ISSN:
1616-7228
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Geosciences
,
Physics
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung (1) Die Transportdauer des Elbwassers im Nordfriesischen Küstenwasser von der Elbmündung bis ins äußere Nordsylter Wattenmeer wurde untersucht anhand eines starken Elbe-Hochwassers (Januar 1975). Durch die Zeitverschiebung der maximalen Salzgehaltserniedrigung beim Feuerschiff „Elbe 1” vor der Elbmündung und der vor List läßt sich eine Transportdauer von einem Monat nachweisen. Das entspricht einer mittleren Reststromgeschwindigkeit von 4,8 cm/s unter der Bedingung von Winden aus SSW mit einer mittleren Geschwindigkeit von 10,8 m/s und unter der Annahme, daß Elbwasser auf dem kürzesten Weg zum Nordsylter Wattenmeer transportiert wird. (2) Unter Berücksichtigung dieser Transportzeit wird die quantitative Beziehung des Salzgehalts vor List (Y) (dreijährige Zeitreihenmessung) zur Abflußmenge der Elbe (X1) (im Vormonat) sowie zum lokalen Süßwasserüberschuß (X 2) errechnet. Es läßt sich zeigen, daß die multiple lineare RegressionsfunktionY=a+b1X1+b2X2 diese Abhängigkeit optimal und hochsignifikant (p=0,001) beschreibt. Der partielle Korrelationskoeffizientb 2 erweist sich als eine Größenordnung höher alsb 1; 10 m3/s lokales Süßwasser erniedrigen den Salzgehalt vor List um 0,2443‰, 10m3/s Elbwasser hingegen um 0,0275‰. Ohne diese Süßwasserquellen errechnet sich ein mittlerer Salzgehalt von 31,92‰ vor List. (3) Da die Elbe aber im Mittel des Untersuchungszeitraumes 52mal mehr Süßwasser einbringt als die lokalen Süßwasserquellen im Wattenmeer (26mal mehr im Winter — November bis April), erniedrigt das Elbwasser den Salzgehalt im Nordsylter Wattenmeer absolut sechsmal stärker (dreimal stärker im Winter) als der lokale Süßwasserüberschuß. Dieser dominierende Einfluß des Elbwassers im 130 km nördlich gelegenen Nordsylter Wattenmeer muß große ökologische Bedeutung haben, da die gelösten und feinpartikulären Substanzen aus dem Elbwasser (zumindest die „konservativen” Bestandteile) in gleicher Proportion ins Nordsylter Wattenmeer gelangen werden, wie sich mit Hilfe des Salzgehalts errechnete.
Abstract:
Résumé (1) Le temps mis par les eaux de l'Elbe, mélangées avec les eaux côtières de la Frise du Nord, pour aller de l'estuaire à la waddenzee extérieure de Sylt (mer de Sylt) a été étudié en utilisant les crues de l'Elbe (janvier 1975). Le laps de temps séparant le minimum de salinité observé au Bateau-feu „Elbe 1”, au large de l'estuaire de l'Elbe et le minimum observé au large de List (mer de Sylt) est d'un mois. Ce qui équivaut à une vitesse de courant moyen résiduel de 4,8 cm/s, par vent du SSW de vitesse moyenne 10,8 m/s et en admettant que les eaux de l'Elbe empruntent le chemin le plus court vers le nord. (2) Prenant en compte ce temps de déplacement, on établit une relation quantitative entre, d'une part la salinité observée à la hauteur de List (sur 3 années) et, d'autre part, le flux des eaux de l'Elbe (du mois précédent) et l'apport local d'eau douce. On a pu montrer que cette relation se ramène de façon satisfaisante à une régression linéaire:Y=a+b1X1+b2X2 oùY est la salinité à List,X1 le flux de l'Elbe etX2 l'apport local d'eau douce. (Les coefficients de correlation sont stables à 0,1%.) Le coefficient de régression partielleb2 dans cette équation est d'un ordre de grandeur supérieur àb1. Un apport de 10 m3/s d'eau douce locale provoquerait une diminution de salinité à la hauteur de List de 0,2443‰. Tandis que le même apport d'eau provenant de l'Elbe la ferait diminuer de 0,0275‰. Sans l'influence de ces apports d'eau douce, on trouverait à hauteur de List, une salinité moyenne de 31,92‰. (3) Pendant la durée de l'expérimentation, l'apport d'eau douce de l'Elbe fut 52 fois plus élevé que l'apport local (26 fois plus en hiver, de novembre à avril); en valuer absolue, les eaux de l'Elbe provoquèrent donc une diminution de salinité dans la mer de Sylt 6 fois supérieure à celle due à l'apport local d'eau douce (3 fois plus en hiver). L'influence dominante des eaux de l'Elbe sur la mer de Sylt, située à 130 km au nord de l'estuaire, doit avoir une importance considérable du point de vue écologique. En effet, les fines particules en suspension provenant du fleuve (au moins les composants non dégradables) doivent être transportées vers la mer de Sylt suivant les lois analogues à celles reconnues pour le défaut de salinité.
Notes:
Summary (1) The transportation period of Elbe river water, admixed with the North Frisian coastal water, from the estuary to the outer Wadden Sea of Sylt was investigated using Elbe river floods (January, 1975). The time difference between maximum salinity decrease at light-vessel “Elbe 1” off the Elbe estuary and that off List (Wadden Sea of Sylt) is one month. This is equivalent to a mean residual current velocity of 4.8 cm/s, under the condition of winds from SSW with an average speed of 10.8 m/s, and assuming that the Elbe water travels the shortest way north. (2) Taking this transportation period into consideration, the quantitative relationship between the salinity off List (Y) (from 3 years' measurements) and both Elbe water discharge volumes (X1) (of the previous month) and local freshwater surplus (X2) was calculated. It could be shown that the multiple linear regression funktionY=a+b1X1+b2X2 describes the relationship optimally (multiple and partial correlation coefficients significant at the 0.1% level). The partial regression coefficientb2 of this equation is by one order of magnitude higher thanb1; 10 m3/s of local freshwater surplus would decrease the salinity off List to 0.2443‰, whereas 10 m3/s of Elbe water would decrease it to 0.0275‰. Without the influence of these freshwater sources a mean salinity of 31.92‰ would be found off List. (3) Since the Elbe river discharged 52 times more freshwater during the investigation period than the local freshwater input (26 times more in winter — November to April), the Elbe water would decrease the salinity in the Wadden Sea of Sylt sixfold more in absolute terms (threefold more in winter) than the local freshwater surplus. This dominant influence of the Elbe water on the Wadden Sea of Sylt, situated 130 km north of the Elbe estuary, must have considerable ecological significance, since dissolved and finely suspended particulate matter from the Elbe river (at least the “conservative” components) will be carried to the Wadden Sea of Sylt at the same rate as follows from the calculations using salinity.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02224747
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