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.     

Luftelektrische Beobachtungen während der Sonnenfinsternis am 30.6.1954

Zusammenfassung Die Registrierungen von Potentialgradient und Kleinionendichte am 29. und 30.6.1954 an der Westküste Südschwedens zeigen auffällige Abweichungen während und nach der Finsternis. Sie werden in Zusammenhang mit den inhomogenen Verhältnissen an der Küste als Folge der Brandung und des Sprungs der Kleinionenkonzentration von See zu Land diskutiert.

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Summary The registrations of potential gradient and small ion density on 29th and 30th June 1954 at the West coast of South Sweden show extraordinary deviations during and after the solar eclipse. They are discussed in connection with the inhomogeneous conditions at the coast as a consequence of the surf and the jump of the small ion concentration from sea to land.

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Résumé Les enregistrements du gradient de potentiel et de la densité des petits ions à la côte ouest de la Suède, le 29 et 30 juin 1954, font voir des déviations frappantes pendant et après l'éclipse de soleil. On les discute en relation aux conditions inhomogènes à la côte, comme suite de la mer qui se brise contre les écueils et au saut de la concentration des petits ions de la mer à la terre.

     

Theoretische Überlegungen zum Phänomen des Windstaus und des Auftriebes an ozeanischen Küsten

Zusammenfassung Die Bearbeitung von dynamischen Schnitten quer zu ozeanischen Küsten mit Windstau und Auftriebsphänomenen, insbesondere jener Schnitte, die das große Beobachtungsmaterial des Marine Life Research Program der Scripps Institution of Oceanography in La Jolla (California) geliefert hat, hat den inneren Mechanismus des Vorganges bei Windstau oder Auftrieb an ozeanischen Küsten klargelegt, so daß es nun möglich ist, die Zusammenhänge in einfachen schematischen Modellen theoretisch zu erfassen. In der vorliegenden Untersuchung wird das Modell eines freien Ozeans mit anschließendem Schelfmeer unter vereinfachenden Annahmen vollständig durchgerechnet. Der Vergleich eines zahlenmäßigen Beispiels mit den Verhältnissen vor der kalifornischen Küste ergibt eine gute Übereinstimmung. Dies läßt annehmen, daß im theoretischen Modell alle das Phänomen mitbestimmenden Faktoren richtig erfaßt worden sind.

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Theoretical considerations on the phenomenon of wind effect (Windstau) and upwelling on oceanic coasts

Summary The elaboration of dynamic sections located at right angles to oceanic coasts with banking effects as well as upwelling phenomena, above all the working up of those profiles based on the comprehensive observation material obtained under the Marine Life Research Program by the Scripps Institution of Oceanography of La Jolla (California) has recently enabled the internal mechanism of the processes of the piling up or upwelling of water on oceanic coasts to be revealed; thus it is now possible to theoretically conceive the correlations with the aid of simple schematic patterns. In the present paper the model of an open ocean with an adjacent shelf sea is completely computed under certain simplifying assumptions. A numerical example is compared with the conditions existing off the coast of California and the correspondence is found to be good. This allows of the assumption that in the theoretical model all factors exerting an essential influence on the phenomenon under discussion have been properly taken into account.

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Considérations théoriques des phénomènes de montée et de baisse de niveau sur les littoraux

Résumé En se servant des coupes dynamiques orientéesperpendiculairement à la direction générale des littoraux soumis aux phénomènes de montée et de baisse de niveau sous la pression du vent de mer et celle du vent de terre, et surtout en élaborant les nombreuses observations faites sous le Marine Life Research Program de la Scripps Institution of Oceanography à La Jolla (Californie) on est récemment arrivé à éclaircir le mécanisme interne de la montée et de la baisse de niveau sur les littoraux. Il est donc possible de saisir d'une manière théorique les corrélations à l'aide de simples modèles schématiques. On a introduit des suppositions simplifiantes dans le travail suivant et on a complètement calculé le modèle d'un océan ouvert se reliant à une zone adjacente de la marge continentale. L'exemple numérique donné est en bon accord avec les conditions devant la côte de la Californie. On peut donc supposer que tous les éléments qui influencent essentiellement ce phénomène ont été proprement introduits dans le modèle théorique.

     

Die Bilanz des Längstransportes in der Brandungszone

Zusammenfassung Für den in der Brandungszone unter dem Einfluß der Brandungsenergie und der Brandungsströmungen küstenparallel verlaufenden Materialstrom wird unter Verwendung integraler Größen die Bilanzgleichung aufgestellt. Es zeigt sich, daß der Materialstrom und damit die An- und Ablandung längs der Küste eindeutig durch die Verteilung der Brandungsenergie und die Größe der Brandungsströmung bestimmt wird. Anhand von fünf Beispielen werden die Anwendung der Methode erläutert und typische Vorgänge an der Küste erklärt.

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The balance of littoral transport in the surf zone

Summary By means of integrals the balance equation is set up for the drift of material which under the influence of the surf energy and the longshore current in the surf zone is flowing parallel to the coast. This equation plainly represents the material drift and, hence, accretion and erosion along the coast as a function of the distribution of the surf energy and the strength of the longshore current. Finally, five examples are presented showing how to apply the method and explaining typical shore processes.

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Le bilan du transport des matériaux le long de la côte dans la zone du déferlement

Résumé Au moyen d'intégrales on a établi l'équation de bilan pour le courant des matériaux qui, sous l'influence de l'énergie et des courants de déferlement, est dirigé en sens parallèle à la côte dans la zone du déferlement. Cette équation représente nettement les courants des matériaux dirigés vers le large et vers la plage en fonction de la répartition de l'énergie et de la puissance du courant de déferlement. Enfin, cinq exemples sont présentés pour exposer l'application de la méthode et pour expliquer des procès typiques rencontrés sur les côtes.

     

8. Beitrag Die Temperaturen der pazifischen Küstengewässer Nordamerikas von 1920 bis 1955

Zusammenfassung Es werden neue Jahrfünftmittel der Oberflächentemperatur für die pazifische Küste Nordamerikas mitgeteilt, die den Zeitraum von mindestens dreißig Jahren (bis einschließlich 1955) umfassen. Die fortschreitenden Jahrfünftmittel lassen Fluktuationen, aber keinen säkularen Trend erkennen. Die seit dem Maximum von 1941 allgemein aufgetretene Abkühlung machte die letzten zehn Jahre 1946–55 zu den durchschnittlich kältesten seit Beginn der zwanziger Jahre. Der Tiefpunkt scheint jedoch bei den meisten Stationen überschritten zu sein. Einzelne besonders ausgeprägte Warmwasser- (und Kaltwasser-) Jahre erstrecken sich offensichtlich über die gesamte Küste von Kalifornien bis Alaska. An dem Beispiel von 1926 wird gezeigt, daß hier eine globale atmosphärische Zirkulationsanomalie ursächlich war, die in ganz ähnlicher Weise auch eine starke Wassererwärmung im östlichen subtropischen Nordatlantik gezeitigt hatte.

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Temperatures of surface waters on the Pacific coast of North America, 1920–1955

Summary This paper presents recent five-year mean values of sea-surface temperatures from the Pacific coast of North America for a period of at least thirty years (including the year 1955). The five-year running means reveal the occurrence of fluctuations rather than the existence of a secular trend. Decreasing temperatures which have been generally observed since the maximum of sea temperature in 1941 made the last ten years from 1946 to 1955 the coldest years since the beginning of the twenties of this century. It seems, however, that at most stations, temperatures already exceeded the minimum. Throughout separate years, a pronounced warming (or a pronounced cooling) of sea-surface water obviously extended over the whole length of the Pacific coast from California to Alaska. The example of 1926 shows that in this case the high temperatures are caused by a worldwide atmospheric circulation anomaly which, in a similar way, accounts for the high values of sea-surface temperatures in the eastern subtropical part of the North Atlantic Ocean.

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Les températures superficielles des eaux côtières pacifiques de l'Amérique du Nord de 1920 à 1955

Résumé Pour une période de trente années (y compris l'anné de 1955) le travail actuel présente de récentes valeurs moyennes de cinq années des températures de surface mesurées sur la côte Pacifique de l'Amérique du Nord. Les moyennes progressives de cinq années montrent la présence des variations plutôt que l'existence d'un trend séculaire. Causé par le refroidissement des eaux de surface qui s'est produit partout depuis le maximum de la température en 1941, les derniers dix ans de 1946 à 1955 ont été au moyen les plus froids dès le début de la décade de 1920 à 1930. Il semble, cependant, qu'auprès de la plupart des stations, les températures aient déjà dépassé le minimum. Pendant plusieurs années isolées, un échauffement prononcé (ou un refroidissement prononcé) des eaux de surface s'étend tout le long de la côte Pacifique de la Californie jusqu'à l'Alaska. L'exemple de 1926 montre que dans ce cas les températures élevées furent causées par une anomalie universelle de la circulation atmosphérique qui, d'une manière analogue, provoqua également un échauffement des eaux de surface dans la région orientale subtropicale de l'Atlantique du Nord.

     

Der Einfluß der Küstengestalt und des vorgelagerten Meeresbodens auf den windbedingten Anstau des Wassers,betrachtet am Beispiel der Westküste Schleswig-Holsteins

Zusammenfassung Die Einwirkung des Windes auf den Wasserstand bei Hochwasser entlang der deutschen Nordseeküste ist im allgemeinen verschieden. Die Gründe hierfür sind der ungleichmäßige Küstenverlauf und das von zahlreichen Prielen durchzogene flache Küstenvorland. Ausführliche Methoden zur Vorausberechnung des Windstaus unter Beachtung dieser morphologischen Bedingungen liegen noch nicht vor. Es wird deshalb ein Verfahren vorgeschlagen, den Windstau entlang der Küste im Anschluß an den Windstau eines geeigneten Bezugsortes zu bestimmen. Am Beispiel von acht Häfen der schleswig-holsteinischen Westküste wird gezeigt, daß dies mit gutem Erfolg möglich ist. Es wird eine Tabelle vorgelegt, die nach diesem Vorschlag beim Deutschen Hydrographischen Institut berechnet wurde und seit einiger Zeit für die Wasserstandsvorhersagen im Windstau- und Sturmflutwarndienst dieses Institutes verwendet wird. Die Tabelle enthält den Windstauunterschied der acht Orte gegen Cuxhaven in Abhängigkeit von Windrichtung und -stärke. Der Einfluß des Windes auf den Wasserstand wird für die Häfen einzeln besprochen. Die Untersuchung des Verhaltens der Häfen untereinander führt zur Aufstellung von sogenannten Normalgefällen. Abschließend werden Betrachtungen über die Genauigkeit des Verfahrens, die sich als befriedigend ergibt, angestellt.

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The influence exercised by the coast's shape and the topography of the tidal flats on the piling up of water due to stress of wind, exemplified by the conditions on the coast of Schleswig-Holstein

Summary The influences exercised by the wind on the water level at high water along the German North Sea coast show, in general, great differences which are due to the irregular coast line and the tidal flats with their numerous transversal tideways. Detailed methods of forecasting the piling up of water which take into consideration this sort of morphological conditions are so far not developed. Therefore, a method is proposed which permits to determine the piling up of water along the coast by relating it to the piling up at a suitable port of reference. Eight ports on the coast of Schleswig-Holstein are chosen as examples; they show that good results will be obtained from this method. A table is submitted which has been calculated by the German Hydrographic Institute in accordance with this proposal and which is used for the prediction of water level by the Storm Surge Warning Service of this institute. The table includes the difference in height of the piling up phenomenon at the eight places as compared with the data obtained at the port of Cuxhaven as a function of direction and strength of wind. The wind's influence on the water level at the different ports is discussed in detail. The behaviour of the eight ports is studied and a list of normal gradients is drawn up. In conclusion, the accuracy of the method is considered and is found to be satisfactory.

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L'influence de la configuration de la côte et des bas-fonds sur la montée du niveau due à la pression du vent, phénomène étudié à l'exemple de la côte du Schleswig-Holstein

Résumé La montée du niveau de la mer à l'époque de la pleine mer qui est causée par le vent subit, en général, des variations tout le long de la côte allemande de la mer du Nord. Les causes en sont le contour irrégulier de la côte et les bas-fonds traversés par beaucoup de petits chenaux de marée. Il n'existe pas encore de méthodes précises qui permettent à la fois de prédire la montée du niveau en tenant compte de ces conditions morphologiques. Donc, pour déterminer la montée du niveau le long de la côte, l'auteur propose un procédé qui se base sur la montée de niveau dans un port de référence convenable. A l'exemple de huit ports sur la côte d'ouest du Schleswig-Holstein, il montre que ce procédé donne de bons résultats. Une table est présentée qui fut calculée à l'Institut Hydrographique Allemand en conformité de cette proposition et qui y est employée depuis quelque temps pour les prévisions quotidiennes du niveau de la mer. La table contient les différences en montée du niveau entre les huit ports et le port de Cuxhaven en fonction de la direction et de la force du vent. L'influence du vent sur le niveau d'eau de chacun de ces huit ports est discutée. Le comportement des huit ports est étudie et il en résulte une table de gradients normaux. Enfin, l'auteur considère la précision du procédé qu'il trouve satisfaisante.

     

Results of a 36-hour storm surge prediction of the North Sea for 3 January 1976 on the basis of numerical models

Summary To explore the feasibility of forescasting North Sea storm surges by integrating numerically a combined atmospheric-oceanographic physical model, the severe storm and the resulting water levels occurring on 3 January 1976 were simulated as a first step into this direction. For this purpose, the atmospheric model was run with a resolution of 8 levels in the vertical and a horizontal grid spacing of 1.4° in latitude and 2.8° in longitude on the hemisphere. The initial conditions are based upon observations of 2 January 1976, 12 GMT, i.e. about 24 hours before the storm reached its greatest intensity in the southern parts of the North Sea.The surface wind predicted by the atmospheric model was converted into stress values through a bulk formula which then entered the vertically integrated North Sea model, to yield the desired water elevations in a 22 km-grid. Moreover, also the observed wind, stemming from a careful re-analysis of the storm situation, was handled in the same way. The numerically obtained results were compared with gauge measurements at a number of coastal stations.

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Ergebnisse einer 36stündigen Vorhersage der Nordsee-Sturmflut am 3. Januar 1976 aufgrund von numerischen Modellen

Zusammenfassung Zur Untersuchung der Möglichkeiten, Sturmfluten mit physikalischen Modellen der Atmosphäre und der Nordsee vorherzusagen, wurde als erster Schritt in dieser Richtung die schwere Sturmflut an der deutschen Nordseeküste vom 3. Januar 1976 nachgerechnet. Hierzu wurde das im Sonderforschungsbereich 94 entwickelte Atmosphärenmodell auf der Grundlage der hydro- und thermodynamischen Gleichungen mit einer Auflösung von 8 Flächen in der Vertikalen sowie 1,4° in der geographischen Breite und 2,8° in der geographischen Länge auf der gesamten Nordhalbkugel über 36 Stunden numerisch integriert. Als Eingangsdaten dienten die Beobachtungen vom 2. Januar 1976, 12 Uhr. dieser Termin liegt ca. 24 Stunden vor Eintritt des stärksten Sturmes im Bereich der Deutschen Bucht.Die auf diese Weise prognostizierte Windverteilung wurde über der Nordsee in Schubspannungswerte überführt, woraus das Nordseemodell mit den hydrodynamischen Gleichungen die Wasserstandswerte in einem 22-km-Netz berechnete. In entsprechender Weise wurde mit einem aus Beobachtungen während dieses Zeitraums gewonnenen Windfeld verfahren; diesem lag eine besonders sorgfältige, nachträglich angefertigte Analyse des Seewetteramts Hamburg zugrunde. Die so errechneten Wasserstände sind dann mit Pegelmessungen verglichen worden.

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Résultats d'une prédiction d'onde de tempête de 36 heures de la mer du Nord pour le 3 janvier 1976 sur la base de modèles numériques

Résumé Afin d'étudier la possibilité de prévior les ondes de tempête en mer du Nord en intégrant numériquement un modèle physique combiné atmosphère-océan, la forte tempête du 3 janvier 1976 et des niveaux d'eau qui en ont résulté ont été simulés comme premier pas dans cette voie. Dans ce but, on a fait fonctionner le modèle atmosphérique avec une résolution de 8 niveaux dans le plan vertical et un réseau horizontal aux pas de 1,4° en latitude et de 2,8° en longitude sur l'hémisphère. Les conditions initiales sont basées sur les observations du 2 janvier 1976 à 12h GMT, c'est-à-dire environ 24 heures avant que la tempête n'atteignît sa plus forte intensité dans les parties méridionales de la mer du Nord.Le vent en surface prédit par le modèle atmosphérique était converti par l'intermédiaire d'une formule globale en valeurs de tensions qui étaient alors introduites dans le modèle de la mer du Nord intégré verticalement, pour obtenir les hauteurs d'eau désirées, dans un réseau de 22 km de côté. En outre, le vent observé, issu d'une nouvelle analyse soignée de la situation de tempête, était aussi traité de la même manière. Les résultats obtenus numériquement furent comparés aux mesures fournies par les marégraphes en un certain nombre de stations côtières.

     

Die Küste von El Salvador

Zusammenfassung Der Verfasser bereiste. 1954/55 die salvadorenische Küste.Mit Hilfe von eigenen Geländeaufnahmen und Auswertung von Luftbildern wurden Karten von den beiden großen Lagunen El Salvadors und vom Westteil des Golfes von Fonseca hergestellt. Grundlage für die Karten war ein vorläufig entzerrter Luftbildplan, der in vorläufigem Druck als Umrißkarte auf das neue geodätisch vermessene Netz von El Salvador bezogen ist.Die hier veröffentlichten Karten von den beiden Lagunen Estero de Jaltepeque und Estero de Jiquilisco sind die ersten exakten großmaßstäbigen Karten dieser beiden Küstengebiete überhaupt. Entsprechend ihrem Aufnahmestande von 1955 zeigen sie, daß alle früheren Darstellungen kleinerer Maßstäbe auf Atlanten und Seekarten wesentlicher Berichtigungen bedürfen. Das liegt vor allem an der schnellen Veränderlichkeit der mangroveumstandenen Lagunen und der Anlage und Zerstörung von Strandwällen durch Strömung und Sandtransport. Die Karte des Golfes von Fonseca bringt Küstenlinie und Inseln in richtigem Grundriß. Durch die neuen Luftaufnahmen konnte festgestellt werden, daß diese Darstellungen auf den in Gebrauch befindlichen Seekarten nicht genau sind. Unter Verwertung vorhandener und eigener Lotungen wurde die untermeerische Bodenform des Golfes durch Tiefenlinien herausgearbeitet.Alle drei Karten enthalten eine ausführliche, durch die Bereisung am Ort festgestellte Namengebung der Lokalitäten und Kennzeichnung der Kleinmorphologie der Küste.

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The coast of El Salvador

Summary In 1954/55, the author travelled along the coast of Salvador. With the aid of his own field work and by exploiting several air photographs, he plotted maps of the two large lagoons of Salvador and of the western part of the Gulf of Fonseca. These maps are based on the preliminary print of an auxiliary rectified air plan from which the outlines of the represented area were taken for being referred to the new geodetic grid of longitudes and latitudes of Salvador.The maps of the two lagoons, i.e. that of the Estero de Jaltepeque and that of the Estero de Jiquilisco, published in the annex, are the first exact large scale maps that have until now been plotted of these two coastal regions. In accordance with their state of survey of 1955, they make clear that all former representations on small scale maps in atlasses and on charts require to be carefully rectified. This is, before all due, to the high variability of the mangrove bordered lagoons and to the never ceasing process of building up and destroying beach ridges under the action of current and sand transport. The map of the Gulf of Fonseca shows the correct positions of the coastal line and of the islands. From the new air photographs it can be seen that the positions of the coast and of the islands as they have been represented on the charts now in use are not in accordance with the actual state. The configuration of the submarine sea floor in the Gulf of Fonseca was derived from contour lines and by exploiting the author's and other soundings.The names of the localities have been in detail ascertained by travelling about and are inserted on the maps together with the designation of the morphology of small forms.

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La Côte de Salvador

Résumé En 1954/55, l'auteur fit plusieurs voyages le long de la côte de Salvador. Lors de ces voyages, il dressa des cartes des deux grandes lagunes de Salvador et de la partie ouest du golfe de Fonseca en se servant de ses travaux locaux et en exploitant des photographies aériennes. Ces cartes se basent sur l'impression préliminaire d'une photographie aérienne corrigée provisoirement, dont ont a emprunté les contours de l'aire y représentée pour les référer au réseau géodétique récemment relevé de Salvador.Les cartes des deux lagunes, à savoir celle de l'Estero de Jaltepeque et celle de l'Estero de Jiquilisco, publiées dans ce numéro, sont les premières cartes exactes à grande échelle que l'on a dressées jusqu'ici de ces deux zones côtières. L'état de leur levé en date de 1955 met en évidence que toutes les représentations antérieures sur des cartes à petite échelle réunies dans des atlas ou celles sur des cartes marines doivent être sousmises à une soigneuse correction. La cause en est la grande variabilité des lagunes entourées de mangroves et le processus perpétuel d'accumulation et d'entraînement des levées de plages sous l'action des courants (marins et fluviaux) et de l'enlèvement de sable. La carte du golfe de Fonseca représente la position exacte actuelle de la côte et des îles. Les photographies aériennes de nouvelle date permettent de constater que la position de la côte et des îles, comme elle se trouve représentée sur des cartes en usage actuellement ne correspond pas à l'état réel. La configuration du fond sousmarin du golfe de Fonseca fut dérivée des lignes de niveau et des sondages de l'auteur et d'autres sondages.Les noms des localités ont été étudiés en détail lors de plusieurs voyages; on les a portés sur les trois cartes susnommées de même que la dénomination de la morphologie des formes inférieures.

     

Long waves on the coast of the Cape Peninsula

Summary A study is made of long waves recorded on the west coast of the Cape Peninsula and in Table Bay harbour. Two types are found to exist. The shorter ones of period 30 seconds to 6 minutes are surf beats associated with the arrival of sea waves and swell at the shore. The longer ones of period 15 minutes upwards are an oscillation of the water mass overlying the continental shelf and appear to be generated by fluctuations of similar period in the atmosphere. A number of examples of both kinds of long wave activity are cited and the frequency spectra of some of these are presented and discussed. The problem of range action in harbours is a particularly interesting application of this long wave study.

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Lange Wellen an der Küste der Kap-Halbinsel, Süd-Afrika

Zusammenfassung Lange Wellen mit Amplituden von 30 Sekunden bis zu mehreren Stunden sind an exponierten Küsten in vielen Teilen der Erde weitverbreitet. Sie sind sowohl in der Witsands Bay an der Westküste der Kap-Halbinsel und im Table Bay Harbour, Kapstadt, wie in einer Reihe weiterer Häfen an der Küste Süd-Afrikas registriert worden. Eine Anzahl von Registrierungen, die in Witsands Bay gemacht wurde, wurde einer harmonischen Analyse unterworfen und die Spektren langer Wellen werden als Beispiel dargestellt. Die Spektren können im allgemeinen in drei Stufen unterteilt werden: 1 bis 2 Minuten, 2 bis 10 Minuten und 10 bis 180 Minuten Dauer. Die Wellenamplitude der zwei niedrigeren Periodenstufen werden mit denen der gleichzeitigen Oberflächenwellen verglichen, wobei eine eindeutige Beziehung zwischen ihnen festgestellt wurde. Es steht ziemlich fest, daß die langen Wellen Brandungswellen (surf beats) sind und daß sie als sekundärer Effekt der in Flachwassergebieten an der Küste ankommenden Wellengruppen anzusehen sind. Die Untersuchung der Schwingungen ähnlicher Perioden in Table Bay Harbour ergab, daß es sich hier ebenfalls um Brandungswellen handelt. Die bei verschiedenen Perioden auftretende Verstärkung wird hier durch einen Resonanzeffekt (resonance effect) der Eigenperioden der Schwingungen in den Hafenanlagen verändert.Das Verhalten der langen Wellen mit Perioden von mehr als 10 Minuten Dauer unterscheidet sich erheblich von dem der kürzeren Perioden, und Zeiten ausgesprochener Aktivität fallen mit Druckschwankungen ähnlicher Perioden in der Atmosphäre zusammen. Vier Beispiele von Tagen mit ausgesprochener Aktivität werden in dieser Arbeit untersucht. Die Spektren von langen Wellen sowohl wie die von Luftdruckwellen werden gezeigt und das Verhältnis zwischen Amplituden und den entsprechenden Frequenzen dargestellt. Die Perioden mit maximaler Verstärkung bilden eine Serie, die einer grundlegenden Periode von etwa 95 Minuten zusammen mit ihren Oberschwingungen (harmonics) entsprechen. Diese Tatsache wird mit Hilfe mathematischer Ausdrücke für Wellenbewegungen auf dem Kontinentalschelf zu erklären versucht. Ähnliche lange Wellen wurden in Table Bay Harbour registriert, wo viel größere Amplituden auftreten als an der offenen Küste, weil der Windstau infolge des begrenzten Raumes erheblich stärker ist. Da die Perioden der langen Wellen viel größer sind als die Eigenperioden der Wellen in den Hafenanlagen, tritt ein beinahe gleichzeitiges Steigen und Fallen des Wasserstandes im gesamten Hafengebiet auf und damit ein starker Gegenstrom am Hafenausgang.Die beiden Arten langer Wellen können gemeinsam oder getrennt von einander auftreten; sie sind jedoch völlig verschiedenen Ursprungs. Die Brandungswellen erreichen ihre größte Stärke während der Wintermonate, während die Schwingungen mit längerer Periode auf dem Schelf zu jeder Zeit atmosphärischer Druckschwankungen auftreten können.

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Ondes longues sur la côte de la presqu'île du Cap, Afrique du Sud

Résumé Dans l'article actuel on étudie les ondes longues enregistrées sur la côte de la presqu'île du Cap et à Table Bay Harbour. On a trouvé deux espèces d'ondes. Les ondes courtes, ayant une période de 30 secondes jusqu'à 6 minutes, sont des rouleaux de barre (surf beats) associés aux vagues de vent et à la houle arrivant sur la côte. Les ondes longues, ayant une période de 15 minutes et plus, sont dues à une oscillation de la masse d'eau au-dessus de la marge continentale; elles semblent être générées par des fluctuations de périodes analogues dans l'atmosphère. Plusieurs exemples des activités de ces deux types d'ondes longues sont décrits et les spectres des fréquences de plusieurs ondes longues sont représentés et discutés. Ce traité étendu sur des ondes longues se prête bien à être appliqué à l'étude particulièrement intéressante de l'action des seiches dans les ports.

     

Die ostpazifische ‚'Wärmewelle“ von 1957/1958

Zusammenfassung Nach einer längeren kalten Periode des Oberflächenwassers vor der Westküste Nordamerikas trat dort 1957/58 eine ausgeprägte Wassererwärmung auf. Ihr ging eine Erhöhung des Meeresspiegels an der pazifischen Küste von Kalifornien bis Alaska parallel. Die ozeanische 'Wärmewelle zeigte sich auch an der Küste Perus (Puerto Chicama) und im freien Seegebiet südlich des Alaska-Golfs (Ozean-Wetterstation 'Papa). Die Hauptursache scheint eine Anomalie der atmosphärischen Zirkulation zu sein. Infolge Abschwächung der subtropischen Hochdruckgebiete im Ostpazifik ergab sich eine Verminderung der äquatorwärts gerichteten Windkomponenten in den Gebieten kalten Auftriebwassers.

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The warm water period of 1957/1958 in the eastern Pacific Ocean

Summary Following a longer period of cold surface waters off the west coast of North America, the ocean in this area showed a pronounced rise in temperature in 1957/1958 which was accompanied by a rise in sea level along the Pacific coast extending from California to Alaska. The oceanic warm water wave likewise occurred along the Peruvian coast (Puerto Chicama) and in the offing south of the Gulf of Alaska (Ocean Weather Station Papa). Its main cause seems to be an anomaly of the atmospheric circulation. A weakening of the subtropical high pressure system over the eastern part of the Pacific Ocean caused the wind components, directed towards the equator, to decrease over the areas of cold upwelling waters.

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La période «d'échauffement» de 1957 à 1958 en océan Pacifique oriental

Résumé Au bout d'une longue période d'eau froide de surface qui se manifestait devant la côte occidentale de l'Amérique du Nord, il se produisit en 1957/1958 dans ces parages un échauffement prononcé des eaux qui était accompagné d'une élévation du niveau de la mer le long de la côte Pacifique à partir de la Californie jusqu'à l'Alaska. La «période d'échauffement» océanique se manifestait également sur la côte de Pérou (Puerto Chicama) et au large au sud du golfe de l'Alaska (station météorologique océanique «Papa»). Il semble que la cause principale en est une anomalie de la circulation atmosphérique. Par suite d'un affaiblissement du système subtropical des hautes pressions dans la partie orientale du Pacifique, les composantes des vents orientées vers l'équateur subissaient un affaiblissement au-dessus de la région de la remontée des eaux froides.

     

Die Eisverhältnisse des Winters 1952/53 an den deutschen Küsten zwischen Ems und Trave

Zusammenfassung Der Winter 1952/53 war an den deutschen Küsten ein mä\iger Eiswinter. Innerhalb der Winter von 1896/97 bis 1952/53 nimmt er nach seinem Eisausma\ gerade den Zentralwert ein. Während des Winters war die méridionale Luftzirkulation vorherrschend, aber auch der Anteil der zonalen Zirkulation war nicht gering. Unter den Gro\wetterlagen überwogen das abgeschlossene Hoch über Mitteleuropa und die Hochdruckbrücke über Mitteleuropa. Der Winter hatte vier Eisperioden, von denen die zweite nur andeutungsweise auftrat, während die letzte das meiste Eis brachte.

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Ice conditions on the German coasts between the rivers Ems and Trave during the winter 1952/53

Summary The winter 1952/53 on the German coasts was a moderate ice winter. Because of the extent of its ice formation it occupies the central value among the winters from 1896/97 up to 1952/53. During this winter, meridional atmospheric circulation predominated, though the part that fell to zonal circulation was not inconsiderable either. Among the large scale weather situations, the closed high pressure area and the ridge of high pressure over Central Europe were preponderant. There were four periods of ice formation of which the second period was but very insignificant, while the greatest ice production was observed during the last cold period.

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Rapport sur les conditions des glaces sur les cÔtes allemandes entre l'Ems et le Trave pendant l'hiver 1952/53

Résumé L'hiver 1952/53 sur les cÔtes allemandes montrait un caractère modéré. Parmi les hivers de la période de 1896/97 jusqu'à 1952/53 il occupe justement la valeur centrale à cause de la grandeur de sa production des glaces. Pendant cet hiver, la circulation atmosphérique méridionale prédominait, mais la part de la circulation zonale n'était pas petite non plus. Parmi les situations météorologiques générales, l'aire concentrée de haute pression et la dorsale de haute pression au dessus de l'Europe Central étaient prépondérantes. Il y avait quatre périodes des glaces pendant cet hiver; au cours da la seconde période la production des glaces était insignifiicante tandis que la dernière période était caractérisée par la plus forte formation des glaces.

     

Die Anomalie der Wassertemperatur und der Zirkulation im Nordpazifischen Ozean und an der Küste Perus im Jahre 1955

Zusammenfassung Die Anomalien der Wassertemperatur des Nordpazifik im Jahre 1955 stehen offensichtlich in Verbindung mit einer ausgeprägten Anomalie der atmosphärischen Zirkulation. Als Beleg dafür wird die Karte der mittleren Luftdruckabweichung 1955 gebracht. Anschließend werden die Verhältnisse an der peruanischen Küste besonders behandelt. Das Kaltwasser-Jahr 1955 war hier besonders ausgeprägt, war allerdings nur das Zentraljahr einer dreijährigen kalten Periode. Übernormale Windstärke (im Südostpassat) deutet auch hier auf eine Anomalie der atmosphärischen Zirkulation als Ursache der Erscheinung. Abschließend wird die langjährige Wassertemperatur-Reihe von Puerto Chicama (Peru) mitgeteilt.

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Some notes on the anomalies of sea surface temperatures and of atmospheric circulation observed in the north pacific ocean and on the coast of peru in 1955

Summary The anomalies of sea surface temperature observed in the North Pacific Ocean during the year of 1955 are, evidently associated with a pronounced anomaly of atmospheric circulation. A map showing the mean deviation of atmospheric pressure gives evidence of these correlations. The conditions on the coast of Peru is given special consideration. The cold-water-year 1955 is strongly marked, though being only the coldest year in a three years' period of low sea surface temperatures. Above-normal windforces associated with the south-east trade wind indicate that also here the cause of the phenomenon is to be sought in an anomaly of atmospheric circulation. At the end of the paper, a some thirty years' series of sea surface temperature observations from Puerto Chicama (Peru) is given.

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Notes sur les anomalies de la température des eaux superficielles et de la circulation atmosphérique dans l'océan Pacifique Nord et sur la côte du Pérou en 1955

Résumé Les anomalies de la température des eaux superficielles se sont évidemment trouvées être associées à des anomalies prononcées de la circulation atmosphérique. La carte de l'écart moyen de la pression atmosphérique en 1955, ci-inclus, en fait preuve. Les conditions rencontrées sur la côte du Pérou font l'objet d'une étude spéciale. L'année de 1955 qui montra des températures particulièrement basses n'était, cependant, que l'année la plus froide de trois années successives aux températures basses. La force anormale par excès du vent (associée aux alizés du sud-est) y indique, elle aussi, que l'anomalie de la circulation atmosphérique est la cause de ce phénomène. Une série d'observations de la température des eaux effectuée à Puerto Chicama (Pérou) pendant la période de 1925 à 1957 se trouve dans le tableau 12 à la fin de ce travail.

     

Neue Untersuchungsergebnisse über die Zusammenhänge des Grosswetters mit dem Sonnenfleckenzyklus

Zusammenfassung In der Untersuchung werden neue Belege dafür erbracht, daß ungefähr zwei Jahre vor den Maxima und Minima der Sonnenflecken sowie 1 1/4 bis 2 Jahre nach den Maxima die subtropischen Hochdruckgürtel verstärkt und polwärts verschoben sind, und im Sommer der Nordhalbkugel das Luftdruckgefälle von dem verlagerten Hochdruckgürtel neach dem Polargebiet gesteigert ist. Auf Grund der sommerlichen Niederschlagsmengen in Mitteleuropa und des mittleren Sommerluftdrucks in Edinburgh werden die Abschnitte des Sonnenfleckenzyklus, in denen der subtropische Hochdruckgürtel polwärts verschoben ist, genauer festgestellt und der Abstand des Anfangs und Endes dieser Abschnitte vom nächstgelegenen Sonnenfleckenextrem nicht in Jahren, sondern in Bruchteilen des Abstandes des vorausgehenden Fleckenextrems vom nachfolgenden Fleckenextrem angegeben. Dadurch finden die Abweichungen in anomalen Fleckenzyklen eine Erklärung. Schließlich wird eine Kurve der mittleren jährlichen Wachstumsringe von 10 mitteleuropäischen Fichten während eines fast 200-jährigen Zeitraums gezeigt. Aus der Kurve geht mit aller Deutlichkeit die. Unrichtigkeit der Behauptung hervor, daß in den Jahresringen alter Bäume die 11-jährige Sonnenfleckenperiode enthalten sei. Mindestens gilt das nicht für Mitteleuropa. Dagegen kommt die Doppel- oder Dreifachschwankung des Niederschlags innerhalb des Sonnenfleckenzyklus in der Kurve gut zum Ausdruck.

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Summary The study presents new evidence for the fact that approximately two years prior to the occurrence of maxima and minima of the sunspots, also 1 1/4 to 2 years after the occurrence of maxima, the subtropical high-pressure belts are strengthened and shifted toward the poles, and further that the pressure gradient increases from the high-pressure belt toward the polar region in the summer of the Northern Hemisphere. Based on the summerly amounts of precipitation in Central Europe and average summerly atmospheric pressures in Edinburgh, the intervals of the sunspot cycle, during which the subtropical high-pressure belt is shifted toward the poles, are determined more precisely. The distance of beginning and end of these intervals from the nearest sunspot extreme is expressed in fractions of the distance from the preceding sunspot extreme to the following one, rather than in years. Thus, the departures in anomalous sunspot cycles find their explanation. Finally a chart shows the average annual rings of 10 Central European spruces during a period of almost 200 years. This chart clearly demonstrates the incorrectness of the assertion that the 11-years' sunspot period can be found in annual rings of old trees. This is at least not true in Central Europe. On the other hand the chart expresses well the double or triple variation of precipitations within the sunspot cycle.

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Résumé La recherche nous fournit des preuves nouvelles pour le fait qu'à peu près deux ans avant les maxima et avant les minima des taches solaires, de même que 1 1/4 à 2 ans après les maxima, les zones subtropicales de haute pression sont renforcées et déplacées vers les pôles, et que le gradient de pression atmosphérique de la zone des hautes pressions déplacées vers la région polaire est plus fort dans l'été de l'Hémisphère Nord. Les intervaux du cycle des taches solaires — dans lesquels la zone subtropicale des hautes pressions est déplacée vers le pôle — sont fixés plus exactement par les quantités des précipitations dans l'Europe Centrale pendant l'été et par la pression atmosphérique moyenne d'été à Edinburgh. La distance du début et de la fin de ces intervaux de l'extrême des taches solaires le plus proche n'est pas exprimée par des ans, mais par des fractions de la distance de l'extrême des taches solaires précédent et de celui qui suit. Ce fait explique également les déviations dans des cycles des taches solaires anomaux. Enfin le diagramme des cernes moyens de dix sapins rouges de l'Europe Centrale pendant une époque de presque 200 ans est présenté. Ce diagramme nous montre nettement que l'on ne peut pas se tier à la thèse, que les cernes des vieilles arbres contiennent la période des taches solaires de onze ans. Au moins cette thèse n'est pas valable pour l'Europe Centrale. De l'autre côté ce diagramme exprime bien la double ou triple variation des précipitations au cours du cycle des taches solaires.

     

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.

     

Surge frequencies along the Danish westcoast

Summary Extreme values of meteorological elements can be treated statistically by various methods. Such methods correspond to different frequency formulas; four of these are considered in the following, dealing with the frequencies of high sea-levels. Each formula has its special feature and its limitation. A limit is also set by the available number of observed values.As to the southern part of the Danish westcoast, flood-levels with heights of about four metres over mean sea-level have occurred in this century; flood-levels with heights of 5 m or even more over mean sea-level must be foreseen, and specified frequencies can be assigned to them. Along the central, directly westfacing part of the Danish coast the flood-levels are lower; here values of about 3 m have occurred in this century. Further to the north, along the Skagerrak coast, flood-levels are roughly half as high.As the highest occurring flood-levels are dependent on the strongest occurring gales, the frequencies of these are shortly considered.

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Häutigkeit des Auftretens von Sturmfluten an der dänischen Westküste

Zusammenfassung Extremwerte meteorologischer Elemente können statistisch nach verschiedenen Methoden bearbeitet werden. Solche Methoden entsprechen verschiedenen Häufigkeitsformeln. Vier dieser Formeln werden in der folgenden Abhandlung besprochen; sie betreffen die Häufigkeit des Auftretens hoher Wasserstände. Jede Formel hat ihren besonderen Charakter und Geltungsbereich. Eine Begrenzung der Genauigkeit ist durch die Anzahl der zur Verfügung stehenden durch Beobachtung gewonnenen Werte gegeben.Im Südteil der dänischen Westküste sind Sturmfluten von ungefähr 4 m Höhe über mittlerem Wasserstand seit der Jahrhundertwende aufgetreten; mit Sturmfluten von 5 m oder sogar mehr über mittlerem Wasserstand muß gerechnet werden; ihnen können bestimmte Häufigkeiten zugesprochen werden. Entlang dem mittleren Teil der dänischen Westküste erreichen die Sturmfluten geringere Höhen; hier sind Werte von ungefähr 3 m über mittlerem Wasserstand während der letzten fünfzig Jahre beobachtet worden. Weiter im Norden, an der Skagerrak-Küste, erreichen die Sturmfluten etwa nur noch die Hälfte, d. h. 1,50 m über mittlerem Wasserstand.Da das Auftreten der höchsten Sturmfluten von der Möglichkeit des Auftretens stärkster Stürme abhängt, wird die Häufigkeit solcher Stürme im folgenden kurz besprochen.

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Sur des fréquences des ondes de tempête sur la côte occidentale de Danemark

Résumé Des valeurs extrêmes des éléments météorologiques permettent l'application des méthodes statistiques différentes. De telles méthodes correspondent à des formules différentes de fréquences. On en a choisi, pour le travail suivant, quatre formules qui traitent la fréquence de l'entrée des hautes niveaux de la mer. Chaque formule se distingue de son caractère particulier et de ses limitations de précision. Une de ces limitations est déjà donnée par le nombre disponible des valeurs observées.Dans la partie méridionale de la côte occidentale de Danemark des ondes de tempête, s'élevant à d'environ 4 m de hauteur au-dessus du niveau moyen de la mer, se sont produites au cours de ce siècle. Il faut s'attendre à des ondes de tempête de 5 m, ou même plus, de hauteur au-dessus du niveau moyen de la mer, et on doit supposer qu'elles se présentent suivant certaines fréquences. Le long de la partie centrale de la côte occidentale danoise les ondes de tempête sont moins hautes; on a observé des valeurs de 3 m au-dessus du niveau moyen de la mer au cours des dernières cinquante années. Plus vers le nord, sur la côte de Skagerrak, les ondes de tempête se reduisent à la moitié, à savoir à d'environ 1,50 m de hauteur au-dessus du niveau moyen de la mer.Comme la fréquence de l'entrée des ondes de tempête d'une extrême hauteur dépend de l'éventualité de l'entrée des tempêtes les plus fortes, on expose dans l'article suivant la fréquence de l'entrée de pareilles tempêtes.

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Presented before the Conference on Long Waves and Storm Surges, May 27–31, 1957 (National Institute of Oceanography, Wormley, England).     

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.

     

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.

     

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.

     

Über langjährige Temperatur- und Salzgehaltsanomalien im Oberflächenwasser der Irischen See

Zusammenfassung In der vorliegenden Abhandlung wird auf Grund der von Proudman, Gilles und Bowden veröffentlichten hydrographischen Beobachtungen die Frage der langjährigen Temperatur- und Salzgehalts-Änderungen im Rahmen der säkularen Erwärmung der Nordhalbkugel untersucht. Dafür werden vom Verfasser zu den bisher vorliegenden Ergebnissen aus den nordwesteuropäischen Meeren weitere Angaben über anomale hydrographische Zustandsänderungen an der Oberfläche der Irischen See gemacht. Bei der Besprechung der Temperatur- und Salzgehaltsdifferenzen und -anomalien werden Jahre mit stark positiven und negativen Abweichungen herausgestellt. Durch Vergleich mit ähnlichen Ergebnissen in den übrigen europäischen Meeren wird auf die enge Verknüpfung der Irischen See mit diesen hingewiesen. Anhand von vier Beispielen werden die Zusammenhänge zwischen verstärktem Einstrom von Ozeanwasser oder verstärktem Ausstrom von Küstenwasser und den Änderungen der Großwetterlagen über Europa herausgestellt.

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On long period anomalies of temperature and salinity in the surface water of the Irish Sea

Summary Proceeding from the hydrographic observations by J. Proudman [1937, 1943, 1946], D. C. Gilles [1949], K. F. Bowden [1950, 1953], the present paper investigates the long-period variations in temperature and salinity in their relation to the secular temperature rise of the northern hemisphere. To the results available at present from the north-western European seas, further data on anomalous hydrographic changes in the physical condition of the surface water of the Irish Sea are added. When discussing the differences and anomalies of temperature and salinity, emphasis is laid on such years as show pronounced positive and negative departures from the normal. A comparison with similar results from the rest of the European seas reveals the close relation that exists between them and the Irish Sea. Four examples illustrate the relation between the increased inflow of sea water and the increased outflow of coastal water, on the one hand and the changes in the general weather situations over Europe, on the other hand.

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Sur des anomalies à longue durée de la température et de la salinité dans l'eau superficielle de la mer d'Irlande

Résumé Partant des observations hydrographiques publiées par J. Proudman [1937, 1943, 1946], D. C. Gilles [1949] et K. F. Bowden [1950, 1953] le traité actuel étudie les rapports qui existent entre des variations à longue durée de la température et de la salinité et l'augmentation séculaire de la température de l'hémisphère nord. Aux résultats actuels portants sur les mers de l'Europe nord-ouest, l'auteur ajoute de plus amples données sur des changements dans les conditions physiques de l'eau superficielle de la mer d'Irlande. Dans la partie de cet article qui traite des différences et des anomalies de la température et de la salinité, on a mis en relief les années montrant de forts écarts positifs et négatifs. La comparaison avec des résultats analogues portant sur les autres mers Européennes révèle leur intime corrélation avec la mer d'Irlande. Quatre exemples soulignent les relations qui existent entre l'affluence augmentée de l'eau de mer ou l'écoule ment augmenté de l'eau côtière, d'une part, et les variations de la situation météorologique générale audessus de l'Europe, d'autre part.

     

Nachweis einer fortschreitenden Welle in der südlichen Nordsee

Zusammenfassung Am 4. November 1957 wurde an den deutschen und niederländischen Küsten der Nordsee eine Störung des Gezeitenverlaufes beobachtet. Trotz eines Sturmes aus ablandiger Richtung wurde der mittlere Wasserstand bis zu mehreren Metern erhöht. Eine Analyse der Wasserstandsbeobachtungen von vierzehn Stationen ergab, daß es sich um eine fortschreitende Welle handelte, die sich im Seegebiet der südwestlichen Nordsee gebildet hatte. Es wird die Entstehung dieser Welle untersucht. Sie wird erklärt 1. aus ungewöhnlich stark ausgeprägten Luftdruckschwankungen im Küstengebiet Südostenglands und 2. aus dem besonderen Windfeld im Bereich eines Tiefdrucktroges über der südwestlichen Nordsee. Die beobachteten Durchgangszeiten der Welle stimmen mit den berechneten Werten überein; auch die beobachteten Amplituden lassen sich größenordnungsmäßig erklären. Ein Parallelfall vom 13./14. Dezember 1956 weist schließlich auf die Ähnlichkeit der Erscheinung mit den an der englischen Ostküste häufiger beobachtetenexternal surges hin, die als fortschreitende Wellen vom Atlantischen Ozean her in die Nordsee vordringen.

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Verification of a progressive wave in the southern North Sea

Summary On November 4, 1957, a disturbance of the tide was observed on the German and Netherlandish North Sea coasts. Although a storm associated with offshore winds was dominating, the water rose up to several meters above mean sea level. The analysis of sea level observations from 14 stations showed that the rise of water was due to a progressive wave that had been produced in the sea region of the southwestern North Sea. The origin of the progressive wave is the subject of the present investigations. Its occurrence is attributed firstly to atmospheric pressure variations of extraordinary intensity over the southeastern coastal area of England, secondly to a particular wind field in the neighbourhood of a trough of low pressure over the southwestern North Sea. The observed times of passage of the progressive wave correspond to the calculated values; the order of magnitude of the observed amplitudes, too, allows a satisfactory interpretation. A parallel case occurring on December 13/14, 1956 reveals the resemblance of the progressive wave to the phenomenon of external surges, frequently observed on the east coast of England; taking its origin as a progressive wave in the Atlantic Ocean, it penetrates into the North Sea.

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Preuve de la présence d'une onde progressive dans la région sud de la mer du Nord

Résumé Le 4 novembre 1957, on observa une perturbation de la marée sur la côte allemande et sur la côte néerlandaise. Bien qu'une tempête, associée aux vents de terre, dominât, la surface de la mer atteignit une hauteur supérieure au niveau moyen de la mer de plusieurs mètres. Une analyse basée sur des observations du niveau de la merde 14 stations révéla qu'il s'agit d'une onde progressive originaire de la région sud-ouest de la mer du Nord. La génération de cette onde est le sujet des recherches actuelles. Sa formation est ramenée 1⁰ aux variations extraordinairement prononcées de pression atmosphérique au-dessus du littoral sud-est de l'Angleterre, et 2⁰ au champ particulier du vent au voisinage d'un couloir de basse pression au-dessus de la région sud-ouest de la mer du Nord. Les observations des heures de passage de l'onde progressive s'accordent avec les valeurs calculées; de même, l'ordre de grandeur des amplitudes observées permet une interprétation satisfaisante. Un cas analogue, survenu le 13/14 décembre 1956, révéla enfin la ressemblance de l'onde progressive avec le phénomène des ondes externes («external surges») observées fréquemment sur la côte est de l'Angleterre; ce type d'onde tire son origine dans l'Océan Atlantique pour pénétrer dans la mer du Nord.

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Dank. Diese Untersuchung wurde ermöglicht, weil verschiedene Dienststellen entgegenkommenderweise Beobachtungsmaterial zur Verfügung stellten: Die Wasser- und Schifffahrtsämter Emden, Wilhelmshaven, Bremerhaven, Cuxhaven und Tönning sowie die Marschenbauämter Heide und Husum stellten ihre Pegelaufzeichnungen zur Verfügung, der Rijkswaterstaat, 's-Gravenhage, die der niederländischen Stationen. Die englischen und niederländischen Luftdruckbeobachtungen wurden mir freundlicherweise von Mr. Virgo, Chief Meteorological Officer, Headquarters Second ATAF, und Herrn M. P. H. Weenink, De Bilt, vermittelt. Das Seewetteramt Hamburg des Deutschen Wetterdienstes stellte wiederum, wie schon bei früheren Untersuchungen, bereitwillig die Arbeitswetterkarten zur Einsicht zur Verfügung. Schließlich sei dankend hervorgehoben, daß die im internationalen Wetterfernschreibnetz verbreiteten Wasserstandsbeobachtungen des englischen Sturmflutwarndienstes die Untersuchung wesentlich gefördert haben.