ALBERT

Description: Ausgehend von Strömungsmessungen in der Nähe des Gotland-Tiefs bei φ = 57°20'N, λ = 20°3'E vom 6.9. - 12.9.1967 werden die Veränderungen im zeitlichen Ablauf und vertikalen Aufbau des Strömungsfeldes untersucht. Mit Hilfe der Registrierungen von 5 RICHARDSON-Strommessern, die getrennt vom Schiff in einem eigenen Verankerungssystem in den Tiefen 18 m, 43 m, 94.5 m, 144.5 m und 205 m senkrecht übereinander ausgelegt waren, ergibt sich folgendes Bild über die Veränderlichkeit der Strömung im Periodenbereich zwischen 4 Minuten und 15 Stunden: In allen Tiefen bildet eine langperiodische Schwingung der Periode von etwa 13,5 h, die unterhalb der örtlich gegebenen Trägheitsperiode von 14 h 13 min liegt, den beherrschenden Teil der Veränderlichkeit. Die Amplituden nehmen von einem Wert von 20 cm/sec in Oberflächennähe auf etwa 2 cm/sec in mittleren Tiefen ab und vergrößern sich in Bodennähe wieder auf einen Wert von 4-5 cm/sec. In vertikaler Richtung treten auf kurzer Distanz verhältnismäßig hohe Phasendifferenzen im Bewegungsablauf auf. So ist z.B. auf 60 m Tiefendifferenz zwischen 144.5 m und 205 m eine Phasenverschiebung von nahezu 180° über den gesamten Beobachtungszeitraum gegeben. Einen erheblichen Einfluß hat neben der langperiodischen Variation die kurzperiodische innere Unruhe. Mit maximalen Amplituden von 2 - 3 cm/sec sind kurzperiodische Schwingungen im Periodenbereich zwischen 6 min und etwa 1 h in der Deckschicht und in mittleren Tiefen am stärksten ausgebildet. Zeiträume erhöhter Intensität werden wiederholt für mehrere Stunden unterbrochen, in denen die Aktivität kurzperiodischer Bewegungen vermindert ist. Die Spektralanalyse der Meßreihen führt zu dem Ergebnis, daß die kurzperiodischen internen Schwingungen häufig in einer 100 m mächtigen Schicht, gemessen von der Oberfläche ab, zusammenhängend ablaufen und daß in mehreren Einzelfällen die gesamte Wassersäule in die Bewegungen einbezogen ist. In einer theoretischen Betrachtung über die Entstehung und die horizontalen Ausdehnungen der beobachteten Wellenbewegungen zeigt sich, daß die kurzperiodische Unruhe im Gotland-Becken Wellenlängen zwischen etwa 100 m und mehreren Kilometern aufweist und durch kurze Zeit andauernde Kräftefelder von entsprechender horizontaler Ausdehnung erzeugt werden kann. Die Ursachen sind in Inhomogenitäten im mittleren Strömungsfeld und entsprechend kleinräumigen Druck- oder Windschwankungen der Atmosphäre in Oberflächennähe zu suchen. Für die langperiodischen Bewegungen ergibt sich eine wesentlich größere Ausdehnung. Die Erzeugung und Verbreitung der Störungen setzt ein Kraftefeld von 50 km und größeren Werten an horinzontaler Erstreckung voraus. Die Bewegungen erfassen somit sämtliche Teile der Gotlandsee fast gleichzeitig. Die Dauer der Anregung kann sich auf wenige Stunden beschränken und läßt sich in direkten Zusammenhang mit Starkwindfeldern über der zentralen Ostsee bringen. Die Häufigkeit stürmischer Wetterbedingungen über der Ostsee hat zur Folge, daß die langperiodische Veränderlichkeit der Schichtung und Strömungsverteilung im Gotland-Becken nur selten auf verschwindend kleine Werte abklingt.