Die Bedeutung der Strömung als ökologischer Faktor

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Strömung,Bodenstruktur und Besiedlungsdichte

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Die westatlantische Äquatoriale Gegenströmung seit hundert Jahren bekannt

Summary An official French publication of 1852 is discussed which, by text and accompanying current chart, clearly points out the phenomenon of a Counter Current in the equatorial latitudes of the Western Atlantic.

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Le contre-courant équatorial en océan Atlantique Ouest connu depuis cent ans

Résumé L'article précédent traite le chapitre sur les courants généraux de l'Atlantique d'une publication officielle du Dépôt Général de la Marine Française de l'année 1852, dont le texte et la carte signalent le phénomène d'un contre-courant dans les régions équatoriales de l'Atlantique Ouest.

     

Die Bedeutung der Strömung für die Biozönose in Rhithron und Potamon

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Die Besonderheiten der Wasserströmung in physikalischer,chemischer und biologischer Hinsicht

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Der Einfluss der Strömung auf die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften im Experiment

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Überströmung des Island-Färöer-Rückens in Bodennähe nach Beobachtungen mit dem Forschungsschiff „Anton Dohrn“ 1955/56

Zusammenfassung 1. Problemstellung. Wasseraustausch über dem unterseeischen Riegel zwischen zwei benachbarten Meeren am Beispiel des Island-Färöer-Rückens. — 2. Zur Topographie des Island-Färöer-Rückens. Eine neue Tiefenkarte des Rückens (Abb. 1) wird diskutiert und nachgewiesen, daß das Bodenrelief des Westabhanges eine stärkere Unruhe zeigt als das des Ostabhanges (Abb. 2). — 3. Die hydrographischen Verhältnisse im Gebiet des Island-Färöer-Rückens. Fünf hydrographische Querprofile über den Rücken, die im Juli 1955 und im Januar und Mai 1956 mit Anton Dohrn zum Studium der Überströmung ausgeführt wurden, werden wiedergegeben (Abb. 5, Tafel 4). In allen Fällen lagert warmes nordostatlantisches Wasser über kaltem subarktischem Wasser, das den Boden des Rückens bedeckt. — 4. Zur Bodenströmung am Island-Färöer-Rücken. Die Stromgeschwindigkeit der Überströmung am Westhang wird berechnet (Tabelle 1). Selbst unter der Annahme einer relativ großen Reibungskonstanten werden in Bodennähe in 700 m Tiefe etwa 50 cm/sec erreicht. Der Volumtransport der Überströmung beträgt etwa 6·10⁶ m³/see. — 5. Zur Veränderlichkeit der Überströmung. Die zweimalige Wiederholung eines Profils läßt starke Schwankungen der Schichtung erkennen. Die große Streubreite der bodennahen Temperaturen am Westhang, die aus den Beobachtungen der letzten sechzig Jahre erwiesen ist (Abb. 3), deutet auf große Veränderlichkeit der Überströmung. Örtlich bevorzugte Überströmung ist bisher nicht nachweisbar. — 6. Auswirkung der Überströmung und ihrer Schwankungen. Schubweise Erneuerung des Bodenwassers im Nordatlantischen Ozean, Beeinflussung der Standorte der Nutzfische auf dem Rücken sowie morphologische Einflüsse auf den Meeresboden sind zu erwarten. Nur die letzte Auswirkung ist bis jetzt nachweisbar.

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Overflow over the Iceland-Färöer ridge near the sea bottom as observed during the cruises of the research ship Anton Dohrn 1955/56

Summary 1. Problem to be dealt with: Water exchange across the submarine sill between two adjacent seas is illustrated by the example of the Iceland-Färöer Ridge. — 2. Contribution to the topography of the Iceland-Färöer Ridge: A new bathymetric chart of the Iceland-Färöer Ridge (fig. 1) is discussed and proof is delivered that the bottom relief of the West slope is more irregular than that of the East slope (fig. 2). — 3. Hydrographic conditions in the region of the Iceland-Färöer Ridge: With a view to study overflow conditions at the Iceland-Färöer Ridge five hydrographic cross sections were laid across the Ridge by the Anton Dohrn in July 1955 as well as in January and May 1956. A diagram showing these sections is given in figs. 5. In every case, the warm water from the north-eastern part of the North Atlantic lays on top of the cold subarctic water, that covers the bottom of the Ridge. — 4. On the bottom current at the Iceland-Färöer Ridge: The current velocity of overflow at the West slope is calculated (table 1). Even on the assumption that the frictional constant is relatively high, the velocity obtained near the bottom at a depth of 700 m amounts to about 50 cm/sec. The volume transport of overflow is about 6·10⁶ m³/sec. — 5. On the variability of overflow: The repetitions of one of the sections show that the stratification underlies considerable variations. The large temperature variations near the bottom on the West slope of which observations from the last sixty years (fig. 3) give evidence, are indicative of a great variability of overflow. No proof has so far been delivered that overflow prefers definite passages. — 6. Effects of overflow and of its variations: Renewal in boluses of the bottom water in the North Atlantic, effects on the habitats of commercial fishes on the Ridge as well as morphological influences on the bottom must be expected. So far, proof has been supplied for effects on bottom topography only.

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Débordement de l'eau par-dessus la dorsale d'islande — iles de féroé suivant les observations faites à bord du navire explorateur «Anton Dohrn» en 1955 et 1956

Résumé 1. Problème à traiter: Le mécanisme de l'échange de l'eau entre deux océans adjacents par-dessus un seuil sousmarin est expliqué par l'exemple de la Dorsale d'Islande — Iles de Féroé. — 2. Contribution à la topographie de la Dorsale d'Islande — Iles de Féroé: Une nouvelle carte bathymétrique de cette Dorsale (fig. 1) est discutée et il est démontré que le relief du fond de la pente occidentale est plus accidenté que celui de la pente orientale (fig. 2). — 3. Conditions hydrographiques dans la région de la Dorsale d'Islande — Iles de Féroé: Dans le but d'étudier les conditions du débordement par-dessus la Dorsale d'Islande — Iles de Féroé on a exécuté cinq sections transversales hydrographiques de la Dorsale à bord de l'«Anton Dohrn» en juillet 1955, en janvier et en mai 1956. Les figures 5 sur la planche 4 de cette contribution montrent ces cinq sections qui révèlent la superposition des eaux chaudes de la partie Nord-Est de l'Atlantique Nord au-dessus des eaux froides subarctiques qui couvrent le fond de la Dorsale. — 4. Sur le courant du fond traversant la Dorsale d'Islande — Iles de Féroé: La vitesse du débordement par-dessus la pente occidentale est calculée (tableau 1). Même si l'on suppose que la constante de friction soit relativement grande, on obtient une vitesse de 50 cm/sec environ au voisinage du fond en 700 m de profondeur. Le transport de volume du débordement s'élève à 6·10⁶ m³/sec environ. — 5. Sur la variabilité du débordement: L'exécution d'une section à deux reprises révèle de fortes variations en stratification. Les grandes variations de température près du fond sur la pente occidentale dont font preuve les observations des dernières soixante années (fig. 3) indiquent la variabilité sensible du débordement. Il n'y a pas de preuves jusqu'ici que le débordement tend à préférer des passages définitifs. — 6. Effets du débordement et de ses variations: Il faut s'attendre à trois effets: Renouvellement par fournées des eaux du fond dans l'Atlantique Nord, influences sur les habitats des poissons commerciaux sur la Dorsale et influences sur la morphologie du fond; le troisième effet est le seul que l'on a pu démontrer jusqu'ici.

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

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Nachtrag: Während der Drucklegung erschien die Untersuchung von L. H. N. Cooper: Deep water movements in the North Atlantic as a link between climatic changes around Iceland and biological productivity of the English Channel and Celtic Sea. J. Mar. Res.14, 1955, 347–352. Bemerkenswert darin ist der Hinweis, daß der schmale Durchlaß zwischen den Färöer und der Färö-Bank, dort wo das Fragezeichen in Abb. 1 steht, eine Satteltiefe von etwa 850 m haben soll. Damit wäre, wie bereits vermutet, dieser Durchlaß, der nach einem Vorschlag des British National Committee on Nomenclature of Ocean Bottom Features aus dem Jahre 1954 South-western Faeroe-Channel genannt wird, der tiefste Durchlaß zwischen Nordmeer und Nordatlantischem Ozean. — Die Auffassung, daß eine schubweise Erneuerung des nordostatlantischen Bodenwassers über den Island-Färöer-Rücken vor sich geht, wird auch von Cooper vertreten. Die langjährige Abnahme dieser Erneuerung, die zur Erklärung der Abnahme der biologischen Produktivität des Nordostatlantischen Ozeans herangezogen wird, ist eine interessante Hypothese, zu deren Klärung aber mit unseren Beobachtungen nicht beigetragen werden kann.     

Aussergewöhnliche Rauschstörung im Anschluss an einen Mögel-Dellinger-Effekt

Zusammenfassung Während der grossen Sonnen-Eruption vom 29.3.60 wurde bei Registrierungen der kosmischen Radio-Strahlung zuerst eine Abnahme beobachtet, der hohe Intensität nachfolgte, die mehrere Stunden anhielt. Die Abnahme entspricht der Mögel-Dellinger-Absorption; es ergibt sich, dass der Radio-Strahlungs-Ausbruch viel länger dauerte als der UV- oder Röntgen-Strahlungs-Ausbruch, der den Mögel Dellinger-Effekt verursachte.

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Summary Recording cosmic radio noise during the large solar eruption of march 29, 1960 a decrease of intensity has been observed at first which was followed by high intensity lasting several hours. The decrease being due to SID absorption it appears that the noise-burst lasted much longer than the uv- or x-ray eruption causing the SID.

     

Eine neue Schöpfflasche mit automatischer Boden-Auslösevorrichtung

Summary By this work an apparatus has been described, the design of which, however, is similar to the Friedinger bailing bottle, but its construction has been made in such a manner that by means of an additional measuring rod water tests may be executed in an untroubled and clear state immediately above the water bottom. As a rule the apparatus contains a water volume of 2l and may be combined with a ripping thermometer.      

Eötvös torsion balance model E-54

Summary The automatically rotating and photographically recording Eötvös torsion balance, model E-54, is supplied with excellent torsion wires, built into a balance housing of quadruple wall with layers of air and carefully adjusted so that exterior temperature fluctuations do not influence the positions of equilibrium of the balances. The instrument is photographing upon the plate the scale and the reticle so that the positions of equilibrium of the balances may be read simply by means of a magnifying glass, without any measuring. The instrument is simultaneously photographing the numbers of the instrument and station upon the plate, thus the troubles caused by mistakes or faulty notes are eliminated. — A mechanical device accomplishes the exposure and sets aftewards the instrument in rotation. Actual sensitivity of the balances as to the gradient is 0.255×10^–9 CGS=0.255 Eötvös-unit, as to the curvature=0.724 Eötvös-unit referred to one tenth of the scale division, Relaxation time of the balance is 40 minutes. This study proving with original photographs and the interpretation of the same the sensitivity and high reliability of the instrument.     

Kartographie der physikalischen Höhen am Erdkörper

Zusammenfassung Die hohe Bedeutung der Beobachtung eines dichten Schwerenetzes und der kartographischen Darstellung aller Ergebnisse in einem Allgemeinen Kartenwerk der Schwere für die wirtschaftliche Entwicklung jedes Landes wird durch die hier gegebenenKarten der Höhenverhältnisse erneut unterstrichen. Erst durch diesen vielseitigen Zusatz wird das Topographische Kartenwerk der Geometrie in das wesentlich vollkommenere der Physik übergeführt.

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Summary The heights of the Earth offer one of the most difficult problems, when accuracy will be demanded. The problem has been solved hitherto only in connection with single lines of levelling. In the presented paper the problem has been posed on a more general base in connection with cards of the topography and those ofg-anomalies. There has been shown, how to be get different corrections for the heights in form of curves of equal functional sizes, mapped within the original topographical cards. Proposals of several new maps for higher accuracy claims are presented, concerning geophysics, geodesy and hydrography as an addition to the topographical cards: from geometrical ones passing over to physical heights.

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Résumé Les hauteurs de la Terre présentent un des problèmes les plus difficiles par rapport à une exactitude exigée. La solution jusqu'à présent connue concerne seulement le nivellement en des directions linéaires. L'auteur a posé ici le problème à une base plus générale en connection des cartes topographiques et celle des anomalies gravimétriques. On a indiqué pour des corrections différentes la méthode de construire des courves de valeurs fonctionelles égaux, signées au bout dans les cartes topographiques originales. On reçoit ainsi plusieures cartes nouvelles de prétentions élevées concernant la géophysique, la géodésie et l'hydrographie en forme d'une addition aux cartes topographiques: les hauteurs de la géométrie changées par là en telles de la physique.

     

Über die Anwendbarkeit der Köhlerschen Gleichgewichtskurven für Lösungströpfchen

Zusammenfassung Bei der Prüfung der Voraussetzungen, unter welchen die sogenannten «Wachstumskurven» für Lösungströpfchen abgeleitet wurden, kommt man zu dem Ergebnis, dass diese Kurven nur im Falle des Gleichgewichts und nur auf Lösungströfchen mit dem Radiusr0.1 im Gebiete hoher Feuchten angewendet werden sollten. Da die Bezeichnung «Wachstumskurve» irreführend ist, wird empfohlen, dem GebrauchB. J. Mason's (Physics of Clouds) folgend, diesen Ausdruck prinzipiell durch die Bezeichnung «Gleichgewichtskurve» zu ersetzen. Desgleichen sollten alle für diese Gleichung definierten Grössen wie kritische übersättigung, potentieller Radius und kritischer Radius so umbenannt werden, dass aus der neuen Bezeichnung hervorgeht, dass es sich um Grössen im thermodynamischen Gleichgewicht handelt.Eine Überlegung weist nach, dass in der Regel bei jungen Wolken und Laboratoriumsversuchen, sobald die Feuchtesättigung überschritten wird, die Voraussetzung des Gleichgewichts nicht erfüllt ist. Es wird besonders darauf hingewiesen, dass die Vorstellung, dass die Übersättigung in der Umgebung eines Kerns mindestens seine kritische Gleichgewichtsübersättigung erreicht haben muss, damit der Kern über seinen kritischen Gleichgewichtsradius anwachsen kann, mit dem Experiment in der Mischwolkenkammer nicht in Einklang gebracht werden kann. Die Übersättigung, welche erforderlich ist, in 60 bis 120 Sekundenüber 50% aller Aitkenkerne eines natürlichen Aerosols zu Tröpfchen anwachsen zu lassen, liegt zwischen 2 und 10. Der Betrag der notwendigen Übersättigung scheint von der Zeit und der Kerndichte, vielleicht auch den Dimensionen der Kammer und der Temperatur, nicht aber von der chemischen Beschaffenheit des Kernes abzuhängen, da bei den Versuchen die annähernd gleichen Ergebnisse erzielt wurden, unabhängig davon, ob die Kondensation von Wasseroder Benzindampf erfolgt.

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Summary On examining the premises upon which the so-called «curves of growth» for the solution droplets are based, we have found that these curves are only applicable in case of equilibrium, and only on solution droplets having a radius ofr0.1 in an environment with high relative humidity. Since the term «curves of growth» is misleading, we would suggest striking it out altogether, and substituting it with «equilibrium curve» according toB. J. Mason (Physics of Clouds). Similarly, all the terms connected with this equation, such as supersaturation, potential radius and critical radius should be renamed in such a manner as to make it clear, by the new definitions, that they concern units in thermodynamical equilibrium.Upon consideration, we find that, as a rule, in the case of young clouds and laboratory experiments, as soon as the point of humidity saturation is passed, the premise of equilibrium is no more valid. We would particularly stress the fact that whereas, according to the accepted theory, there must have existed, in the vicinity of a nucleus, at least the critical equilibrium supersaturation in order to enable it to swell beyond its critical radius, we have found that this view cannot be made to agree with the experiments carried out in the mixing-cloud chamber.The degree of supersaturation required in order to getover 50% of all Aitkennuclei of a natural Aerosol to grow into droplets, in 60 to 120 seconds, lies between 2 and 10 per thousand. The amount of supersaturation required seems to be dependent upon the time, the density of the nucleus, possibly even on the size of the chamber and on temperature, not however on the chemical nature of the nucleus, since experiments have shown that almost the same results are achieved both whether condensation results from water vapour or from gasoline vapour. The supersaturation was calculated, not measured. The values stated indicate the maximum possible values under the conditions present.

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Riassunto Durante l'esame delle condizioni per la deduzione delle cosidette «curve di accrescimento» per goccioline di soluzioni, si giunge al risultato che queste curve hanno validità solo nel caso di equilibrio e solo per goccioline di soluzione di raggior0.1 e in regioni di elevata umidità. Poichè la denominazione «curva di accrescimento» può trarre in inganno, si suggerisce, seguendoB. J. Mason (Physics of Clouds), di sostituire questa espressione con la denominazione «curva di equilibrio». Nello stesso modo dovrebbero essere cambiate di nome tutte le grandezze che entrano in questa equazione, come soprasaturazione critica, raggio potenziale e raggio critico; perchè dalla nuova definizione emerge che si tratta di grandezze in equilibrio termodinamico.Una riflessione dimostra che di regola con nubi giovani e in esperienze di laboratorio, l'ipotesi dell'equilibrio non è soddisfatta appena è sorpassata la saturazione. In particolare la rappresentazione che la soprasaturazione nelle vicinanze di un nucleo deve raggiungere perlomeno la sua soprasaturazione critica di equilibrio, affinchè il nucleo possa crescere oltre il suo raggio critico di equilibrio, non può essere messa in accordo con gli esperimenti eseguiti nella camera per nubi di rimescolamento (Mischwolkenkammer).La soprasaturazione necessaria per l'accrescimento in 60–120 secondi di piú del 50% di tutti i nuclei di Aitken di un aerosol naturale giace tra il 2 e il 10 per mille. L'improto della necessaria soprasaturazione sembra dipendere dal tempo e dalla densità dei nuclei, e forse anche dalle dimensioni della camera e dalla temperatura, ma non dalla composizione chimica del nucleo, poichè con gli esperimenti si giunge approssimativamente ai medesimi risultati, sia con condensazione di acqua, sia con condensazione di benzina.

     

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