Eine lineare Theorie des stationären Auftriebs im stetig geschichteten Meer

Zusammenfassung

Eine Theorie von K. Hidaka [1954] des stationären küstennahen Auftriebs im homogenen Meer wird für den Fall des stetig geschichteten Meeres mit konstanter Väisälä-Frequenz erweitert. Für verschiedene Windfelder werden die Stromfunktion und die Dichteverteilung in einem küstensenkrechten Schnitt berechnet. Es ergibt sich, daß die Art der Zirkulation wesentlich von der Form des Windfeldes abhängt, während die Windstärke nur die Zirkulationsintensität beeinflußt. Die auftriebstiefe ist dabei der Wurzel aus der Väisälä-Frequenz umgekehrt proportional; im homogenen Fall wächst sie über alle Grenzen. Die Dichteverteilung ist bei gleicher Zirkulation stark von der Diffusion und bei konstanter Diffusion von der Windstärke abhängig. Zu verschiedenen Zirkulationstypen gehörende Dichteverteilungen unterscheiden sich nur wenig, voneinander. Daraus folgt, daß man aus einer beobachteten Dichteverteilung nichts über die Auftriebstiefe und sehr wenig über die Zirkulation aussagen kann.

Summary

A theory of K. Hidaka [1954] on stationary coastal upwelling in a homogeneous ocean is extended to the case of a continuously stratified sea with constant Brunt-Väisälä-frequency. Stream function and density distribution are computed in a section normal to the coast for different wind fields. It is shown that the type of circulation depends essentially on the form of the wind field, wind speed influencing circulation intensity only. The depth of upwelling is inversely proportional to the square root of Brunt-Väisälä-frequency, tending towards infinity in the homogeneous case. For the same circulation, the density distribution depends strongly on diffusion and, for constant diffusion, on wind speed. Density distributions of different circulation types are very similar. Hence, from an observed density distribution, nothing can be said about the depth of upwelling and very little about the circulation.

Résumé

On se propose ici l'extension d'une théorie de «coastal upwelling» stationnaire de K. Hidaka [1954] au cas d'un océan stratifié de façon continue, la fréquence de Väisälä étant constante. La fonction de courant et la distribution de la densité sont élaborées pour divers champs de vent, dans une section normale à la côte. Le résultat montre que le type de circulation dépend essentiellement de la distribution du vent, tandis que la vitesse du vent n'a d'influence que sur son intensité. La profondeur d'«upwelling» est inversement proportionnelle à la fréquence de Väisälä, et tendant vers l'infini dans le cas homogène. Pour une même circulation, la distribution de la densité dépend fortement de la diffusion et, pour une diffusion constante, de la vitesse du vent. Les distributions de la densité appartenant à des types différents de circulation ne se distinguent guère les unes des autres. On en déduit que d'une distribution de la densité observée, on ne peut rien dire sur la profondeur d'«upwelling» et très peu seulement sur la circulation.