A method for extracting storm surges from tidal records

Summary A method is described for extracting storm surge heights from hourly tabulations of tidal heights, which dispense with the use of a tide predicting machine. Within limits the method is adaptable according to the nature of the tidal regime encountered, and is particularly useful where shallow water effects are important. The computational work involved requires only slide rule, adding machine and graph paper. Two examples are given; one theoretical to justify the method, and one from nature.

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Eine Methode zur Bestimmung von Sturmfluthöhen aus Gezeitenregistrierungen

Zusammenfassung Eine Methode, mit der sich die Höhe von Sturmfluten aus stündlichen Gezeitentafeln errechnen läßt, wird besprochen. Diese Methode macht den Gebrauch einer Gezeitenmaschine überflüssig. Innerhalb bestimmter Grenzen läßt sich die Methode der jeweilig angetroffenen Gezeitenform anpassen; sie eignet sich besonders gut bei Vorhandensein von stärkeren Flachwassertiden. Für die Rechenarbeit sind nur Rechenschieber, Addiermaschine und Zeichenpapier erforderlich. Zwei Beispiele werden angeführt, ein theoretisches, um die Methode zu belegen, und ein Beispiel aus der Natur.

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Sur une méthode de détermination des hauteurs des ondes de tempête à partir des enregistrements des marées

Résumé On discute une méthode qui permet de calculer des hauteurs des ondes de tempête à partir des annuaires horaires des marées. Cette méthode rend inutile l'emploi d'une machine à prédire les marées. Elle se laisse adapter jusqu'à un certain degré à la nature individuelle de la marée rencontrée et est particulièrement convenable en présence de fortes ondes des petits fonds. Pour faire le calcul on a seulement besoin d'une règle à calcul, d'une machine à additionner et de papier à dessins. On offre deux exemples, dont l'un est de caractère théorique pour justifier la méthode pendant l'autre s'appuie sur des observations.

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The author wishes to acknowledge the encouragement and advice given to him during the development of the method by Dr. A. T. Doodson and Mr. G. W. Lennon.     

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.

     

Winderzeugte Strömungen im Ozean

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß das Randwertverfahren geeignet ist, um aus einem gegebenen Windfeld für einen abgeschlossenen Teil eines Ozeans den Volumentransport und die Gestalt der Meeresoberfläche zu ermitteln. Neben anderen Beispielen wird für den äquatorialen Teil des Atlantischen Ozeans aus dem Windfeld für den Monat August der Volumentransport und die Gestalt der Meeresoberfläche abgeleitet und das Ergebnis mit den aus Besteckversetzungen und Dichteverteilung gewonnenen Strömungen und der Topographie verglichen. Die Übereinstimmung zwischen den Darstellungen ist befriedigend.

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On wind-driven ocean currents

Summary In this paper it is pointed out that the method of boundary values enables the volume transport as well as the shape of the sea surface to be derived from a given wind field over an enclosed ocean area. In addition to other examples, the two afore-mentioned data are deduced, for the month of August, from the wind field over the equatorial region of the Atlantic and the result is compared with the data on currents computed from ship's sets and density distribution as well as with the topography of the sea surface. There is a rather good agreement between the different representations.

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Au sujet des courants océaniques dus à la pression du vent

Résumé L'auteur démontre que la méthode des valeurs limites permet de déduire le transport de volume et la forme de la surface de la mer d'un champ donné du vent au-dessus d'une région délimitée de la mer. Avec d'autres exemples, les deux données susmentionnées sont dérivées pour le mois d'août du champ du vent au-dessus de la région équatoriale de l'océan Atlantique et le résultat en est à la fois comparé avec les courants calculés de la dérive des bateaux et de la distribution de la densité de l'eau ainsi qu'avec la topographie de la surface. L'accord est assez satisfaisant entre les différentes représentations.

     

Über ein Verfahren zur Ermittlung der Gestalt der Meeresoberfläche bei zeitveränderlichem Windfeld

Zusammenfassung Ausgehend von Defants Arbeitsmethoden zur quantitativen Erfassung der Vorgänge im Ozean wird ein Verfahren zur numerischen Ermittlung des Windstaus entwickelt und als Spezialfall für einen Kanal das Rechenschema aufgestellt.

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On a method for determining the configuration of the sea surface exposed to the action of a wind field changing with time

Summary Proceeding form Defant's working method enabling the processes in the ocean to be quantitatively determined, a method is developed for the numerical determination of surges (Windstau) and as a special example a calculation scheme to be applied to a channel is set up.

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Sur un procédé déterminant la configuration de la surface de la mer soumise à l'action d'un champ du vent changeant avec le temps

Résumé Partant des méthodes d'après A. Defant pour la détermination quantitative des procédés dans l'océan on développe une méthode permettant de déterminer numériquement les seiches de tempête (Windstau); en outre, on établit comme example un schéma de calcul applicable à un canal.

     

Possibilita' di applicazione dei metodi geoelettrici di prospezione alla registrazione dei movimenti del magma entro i condotti vulcanici

Riassunto Dopo avere accennato all'importanza della registrazione dei movimenti del magma nel condotto vulcanico ai fini scientifici, viene mostrata, attraverso alcune esperienze, la possibilità di una utile registrazione e che tale possibilità può raggiungersi più facilmente mediante l'impiego dei seguenti metodi usati nella prospezione del sottosuolo: metodo di Wenner, metodo della misura diretta della resistenza, metodo induttivo.

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Zusammenfassung Nach Hervorhebung der Wichtigkeit die Bewegungen des Magmas im innern eines Vulkans registrieren zu können, wird gezeigt, auf Grund einiger Experimente, wie diese Registrierung möglich ist und zwar durch die Anwendung der geoelektrischen Bodenforschungs-Verfahren, nähmlich: di Wenner-Methode, die Methode der direkten Widerstands-Messung, Induktions-Verfahren.

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Résumé Après avoir fait allusion à l'importance scientifique de l'enregistrement des mouvements du magna dans le conduit d'un volcan, on démontre, avec quelques expériences, la possibilité d'un enregistrement convenable qu'on peut obtenir d'ailleurs plus aisément en enployant une des méthodes suivantes utilisées dans la prospection du sous-sol: méthode de Wenner, méthode de la mésure directe de la résistance, méthode inductive.

     

A detailed comparison of theoretical wave spectra and wave forecasting methods

Summary Theoretical wave spectra derived by J. Darbyshire and G. Neumann, and a modification of Neumann's results by H. U. Roll and G. Fischer are compared with a carefully computed observed spectrum and with average period, significant height, and slope observations. Observations of waves for one of the two most intense storms in the North Pacific for a 35 year period are compared with forecasts made by the Sverdrup-Munk-Bretschneider wave forecasting method, the Pierson-Neumann-James-method, and the Darbyshire method.It is shown that the Neumann spectrum agrees best with the observed spectrum. It correctly predicts the significant height, and it is consistent with average period considerations, with sea surface slope considerations, and with the properties that the sea should have when photographed. Moreover, for wave observations for one of the most intense storms in the North Pacific the Sverdrup-Munk-Bretschneider and Pierson-Neumann-James-method agree within a few feet for the significant height. The Darbyshire method is too low by more than 12 feet although the sea was not fully developed, and it would have forecast a fully developed sea.The Roll-Fischer modification leads to discrepancies with the observable characteristics of the composite wave pattern which cannot be resolved by changing the constant of the spectral function in order to adjust the total wave energy to suit the wave height characteristics.Résumé Des spectres théorétiques des vagues derivées par J. Darbyshire et G. Neumann ainsi qu'une modification par Roll-Fischer des spectres proposés par G. Neumann sont comparés à un spectre soigneusement calculé à partir des enregistrements des vagues. Les valeurs de la période moyenne apparente, de la hauteur significative des vagues et de l'angle d'inclinaison des vagues, à dériver des spectres théorétiques, permettent de les mettre en parallèle avec des observations. De plus, on confronte des observations des vagues, prises des enregistrements d'une des deux tempêtes les plus fortes qui se sont produites pendant les dernières 35 années en océan Pacifique Nord, avec les résultats obtenus grâce aux méthodes de prévision des vagues de Sverdrup-Munk-Bretschneider, de Pierson-Neumann-James et de Darbyshire.Il se montra que le spectre d'après Neumann se rapproche le plus du spectre observé. Ses résultats correspondent aux observations de l'énergie totale de la mer agitée, aux considérations de la période moyenne, à l'angle d'inclinaison des vagues et aux propriétés statistiques de la surface de la mer agitée, comme elles se laissent dériver des photographies stéréophotogrammétriques. Des observations des vagues, provenant d'une des tempêtes les plus fortes en océan Pacifique Nord, correspondent également à quelques pieds près aux prévisions effectuées d'après les méthodes de Sverdrup-Munk-Bretschneider et de Pierson-Neumann-James. Au contraire, l'application de la méthode de Darbyshire donne des hauteurs trop faibles de 12 pieds bien que cette méthode eût prédit l'entrée d'un développement complet de l'agitation de la mer en vue des conditions données par la tempête. En réalité, la mer n'atteignit pas l'état d'une agitation complètement développée et le résultat de la prévision d'après la méthode de Darbyshire eut différé encore plus fort de l'agitation réelle complètement développée de la mer, vu la grande force des vents.La modification d'après Roll-Fischer entraîne des contradictions par rapport à certaines caractéristiques de l'agitation complexe de la mer, accessibles à l'observation. Une modification de la constante de la fonction spectrale ne peut pas faire disparaître ces contradictions lors même que l'on essayerait à adapter à la caractéristique des hauteurs des vagues l'énergie totale de l'agitation de la mer.Résultats des prévisions de l'agitation de la mer. — On compare différentes méthodes en tant qu'elles se basent sur des spectres des vagues et on trouve que la méthode proposée en 1955 par Pierson-Neumann-James semble s'accorder le mieux avec les conditions observées. Cela se vérifie particulièrement lorsqu'on considère un grand nombre de situations météorologiques et des conditions de la mer agitée, offrant le plus de différences et d'extrêmes possibles.

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Ausführliche Gegenüberstellung von theoretischen Wellenspektren und Methoden für die Seegangsvorhersage

Zusammenfassung Theoretische Wellenspektren nach Darbyshire und Neumann sowie nach der von Roll-Fischer vorgeschlagenen Änderung der Neumann-Spektren werden mit einem aus Seegangsregistrierungen sorgfältig berechneten Spektrum verglichen. Die aus den theoretischen Spektren abzuleitenden Werte für die mittlere scheinbare Periode, die kennzeichnende Wellenhöhe und die Neigungswinkel der wellenbewegten Meeresoberfläche lassen einen Vergleich mit den Beobachtungen zu. Außerdem werden Wellenbeobachtungen von einem der beiden stärksten Stürme innerhalb der letzten 35 Jahre im Nordpazifik den Resultaten der Seegangsvorhersage-Methoden nach Sverdrup-Munk-Bretschneider, Pierson-Neumann-James und Darbyshire gegenübergestellt.Es zeigt sich, daß das Neumann-Spektrum dem beobachteten Spektrum am nächsten kommt. Es stimmt überein mit der beobachteten Gesamtenergie des Seeganges, mit Betrachtungen über die mittlere Periode, die Neigungswinkel der Wellen und den statistischen Eigenschaften der wellenbewegten Meeresoberfläche, die man z.B. aus stereophotogrammetrischen Aufnahmen ableiten kann. Auch die Wellenbeobachtungen in einem der stärksten Stürme im Nordpazifik stimmen bis auf wenige Fuß mit den Vorausberechnungen nach den Methoden von Sverdrup-Munk-Bretschneider und Pierson-Neumann-James überein. Dagegen fallen die Höhen nach der Darbyshire-Methode um mehr als 12 Fuß zu niedrig aus, obwohl diese Methode den Seegang unter den im Sturm herrschenden Bedingungen als voll ausgereift angibt. Tatsächlich war der Seegang aber nicht voll entwickelt, und der Unterschied gegen die Darbyshire-Methode würde für voll ausgereifte See bei den hohen Windstärken noch größer sein.Die Roll-Fischer-Modifikation des Neumann-Spektrums führt zu Widersprüchen mit gewissen Eigenschaften des komplexen Seeganges, die der Beobachtung zugänglich sind. Diese Widersprüche lassen sich auch dann nicht durch Änderung der Konstanten der Spektralfunktion beseitigen, wenn man die Gesamtenergie das Seeganges der Wellenhöhencharakteristik anzupassen versucht.Ergebnisse der Seegangsvorhersage. — Methoden, soweit sie auf Wellenspektren gegründet sind, werden miteinander verglichen. Die von den Verfassern 1955 vorgeschlagene Methode scheint den beobachteten Verhältnissen am nächsten zu kommen. Dies zeigt sich besonders, wenn möglichst verschiedene und extreme Wetterlagen und Seegangsverhältnisse betrachtet werden.

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Comparaison détaillée des spectres théorétiques des vagues et des méthodes de prévision des vagues

     

Ein einfaches Klein-Aräometer zur exakten Bestimmung des Salzgehaltes im Meerwasser

Zusammenfassung Im folgenden wird eine neuartige Aräometer-Apparatur zur Dichte- und Salzgehaltsbestimmung von Meerwasserproben beschrieben. Vor ähnlichen Apparaten zeichnet sie sich durch folgende Punkte aus:Sie ist besonders klein und kompakt gebaut und benötigt mit Vorspülen nur 60 bis 80 ccm Meerwasser. — Der Aräometer-Schwimmer selbst hat ein Volumen von nur 7 ccm. Dadurch, daß er an einem Härchen aufgehängt und die Oberflächenspannung durch Zugabe einiger Tropfen einer Detergenz-Lösung aufgehoben ist, wird ein reibungsloses Gleiten des Schwimmers ermöglicht. — Infolgedessen läßt sich der Auftrieb mit der großen Genauigkeit von 0,05 mg messen, was einer Empfindlichkeit von 0,01 S entspricht. — Als Meßinstrument dient eine kompakt gebaute Tor-sionswaage mit kreisförmiger Ableseskala, die sich in bequemer Höhe zum Auge befindet. Der Gesamtwägebereich umfaßt 200 mg, so daß der gesamte ozeanische Meßbereich von 0 bis 40 S ohne Schwimmerwechsel erfaßbar ist. — Gegenüber der Titration des Cl-Gehaltes hat die Methode den Vorteil, daß bei etwas erhöhter Empfindlichkeit und Arbeitsgeschwindigkeit im Serienbetrieb die Ablesung des Zeigers und des Thermometers wesentlich weniger ermüdend ist als die diffizile tropfenweise Zugabe der Silbernitratlösung und die Beobachtung des Indikatorumschlagpunktes. — Die Endberechnung des Salzgehaltes erfolgt über die beiden beobachteten Werte von Gewicht (an der Torsionswaage) und Temperatur (am Thermometer) und mit Hilfe einer bequem ablesbaren Fluchtentafel. — Der Meßvorgang selbst erfordert weder Chemikalien noch den Anschluß von Wasser oder elektrischem Strom.

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A simple small-type areometer for the precise determination of salinity and density in seawater

Summary The present paper describes a newly developed areometer for the determination of salinity and density of sea-water. The apparatus is distinguished by the following features:The areometer is extremely small, its construction is very compact; including preliminary rinsing, it requires only 60 to 80 cm³ of sea-water. The volume of the areometer float itself is 7 cm³ only. Besides, by suspending the float by a fine hair and suppressing surface tension by adding a few drops of detergent solution the float is enabled to slide without friction. Owing to these two operations, the weight can be determined with so high an accuracy as 0,05 mg, corresponding to a sensitivity of 0,01 S. — A compact torsion-balance which, at a convenient height, includes a circular reading scale, serves as a measuring instrument. The total weighing range of the balance amounts to 200 mg, thus enabling the entire oceanic measuring range from 0 to 40 S to be determined without having to change the float. — In comparison with chlorinity titration the new method offers the advantage of an increased sensitivity and a higher working speed, since in serial investigations reading of the indicator needle and of the thermometer is far less tiring than the troublesome addition of silver nitrate solution and the simultaneous observation of the equivalance point. — The definitive determination of salinity is carried out with the aid of the two observed values of weight (on the torsion balance) and temperature (on the thermometer) and a conveniently readable nomograph. — The measuring procedure requires neither the use of chemicals, nor water connection, nor power equipment.Résumé Le travail actuel décrit un nouvel aréomètre pour déterminer la salinité et la densité des échantillons d'eau de mer. Cet appareil est caractérisé par sa petitesse, par sa construction compacte, par la quantité insignifiante d'eau de mer de 60 à 80 cm³ qu'il demande, y compris l'eau pour le rincement préalable, et par le petit volume de seulement 7 cm³ de son flotteur. De plus, en suspendant le flotteur par un cheveu fin et en supprimant la tension superficielle de liquide par l'addition de plusieurs gouttes d'une solution de détersion on réussit à faire glisser sans friction le flotteur. Ces deux opérations permettent de mesurer le poids à l'extrême précision de 0,05 mg près, ce qui est identique à la sensibilité de 0,01 S. — Pour des mesures on se sert d'une balance compacte à torsion munie d'une échelle circulaire à lecture. Cette échelle se trouve installée à une hauteur convenable aux yeux. L'étendue totale de la balance va jusqu'à 200 mg, ce qui permet d'étudier l'entière étendue de mesure océanique de 0 à 40 S sans changer de flotteur. — Confrontant la méthode de titrage du chlore avec la nouvelle méthode, on remarquera que la lecture de l'aiguille et du thermomètre est beaucoup moins fatigante que la pénible addition par gouttes du nitrate d'argent et l'observation simultanée du moment de l'équilibre, surtout dans le cas où les circonstances demandent l'observation d'une sensibilité un peu élevée ou une plus grande rapidité de travail lors des recherches en série. — Le calcul définitif de la salinité se fait à l'aide de deux valeurs observées, à savoir le poids (sur la balance à torsion) et la température (sur le thermomètre), et au moyen d'un nomogramme bien lisible. — La méthode de mesure elle-même ne demande ni emploi de substances chimiques, ni distribution d'eau, ni installation d'énergie.

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Un aréomètre de simple construction pour la précise détermination de la salinité et de la densité de l'eau de mer

     

Turbulenz und Vermischung im Meer

Zusammenfassung Die Bedeutung der Vermischungs- und Turbulenzvorgänge ist in der Ozeanographie relativ frühzeitig erkannt worden, und ihre Wirkung auf die Verteilung der ozeanographischen Faktoren (Temperatur, Salzgehalt u. a.) in allen Tiefenschichten der Ozeane ist vornehmlich mit Hilfe der ST-Beziehung eingehend untersucht worden. Die Diffusionskoeffizienten ergaben sich dabei um so größer, je großräumiger man die ozeanischen Bewegungen ansah, eine Tatsache, für die man keine Erklärung zu geben vermochte. Für die Darstellung der Turbulenzvorgänge bediente man sich in Anlehnung an die ähnlichen Vorgänge der molekularen Diffusion der Fickschen Diffusionsgleichung, und wichtige Folgerungen aus ihr haben das Verständnis des Mechanismus der Turbulenz und Vermischung wesentlich gefördert. Aber die Beobachtungen zeigten doch, daß diese einfache Beziehung den tatsächlichen Verhältnissen in der Natur nicht völlig gerecht wird und einer Erweiterung bzw. Änderung bedarf. L. F. Richardson [1926] hat sich zuerst mit dieser Frage befaßt und aus den vorliegenden Berechnungen des Turbulenzkoeffizienten ableiten können, daß dieser einer 4/3-Potenz einer charakteristischen Länge der Turbulenzbewegung (Weglänge der Vermischung, Mischungsweg oder Größe der Turbulenzelemente) proportional ist. Neuere Versuche von L. F. Richardson und H. Stommel [1948] haben auch für die turbulenten ozeanischen Ströme dieselbe Gesetzmäßigkeit gezeigt.Die neue statistische Theorie der Turbulenz von Weiszäcker-Heisenberg führt zur gleichen Abhängigkeit der Turbulenzkoeffizienten und gibt weitere Auskünfte über die Verteilung der Energie auf die verschiedenen Größenklassen der Turbulenzwirbel, über die mittlere Geschwindigkeit in ihnen und über die Abhängigkeit des Turbulenzkoeffizienten von der Art der Trennung zwischen Grund- und Turbulenzgeschwindigkeit. Die Anwendung dieser Theorie auf die ozeanische Turbulenz ist mit einigen Änderungen in den Voraussetzungen der Theorie durchaus möglich und gewährt eine geeignete Grundlage für einen Einblick in die dynamischen Verhältnisse der turbulenten Meeresströme.

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On turbulence and mixing processes in the sea

Summary The importance of turbulence and mixing processes was relatively early recognized in oceanography and their effect on the distribution of oceanographic factors (temperature, salinity, and others) was made the subject of detailed investigations chiefly based on ST-correlations. The coefficients turned out the greater the larger in extension the oceanic circulation was assumed to be, a fact, for which no sufficient explanation could be found. In analogy with similar considerations which had already been successfully applied to molecular diffusion, the processes of turbulence were represented by means of the equation of diffusion after Fick and important conclusions were drawn from it contributing much to understand the mechanism of turbulence and mixing. Yet, observations proved that this simple relation does not fully correspond with the actual conditions in nature, but, on the contrary, had to be expanded or modified. L. F. Richardson was the first to deal with this question as early as in 1926 and to find by derivation from the existing computations of the coefficient of turbulence that the latter is proportional to a 4/3 power of a characteristic length of the turbulent movement. Recent experiments by L. F. Richardson and H. Stommel [1948] show that the same laws may likewise be applied to turbulent oceanic currents.The new statistical theory of turbulence after Weiszäcker-Heisenberg leads likewise up to a dependence of the coefficients of turbulence on the length of the turbulent movement and supplies further information about the distribution of energy among the various sizes of turbulent eddies, their mean velocity and the dependence of the coefficient of turbulence on the nature of separation between basic velocity and velocity of turbulence. Some modifications with regard to the suppositions of the theory will render it possible to apply the theory to oceanic turbulence as well and will offer a suitable basis for an insight into the dynamic conditions of turbulent ocean currents.

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Les procédés de turbulence et de mélange dans la mer

Résumé L'importance des procédés de turbulence et de mélange a été reconnue relativement tôt par l'océanographie et l'effet de ces procédés sur la distribution des facteurs océanographiques (température, salinité et d'autres) dans toutes les couches océaniques a été l'objet de recherches détaillées qui se basaient, avant tout, sur les corrélations entre la température et la salinité. On trouvait que les coefficients de diffusion aggrandissent proportionnellement à l'étendue de la circulation prise en considération.

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Nach Vorträgen im Geophysikalischen Kolloquium der Universität Hamburg (10. Dezember 1953) und im Meereskundlichen Kolloquium der Universität Kiel (27. November 1953). résultat que l'on ne pouvait pas expliquer. Pour représenter les procédés de turbulence on se servit, en s'appuyant sur des procédés analogues de la diffusion moléculaire, de l'équation de diffusion d'après Fick dont on tira des conséquences importantes qui ont avancé la connaissance du mécanisme de la turbulence et du mélange. Cependant, les observations montraient que cette simple relation ne s'accorde pas complètement avec les procédés réels dans la nature mais qu'il est plutôt nécessaire d'étendre et de modifier cette relation. L. F. Richardson [1926] était le premier à s'occuper de cette question et á l'aide de déductions des calculs déjà établis du coefficient de turbulence, il a réussi á montrer que celui-ci est en proportion avec 4/3 de puissance d'une longueur caractéristique du mouvement turbulent. Des essais récents de L. F. Richardson et de H. Stommel [1948] ont montré que ces relations peuvent être appliquées à la théorie des courants turbulents océaniques.La nouvelle théorie statistique de la turbulence d'après Weiszäcker-Heisenberg nous fait constater que le coefficient de turbulence dépend d'une manière analogue de la longueur du mouvement turbulent; elle révèle la distribution de l'énergie aux diverses grandeurs des tourbillons de turbulence, la vitesse moyenne dans ces tourbillons et la dépendance des coefficients de turbulence de la nature de la séparation entre la vitesse fondamentale et la vitesse de turbulence. Après avoir modifié quelques suppositions de cette théorie il est tout à fait possible de l'appliquer à la turbulence océanique et de créer ainsi une base convenable pour l'entendement des conditions dynamiques des courants turbulents dans la mer.     

Die Wirkungen des Luft- und Winddruckes auf den Wasserstand in der Ostsee

Zusammenfassung Es werden die Beziehungen zwischen den Wetterlagen über dem Nord- und Ostseegebiet und den Wasserständen in der Ostsee behandelt und ein Verfahren entwickelt, daß es ermöglicht, die Luftdruckverteilung in einer Wetterlage über dem Ostseegebiet mathematisch zu erfassen, sowie die Abhängigkeit der Schwankungen der Wasserstände gegen Mittelwasser in der Ostsee von der jeweiligen Luftdruckverteilung über dem Nord- und Ostseegebiet nachzuweisen. Die Schwankungen des Wasserstandes gegen Mittelwasser in der Kieler Bucht werden als Funktion der Luftdruckverteilung über dem Nord- und Ostseegebiet dargestellt. Zuletzt wird die Verwendbarkeit des Verfahrens durch eingehende Anwendungen auf die große Ostseesturmflut vom 13. November 1872 und die Sturmflut im Finnischen Meerbusen vom 23. September 1924 gezeigt.

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The effects of air-pressure and wind on the water level in the Baltic Sea

Summary The relations between the weather situations over the North-Sea and the Baltic on the one hand and the sea level in the Baltic on the other hand are studied. Moreover, a method is developed allowing to ascertain the pressure distribution in any weather situation over the Baltic by way of mathematical calculation and to verify that the variations in sea level as compared to mean sea level in the Baltic depend on the respective air pressure distribution over the North-Sea and the Baltic. The variations in sea level in the Bay of Kiel as referred to mean sea level are represented as a function of the air-pressure distribution over the North-Sea and the Baltic. In conclusion, the application of the method to the great storm surge of November 13, 1872, in the Baltic and to the storm surge of September 23, 1924, in the Gulf of Finland clearly demonstrates its usefulness.

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Les effets de la pression d'air et de vent sur le niveau de la mer Baltique

Résumé L'auteur étudie les rapports qui existent entre les situations du temps sur la mer du Nord et sur la Baltique d'une part et les niveaux de la mer dans la Baltique d'autre part. Il dévelope une méthode qui permet de déterminer au moyen des mathématiques la distribution de la pression atmosphérique d'un état quelconque du temps dans la région de la mer Baltique et de vérifier que les variations des niveaux de la mer par rapport au niveau moyen de la mer (N. M.) dans la mer Baltique dépendent de la distribution particulière de la pression sur la mer du Nord et de celle sur la Baltique. Les variations des niveaux de la mer en comparaison du niveau moyen dans la baie de Kiel sont représentées en fonction de la distribution de la pression sur la mer du Nord et sur la Baltique. Enfin, l'auteur démontre l'utilité pratique de cette méthode en l'appliquant à la très forte tempête du 13 novembre 1872 sur les côtes de la Baltique et à la tempête du 23 septembre 1924 dans le golfe de Finlande.

     

Seekarte und Landkarte

Zusammenfassung Die Landkarte im Sinne einer Karte, die das Festland darstellt, ist allgemein bekannt. Die Seekarte ist dagegen meistens nur einem begrenzten Personenkreis geläufig, der sich aus der seefahrenden und Küstenbevölkerung zusammensetzt. Obwohl die Seekarte gegenüber den Landkarten eine bewußte Selbständigkeit und Eigenart an den Tag legt, bestehen zwischen beiden Kartenarten doch viele Berührungspunkte, die in den Vermessungs- und Aufnahmemethoden, der Einteilung und Gliederung der Karten, den Kartensymbolen, den Projektionen, den Original-herstellungsverfahren und den Druckverfahren zum Ausdruck kommen. Darüber hinaus ist die Seekarte ebenso wie die bekannten internationalen allgemeingeographischen und geologischen Kartenunternehmen als Mittel zur Völkerverständigung anzusehen.

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Chart and map

Summary The map as a medium of representing the continents is known to almost all people while, on the contrary, only a limited number of persons, mostly the seafaring and maritime population is acquainted with the chart. Though a comparison between both types of representation shows that the chart maintains a pronounced independancy and a character of its own it has many features in common with the map, as will be seen from the methods of surveying, the classification of charts, the symbols, the projections, the drawing methods of originals and the printing procedure. Besides, like the well-known international enterprises in general geographical and geological cartography, the chart may be regarded as an aid in international understanding.

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Cartes marines et cartes géographiques

Résumé La carte géographique au sens d'une représentation de la terre ferme est bien connue de beaucoup de personnes tandis que la carte marine ne l'est que d'un petit nombre se composant surtout de marins et d'habitants du littoral. Une comparaison de la carte marine à la carte géographique montre que la carte marine a bien conservé son originalité et son indépendance prononcée malgré de nombreuses analogies entre les deux types de représentation comme par exemple la méthode du levé, la classification des cartes, les symboles, les projections ainsi que les procédés de dessin des cartes originales et les méthodes d'impression. De plus, semblable aux entreprises internationales en cartographie générale et géologique, la carte marine peut être considérée comme moyen d'entente internationale.

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Vortrag, gehalten auf dem 37. Geodätentag in Hamburg am 30. September 1952.     

Ueber die Fixierung von Europa und Amerika in ihrer absoluten und relativen Lage auf dem Globus

Zusammenfassung Die Vollmond-Methode hat gegenüber der Neumond-Methode voraus, dass sie jederzeit anwendbar ist und zweckmässig gewählte Beobachtungsorte zur Verfügung stehen. Die Neumond-Methode dagegen liefert nur verhältnismässig selten eine Gelegenheit und ist an vorgeschriebene Orte gebunden. Ueber den schliesslichen Erfolg kann beidemal nur die praktische Ausführung Aufschluss geben. Diese Erkenntnisse werden einmal die Grundlage für ein «Weltkoordinatensystem» bilden und Wissenschaft und Praxis (z. B. in Luft- und Seeverkehr) gleichermassen befruchten.

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Summary To fix points in the continents relatively and absolutely with high accuracy on the globe there exist two methods: a direct and an indirect one. This article treats of the latter, concerning a full-moon method, nearly forgot just now. Several improvements possibles today of theoretical and practical kind may give a new aspect to realize—in addition to the wellknown new-moon method—the important task of fixation the continents on the globe.

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Résumé Deux méthodes expérimentelles de fixation des continents sur le globe sont connues, directe et indirecte. L'article s'occupe de la dernière par rapport à la méthode de la lune pleine, prèsque oubliée à présent. Quelques améliorations théoriques et pratiques possibles donnent un aspect nouveau — en addition à la méthode bien connue de la lune nouvelle — pour la réalisation du problème important: la fixation des continents sur le globe.

     

Erweiterte Grundgleichungen zur Bestimmung der Verdunstung auf dem Meer aus dem klein- und großräumigen Feuchteaustausch

Zusammenfassung Es wird eine anwendbare Verallgemeinerung der Konzeptionen angestrebt, nachdenen man die Verdunstung auf dem Meere aus dem atmosphärischen Wasseraustausch bestimmt. Dabei ergeben sich einige Hinweise auf mehrere übliche aber kaum erkannte Vernachlässigungen. Unteranderem werden die Effekte der Druckänderungen sowie — durch Anwendung abgewogener Mittelwerte — die Wirkung des fluktuativen Massentransports in Rechnung gestellt. Jene werden meist in Makroturbulenzbetrachtungen, diese in Mikroturbulenzbetrachtungen zum Feuchteaustausch vernachlässigt, obgleich sie die Größenordnung der berechneten Verdunstungswerte erreichen und beispielsweise zur Erklärung der bei labiler Schichtung beobachteten deutlichen Verschiedenheit der gebräuchlichen Austauschkoeffizienten für Wasserdampf und Wärme beitragen können.

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Extended basic equations concerning the estimation of evaporation on the ocean from small- and large-scale exchange of moisture

Summary This paper aims at an applicable generalisation of the conceptions adapted to the estimation of evaporation on the ocean from theaustausch of water in the atmosphere. It gives some hints to several common but scarcely known neglects. Among others, the effects of the variation of pressure, and — by applying weighted means — those of the fluctuative transport of mass are taken into account. Usually the first effects are neglected in considerations on large-scale exchange of atmospheric water, the second ones in small-scale considerations although they may be of the same order of magnitude as the computed evaporation and may be able, for instance, to support an interpretation of the distinct inequalities of the usual eddy transfer coefficients of water vapour and heat observed in unstable lapse conditions.

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Equations fondamentales étendues pour dériver du flux micro- et macroturbulent de l'humidité l'évaporation à la surface de la mer

Résumé Le but de ce travail est de trouver une généralisation applicable des conceptions employées à dériver de l'échange atmosphérique de l'eau l'évaporation à la surface de la mer. Au cours de ces recherches on rencontre plusieurs indications de diverses négligences en usage qui, cependant, ne sont guère reconnues. Entre autre, on tient compte des effets dus aux variations de la pression atmosphérique et — en appliquant des moyennes pondérées — on considère également l'action du transport fluctuatif de la masse. Conventionnellement, le premier effet est négligé dans des considérations à base macroturbulente pendant que le deuxième effet est laissé de côté en cas de la diffusion microturbulente, bien que ces deux effets puissent atteindre la même ordre de grandeur que l'évaporation calculée et qu'ils puissent, par exemple, aider à expliquer les diversités distinctes des coefficients d'échange de l'humidité et de la chaleur observées quand la répartition des masses suivant la verticale est instable.

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Für Anregungen und die Möglichkeit zur Bearbeitung der diskutierten Fragen ist der Verfasser Herrn Professor Dr. Hermann Flohn zu Dank verpflichtet.     

The prediction of major Baltic inflows

Summary A recent informal attempt at Baltic inflow prediction is described. This forecast was based on the theory that the occurrence of major Baltic inflows is to a large extent determined by advection under the large-scale Atlantic windfield, rather than by purely local meteorological events over the Baltic itself. The forecast, completed in January 1972, proved to be successful, with the inflow beginning in April. Further tests of this simple technique of inflow prediction are planned.

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Vorausberechnung größerer Zuflüsse zur Ostsee

Zusammenfassung Es wird ein kürzlich vorgenommener informeller Versuch beschrieben, größere Zuflüsse zur Ostsee vorauszusagen. Diese Voraussage basierte auf der Theorie, daß die Zuflüsse weitgehend bestimmt werden durch Advektion unter dem großräumigen atlantischen Windfeld, und nicht so sehr durch rein lokale meteorologische Ereignisse über der Ostsee selbst. Die im Januar 1972 fertiggestellte Voraussage erwies sich als richtig, denn im April begann ein erneuter Zufluß. Weitere Tests dieser einfachen Technik der Zufluß-Voraussage sind geplant.

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La prédiction des principaux apports en Baltique

Résumé On décrit un essai de prévision des apports en Baltique fait récemment, d'une façon officieuse. Cette prédiction était basée sur la théorie suivant laquelle la venue des principaux apports en Baltique est, en grande partie, déterminée par l'advection à une grande échelle du champ des vents de l'Atlantique, plutôt que par la situation météorologique purement locale au-dessus de la Baltique elle-même. La prévision faite en janvier 1972 s'est révélée exacte pour l'apport commençant en avril. On projette de nouveaux essais de cette technique simple de prévision de l'apport.

     

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).     

Les coiffes anti-gel et leurs répercussions sur le développement des ceps

Résumé Lors d'essais sur l'efficacité de coiffes en paille ct en parchemin l'auteur a été frappé de la différence de développement entre les ceps protégés par l'une ou l'autre méthode. Cette constatation l'a amené à rechercher les modifications du climat dans lequel vivaient les plants d'avec l'air ambiant. Il a constaté que sous une coiffe de paille la température était plus haute la nuit mais plus basse le jour qu'à l'air libre. Sous le parchemin c'est l'inverse qui se produit. Ces modifications sont valables quelle que soit la nébulosité, elles ne sont qu'accentuées par ciel clair. Le climat intérieur d'une coiffe de parchemin a la même influence qu'une serre sur le développement des ceps qui sont poussés mais dont les sarments ne sont pas lignifiés. Enfin en cas de gelée printanière le risque de dégats est encore augmenté par suite du fort rayonnement du parchemin.

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Summary Experiments carried out to examine the efficiency of frostprotecting screens of straw and parchment showed striking differences in the development of the protected plants. This brought the author to investigate the microclimate inside and outside such screens. At night the temperature proved to be higher inside strawscreens than outside, whereas, at day-time the surrounding air was warmer than the air below the screen. The reverse was true in the case fo parchment-screens. These differencies of temperature showed always the same sign independently of the nebulosity but they were greatest under clear sky. Thus it is seen that parchment-screens have very much the same influence on the plants as glass-houses under wich the vineplant shoots forth without forming wood. In the case of frost plants protected by parchment are even more exposed to damage than unprotected ones because of the strong radiative power of the parchment.

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Zusammenfassung Bei Versuchen über die Wirksamkeit von Frostschutzschirmen aus Stroh und Pergament ergaben sich auffallende Unterschiede im Wachstum der bedeckten Reben. Deshalb wurde das Mikroklima innerhalb und ausserhalb solchen Frostschutzschirmen genauer untersucht. Dabei zeigte sich, dass unter Strohschirmen nachts eine höhere, tagsüber eine tiefere Temperatur herrscht als in der freien Umgebung; Bei Pergamentschirmen tritt gerade das Umgekehrte ein. Diese Temperatur-unterschiede sind dem Vorzeichen nach bei jedem Bewölkungsgrad gleich, dem Betrage nach am grössten bei heiterem Himmel. Ein Pergamentschrim hat also auf die Pflanze einen ähnlichen Einfluss wie ein Gewächshaus, in welchen Reben austreiben ohne Holz zu bilden. Bei Frost sind pergamentgedeckte Pflanzen wegen der starken Ausstrahlung des Pergaments noch stärker gefährdet als ungedeckte.

     

Hi-Fix—ein neues Hilfsmittel zur Ortsbestimmung in küstennahen Seegebieten

Zusammenfassung Das Hi-Fix-Verfahren ist ein funktechnisches Hilfsmittel zur Ortsbestimmung auf der Grundlage der Hyperbelnavigation, das in küstennahen Seegebieten eingesetzt wird. Es werden das Prinzip, die Technik und die Anwendung dieses Verfahrens behandelt. Über die im praktischen Einsatz gesammelten Erfahrungen, sowie über die Aufgabenstellung für die Auswertung zahlreichen Registriermaterials, das während des Großversuches einiger Bundesbehörden in den Jahren 1964 und 1965 anfiel, wird berichtet. Es soll dabei untersucht werden, welchen Einfluß geophysikalische Größen, wie z. B. die Bodenleitfähigkeit und atmosphärische Störungen (Gewitter) sowie Sekundärstrahlungen von metallischen Gebilden in Empfängernähe auf die Anzeigegenauigkeit der Hi-Fix-Geräte ausüben.

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Hi-Fix — a new tool of position fixing in near-coastal sea areas

Summary Hi-Fix is a new tool of position fixing on the basis of hyperbolic navigation that is used in near-coastal sea areas. Principle, technique, and application of this system are treated. A report is given of the experience gained from field work as well as of the objects of the evaluation of the numerous recordings obtained from a large-scale experiment conducted by several federal agencies in the years 1964 and 1965. The effect of geophysical quantities, such as soil conductivity and atmospherics (thunderstorm) as well as secondary radiation from metallic bodies in the vicinity of the receiver on the indication accuracy of the Hi-Fix devices shall be studied.

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Hi-Fix — un nouveau procédé de localisation en mer à proximité de la côle

Résumé Le procédé Hi-Fix apporte une nouvelle contribution au problème de la localisation; il est basé sur le système hyperbolique et utilisé dans les eaux côtières. Il est rendu compte des expériences réalisées pratiquement ainsi que de la tâche qu'imposait, à quelques autorités fédérales, l'exploitation des nombreuses informations recueillies au cours des essais à grande échelle des années 1964 et 1965. A cette occasion on cherche à mesurer l'influence qu'exercent sur la précision fournie par les appareils Hi-Fix, des grandeurs atmosphériques (orages) ainsi que les rayonnements secondaires de formations métalliques au voisinage du récepteur.

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Nach einem Vortrag, gehalten auf der Meteorologen-Geophysiker-Tagung am 4. 4. 1968 in Hamburg.

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Hi-Fix ist eine Abkürzung für High Accuracy Position Fixing, es wird ebensowenig aufgelöst wie z. B. Radar. Die Redaktion.     

Untersuchungen über die Mächtigkeit von Schlickschichten mit Hilfe des Echographen

Zusammenfassung Es wird über eine Methode zur Feststellung von Schlickmächtigkeiten, von Bodenschichtungen in weichem Boden und zur Ermittlung des Tiefenprofils des harten Untergrundes berichtet. An Hand von Echogrammen und im Vergleich mit Bodenproben wird die Methode diskutiert.

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Investigations into the thickness of mud layers with the aid of ultra sound records

Summary A method is discussed allowing to make investigations into the thickness of mud layers and to ascertain the stratification in soft ground as well as to reveal the relief of the solid substratum of the sea bottom. The method is explained by the aid of ultra sound records which are compared with bottom samples.

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Recherches sur l'épaisseur des couches vaseuses au moyen d'enregistrements d'ondes ultrasonores

Résumé Une méthode est exposée qui permet de déterminer qualitativement l'épaisseur de couches vaseuses, d'explorer la stratification dans des fonds meubles et de découvrir le relief du substratum solide du fond de la mer. Ensuite, cette méthode est illustrée à l'aide d'enregistrements d'ondes ultrasonores qui sont comparés avec des échantillons du fond de la mer.

     

Magnetkompa\ mit Feldstärkeanzeige zur peilungsfreien Kompensierung und Deviationskontrolle

Zusammenfassung Der Kompensierung von Magnetkompassen geht die Bestimmung der Deviation auf einer hinreichenden Zahl von Kursen voraus. Bei der bisher gebräuchlichen Weise wird mit Hilfe optischer Peilungen die Deviation als Unterschied zwischen dem mi\weisenden Kurs und dem am Kompa\ anliegenden Kurs bestimmt. Bei unsichtigem Wetter ist das Verfahren nicht durchführbar. Auch die Deviationskontrolle auf See an Hand astronomischer Peilungen ist häufig durch schlechte Sichtverhältnisse erschwert oder unmöglich.In der vorliegenden Arbeit werden im Prinzip Kompa\systeme dargestellt, die auf Grund von Messungen der magnetischen Feldstärke am Kompa\ort eine Deviationsbestimmung ermöglichen, ohne da\ optische Peilungen erforderlich sind. Ausgegangen wird dabei von der beim Bidlingmaierschen Doppelkompa\ angewandten Tatsache, da\ der Spreizwinkel, den zwei senkrecht übereinander angeordnete gleichartige Rosensysteme miteinander bilden, ein Ma\ für die Stärke des am Ort vorhandenen magnetischen Feldes ist. Auf Grund des engen Zusammenhanges zwischen magnetischer Feldstärke am Kompa\ort und der Deviation des Kompasses kann aus Messungen der Feldstärke die Deviation bestimmt werden. Wenn mittels üblicher Kompensiermittel die Feldstärke auf allen Kursen gleichgemacht wird, verschwindet die Deviation und der Kompa\ ist kompensiert.Um eine für den Bordgebrauch eines solchen Kompasses bequeme Anzeige der Fehlrichtung zu erhalten, müssen geeignete änderungen des Doppelkompasses vorgenommen werden, die in der Arbeit näher beschrieben sind.

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Magnetic compass enabling measurings of the magnetic field intensity for the purpose of adjustment and control of deviation without the necessity of optical bearings

Summary Before magnetic compasses are adjusted, the deviation must be determined for a sufficient number of courses. According to the method applied so far the deviation, i. e. the difference between the magnetic course and the compass course, is determined by means of optical bearings. The method is not practicable in thick weather. The control of deviation at sea by means of astronomical bearings is also frequently difficult or even impossible on account of low visibility.In the present paper, the principles of compass-systems are described which allow to determine deviation on the base of measuring the magnetic field intensity at the compass place without taking optical bearings. Like the double-compass after Bidlingmaier these constructions are based on the fact that the spreading angle which is formed by two equal card systems arranged one vertically above the other is a measure for the intensity of the magnetic field at the compass place. Since there exists a close relation between magnetic field intensity at the compass place and the deviation of the compass, the deviation may be determined by measurings of the magnetic field intensity. When the magnetic field intensity on all courses is equalized by means of ordinary corrector magnets and soft iron correctors, the deviation vanishes, and the compass is adjusted.In order to get a convenient indication of the direction of the magnetic field as necessary for the use of the proposed compass on board ships, suitable modifications must be made to the double-compass. They are described in detail in the present paper.

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Notes sur un compas magnétique muni d'un indicateur d'intensité de champ magnétique pour le réglage du compas sans y prendre de relèvements et pour la détermination de déclination

Résumé Le réglage de compas magnétique est précédé de la détermination de déclination effectuée sur un assez grand nombre de routes. Suivant la méthode en usage jusqu'ici, la détermination de déclination se fait à l'aide de relèvements optiques, c.a.d. on détermine la différence entre la route magnétique et la route au compas. Ce procédé, cependant, n'est pas applicable en cas de mauvaise visibilité. La détermination de déclination effectuée en mer à l'aide de relèvements astronomiques est également souvent entravée ou mÊme rendue impossible si la visibilité est mauvaise.Dans le présent travail, on expose, en principe, des systèmes de compas qui permettent de déterminer la déclination sans prendre des relèvements optiques. Pour ce but, on mesure l'intensité de champ magnétique au lieu d'installation de compas. Analogue au double compas d'après Bidlingmaier, on y procède du fait que l'angle formé par les axes de deux égaux systèmes de roses de compas, installés verticalement l'un au dessus de l'autre, permet de déterminer l'intensité de champ magnétique au lieu d'installation de compas. A cause de la relation intime qui existe entre l'intensité de champ magnétique au lieu de compas et la déclination de compas, on peut dériver la déclination de la mesure de l'intensité de champ magnétique. Quand on égalise, à l'aide de moyens usuels de compensation l'intensité de champ magnétique sur toutes les routes, la déclination disparaÎtra et le réglage du compas sera accompli.Afin d'obtenir une indication convenable de la direction du champ magnétique pour l'usage d'un tel compas à bord, il faut apporter de modifications au double compas. Celles-ci sont précisées aux pages suivantes.

     

Der Brechungsindexgradient für elektromagnetische Wellen (Cm-bis M-Band) in der maritimen Grenzschicht der Atmosphäre

Zusammenfassung Für ein in der Abhandlung von K. Brocks [1955] abgeleitetes Verfahren der Berechnung von Brechungsindex-Profilen unmittelbar über dem Meer werden weitere Hilfsmittel angegeben, insbesondere eine graphische Psychrometertafel (Tafel 8), aus der der Dampfdruck der Luft [in mb] als Funktion der Temperatur des feuchten und trockenen Thermometers entnommen werden kann, und ein Diagramm des Wasserdampfdrucks und des Sättigungsdampfdruckes der Luft sowie der relativen Luftfeuchtigkeit als Funktion der Lufttemperatur (Tafel 9).Es wird ferner ein Kurzverfahren mitgeteilt, das eine schnelle Berechnung des Brechungsindexprofils über dem Meer ermöglicht aus Messungen der Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Wassertemperatur. Hierfür wird ein Diagramm gegeben (Tafel 10), das den BrechungswertN=(n–1) 10^–6 als Funktion der Temperatur des trockenen und des feuchten Thermometers bzw. der Wassertemperatur enthält.

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On the gradient of the refractive index of electro-magnetic waves (centimetre-to metre-waves) in the maritime boundary layer of the atmosphere. 2^nd article

Summary The present paper adds further aids to the method developed by K. Brocks [1955] for the computation of the curves of the refractive index occurring immediately above the sea surface. These aids, before all, consist in a graphical psychrometer plate (plate 8) and a diagramme (plate 9). Plate 8 permits to derive from it the vapour pressure of the air [in mb] as a function of temperature to be read from dry bulb and a wet bulb thermometres. Plate 9 represents the water vapour pressure and the saturation pressure of the air as well as relative humidity of the air as a function of air temperature.Besides, an abbreviated method is discussed permitting a time-saving computation of the curves of the refractive index above sea surface from measurements of air temperature, atmospheric moisture, wind velocity, and water temperature. This computation is carried out with the aid of a diagram (plate 10), giving the refractive valueN=(n–1) 10^–6 as a function of the temperature, measured with a dry bulb and a wet bulb thermometre, or as a function of the water temperature, respectively.

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Sur le gradient de l'indice de réfraction des ondes électromagnétiques (de 0,1 m à 1m), présentes dans la couche limite maritime de l'atmosphère. 2^e article

Résumé Le travail actuel ajoute à la méthode développée par K. Brocks [1955] d'autres moyens pour le calcul des courbures du gradient de l'indice de réfraction se présentant immédiatement au-dessus de la surface de la mer. Ces moyens se composent surtout d'une représentation graphique des valeurs psychométriques (planche 8) et d'un diagramme (planche 9). La planche 8 permet d'en tirer la pression de vapeur de l'air [en mb] en fonction de températures indiquées sur de thermomètres mouillés ou sur de thermomètres secs. La planche 9 montre la pression de vapeur d'eau et la tension de vapeur saturante de l'air ainsi que l'humidité relative de l'air en fonction de la température de l'air.De plus, une méthode abbréviée est présentée qui permet de calculer, sans perdre beaucoup de temps, au moyen des mesures de la température de l'air et de l'eau, de l'humidité de l'air et de la vitesse du vent, la courbure de l'indice de réfraction au-dessus de la mer. Ce calcul se fait à l'aide d'un diagramme (planche 10) qui donne la valeur de réfractionN=(n}-1) 10^–6 en fonction de la température du thermomètre sec et du thermomètre mouillé ou la représente respectivement en fonction de la température de l'eau.

     

Einige Bemerkungen zum Golfstromproblem

Zusammenfassung Im ersten Teil der Arbeit werden die zur Ermittlung der Meeresströmungen benutzten Verfahren nebeneinandergestellt: Das dynamische Verfahren, das aus der Dichteverteilung im Meer die Unterschiede der Stromgeschwindigkeit in vertikaler Richtung zu ermitteln gestattet, das Randwertverfahren, das mit der Schubspannung des Windes arbeitet und den windbedingten Volumentransport liefert und endlich die Rossbysche Freistrahltheorie. Die vergleichende Betrachtung lehrt, daß zwischen den genannten Methoden keine grundsätzlichen Widersprüche bestehen, sondern daß diese einander ergänzen und vervollständigen.Neuere amerikanische Beobachtungen haben einen Einblick in die Feinstruktur des Golfstroms gewährt; besonders bemerkenswert sind die scharfe seitliche Begrenzung über Hunderte von Kilometern und die Aufgliederung in einzelne Arme; es werden einfache Modelle betrachtet, die den Mechanismus dieser Vorgänge veranschaulichen. Bemerkenswert ist, daß bei diesen Betrachtungen die Vertikalkomponente der Stromgeschwindigkeit eine besondere Rolle spielt.

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Some remarks on the problem of the Gulf Stream

Summary In the first part of the paper, the methods applied to the study of ocean currents are compared with each other, viz. the dynamical method allowing to derive the vertical differences in current velocity from the density distribution, the method of the boundary values basing on the shearing stress of the wind and giving the volume transport caused by the wind, and finally the jet stream theory by Rossby. A comparison shows that these three methods are not absolutely contradictory to each other but that, on the contrary, they have a complementary character.Recent American observations have given an insight into the microstructure of the Gulf Stream; among the results, its cleanly cut lateral limitation over hundreds of kilometers and its subdivision into several single branches deserve particular attention; in order to illustrate the mechanism of these processes, simple models are considered. It may be mentioned as a remarkable feature that the vertical component of the current velocity plays a particular part in these considerations.

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Quelques notes sur le problème du courant du golfe

Résumé Dans la première partie de ce travail, les procédés appliqués à l'étude des courants de mer sont comparés entre eux; il s' agit ici de la méthode dynamique qui permet de dériver de la distribution de la densité les différences verticales des vitesses des courants; de la méthode des valeurs limites qui tient compte de la tension de torsion du vent et donne le transport de volume dû au vent et, enfin, de la théorie du rayon de jet (du jet stream) par Rossby. La comparaison montre que ces méthodes ne sont point contradictoires mais plutôt complémentaires les unes aux autres.Les observations effectuées récemment par les Américains ont éclairci la microstructure du courant du golfe; les résultats les plus remarquables en sont sa limitation latérale qui est nettement marquée sur quelques centaines de kilomètres et le fait que le courant se divise en plusieurs branches individuelles; pour démontrer le mécanisme de ces phénomènes quelques simples modèles sont considérés. Il est remarquable que la composante verticale de la vitesse du courant joue un rôle particulier dans ces considérations.