Heft 37

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104 Abschluß des Beitrags: Januar 1974 Anschrift des Verfassers: G. SAGER E.eiträge zur Meereskunde <strong>Heft</strong> <strong>37</strong> rs.105-110\ Berlin_1976 Dr. habil. G. SAGER / Institut für Meereskunde der AdW der DDR DDR·253 Rostock-Warnemünde Einige ErgebnIsse von Untersuchungen zur turbulenten Diffusion mit Driftbojen in küstennahen Gewässern Von HANs-JÜRGEN BROSIN Zusammenfassung: Die E rgebnisse von Diffusionsuntersuchungen in der südlichen Ostsee für Küstenabstände zwischen 0,2 - 20 km werden diskutiert. Mit Hilfe des Diffusionsansatzes von RICHARDSON werden horizontale Diffusionskoeffizienten berechnet. Die erfaßten Maßstabsbereiche liegen zwischen 10 3 und 10 5 cm, die Diffusionskoeffizienten F(I) zwischen 0,7 und 406.10 2 cm 2 /s. Die Diffusionskoeffizienten nehmen mit anwachsenden Küstenabständen und Erscheinungsmaßstäben zu. Für die Maßstabsabhängigkeit ergibt sich ein Exponentialgesetz mit Exponenten zwischen 0,46 und 0,81. Die Ergebnisse werden mit den Resultaten anderer Versuche verglichen. ~. Im Zusammenhang mit Untersuchungen zur horizontalen turbulenten Diffusion im Meer erhebt sich auch die Frage nach der Abhängigkeit der horizontalen Diffusionskoeffizienten vom Maßstab des jeweils untersuchten Vorgangs. Dieses Problem spielt sowohl für Grundlagenuntersuchungen eine Rolle als auch ffu praktische Belange im Hinblick auf die Einleitung von Abstoffen in den marinen Le bensra um. Neben anderen Methoden (z. B. Ausbreitung von Farbstoffen, radioaktiven Tracern oder natürlichen Indikatoren) können Diffusionskoeffizienten auch mit Hilfe von diskreten Teilchen (z. B. Driftbojen) bestimmt werden, die sich in einem t urbulenten Strömungsfeld ausbreiten. Ungeachtet einiger Beschränkungen wird auch diese Methode häufig bei der Untersuchung von Diffusionsvorgängen angewendet. Nahezu alle Experimente dieser Art beruhen auf der Diffusionsgleichung von RICHARDsoN (1926). I st l der Abstand zweier Teilchen, so wird festgelegt , daß q(l) dl die Anzahl der Teilchenpaare darstellt, die einen zwischen l und l + dlliegenden Abstand voneinander haben. q(l) wird dabei als sogenannte Nachbarschaftskonzentration ("neighbour concentration") bezeichnet. (Sie ist nicht gleichbedeutend mit der Konzentrat,ion einer diffundierenden Substanz). Stellt man q(l) als Funktion der gegenseitigen Teilchenabstände dar, so erhält man die Gleichung der " neighbour diffusion"). Sq a [ ,a q ] St = al F(l) az , Cl) F(l) = Koeffizient der "neighbour diffusion" t = Zeit
106 H.-J. BROSIN F(l) kann direkt aus Beobachtungen ' der Ausbreitung von diskreten Teilchen b estimmt und zur Charakterisierung horizontaler Scheindiffusionsvorgänge verwendet werden. Unter der Voraussetzung, daß II - lo
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