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Transfergeschwindigkeit

Da die Transportgleichung (4.1) linear in der Konzentration ist, lassen sich ihre Lösungen skalieren. Für eine bestimmte Konzentrationsdifferenz zwischen zwei verschiedenen Punkten stellt sich ein Flu\3 ein, der die Konzentrationsdifferenz abbaut. Wird die Konzentrationsdifferenz verdoppelt, so mu\3 der Flu\3 gleicherma\3en auf das Doppelte ansteigen, um die gleiche zeitliche Änderung tex2html_wrap_inline14164 hervorzurufen. Für die Wasseroberfläche lä\3t sich damit die sogenannte Transfergeschwindigkeit k
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definieren, die den Flu\3 j über die Grenzschicht der Wasseroberfläche mit der Differenz zwischen der Konzentration tex2html_wrap_inline14170 der obersten Wasserschicht und der Konzentration tex2html_wrap_inline14172 des gut durchmischten Wasserkörpers (engl. bulk) in einer bestimmten Tiefe verknüpft. Sie repräsentiert anschaulich die Geschwindigkeit, mit der ein Stoff an der Wasseroberfläche durch eine Wasserschicht der Dicke der Grenzschicht transportiert wird.

Die Transfergeschwindigkeit stellt eine gemittelte Grö\3e für den Stofftransport dar. Aus ihr lä\3t sich abschätzen, wie schnell ein Tracer in den Wasserkörper transportiert wird. Sie lä\3t jedoch keine Aussage über den tatsächlichen Mechanismus des Transportes, insbesondere der Struktur der Turbulenz zu. Als Me\3grö\3e kommt ihr jedoch eine gro\3e Bedeutung zu, da sie die mittlere Geschwindigkeit des Austausches klimarelevanter Gase beschreibt. In Abschnitt 4.6.2 wird beschrieben, wie die im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Infrarottechnik eine Möglichkeit liefert, k auf dem Ozean zu messen. Die Zeitauflösung beträgt dabei wenige Minuten und bietet dadurch erstmals die Möglichkeit, den Einflu\3 von Wetterbedingungen, Oberflächenbeschaffenheit und Wellenfeld auf den Gasaustausch zu parametrisieren.



Horst Haussecker
Tue Jan 14 19:32:36 MET 1997