Einfluß stabilisierender Kräfte auf die Turbulenz

Zusammenfassung

An heiteren Sommerabenden kann man leicht die Beobachtung machen, daß durch eine Temperaturschichtung, wie sie durch die abendliche Ausstrahlung und die dadurch hervorgerufene Abkühlung der bodennahen Luftschichten eintritt, plötzlich die Turbulenz des Windes aufhört und z. B. die Rauchfahne eines Kartoffelfeuers als wagrechter Streifen ohne jede Bildung wolkenartiger Formen dahinzieht. Dies kann nur so gedeutet werden, daß die warme Luft auf der unter ihr befindlichen kalten Luft laminar dahingleitet. Das Auftreten ausgeprägter Sprungschichten in der freien Atmosphäre, wo eine warme Luftmasse über einer kalten dahinströmt, ohne sich merklich zu vermischen, gehört in dieselbe Erscheinungsgruppe, ferner auch das Dahinströmen von Süßwasser über Salzwasser, das besonders in den Polarmeeren beobachtet wird. Die umgekehrte Erscheinung ist die, daß bei Erwärmung des Bodens und der angrenzenden untersten Luft- oder Wasserschichten die Turbulenz durch die Konvektionsbewegungen infolge der Gewichtsunterschiede vermehrt wird. Im ersten Fall finden wir somit den „Austausch” und also auch die Reibung der strömenden Luft- oder Wassermasse verringert, im zweiten Fall vermehrt. Da diese Fragestellungen in naher Beziehung zu unserem Göttinger Forschungsprogramm über die ausgebildete Turbulenz stehen, über das ich auf dem Züricher Mechanik-Kongreß 1926¹ berichtet habe, bin ich einer Anregung von Herrn Wilhelm Schmidt in Wien, Versuche über diesen Gegenstand zu unternehmen, gerne nachgekommen.