Zum Problem der „Dynamischen Bezugsfläche“, insbesondere im Golfstromgebiet

Zusammenfassung In der Ozeanographie ist cs üblich, als dynamische Bezugsfläche eine Nullfläche zu wählen, d. h. eine Fläche im baroklinen Ozean, in der die Geschwindigkeit der Strömung verschwindet. Die Kenntnis dieser Tiefe, also der Untergrenze des Strömungssystems, ist nicht nur eine Voraussetzung für die Berechnung absoluter Strömungen nach der klassischen Methode, sondern auch wichtig für eine Analyse der Dynamik ozeanischer Zirkulationsvorgänge.Bei der theoretischen Behandlung cines vertikal und horizontal geschichteten Ozeans mit Hilfe der vertikal integrierten Bewegungsgleichungen treten Glieder auf, die eine Kenntnis der Tiefenlage des Strömungssystems voraussetzen. Nur im Falle sehr spezieller Bedingungen oder einer konstanten Tiefe des Zirkulationssystems verschwinden die von der Untergrenze abhängigen Glieder.In der vorliegenden Arbeit wird an einem einfachen Modell der Einfluß einer variablen Tiefe der Untergrenze des Strömungssystems auf den horizontalen Massentransport diskutiert. Ein interessantes Beispiel bietet das Stromsystem an der Ostküste von Nordamerika, wo das Feld des Golfstromes einem äquivalent-barotropen System zuzustreben scheint. Ein solches Feld erfordert einen starken Abfall der Untergrenze der Strömung von der linken zur rechten Flanke, d. h. vom Kontinentalschelf zur Sargassosee. Die so geforderte Nullfläche stimmt gut mit der nach der D efantschen Methode bestimmten überein.

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On the problem of the dynamical reference surface with special consideration of the Gulf Stream

Summary It has become a customary practice in oceanography to choose as a dynamical reference surface a zerolevel, that is, a surface in the barocline ocean where the current velocities vanish. The knowledge of the depth of such a surface, or of the lower boundary of the current system, is not only required for computing absolute currents according to the classical method, but it is also important for an analysis of the dynamics of the oceanic circulation.When dealing theoretically with a stratified ocean by means of the vertically integrated equations of motion, additional terms appear in the basic equations which depend on the depth of the lower boundary of the current system. The terms which depend on the variable depth of this lower boundary would disappear only in the case of very special conditions or of a constant depth of the circulation.The present paper discusses a simple model which shows the effect of a variable depth of the lower boundary of the current system on the horizontal mass transport. An interesting example is offered by the currents off the east coast of North America, where the current field of the Gulf Stream seems to approach an equivalent-barotropic system. Such a field requires a strong slope of the lower boundary of the current, that is, of the zero level, from the left to the right hand border, or from the continental shelf towards the Sargasso Sea. This zero level as requir ed theoretically for stationary currents agrees well with the level of no motion as determined by the method of A. Defant.

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Sur le problème d'une «surface de référence dynamique» discuté en considération spéciale de la région du courant du Golfe

Résumé Les océanographes ont pris l'habitude de choisir comme «surface de référence dynamique» un «niveau de zéro», c. a. d. une surface dans l'océan barocline où la vitesse devient nulle. La connaissance de la situation en profondeur d'une surface, donc, la limite inférieure du système de courants est non seulement indispensable au calcul des courants absolus d'après la méthode classique mais aussi importante à l'analyse de la dynamique de la circulation océanique.Si l'on étudie théoriquement un océan stratifié en se servant des équations de mouvements verticalement intégrées, on rencontre dans les équations fondamentales des termes additionnels qui dépendent de la limite inférieure du système de courants. Ces termes qui dépendent de la profondeur variable de cette limite inférieure disparaîtront seulement en cas de conditions très spéciales ou de présence d'une profondeur constante du système de circulation.Le travail actuel discute à l'aide d'un exemple simple l'influence qu'une profondeur variable de la limite inférieure du système de courants exersc sur le transport horizontal de masse. Le système de courants devant la côte orientale de l'Amérique du Nord où le champ du courant de Golfe semble s'approcher d'un système équivalent-barotrope en offre un exemple intéressant. Un tel champ nécessite une forte inclinaison de la limite inférieure du courant, c. a. d. une inclinaison allant du bord gauche au bord droit du niveau de zéro ou du plateau continental jusqu'à la mer des Sargasses. Ce niveau de zéro, comme il est théoriquement dérivé en cas des courants stationnaires, est en bon accord avec le niveau sans mouvement déterminé d'après la méthode de Defant.

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

Distribution and activity of petroleum hydrocarbon degrading bacteria in the North Sea and Baltic Sea

Summary Data were collected in 1988 and 1989 on the distribution and activity of petroleum hydrocarbon degrading bacteria in the North Sea and Baltic Sea. Crude oil degrading bacteria and the number of bacteria which in particular degrade naphthalene were quantified using a modified dilution method (MPN). Crude oil degrading bacteria were present in all of about 100 water samples, with as many as 10³ ml^–1 in some samples. Numbers of naphthalene degrading bacteria were at least tenfold lower. There is obviously a greater connection between this bacteria group and petroleum hydrocarbon (PHC) contamination than between the more nonspecific group of crude oil degrading bacteria and PHC contamination. Data from the North Sea show an extremely high abundance of hydrocarbon degrading bacteria, even in winter, while in the southern Baltic Sea low numbers of bacteria were found and slower crude oil degradation was observed.

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Verteilung und Aktivität von erdölkohlenwasserstoffabbauenden Bakterien in Nord- und Ostsee

Zusammenfassung 1988 und 1989 wurden Daten über Verteilung und Aktivität von erdölkohlenwasserstoffabbauenden Bakterien in Nord- und Ostsee gesammelt. Rohölabbauende Bakterien und die Zahl von Bakterien, die insbesondere Naphthalen abbauen, wurden mit einer modifizierten Lösungsmethode (MPN) bestimmt. Rohölabbauende Bakterien wurden in allen ca. 100 Wasserproben nachgewiesen; in einigen Proben mit nicht weniger als 10³/ml. Die Zahl der naphthalenabbauenden Bakterien war mindestens um den Faktor 10 kleiner. Ein stärkerer Zusammenhang zwischen dieser Bakteriengruppe und der Belastung des Meerwassers durch Erdöl-Kohlenwasserstoffe als zwischen der eher unspezifischen Gruppe der rohölabbauenden Bakterien und dieser Belastung ist wahrscheinlich. Daten aus der Nordsee zeigen, selbst im Winter, eine sehr hohe Zahl von kohlenwasserstoffabbauenden Bakterien, während in der südlichen Ostsee eine niedrigere Anzahl von Bakterien bestimmt und ein langsamerer Rohölabbau beobachtet wurde.

     

Die geodynamische Entwicklung der Thiersee- und der Karwendelmulde (Nördliche Kalkalpen)

Zusammenfassung Die Thiersee- und die Karwendelmulde in den Nördlichen Kalkalpen sind als zwei getrennte, E-W-verlaufende Synklinen entwickelt. Ihre Länge zwischen Kufstein und Mittenwald beträgt über 70 km.Systematische geologische Aufnahmen — Kartierung, Stratigraphie, Sedimentologie und Gefügekunde — ergaben, daß die Thierseemuide im Raum von Achenkirch nicht — wie früher vermutet wurde — in die Karwendelmulde umbiegt. Die Auswertung von mehr als 45 000 Gefügemessungen mit Hilfe eines EDV-Programms bewies vielmehr, daß Thierseemuide und Karwendelmulde zwei parallele, unabhängige Strukturen sind, die durch die komplizierte tektonische Zone von Achenkirch getrennt werden.Die paläogeographische Entwicklung und der Ablauf der Bewegungen werden im Überblick skizziert.

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Systematic geological survey showed that the Thiersee and Karwendel synclines in the Northern Calcareous Alps are two parallel structures, separated by a slightly folded intersection. The synclines do not turn into each other, as was presumed by earlier workers.The tectonic situation in the area of Achenkirch was cleared by evaluation of more than 45,000 field texture data by a computer program. Mapping as well as stratigraphical and sedimentological analysis supports the tectonic model. The paleogeographic development and tectonic history are briefly described.

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Résumé Les dépressions du «Thiersee» et du «Karwendel», dans les Alpes calcaires du Nord, sont deux synclinaux indépendants de direction Est-Ouest. Elles font 70 km de long entre Kufstein et Mittenwald.Des relevés géologiques systématiques — levés géologiques, stratigraphie, sédimentologie et structurologie — démontrèrent que, dans la région d'Achenkirch, la dépression du «Thiersee» ne contourne pas la dépression du «Karwendel» (comme on l'a longtemps supposé!). L'exploitation par ordinateur de plus de 45.000 mesures structurales révéla au contraire, que ces dépressions sont deux structures parallèles et indépendantes, séparées par la zone tectonique complexe d'Achenkirch.Le développement paléogéographique et le déroulement des mouvements font l'objet d'une vue d'ensemble.

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, . 70 . , - , , — , , . EDV 45 000 , , . .

     

Coexisting Ca-poor pyroxenes in the Main Zone of the Bushveld Complex

Electron microprobe analyses of Ca-poor pyroxenes in gabbroic rocks of the Main Zone of the Bushveld Complex reveal that inverted pigeonites have lower Mg/Fe ratios than coexisting hypersthenes. Textural relationships, however, indicate that the two Ca-poor pyroxenes did not crystallize simultaneously from the magma. Early pigeonite reacted with the magma to form hypersthene and the difference in the Mg/Fe ratio of these two pyroxenes reflects the difference of this ratio between early pigeonite and the magma at the time of reaction. Some of the grains of early pigeonite, now inverted to hypersthene, evidently escaped this reaction with the magma. Bulk compositions of pyroxenes intermediate between that of pigeonite and hypersthene are postulated on the grounds of varying amounts of exsolved augite in the hypersthene which has originated from pigeonite by reaction with magma.