Chemisch-hydrographische Untersuchungen in der inneren Deutschen Bucht

Zusammenfassung Anläßlich eines größeren Unternehmens wurde Anfang August 1954 eine achttägige eingehende hydrographisch-chemische Untersuchungsfahrt mit dem Forschungskutter Südfall vom Institut für Meereskunde der Universität Kiel in der inneren Deutschen Bucht durchgeführt. Infolge der wochenlangen gleichförmigen Wetterlage vor Beginn der Fahrt zeigte die oberflächennahe Schicht auf Grund der Salzgehalts-Untersuchungen ein verhältnismäßig ausgeglichenes Bild der Wasserverteilung. Als beherrschende hydrographische Erscheinung zog sich das salzarme und leichte Eibwasser von der Elbmündung als in sich geschlossene zungenförmige Wassermasse in nordwestlicher Richtung diagonal durch das Untersuchungsgebiet. Verwirbelungserscheinungen mit dem von Südwesten andringenden Nordseewasser, wie sie von früheren Beobachtungen her bekannt sind und die Regel bilden, waren nur verhältnismäßig schwach ausgebildet. Auf der rechten Flanke der Elbwasserzunge im küstennahen Gebiet ließen sich jedoch zwei bisher noch nicht bekannte antizyklonal ausgerichtete Wirbel erkennen.Ergänzt wurden die Salzgehalts-Messungen durch eine Anzahl verschiedenartiger chemischbiologischer Untersuchungen. Die Bearbeitung des Eiweiß-, Chlorophyll- und Gelbstoff-Gehalts, sowie der Wasserfluoreszenz und des Gehalts an Silikat und Phosphat ergaben interessante gegenseitige Beziehungen und ließen deutlich den zyklischen Charakter der Lebensvorgänge im Meere hervortreten. Die Zusammenhänge erscheinen jedoch derartig vielfältig und unregelmäßig, daß eine endgültige Klärung zunächst noch nicht möglich ist.

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Chemical and hydrographical investigations in the inner part of the German Bight

Summary In connection with an extensive research programme, an eight-days' research cruise was undertaken on board the cutter Südfall of the Institut für Meereskunde der Universität Kiel to the inner part of the German Bight at the beginning of August 1954, in order to study in detail the hydrographic and chemical conditions. As could be seen from the salinity records, the distribution of the water masses in the subsurface layer was found to be of a comparatively uniform character owing to the prevailing meteorological conditions that had shown but little change throughout a period of several weeks before the beginning of the cruise. As a dominating hydrographic phenomenon, the light Elbe river water with its low salinity formed a closed water body similar to a tongue that, issueing from the mouth of the Elbe river, crossed the region of research in a north-westerly direction. Contrary to what has been previously observed and regularly encountered in this region, there occurred no eddy activity to any significant extent between this type of water and the water masses that were advancing from the south-western part of the North Sea. On the right-hand flank of the tongue of Elbe river water near the coast two anticyclonic eddies could be recognized that heretofore had never been observed.The salinity observations were supplemented by a number of different chemical and biological investigations. The elaboration of the content in albumen, chlorophyll, andGelbstoff as well as the studies of fluorescence in sea water and of the content in silicate and phosphate revealed interesting correlations and gave a clear evidence of the cyclic character of biological processes in the ocean. However, the complexity and irregularity of the relations do not permit at the present stage of research to give a definite explanation.

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Recherches d'hydrographie et de chimie dans la «Deutsche Bucht» (golfe allemand)

Résumé A l'occasion de travaux étendus une croisière de huit jours a été exécutée au commencement du mois d'août 1954 dans la partie intérieure de la Deutsche Bucht à bord du cutter «Südfall» de l'Institut für Meereskunde der Universität Kiel pour étudier en détail des conditions hydrographiques et chimiques. Suivant les observations de salinité, la. distribution des eaux dans la couche subsuperficielle était relativement uniforme par suite des conditions météorologiques peu variées qui régnaient pendant plusieurs semaines avant le commencement de la croisière. Les eaux légères à faible salinité de l'Elbe, phénomène hydrographique dominant, formaient une masse serrée d'eau en forme de langue qui, partant de l'embouchure de l'Elbe, traversait en direction nord-ouest la région de recherches. L'activité des tourbillons comme elle est connue des observations antérieures et régulièrement remarquée au rencontre des eaux à faible salinité avec celles venant de la partie sud-ouest de la mer du Nord n'était que relativement faible. On pouvait, cependant, reconnaître sur le flanc droit de la «langue de l'eau de l'Elbe», au voisinage de la côte, deux tourbillons anticyclonaux inconnus jusqu'ici.Les mesures de la salinité furent supplementées par plusieurs recherches différentes dans le domaine de la chimie biologique. L'exploitation des observations de la teneur en albumine, en chlorophylle et enGelbstoff ainsi que les études de la fluorescence de l'eau de mer et de la teneur en silicate et en phosphate révélaient des corrélations intéressantes et mettaient nettement en relief le caractère cyclique des processus biologiques. Cependant, la complexité et l'irrégularité des relations ne permettent pas à l'état actuel de nos recherches d'en donner une explication définitive.

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Herrn Professor Dr. Gerhard Schott zum 90. Geburtstag gewidmet.     

Die Oberflächenströme in der Deutschen Bucht

Zusammenfassung Die Arbeit gibt in 32 Karten eine Darstellung der Oberflächenströme. Die Karten 2–13 wurden nach der von H. Neumann [1960] veröffentlichten Arbeit gewonnen. Sie zeigen z. B. westlich Sylt sehr frühe, im Bereich der Elbmündung ungleichmäßige Eintrittszeiten (Karten 2–5), für die Richtungen des stärksten Stromes einen Bereich von 100° (Karten 6 und 7), im Bereich von Sylt kreisförmige, in der südlichen Deutschen Bucht alternierende Ströme (Karten 8 und 9) und Isolinien für die Geschwindigkeiten des stärksten Flut- und Ebbstromes, bezogen auf den Spring- und Nipptidenhub von Helgoland (Karten 10 bis 13). Auf den Karten 14 und 15 ist die Änderung der Höchstgeschwindigkeit bei einer Änderung des Tidenhubs von Helgoland um 1 m dargestellt. Besonders interessant sind die Karten 16 und 17, die für die Höchstgeschwindigkeit des Flut- und Ebbstroms das Verhältnis der Zunahmedauer zur Abnahmedauer des Stromes zeigen. Mit Annäherung an die flachen Gewässer wird z. B. die Zunahmedauer des Flutstromes im südöstlichen Teil der Deutschen Bucht nur halb so groß wie die Abnahmedauer, d. h. der Anstieg des Flutstroms ist im zeitlichen Verlauf wesentlich steiler als die Abnahme. Westlich Sylt und Amrum dauert dagegen die Zunahme des Flutstroms länger als die Abnahme (Drehströme). Karte 18 weist in Gebieten von auffällig langer Dauer des Ebbstroms auf Einflüsse von Restströmen hin. Auch auf den Karten 19 und 20 ist der Einfluß des abfließenden Elbwassers bei dem Verhältnis des stärksten Flutstromes zum stärksten Ebbstrom deutlich zu erkennen. Die letzten 13 Karten stellen Richtung und Geschwindigkeit des Stromes im stündlichen Abstand von 6 Stunden vor bis 6 Stunden nach dem Hochwasser von Helgoland für die Springzeit und die Nippzeit dar.

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Surface currents in the German Bight

Summary On 32 maps a representation is given of the surface currents in the German Bight. The maps nos. 2 to 13 are based on the paper by H. Neumann [1960]. They show, for example, that in the west of Sylt the times of maximum velocity occur much earlier than elsewhere while in the area of the Elbe estuary considerable inequalities may be observed (maps 2 to 5). The difference in the directions of the maximum tidal streams amounts to 100°, as is shown on the maps 6 and 7. On maps 8 and 9 circular currents in the Sylt area and alternating currents in the southern part of the German Bight are represented. On the maps 10 to 13, lines of equal velocity are plotted showing the velocities of the strongest flood- and ebb streams referred to spring- and neap ranges around the isle of Heligoland. On the maps 14 and 15 the change of maximum velocity caused by the change of the tidal range by 1 m around Heligoland is represented. The maps 16 and 17 are of particular interest; they show the ratio of the duration of increase to the duration of decrease of the tidal stream with regard to the maximum velocity of the flood-and ebb streams. On approaching the shallow water region it is observed that the duration of the increase of the flood stream in the south-eastern part of the German Bight is only half as long as the duration of its decrease, viz. the increase of the flood stream is considerably steeper in the lapse of time than is its decrease. In the west of the isles of Sylt and Amrum the increase of the flood stream takes a longer time than its decrease (rotary tidal streams). Map 18 points to the presence of residual currents in areas with ebb streams of conspiciously long duration of decrease. Also on maps 19 and 20, the effect of the downstream flow of the Elbe river on the ratio of the strongest flood stream to the strongest ebb stream is clearly to be seen. The last 13 maps give a representation of the direction and the velocity of the tidal stream in hourly intervalls from 6 hours before to 6 hours after high water at the Isle of Heligoland at the time of springs and neaps.

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Courants de surface dans la baie Allemande

Résumé Les courants de surface dans la baie allemande sont représentés sur 32 cartes. Les cartes 2 à 13 sont basées sur le travail de H. Neumann [1960]. Elles montrent que par exemple à l'ouest de Sylt les heures de l'entrée de la vitesse maximum se présentent plus tôt qu' à d'autres endroits tandis que dans la région de l'estuaire de l'Elbe on observe de sensibles inégalités (v. cartes 2 à 5). La différence de la direction du plus fort courant de marée s'élève à 100° (v. cartes 6 et 7). Sur les cartes 8 et 9 on a représenté les courants circulaires de la région de Sylt ainsi que les courants alternants de la partie sud de la baie Allemande. Les cartes 10 à 13 montrent des lignes d'égale vitesse du plus fort flot et du plus fort jusant; ces lignes se réfèrent aux amplitudes en vive eau et en morte eau auprès d'Helgoland. Les cartes 14 et 15 traitent la variation de la vitesse maximale due à la variation de l'amplitude par un mètre autour d'Helgoland. Les cartes 16 et 17 sont particulièrement intéressantes; elles représentent la durée de l'accroissement en raison de la durée de la diminution des courants de marée pour les vitesses maximales du flot et du jusant. Au voisinage des petits fonds on observe que la durée de l'accroissement du flot dans la partie sud-ouest de la baie Allemande est de la moitié si longue que la durée de sa diminution, c. a. d. l'accroissement du flot est beaucoup plus raide au cours du temps que sa diminution. A l'ouest de Sylt et d'Amrum, cependant, l'accroissement du flot dure plus longtemps que sa diminution (courants giratoirs de marée). La carte 18 annonce l'influence des courants résiduels dans les régions où la diminution des jusants s'étend sur un espace extraordinairement long de temps. Sur les cartes 19 et 20 on voit clairement l'effet que le courant d'aval de l'Elbe a sur le rapport du plus fort flot au plus fort jusant. Les dernières 13 cartes représentent la direction et la vitesse des courants de marée enregistrés d'heure en heure à partir de six heures avant jusqu'à 6 heures après la pleine mer auprès d'Helgoland à l'heure de la vive et de la morte eau.

     

Erhöhte Konzentration der anorganischen Stickstoffverbindungen in der Deutschen Bucht im niederschlagsreichen Sommer 1987

Zusammenfassung Der starke Süßwassereintrag im Sommer 1987 führte in der Deutschen Bucht zu erhöhten Konzentrationen der anorganischen Stickstoffverbindungen. Keine Konzentrationserhöhung gegenüber den Sommer 1986 zeigte sich beim anorganischen gelösten Phosphat. Wie die im Vergleich zu normalen Sommern in Oberflächennähe hohen Nährstoffkonzentrationen und niedrigen pH-Werte zeigen, führte das erhöhte Nährstoffangebot nicht zu einer verstärkten Primäproduktion. Dies und eine wetterbedingte stärkere Wasserdurchmischung verhinderten ungünstige Auswirkungen auf den Sauerstoffhaushalt in der Deutschen Bucht.

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Increased concentrations of the inorganic nitrogen compounds in the German Bight during the rainy summer 1987

Summary Due to the strong freshwater input during spring and summer 1987, increased concentrations of inorganic nitrogen were measured in the German Bight. Compared to 1986, no change was found in the concentration of dissolved inorganic phosphate. Relatively high nutrient concentrations and low pH values in the upper water layer indicate, that the increased nutrient supply was not utilized for primary production. Therefore, and due to a weak stratification no oxygen deficiency occured in the German Bight.

     

Frontbildung während einer Phase extremer Schichtung in der Deutschen Bucht

Zusammenfassung Es wird eine Phase sehr ausgeprägter Temperaturschichtung in der Deutschen Bucht beschrieben, die bei einer sehr stabilen Hochdruck-Wetterlage aufgetreten ist. Sie war mit deutlichen Frontbildungen und Auftriebserscheinungen verbunden. Rechnungen mit einem hydrodynamischen Modell unterstützen diese Auffassung.Eine besonders ausgeprägte Temperaturfront folgt klar der 20 m-Tiefenlinie. Daraus wird im Hinblick auf die Theorie von Pingree und Griffith [1978]) geschlossen, daß bei der herrschenden Wetterlage die Gezeitenstromturbulenz die Hauptursache für die Vermischung der Wasserschichten ist: Auftrieb spielt eine untergeordnete Rolle.

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Frontogenesis during a phase of extreme stratification in the German Bight

Summary This paper describes a phase of pronounced thermal stratification in the German Bight which developed during a period of very stable high pressure. Calculations using a hydrodynamic model support the view that it was accompanied by strong frontogenesis and upwelling.A very distinct temperature front is found along the 20 m depth contour. With regard to Pingree and Griffith's [1978] theory, we conclude from this that in such weather conditions, turbulence due to tidal currents mainly causes the water strata to mix and that upwelling is only of secondary importance.

     

Gleichzeitige Messungen des Seegangs mit nicht-stabilisierten Beschleunigungsschreibern an Orten mit unterschiedlicher Wassertiefe in der Deutschen Bucht

Zusammenfassung Es werden Ergebnisse von simultanen Seegangsmessungen an sieben Pl?tzen mit verschiedener Wassertiefe im Küstengebiet der Deutschen Bucht behandelt. An Hand einiger Gegenüberstellungen wird dargelegt, in welcher Weise die Windsee mit abnehmender Wassertiefe niedriger und kürzer wird.

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Simultaneous measurements of waves by means of non-stabilized recording accelerometers at various places in the German Bight with different water depths

Summary Treated are the results of simultaneous measurements of waves at seven places in the coastal area of the German Bight with different water depths. A comparison demonstrates the way in which the wind sea is getting lower and shorter with decreasing water depth.

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Mesures simultanées de l'agitation de la mer avec accéléromètres enregistreurs non stabilisés en points de profondeurs différentes de la Baie Allemande

Résumé On a traité les résultats obtenus de mesures simultanées de l'agitation de la mer en sept endroits de profondeurs différentes dans les eaux c?tières de la Baie Allemande. En utilisant quelques comparaisons on expose de quelle manière la mer due au vent diminue de hauteur et de longueur en même temps que la profondeur.

     

Mehrwöchige Registrierungen mit auslegbaren Trübungsmessern in der Deutschen Bucht 1983 und 1984

Ohne Zusammenfassung     

Ionisations-Neutralisationsbilanz in derE-Schicht nach Angaben von der totalen Sonnenfinsternis am 15. Februar 1961

Zusammenfassung Es werden die Grundgleichungen der Ionisations-Neutralisationsbilanz in derE-Schicht präzisiert und auf die Notwendigkeit der Berücksichtigung des Einflusses der lokalen ionisierenden Strahlungsquellen auf der Sonnenscheibe, der dynamischen ionosphärischen Vorgängen und der Veränderungen des äquivalenten Rekombinationskoeffizienten hingewiesen. Ferner wird eine Methodik zur Bestimmung der charakteristischen Grössen der Ionisations-Rekombinationsbilanz (q _0m ,q _d, ) dargelegt. Zu dem Zweck werden die Messergebnisse aus der Periode der Sonnenfinsternis von zwei unweit voneinander gelegenen Ionosphärenstationen verwendet. Die Methodik wird auf die während der totalen Sonnenfinsternis am 15. Februar 1961 auf den Ionosphärenstationen in Sofia und Nesebar erhaltenen Ergebnisse angewandt. Für den Rekombinationskoeffizienten werden Werte zwischen 0,63·10^–7 cm³sec^–1 und 2,32·10^–7 cm³sec^–1 und für die Elektronenproduktion unter dem Einfluss der ionisierenden Strahlung von der homogenen Sonnenscheibeq _0m 1700 cm^–3sec^–1 erhalten.

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Summary The basic equations for the ionisation-neutralisation balance in theE layer have been shown the necessity to take in account the influence of the local ionisation sources on the disk of the sun, the dynamic ionospheric processes and the variations in the equivalent recombination coefficient. The method for determining the characteristic quantities of the ionisation-recombination balance (q _0m ,q _d, ) has been exhibited for this purpose are used measurement data from two ionospheric stations located not far from each other, in the period of the solar eclips on 15 February, 1961. The quantity of the recombination coefficient lay between 0.63×10^–7 sec^–1 cm³ and 2.32×10^–7 sec^–1 cm³; the electron production under the action of the ionising radiation of the homogen disk showsq _0m 1700 sec^–1 cm^–3.

     

Symposium über Fragen der Cyanophytentaxonomie in Kastanienbaum, 3.–16. August 1972

Ohne Zusammenfassung Internationale Arbeitsgemeinschaft für Cyanophytenforschung IAC