _*, permet d'obtenir une expression particulièrement simple du rapport de la résistance de la pression à la résistance totale. De cette façon la prévision rationnelle de la croissance des vagues dans le vent se trouve rattachée à la possibilité de prévoir la résistance totale de la surface de la mer.

     

Die Eisvorbereitungszeiten für die Ostsee östlich der Linie Trelleborg—Arkona und für den Finnischen und Rigaischen Meerbusen sowie für die südlichen Randbezirke der Bottensee

Zusammenfassung Das langjährige Eisbeobachtungsmaterial der Ostseeanliegerstaaten gestattet die Bestimmung der Eisvorbereitungszeit in Abhängigkeit von der Lufttemperatur nach dem Verfahren von F. Nusser [1950] in leicht abgewandelter Form (Tabellen 1–7 und Abbildungen 1–4 u. 6). Die Eisbildung setzt an der gegliederten Nordküste des Finnischen Meerbusens und entlang des Stockholmer Schärengebietes schon nach einer Woche ein, während an der wenig gegliederten estnischen Küste und der schwedischen Südküste mindestens 10 Tage mehr zur Eisbildung erforderlich sind. Die Eisvorbereitungszeiten nehmen seewärts zu und erreichen auf offener See Werte von mehr als 40 Tagen; nach 30 Tagen ist der zentrale Teil des Finnischen Meerbusens mit Eis bedeckt. Im gleichen Zeitraum beschränkt sich die Eisbildung in der nördlichen und mittleren Ostsee auf einen schmalen Küstenstreifen.

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The Eisvorbereitungszeiten (number of consecutive days with negative mean air temperatures prior to the first occurrence of ice) in the Baltic Sea east of the Trelleborg—Arkona line, in the Gulfs of Finland and Riga, and in the southern areas of the Gulf of Bothnia

Summary The ice observational material collected over long years by the states bordering the Baltic Sea permits to determine the Eisvorbereitungszeit in dependence on the air temperature after the method of F. Nusser [1950] slightly modified (Tables 1–7 and Figs. 1–4, 6). The generation of ice at the rugged north coast of the Gulf of Finland and along the Stockholm skerries starts after one week already, while at the less rugged Estonian coast and at the south coast of Sweden at least 10 days more are required for the formation of ice. The Eisvorbereitungszeiten increase in the direction of the sea and attain values of more than 40 days in the open sea; after 30 days the central part of the Gulf of Finland is covered with ice. In the same period of time the formation of ice in the northern and central Baltic is restricted to a narrow coastal strip.

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Temps de formation des glaces dans la mer Baltique à l'Est de la ligne Trelleborg—Arkona, dans les golfes de Finlande et de Riga ainsi que dans les zones riveraines sud de la partie sud du golfe de Botnie

Résumé Les observations des glaces effectuées au cours de nombreuses années par les états riverains de la mer Baltique permettent de déterminer le temps de formation des glaces en fonction de la température de l'air suivant la méthode de F. Nusser [1950] légèrement modifiée (Tableaus 1 à 7 et Fig. 1 à 4 et 6). Le long de la côte nord du golfe de Finlande, encombrée d'îlots, et le long de la zone des Skärs de Stockholm, la glace se forme déjà au bout d'une semaine; tandis que le long de la côte d'Estonie, peu encombrée, et de la côte sud de Suède, il faut au moins 10 jours de plus pour qu'il y ait formation de glace. Les temps de formation augmentent vers le large et dépassent 40 jours en pleine mer; la partie centrale du golfe de Finlande est couverte de glace au bout de 30 jours. Pour un même temps, la formation de glace dans la Baltique nord et centrale se limite à un étroit ruban côtier.

     

Bodenkartierung des Seegebietes Hoofden (südliche Nordsee) mit Hilfe von Grundproben und Echogrammen

Zusammenfassung Auf zwei Fahrten des Forschungsschiffes Gauss im Juni 1951 und im März 1952 wurde eine Untersuchung des Meeresbodens der Hoofden mit Hilfe des van Veenschen. Bodengreifers sowie des Unterwegslotes vorgenommen. Die Ergebnisse (mittlerer Probenabstand 10 km) wurden in einer Karte der Bodenbedeckung verarbeitet. Bei solchem Abstand ist jedoch die Grenzziehung zwischen Sedimentunterschieden möglicherweise ungenau; ferner können Feinheiten verborgen bleiben.Deshalb wurde während der genannten Fahrten eine Methode entwickelt, die es ermöglicht, aus Echogrammen auf die Bodenbedeckung zu schließen. Diese Methode wird erläutert und mit Beispielen belegt; dabei werden in formaler Analogie zur elektrischen Vierpoltheorie der Reflexionsfaktor und der Durchlässigkeitsfaktor des Meeresbodens für Schallwellen definiert. Die aus dem Echogramm abgeleiteten Sedimentangaben werden in eine Karte der Bodenbedeckung, die von der vorerwähnten getrennt gezeichnet wurde, eingetragen. Beide Karten werden miteinander verglichen und es wird festgestellt, daß eine qualitative Übereinstimmung in den Angaben besteht, wobei das fortlaufende Echogramm eine Lücke bei der Bestimmung der Grenze zwischen zwei Bodenbedeckungsarten schließt.

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Plotting of a chart of the bottom covering in the Southern Bight of the North Sea (Hoofden) based on bottom samples and echograms

Summary On two cruises untertaken in the Hoofden or Southern Bight of the North Sea with the research ship Gauss in June 1951 and March 1952, investigations into the nature of the sea bottom were made with the aid of the van Veen and the underway bottom samplers. The samples which were collected at an average interval of approximately 10 km (5 or 6 nautical miles) were worked up for plotting a chart of the sea bottom. Samples taken at such great intervals do, however, not always afford sufficient accuracy in fixing the boundaries between different kinds of sediments; moreover, minute features may remain unrevealed.Therefore, with a view to improving the accuracy of chart plotting a method was developed on the two cruises enabling the nature of the uppermost layer of the sea bottom to be deduced from echograms. This method is described and exemplified, the factors of reflection and permeability of the sea bottom to acoustic oscillations being defined by formal analogy with the theory of the four terminal electrical network. The data derived from the echograms were plotted on a separate chart showing the bottom covering and being drawn independently from the aforementioned bottom sample chart (cf. fig. 7 and 8, plate 6). A comparison shows that there exists a qualitative agreement between the data inserted on the two charts and that the continuous echogram fills a gap inasmuch as it enables the boundaries between the various types of bottom material to be fixed more exactly.

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Établissement d'une carte des sédiments sous-marins de la partie méridionale de la mer du Nord (Hoofden) d'après des échantillons du fond de la mer et des enregistrements ultra-sonores

Résumé Au cours de deux croisières du navire explorateur Gauss dans la région méridionale de la mer du Nord en juin 1951 et en mars 1952 on a examiné le fond de la mer à l'aide de l'échantillonneur van Veen ainsi qu'avec un échantillonneur permettant do recueillir des échantillons sans stopper le navire. Les prélèvements des échantillons furent espacés d'environ 10 kilomètres en moyenne et élaborés pour l'établissement d'une carte de la couche supérieure du fond de la mer. Or, les échantillons prélevés à de tels intervalles ne permettent pas toujours de préciser assez exactement les limites des régions des sédiments divers, ni de révéler des détails minimes.Pour augmenter la précision des cartes on a développé une méthode qui permet de dériver la nature du fond de la mer des enregistrements ultra-sonores. Cette méthode est exposée et illustrée par des examples; les facteurs de réflexion et de perméabilité du fond de la mer aux oscillations acoustiques y sont définis en analogie formale avec la théorie du réseau récurrent. Les données des sédiments dérivées des enregistrements ultra-sonores sont introduites sur une deuxième carte de la couche supérieure du fond de la mer qui fut tracée indépendamment de la carte mentionnée ci-dessus qui se base sur des échantillons du fond de la mer. La comparaison montre que les données sur les deux cartes s'accordent qualitativement et que l'enregistrement ultra-sonore continu a comblé une lacune existant jusqu'ici par rapport à la précision des limites entre les types divers de la matière du fond de la mer.

     

Der Einfluß des Windes auf die Wasserbewegungen durch die Straße von Dover

Zusammenfassung Es werden die Beziehungen zwischen den über der südlichen Nordsee herrschenden Winden und den durch die Straße von Dover stattfindenden Wasserbewegungen abgeleitet. Diese werden einerseits durch den unmittelbaren Windeinfluß und andererseits durch das im wesentlichen auch windbedingte Gefälle vom Kanal zur Nordsee bestimmt. Der Jahresgang und im Zusammenhang damit das Vorrücken salzreichen Wassers im Kanal werden untersucht. Die bei Feuerschiff Varne auftretenden Richtungsänderungen des mittleren jährlichen Reststromes werden durch Schwankungen der Windgeschwindigkeit erklärt. An Hand von Salzgehaltskarten aufeinanderfolgender Monate werden Bewegungen von Wasserkörpern und Fronten im Kanal unter dem Einfluß des Windes verfolgt. Auf die Bedeutung solcher Untersuchungen synoptischer Art zum Studium der Wasserbewegungen wird hingewiesen.

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The wind's influence on the flow of water through the Straits of Dover

Summary The relations between the winds blowing over the southern North Sea and the flow of water through the Straits of Dover are derived; this flow of water depends on both the immediate influence of the wind and the slope of the sea surface between the Channel and the North Sea which, too, is mainly produced by the wind. The annual variation and, in connection with it, the advance of Atlantic water into the Channel are investigated. The changes of directions the mean annual residual current is subjected to according to the observations made near the light vessel Varne are found to be due to variations in the wind velocity. The shifting of water bodies and fronts in the Channel as dependent on the wind is studied by means of salinity charts over consecutive months. Finally, attention is drawn to the significance of such synoptical investigations for the study of water movements.

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L'influence du vent sur les mouvements de l'eau dans le Pas de Calais

Résumé Les relations entre les vents dominant au sud de la mer du Nord et les mouvements de l'aeu dans le Pas de Calais sont dérivées. Ces mouvements sont causés par l'action immédiate du vent ainsi que par la pente de la surface entre la Manche et la mer du Nord; celle-ci, de sa part, est de même essentiellement causée par le vent. La marche annuelle et, en conséquence, la progression de l'eau atlantique dans la Manche sont étudiées. Les changements de direction du courant résiduel moyen par an dérivés des observations du bateau feu Varne sont expliqués en fonction des changements de vitesse du vent. À l'aide des cartes de salinité sur des mois consécutifs les mouvements des masses d'eau et des fronts dans la Manche sont étudiés par rapport à leur dépendance du vent. En résumé, l'attention est attirée sur l'importance de telles investigations synoptiques pourl'étude des mouvements de l'eau.

     

Die Deutung der Steingründe in der Nordsee als Endmoränen

Zusammenfassung Die in der Nordsee vorkommenden und in den Fischereikarten ausgeschiedenen Steingründe werden als Reste von Endmoränen gedeutet, die teils mit dem Warthestadium und teils mit der Weichseleiszeit in Zusammenhang stehen sollen. Sie schließen sich an die entsprechenden Bildungen auf dem festen Lande an und liegen wie dort auf ansteigendem Gelände, soweit sie zur Weichseleiszeit gehören. Die Anhäufungen von Steinen, Kies und grobem Sand entsprechen dem Aufbau der festländischen Endmoränen, sie können aber auch durch den marinen Abbau weiter angereichert worden sein. Der Abbau hat die Moränenhügel nicht immer völlig einebnen können, daher sind in den Steingebietzonen besonders häufig örtliche Erhebungen vorhanden. Der Verlauf der Zonen und damit der Eisrandlagen ist kartenmäßig dargestellt worden.

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The stony grounds in the North Sea interpreted as end moraines

Summary In the author's conception the stony grounds found in the North Sea and entered on fishermen's charts may be regarded as residues of end moraines which are brought into relation partly with the Warthe and partly with the Vistula stages of the glacial period. These end moraines link up with the corresponding formations on the continent and are likewise located on sloping grounds as far as they belong to the Vistula glacial period. The accumulations of stones, shingle, and coarse sands are in conformity with the structure of moraines on the continent, they may, however, have been furthermore augmented by marine destruction. The destructive processes have not always been able to completely level down the hills of the moraines, which accounts for the frequent occurrence of local elevations in the zones of stony grounds. These zones, i. e. the locations of the ice rims are inserted on a chart.

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L'interprétation des fonds pierreux de la mer du Nord comme des moraines frontales

Résumé Suivant l'explication de l'auteur les fonds pierreux qui se trouvent dans la mer du Nord et qui sont signalés sur les cartes de pêche pourraient être regardés comme des résidus de moraines frontales qui ont rapport d'une part avec l'époque glaciale de la Warthe et d'autre part avec celle de la Vistule. Ces fonds pierreux se continuent dans les formations correspondantes du continent et comme celles-ci ils se trouvent aux terrains montants en tant qu'ils appartiennent à l'époque glaciale de la Vistule. Les accumulations de pierres, de graviers et de gros grains de sable ont la même structure comme les moraines frontales continentales, cependant il est possible que la destruction marine ait ultérieurement contribué à l'accumulation des pierres. La destruction marine n'a pas toujours été capable d'aplanir tout à fait les collines de moraine, et pour cette raison on trouve beaucoup d'élévations locales dans les zones pierreuses. Ces zones, c'est à dire les anciens bords glaciaux, sont signalées sur une carte.

     

The distribution of several organochlorine compounds in the Baltic Sea

Summary On a cruise, covering the whole Baltic Sea area, in May/June 1983, from the Kattegat through the Belt Sea, the Baltic Proper, and the Gulfs of Finland and Bothnia, investigations concerning the distribution of several organochlorine compounds were made. In accordance with the water exchange in the Kattegat and Belt Sea, a vertical stratification can be seen for -, -, -HCH and DDT — with higher concentrations in the outflowing surface water with low salinity and lower values in the inflowing bottom water with high salinity. The bottom water concentrations in the Kattegat and Belt Sea are increasing from North to South by mixture with surface water. East of the Darss Sill, the distribution pattern becomes more homogeneous with only slight differences in the average mean concentrations between the various basins forming the Baltic Sea.

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Über die Verteilung einiger Organochlorverbindungen in der Ostsee

Zusammenfassung Im Wasser des Kattegats, der Beltsee, der zentralen Ostsee, des Finnischen Meerbusens und der Bottensee wurden im Mai und Juni 1983 Untersuchungen auf Organochlorverbindungen vorgenommen. In Übereinstimmung mit den Verhältnissen des Wasseraustausches im Kattegat und der Beltsee kann man für -, -, -HCH und DDT eine vertikale Schichtung erkennen — mit höheren Konzentrationen im abfließenden Oberflächenwasser mit niedrigem Salzgehalt und niedrigeren Werten im einströmenden Bodenwasser mit hohem Salzgehalt. Durch Vermischung mit dem Oberflächenwasser steigen die Konzentrationen im Bodenwasser im Kattegat und der Beltsee von Norden nach Süden hin an. Östlich der Darsser Schwelle ergibt sich eine gleichmäßigere Verteilung mit nur geringen Unterschieden in den mittleren Konzentrationen innerhalb der einzelnen Becken, die die Ostsee bilden.

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De la distribution de quelques composants organochlorés dans la mer Baltique

Résumé En mai et juin 1983 des recherches sur la distribution de plusieurs composants organochlorés furent effectuées durant une campagne couvrant le Kattegat, les Belts, la mer Baltique centrale, les Golfes de Finlande et de Bothnie. En accord avec les échanges des eaux dans le Kattegat et les Belts, une stratification verticale de l'-, -, -HCH et DDT fut mise en évidence, avec une concentration plus forte dans les eaux superficielles sortantes et des valeurs plus faibles dans les eaux de fond entrantes. A l'Est du seuil de Drss, la répartition des échantillons devient plus homogène avec seulement de légères différences des concentrations moyennes entre les différents bassins qui forment la mer Baltique.