Statistik der meereswellen in der Nordsee

Einzelveroffentlichungen

Nr. 17

Statistik der Meereswellen in der Nordsee

(auf Grund von Beobachtungen

der Bordwefterwarten des Deutschen Wetterdienstes)

In der Abteilung Maritime Meteorologie

bearbeitet von 0. Petri

Hamburg

1958

Bibliotheek van de

Onderafdeling der_{Scheepsbouwkunde}

Technische Hogeschool, Delft

Deutscher Wetterdienst

SE EWETTE RAMT

VORWORT

Das Seewetteramt hat in semen Einzelveroffentlichungen Nr.

1 und 6

versucht,

eine Statistik der Meereswellen im Nordatlantik auf Grund der

Beobachtungen

der. Ozean-Wetterschiffe

zu geben.

Daran schloB

sich in

Nr. 8

eine

statistische

Zusammenfassung

der

Wellenbeobachtungen der

deutschen

Nordsee-Feuerschiffe,

die somit

die Seegangsverhaltnisse in

der sildlichen Nordsee beschreibt.

Es fehlte bisher

ncich eine Ihnliche

Darstellung fiir die gesamte Nordsee.

Es 1st nicht lOicht,

diese Lucke zu schliessen, da wir. - abgesehen

von den

kiistennahen

Feuerschiffen - Uber

keine festen

Wetterbeobach-tungsstationen,

wie etwa Wetterschiffe es sind, in der Nordsee verfUgen

und auch Wetterbeobachtungen solcher Schiffe,

die die Nordsee

durchfah-ren, verhaltnismiissig spkirlich eingehen.

In den

film

Fischereischutz

und

Fischereiforschung

eingesetzten

Schiffen des

Bundesernahrungsministeriums

_{besitzen wir jedoch seit dem}

Jahre 1950 Fahrzeuge,

die hdufig in der Nordsee tätig und ausserdem mit

Bordwetterwarten ausgestattet sind. Es sind die Schiffe

Fischereischutzboot "Meerkatze"

(seit Mai

1950)

Fischereiforschungsschiff "Anton Dohrn" (seit Febr. 1955)

Fischereischutzboot "Poseidon"

(seit Nov-.

.1957)

Sie haben

bisher rund

100 Fahrten in Nordsee und Nordmeer unternommen.

Das auf ihnen tatige Personal des Seewetteramtes stellt in dreistiindigem

Abstand ausfUhrliche Wetterbeobachtungen an,

die unter anderem auch den

Seegang enthalten.

Ein Teil

dieses Materials

liegt der

nachfolgenden

Ausarbeitung zugrunde.

Es 1st verstandlich,

dass die Beobachtungen

von wenigen

Schiffen

aus wenigen

Jahren nicht ausreichen,

um die Seegangsverhaltnisse eines

so betrdchtlichen Seegebietes,

wie die Nordsee es ist, statistisch

erste Anhaltspunkte ilber die Dimensionen der Meereswellen in der Nordsee und ihre HAufigkeit zu gewinnen. Dieser Versuch wurde unternommen, um den am Seegang interessierten Stellen der Seesohiffahrt, der Hochseefi-scherei und des Schiffbaus wenigstens vorldufige statistische Unterlagen zur.VerfUgung zu stellen.

Die Bearbeitung wurde durchgefiihrt von Herrn Regierungsinspektor

0. Petri, Sachbearbeiter im Dezernat "Fachmeteorologische Arbeiten auf See" der Abt. Maritime Meteorologie des Seewetteramtes.. Entsprechend

ih-rer Beobachtungsgrundlage ist diese Arbeit-- als Fortsetzung der in der 'Eitzelveroffentlichung Nr 12 angekUndigtei Reihe von Berichten aus dem

Erfahrungsbereich der Bordwetterwarten anzusehen.

Hamburg, den 10. April 1958

Dr. 11.U. Roll

. Leiter der Abt.Maritime Meteorologie

3

-INHALTSVERZEICHNIS

Seite

1.

DIE BEOBACHTUNGEN, IHRE VERARBEITUNG UND DARSTELLUNG ₄

1.1

Art der Beobachtungen

4

1.2

Zeitliche und rdumliche Verteilung der Beobachtungen

₄

1.3

Die Verarbeitung der Beobachtungen

₅

1.4

Die Form der Darstellung der Ergebnisse

₅

2,

DARSTELLUNG DER STATISTISCHEN ERGEBNISSE FUR DIE GESAMTE NORDSEE

2.1

Wellengrossen ohne BerUcksichtigung der Beziehungen zum

Wind

2,1.1

Hilufigkeit und Haufigkeitssummen der Wellenhohe

8

2,1.2

HAufigkeit und Haufigkeitssummen der Wellenperiode

₉

2,1.3

Haufigkeit einzelner Wellenhdhenstufen fUr Wellen von

3 m Rohe und mehr

10

2,2

Wellengrossen in Abhiingigkeit vom Wind

2.2.1

Haufigkeit der Wellenhohe fUr die Windstdrken 0-8 Bft.

es.

11

2,2.2

Haufigkeit der Wellenperiode fUr die Windstdrken 0-8 Bft

12

2.2.3

Mittlere, haufigste und Hochstwerte der Wellengrassen in

Ablaingigkeit von der Windstarke

13

2.2.4

Mittlere WellengrOssen in.Abhangigkeit von Starke und

Richtung des Windes

14

2.2.5

Hdufigkeit der Wellen von 3 m HOhe und mehr in

Abhangig-keit von der Windrichtung

15

03

Vergleiche mit anderen Wellenbeobachtungen

2,3.1

Vergleich der Mittelwerte der Wellenhohe

16

2.3.2

Vergleich der Mittelwerte der Wellenperiode

17

2.3,3

Vergleich der Haufigkeit einiger Wellenhdhanbereiche

18

ERGEBNISSE FUR 4 TEILGEBIETE DER NORDSEE IN ABHANGIGKEIT VON

STARKE UND RICHTUNG DES WINDES 19

3.1

Mittel- und Hochstwerte der Wellenhohe fUr die Windstiirken

3-8 Bft. aufgeteilt nach Windrichtungsquadranten

20

3.2

Mittel- und Hochstwerte der Wellenperiode fur die

Wind-starken 3-8 Bft, aufgeteilt nach Windrichtungsquadranten

26

DISKUSSION EINIGER ERGEBNISSE ₃₃

4.1

Zur Hdufigkeitsverteilung der WellengrOssen

33

4.2

Die Abh&ngigkeit von der Windstarke

34

4.3

Der EinfluB der Windrichtung

₃₄

4.4

Vergleiche mit anderen Wellenbeobachtungen

₃₆

404.1

Mittelwerte der Wellenhohe in Abhangigkeit von der

Windstarke.

36

4.4.2

Haufigkeit einiger Wellenhohenbereiche

₃₇

4.4.3

Mittelwerte der Wellenperiode in Abhiingigkeit von der

Windstarke

₃₇

lo

DIE BEOBACHTUNGEN, -MBE VERARBEITUNG UND DARSTELIUNG

1.1 Art der Beobachtungen

Den in Form von Tabellen und Diagrammen dargebotenen Ergeb-nissen liegen ausschlienich die Wellenbeobachtungen der Bordwet-terwarten des Deutschen Wetterdienstes zugrunde. Diese schwimmen-den Wetterwarten sind auf den Schiffen des Fischereischutzes und der Fischereiforschung stationiert. Sie beobachten im Rahmen des Ublichen meteorologischen Beobachtungsdienstes dreistUndlich

Richtung, Hohe und Periode der Meereswellen.

Die WellenhOhe ist visuell ermittelt, jedoch mit hochstmog-licher Genauigkeit geschatzt wyrden. Die Periode ist grOStenteils mit der Stoppuhr gemessen worden.

Die Beobachtungen konnen als zuverlassig und homogen angese-hen werden, weil sie von einem nur kleinen kreis meteorologisch geschulter Personen nach einem einheitlichen Verfahren gewonnen worden sind.

1.2 Zeitliche und raumliche Verteilung der Beobachtungen

Der Zeitraum, aus dem die zu dieser Arbeit verwende ten Beob-achtungen der Bordwetterwarte des Fischereischutzbootes uMeerkat-ze" stammen, beginnt mit Indienststel- Abb.1

lung dieses Schiffes am 31. Mai 1950 und endet am 9.Dezember 1956; Beobach-tungen der Bordwetterwarte des Fische-reiforschungsschiffs " Anton Dohrn " standen. .aus der Zeit vom 15.Februar

1955

bis 12. Dezember 1956 zur

VerfU-gung.

Insgesamt wurden

2756

Beobachtun-gen der Wellenhohe und

2675

der

Wel-lenperiode verarbeitet. Die nebenste-hende Abbildung 1 zeigt, wie diese Be-cbachtungen auf die Eingradfelder der Nordsee verteilt sind. Die obere Zahl jedes Feldes betrifft die Wellenhohe, die untere die Wellenperiode. Me in eckiger Klammer stehenden vier Zahlen-paare geben die entsprechenden Gesamt-zahlen fur die vier Teilgebiete I-IV

an.

Verteilung .der

lallenbeobachtungen

1.3 Die Verarbeitung der Beobachtungen

Bei der Baarbeitung des Beobachtungsmaterials wurde die Ab-sicht verfolgt,moglichst nur jenen Tell des Seeffangs zu erfassen und darzustellen, der von der Windsee gebildet wird. Aus diesem Grunde wurden von vornherein solche FEIlle von der weiteren Bear.

beitung ausgeschlossen, in denen der beobachtete Seegang nach der

MEC

U'soW1o14

IISEMEHEINAL.

56' 2 2

HER ifigigr

₂₉

6

NEE Min -&t

,s -111

EH HEE

RN

El-

1521

ritrsirim2

151j derBmbamft 26 1

===5

Gesamtlage DUnungsanteile enthalten muB. Ausgeschieden wurden da-her alle Beobachtungen, bei denen

der Unterschied zwischen Wellenrichtung und gleichzeiti-ger Windrichtung mehr ale 200,

die Anderung der Windrichtung in den letzten drei Stunden mehr ale 20° und

die Anderung der Windgeschwindigkeit in den letzten drei Stunden mehr ale 5 Knoten betrug.

Ein sicheres

Ausschalten

aller DUnungsanteile des Seegangs konnte aber hierdurch nicht ganz erreicht werden, da es Rale

gibt, in denen die Richtung der DUnung mit der herrschenden Wind-richtung annahernd Ubereinstimmt. Diese nicht ohne weiteres aus-schaltbare Beimengung von DUnung in der Windsee bewirkt, daB die

statistischen Mittelwerte sowohl fUr die Wellenhohe als auch fUr die Wellenperiode bei kleinen Windstarken zu hoch sind. Von

-Wind-starke 5 an ist der EinflUB beigemengter DUnung wenig erheblich.

1.4 Die Form der Darstellung der Ergebnisse

Die Ergebnisse werden in der Hauptsache in der Form graphi-.

scher Darstellungen gebracht. Sie werden in zwei Abschnitten dar-geboten, von denen sich einer (Teil 2.) mit Zahlen fUr die gesamte Nordsee befaBt, wahrend der andere (Tell

3)

statistische Grossen fur vier Teilgebiete der Nordsee bringt. Diese Teilgebiete sind auf der Karte der Verteilung der Wellenbeobachtungen (Abb.10S.4) mit den Bezeichnungen I - IV angegeben.

Teil 2 mit den Ergebnissen fUr die gesamte Nordsee bringt am Anfang solche Ergebnisse, die fur Wellen ohne ihre Beziehung zum Wind gelten. So jet in den Abbildungen 2 und 3 (S. 8 und 9)die

relative Haufigkeit der Wellengrossen in Saulenform und in Tabel-le 4 (S.10) die Haufigkeit einzelner WelTabel-lenhohenstufen fUr WelTabel-len von 3 m Hohe und mehr dargestellt. Die Haufigkeitszahlen fUr die verschiedenen Wellenhohen und Wellenperioden wurden ausserdem aufsummiert und in Form einer (etwas ausgeglichenen) Kurve auf Abb.2 und 3 wiedergegeben. So findet man z,B., daB die Wellen von

0 bis

1,5

m Hohe

53,1

% aller beobachteten Wellenhohen ausmachen-Es folgen in den Abbildungen 5 und 6 und in den Tabellan 7 bis 9 Werte, welche die Abhangigkeit der Wellenbildung vom Wind

angeben.

In Abb. 5 und 6

(s.

11 und 12) werden die relativen Haufig-keiten der Wellengrossen fur verschiedene Windstarkestufen (Beau-fortgrade) aufgefUhrt.

Tab.

7 (s.

13) enthalt fur jede Windstarke den Mittelwert,

den haufigsten Wert und den hochsten beobachteten Wert der Wel-lenhohe und der Wellenperiode aus alien Nordseebeobachtungen.

In Tab. 8 ( S. 14 )ist eine weitere Unterteilung, namlich in

Windrichtungsquadranten vorgenommen worden; die Tabelle gibt Mit-telwerte der WellenhOhe und Wellenperiode fUr die Windstarken 3

bis 8 Beaufort.

vier Richtungsquadranten zusamMengefaBt; für diese Sektoren

wur-de die Haufigkeitsverteilung der Wellenhohen - aufgeteilt in

zwei Wellenhohenbereiche - berechnet und in Tab.

9 (S.15)

darge-stellt.

.Zur sicheren Unterscheidung der sich stark ahnelnden Sau-lendarstellungen sind die Saulen für Wellenhohen blau, die fur

Wellenperitoden gelb kenntlich gemacht worden. Die Zahl der

je-weils verwendeten Einzelbeobachtungen:sind in den Abbildungen am FuB der Sdulen und in den Tabellen in einer besonderen Zeile an-.

gegeben. Den "haufigsten Werten" sind die zugehorigen prozentua-len Mufigkeiten beigefUgt worden.

Am SchluB.von Teil 2 werden die Mittelwerte von Wellenhohe und Wellenperiode sowie die nufigkeiten einiger Wellenhohen mit

denen des- Nordatlantischen Ozeans einerseits und denen der

Feu-erschiffe in der Deutschen Bucht andererseits in graphischen Darstellungen (Abb.10 und 11, S. 16 und 17) und einer Tabelle (Tab. 12, S,18) verglichen.

Teil 3 bringt Mittel- und HOchstwerte der

Wellengrossen.so-wie die zugehtirige Zahl der bearbeiteten Falle.fiit vier

Teilge-biete der Nordsee (die zusammen die ganze Nordsee bilden) in

Kartendarstellungen. Far jede einzelne Windstdrke von 3 bis 8 Beaufort liegt je eine Karte mit den. Werten der Wellenhohe und

eine mit den Werten der Wellenperiode vor. In bestimmter

schema-tischer Anordnung sind auf diesen. Karten in jedem der vier Nord., seeteile und für jeden Windrichtungsquadranten die oben

ange-.fthrten drei Grossen eingetragen. In das Kastchen in der Mitte

jedes Teilgebietes wurden die entsprechenden Werte fur elle

Be-obachtungen des Teilgebietes ohne RUcksicht auf die Windrichtung eingesetzt

2, _{DARSTELLUNG DER STATISTISCHEN}

ERG.ERNISPE FUR DIE 6E5AMTE SORDSEE

2.1 Wellengr§ssen Ohne Berilokeichtigung

der

Beziehungan nim Wind

2,2 Wellengroseen ih Abhdhgigkeit vom Wind

90- 80- 70- 60- 50-456 536 469 Wellenhohe 0.5 1.0 15 17.0

Relative HOufigkeit und Fldufigkeitssummen

der WeIlenhohe in der Nordsee

ohne BeriicicsiChtigung der Beziehungen zum Wind

Gesamtzahl der Fa Ile: 2756

13.7 2.1 100 0.1

=

"

0 1 0.1 0.1 0.0 117 44 59 29 29 4 10 3 3 3 40 45 50 55 6.0 6.5 70 75 8.0 8S 20 25 Abb. 2 -40 =30 720 9.9 7.8 127 15 378 274 214 2.0

2.510

4.2

Li

1.6 1.1. 11 I 1 90 70 60 50

70

60

50

40

30

51.6. 137 386 70 2.1

E=I

187 57 14 Wellenperiode in Set. 2 3 It 5 6 7 8 9 10 12.1.21

9

-Relative HOufigkeit und Haufigkeitssummen

der Wellenperiode in der Nordsee

ohne Beriicksichtigung der Beziehungen zu m Wind

Gesamtzohl der Folic 2675

99.5

90.4.

100

90

2.1.3

Tabelle 4

Htiufigkeit einzelner Wellenhohenstufen fur Wellen von 3 m Rohe und mehr a) Wellen

3 - 4,5

m /loch b)'Wellen 5 10 m ioch (Sturmwellen) Wellenhohen in m ' 3.0

3.5

4.0

4.5

'

3.04.5

Haufigkeit in % der 3.-.4.5 m hohen Wellen

42.6

25.3

23.3

8.8

100.0

Zahl der Fdlle

214 127 117 44 , 502

nufigkeit in % alter

Wellen-7,8 beobachtungen 4.6 4.2 1.6 18.2 Wellenhohen in m 5.0 ,

5.5

6.0

6,5 7.0 7.5 8.0 13.5 9.0. 9.5

5.09.5

HaUfigkeit in % der 5-10 m hohen Wellen

41.9 . 20,6 20.6 2.8 791 2.1 2.1 2.1 ---0.7 '100.0

Zahl der Falle

, 59 29 29 4 10 3 3 3

...,

. 1 141

lidufigkeit in .% eller Wellen- beobachtungen

. 2.1 1.1 1.1 -0.1 0.4 0.1 0.1. 0.1 ---. 0.0 A 5.1

122.1 so 5040

-I

30 -at 20

-Hdufigkeit der Wellenhiihe fur die Windstiirkeh 0-8 Beaufort

(far Beobachtungenaus der gesamten Nordsee)

Bft 0-1 (0-3 kn) 90 Falle Bft 2 (4=6 kn 551 22.2 33.7 59 20 9 1 1 .1 t OS 1 1.3 2 23 Wyllenhohe In/71: 10.0 Bft 4 (11-15 kn) 663 F61Ie 23.4 147 62

08

0.1 33 224 153 97 41 14 1 0.5 1 15 2 2.5 3 3.5 WelAmito'he in In. 255 Bft*6 (22-27 kn) 4. ;3- 15 12 49

7

433 Rine.

IL

' ' ' Wollenhabe in try;--7. q. 10 -1/4 3.2 32

n

1.1 1 1

no

T

7"1-

3 4 . 1 1 2, 3 Weilenhohe in 22,4 70 29 17 10 as 1 t t 05 1 15 2 25 144 065 Abb.5 127 Ftille

^

13 0 20 114 29 21 128 94 0.5 4 256 Bft 5 (16-21kn) 215 731 Rifle 235 Bft 8 (34 -40 kn) 93 Folio 151 Bft 3 464 (7-10 kn) 373 Mlle 31.9 173 119 -0.15

-20w

S.. 40 30 I -20 -10 .2

n

cg, 0 zz,3 51 19 9 2 t 1.5 2 2.5 3

-id

I II 24 2.7

pp al

172 119 53 21 20 1 1 .0 1 1 1 1 - 1 1 3 35 4 45 LS 6.1 201 Bft 7 (28 -33kn) 121 67 234 Mlle -20 * 162 4. (10 $.6 -10 14 40 47 t 39

U

21 t 24 I 1:1 13`.9 .I I f.3 3 3:1

- 0 2

3 5 6 7 * 20-e 4. 10 -1:4 3.011

o - g

37 150 65 9402 0_3 53 14 3 6

2 23

.17 1 A 6.5 22 2 1 2.1 .2.3,

noLi

I=1 1 10

ME1

Hdufigkeit der Wellenperiode fur die Windstdrken 0-8 Beaufort

(fur Beobachtungen ous der gesornten Nordsee)

1111.1111'

2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ivb//alptriodo at 20 Bft. 7 (28733 kn) 233 Rifle 481 .8 10 :13 0 3 18 70 93 35 13 1

2349070910

WellenperIode In .rok _

[1

5 33 20 2 §

12

-065 [1111/a 20. 8 6 2 1 ,15 + .19 I, 1.0 A b b. 6 B ft. 8 (34-40 kn) 93 Rifle 392 37 16 ; 4 4 4 ;

20 *

.1.tt

10-57 57 3 50 13 19 1 2 9 /0

40

30

20 *

:13 0 30 * 20 . 10 86 4 i St Weilenpertooe 144 94 I 3 278 178 I 4 Bft (11-15 642 107 . S In

4

mile 118 127 I 6 Ark kn)

o

i7 0.9 CI = 4 54 11 6 1 I I I 1 7 4 a 10 1.. 3 33 2 3 170 124 Bft 728 242 S

111111118

(16-21kn) 5 Fault 284 214 8 '82 7 26

2 2

8 9 10 3 17 2 3 4 Bft.6 432 250 108 5-6

1111111,6

(22-27k Fall° 38.4 166 n) IS9 e. 7 43 0 10 1 9 10

40

30

20 a

0 z

a.

94 72 53 1 4. 5 30 2t7212

20

r 110 [11 7 9 7 15 16 6 8 1 Bft0-1 Bft. 2 Bft.3 (0-3 kn) (4-6 kit) (7-10kn)

69 Nine 123 Fdlle 346 Rifle

40

2.2.3

Tabelle 7

Mittlerep haufigste und Hochstwerte der Wellengrossen in Abhangigkeit von der Windstarke

1. fiir die Wellenhohe (

Beaufort Knoten 1 1-3 2

4-6

3

_7-10

4

11-15

5 '

16-21 6

22-27

7

28-33

8 34-40

9

41-47

?....10

48

v

Ellie

'And-starken zusammen Mittelwert 0.7

0.9

0.9

1.3

1.9

2.9

3.7

5.3

5.4

(6.7)

1.98

Zahl der

Palle

90

127 373 -663 731

433

234

93 9 3

2756

Haufigster

8.5

40.5

40,5

0.6-

101-

2.6-

3.1-

4.6-

---(nur 3 Wert 1.0

1.5

3.0

-3.5

5.0

Palle) Hdufigkeit in %

65.5

55.1

46.4

33.7

26.6

23.5

20.0

22.1

---Htichstwert

2,5

5.0

2.8

3.5

6,0

6.0

7.0

9.5

8.0

7.5

9.5

. Mittelwert 541

4.7

4.6

4.9

5.4

6.1

6.8

7.8

0.3

9.0

5045

Zahl der Palle

69 123 346

642

728

432

233

93 6 3

2675

Haufigster Wert 6 3 3 4 5 6 7 8

(9)

(9)

Haufigkeit in

22,5

27.0

27.3

27.7

33.2

38.3

39.8

39.7

Hochstwert 9 10 10 10 10 10 10 10 9 9 10 2,

rftir die Wellen eriode

14

-2.2.4

Tabelle 8

Mittlere Wellengr§ssen in Abhangigkeit von Starke und Richtung des

Windes-a)

Wellenhiihe .(m).

Beaufort 3

4

5 6 7 ' S alle

Wind-.Knoten

7.10

11-15

16.,21

22.27

28-33

34-40

starken

zusammen

Windrichtg.-quadrant.

NO(.100- 900) 0.9 1.3 2.0

2,0

3.9

5.1

1.9

Zahl der Fdlle 80 83

97

43

18

13

334

s0(100°-180°)

0.7

0.9

1.6

2.5

3.5

6.0

1.7

Zahl

der Fdlle 71

149

142

71

50

19

502

sW(190°-270°)

0.8

1.1

1.6

2.7

3.3

5.1

1.9

Zahl

der Palle

113

206

260

168

85 28

860

RW(280°-360°)

0.9

1.4

2.2

3.1

4.2

5.2

2.3

Eahl der

Palle

109

225

232

151 81 33 831

alle

Windrioh-tungen zusammen 0.5

1.3

1.9

2.9

3

5.3

Zahl der Fdlle

₃₇₃

663

731

433

234

93

2527

b) Wellenperiode (sek.)

NO( 10°- 90°) 4.8 5.3

5.6

6.2

7.6

7.0

5.6.

Zahl der FAlle ₇₇ 81 96

43

17 13

327

s0(100°-180°)

4.2

4.3

5.0

5.9

6.5

7.8

5.1

Zahl der

Palle

64

144

142 71 50 19

490

SW(190°-270°)

4.0

4.5

5.1

6.1

6.3

8.0

_5.3

Zahl der

Hale

103

198

259

167

85

28

840

Nw(280°-360°)

4.5

5.7

5.9

6.3

7.1.

7.8

5.9

Zahl der Palle 102 219 ₂₃₁ 151 81 ₃₃

817

ails

Windrich-tungen zusammen

4.6

4.9

5.4

-6.1

6.8

7.8

MI, MD 410

Tabelle 9

Haufigke

it der Wellen

von

3 in Hohe

und mehr in Abhiingigkeit von der Windrichtung

Wellen

hoch

Wellen 10 hoCh 3

-4.5

in

5

-in ZUSammen ( 10°-900)

13.7

69

2.5

7Q8 11 0.4 (100°-18Q°) 161.1 81 2.9 11.3 16 0.6 (1900-2709)

31.3

157

5.7

28.4 40 1.4 38.9 195

7.1

52.5

74

2,7 1,00.0 502 18.2 100.0 141 5.1

Haufig-Zahl

Hitufig-Zahl

Hatifig-keit in % der kelt in % keit in % der keit in % der

3

-4.5 in ,ho-hen Falle

aLler Be- obachtungen der 5 , 10 m ho- hen

Flille

aller Be- obachtungen

Well=

5m

3

2

1

16

Vergleich von Mittel werten der WellenhOhe,, in

Abhangigkeit von der Wind stdrke

fur die Nordsee, den Nord&lantik und

freuerschiffe in der Deutschen Bucht

10 0 Wind geschWindigkeit 20 30 Abb.10 40 DO Knoten pn 2m ...-) 1 - -. 1 10 11 Beaufort 1VorcIsee

a

1 i 1 1 orclotIontik 1 1 1 1

I

1 1 ,aP 127

a S 2"

k

../,,Vy1' 1 1 . . IC/

I..,

..//

I/.

,

1/

/

1 /7

/

4.1 7,Elber

/

/

I

U I 1

I

I

1

/

1 _.1

1

/

I /..4

/

/

/

/

/

.

/

/

.

/

. . I" . .

/

i

Pos 1 ti onen :

Dii nisches Feuersdilif

5525'N 734'E

( nun 1953 ) Deutsche Feuersch lire

(nimt mehr auf Position)

P8: 54°16'N 7°11,5 E. PIZ: 5400'N 7°51,5'E aElber: 54° 00'N 8°10,7E -/X

1

1 1.

I

/

4-Illir

4

/.

0 ,//

X' 11. :. / . . 4/ i

Sek 10 9 8 6 5 3 2 Windgeschwinoigkeit 20 30 Abb.11 40 50 5ek. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 ji C. o 71.3 60 Knoten ...."

/6-//

C)

/

/

Nordat/entik

/

//

/

Nordsee

/If

/

/

/

tI

z

eltf : -...' 54-. 16 'N 7°11,51 . ...4:" ..-A.' /AI,Ns /....

,

"... e _N.+Jibe I "Pos.: 54° 00W 8C147( 2.3.2 17

Vergleich von Miitelwerten der Wel lenperiode in Abhdngigkeit von der Windstii rke

fur die Nordsee, den Nordatlantik und zwei Feuerschiffe in der Deutschen Bucht

Windstarke

2.3.3

Tabelle 12

H.ufigkeit einiger Wellenhohenbereiche im Nordatlantik, in der Nordsee und bei zwei Feuerechiffen in der Deutechen Bucht

Wellenhöhen- bereiche

o-t

m

o-2.5 .m

Haufigkeit in %

0-4.5 in

m

3-4.5

in

5-95 m

Nordatlantik 23 69 92 46 23 Nordeee 30

77

95 41 18

5.

P 12 51

93

fast 100.

'42

-fast T 0,03 Elbe 1 82

99

.

100

17

n 1

0,03

19-3. ERGEBNISSE FUR VIER TEILGEBIETE

DER%NORDSEE IN.ABHANGIGKEIT VON STARKE UND RICHTUNG DES WINDES

30, Mittel- und Hochstwette.der WellenhOhe

flip die Windstarken 3 7.8 Beaufort,

aufgeteilt:nadh WindrichtungaqUadranten

59° 56° 55° 4 15

0.8

13 0_

52°

109 113

9 2.8

2.5

09

2.8

0.9

373

2.5 12.0

07

Di ese Eintragung

enthdlt die Werte

51° fir die gesamte Nordsee

80 71

Mittel- und HOchstwerte

der We I I en hohe

bei Wi nd stdrke 3

0.9

28 59

07

14.7 2.8 2.5 2.8

0.8

2.5I

.0

09

36

24

0.

0.6

0.7

Erlaufe rung

des Eintrogungs-schemos: MMaxlMax Maxn Hn.1

MMaxlMax

M Mittelwert(m) Max = Hochstwert(m) n = Za hl der Fdlle 57° 56° 53° 52° 51° -= 20 I I 3° 4° 8° 9° 10°050° ° 10° 0 ₁₀ 0 10 04°W Bei Wind-richtungen 280°-360° Bei Wind-richtungen 190E27 5° Bei Wind-richfungen

10°-90°

Bei Wind-richtungen 100L180° 6° 7° 4°W 0 ID 0°

21

-60° N 59° 58°

sr_

55.-.

52°-sr

N 521''

-4.,

30 ₂₀

Mittel- und

bei Wi nd

1° 0° 0 20

der Wellenhohe

Hochstwerte

starke 4

0 40 0 60 0 ₈₀ 90 ,0068. N a ., .

4-EZ

,.., 1

i.

lat! -.. 'Z7 1

1,2

103

2.0

2.5 _1.1 36 3.0 1.2

292

%._._,....

y

i

T'

82

1.2

3.0 71 1.1

1.7

26 3.0 3,0

1.9

-,

ti

---9.-5

L.

1

7- a 53°

sr

560 ° N 0 50° 2.5 3.0 .

16

5

17

1. 5

₁₂

'

.

' t

ri:"\--MMaxiMax

3.0 1.5 3.0 1115

IL

25 2.8 . 2 8

1.4-I-W

I 3.0

1.4

71

3030

1.4

34 69

0.

0

v

Bei

<,,,,

richfungen 280°-360° 5

1.3

.,-. Wind

r

des

e7,-E--Pliduterrung

sEcihemos: Bei 4-0

n

ntragungs-richfungen 1.5 --...

i

Wind 10°''

90°

3.0 1.1

2 76

-Jr

4

_1.3

1

83 102

0.9

2.5 2.5 215

13

663

3.0 _ _

206

0.9

max

n

m

p, A M Max: n I M

M

Rale I °' Mittelwert(m) Htichstwert(rn)

11

fiirdieLVItECIrrer471 3.01 gesamte 3.0 Nordsee I 111. I --\,.. McuclMax = Zahl der Wind-Bel Wind-richtungen 19012 1 .cht" zusamen Bei . Wind-1 ridltungen 10021800 1 I 4°W 30 2° 1° 0° 0 20 30 ₄₁ 50 60 7°

51° .4.°W 1 a 4.0 I 3.5 1.6 Diese Eintragung enthiilt die Werte ftir die gesamte Nordsee

Mittel-und HOchstwerte

der Wel I en hohe

bei Wind starke 5

4.0 22 4.0 361 0

2.2

42

18

3-5

1.9

1.6

1--

75

44

2t

22 18

1.4

3.5 -1.5 3.0

Bei Bei

Wind-richfungen Wind-richfungen

280°-

10°-3600

_90°

Bei _zummoifungBei

Wind- Wind-ricbtungen richtungen 190227 10021800 5° 6° 7°

24

'1/4f1(1.1

1°4

15

PIPTP14-Erldute rung

des Eintrogungs- axiMax max

Mn

MMaxiMax M

M Mitteltvert(m)51° Max: Hochstwert(m)

n Zahl der Falk 0 57° 56° 0 53° 52°

4.0

3.5 49 , SO° 10°0 0 0 0 0 4°W 3° 2° 0 0° 0 3° 4° 70 0 9° 102. 4.0

23

2.7 6.0 I 5.0 _2.5

Diese Eintragung enthdlt die Werte

51° fLirdie gesamte Nordsee

3.0 3.5

50

2.7

04"W

3° 2° 0

Mittel- und HOchstwerte

der We I I en hohe

bei Wi nd std rke 6

0° 0

Er dute rung

des

_MMaxiMax

Eintragungs-70 80 90 uxes, Max I

n

r1 52°

Bei Bei

Wind-richtungen Wind-richtungen

m

Max Max

280°-

10°-360°

90°

Bei dtungo Bei

Wind- Wind-riditungen richtungen 19022 10011800 I I 4° 57° 56° 0 53° 50° 0 _{2° 1° 00} 1° 2° 30 40 M Mittelwert(m) 51° Max = Hochstwert(m) n = Zahl der Fiille

24

56° 550 53° 504°W 3° 0°

Mittel- und HOchstwerte

der We I I en hohe

bei Wind starke 7

60°

52°

3 3 5.5 I 6.0

₃₅

Di ese Elntragung

enthdlt die Werte

51° fLirdie gesamte Nordsee

70

5.0

70

3.6

10°68,, 0 80 90

Er

a

ute rung

des _{Max Max}

Eintragungs-

Mi

e....s.,,,schernai :-...i. max n M n n

Be Bei

Wind-richfungen richtungen Max

MaxM

i

280°-7-10°-360° Wind-

90°

Bei riehtungen Bel M = Miiteiwert(m)

zusammen

Wind- Wind- _{Max = Hilichstwert(m)}

richtungeFoirichtungen

n z Zahl der Rine

190t27 1002.180° I I I I I I 1 30 40 50 6° 7° 80 90 59° 57° 56° 0 53°

sr

10°0 2° 1° 0

25

4°W

60°

Di ese Eintragung

enthalt die Werte

fEirdie gesamte Nordsee 59° 57° 56° 55°

52°

51° 53" 0°

Mittel- und HOchstwerte

der We II en hohe

bei Wind std rke 8

0

a0

10 00 _10°68,

Erldute rung

Eintragungs-

MMaxlMax

des schemas: 57° 0 53° Max(/i n n 52° Bei Bei

Wind-richtungen Wind-richtungen MMCIXIMax M

280°

100

360°Allo90°

51°

Beid,twig Bei M = Mittelwert(m)

Wind- Wind- _{Max: 1-kichstwert(m)}

richtungen richtungen n = Za hl der Fcille 190E2 100E1800 N I 1 _{I I} 500 90

3.2

Mittel- und Bochstwerte der Wellenperio4e

fiir die Windstiirken 3 7 8 Beaufort,

aufgeteilt nach Windrichtungsquadranten

(S. :2T

-Diese Eintregung enthott die Werte

a fiir die gesamte Nordsee

Mittel-und Hochstwerte

der Wellenperiode

bei Windstarke 3

Bei Bei

Wind-richfungen richt ungen

MMaxlMax M

280°

10°

Al le

360° Wind-

90°

isio

Bei 'edungen Bei M = Mittelwert(sek

Wind-reZUSCI

OW

Wind- Max: Hochstwerf(sek

richtungen richtungen _{n = Zohl der Rine} 19022 100E180° _N

i I i 1 I I

50°

4°

Di ese Eintragung

entholt die Werte

51° fLirdie gesamte Nordsee

4-°W Tr" 4°W 0 _{1. 3.} 28

Mittel-und Hochstwerte

der Wellenperiode

bei Wind starke 4

7°

Er aute rung

des s Eintragung-

M

Bei Wind-richfungen richtungen 280°- 10°-360°

90°

Bel _usammonitungeiBei

Wind- Wind-richtungen Wind-richtungen 19012 001180° 51 6° 7° ° 10°68.

.xlMaxM

flax n n

-n

MMax Max

57° 56° 53° 52° M = Mittelwert(seic) Max = Fiiichstwerf(sek)

n = Zahl der Rik

N 8° 9° 10°0 Bei Wind-51° 2° 3° _4° 0 1° 0°

29

1169111,4,,

II11118'1

5 2

jiy

1111/1

111111111

lirlrir

11, 142

4U11

96 ,_....

Ail

4,,,

8 2 31 259.

51

9.9

18

5.6 10

5.4

728

10 1 8 5.0 Diese Eintraoung enthalt die Werte

fOrdie gesamte Nordsee Wind-All. 'ditunosi zusammen 59° 57° 56° 55° 54° 53° 52° 51°

Mittel- und Hochstwerte

der Wel lenperi ode

bei Wi nd sta rke 5

10°68. 57° 56° 53° 52° 51° 50° 2° °w 1° 4 20 _4°

50 57° 56° 55° 4°W 3° 167 1° 71 I 8

59

Diese Eintragung entholt die Werte

fOr die gesamte Nordsee

r'

0°

Mittel-und Hochstwerte

der Wellenperiode

bei Windstörke 6

o

Er ute rung

des Eintrogungs-

M

to°68, MaxiMax

Bei Wind- Bei Wind-

rvi

richfungen richfungen

280°

10°

90°

Bel Bei M Mittelwert(sek)

Wind- Wind- Max: t-L..^-,..hstwert(sek)

riditungen riehtungen

n = Zahl der Falk

19012 002.180° I 1 I 1 I 30 40 50 6= 70 80 9° 57° 53° SO° 10°0

3 1

4,0,A, 0

60°

Diese Eintragung enthalt die Werte

51° fiirdie gesamte Nordsee

56° 55°

53°

52°

504W 3° 2°

Mittel-und Hochstwerte

der Wellenperiode

bei Wind starke 7

10 0. 20 30 _{40 ° °} I i 4° Bei Wind-richtungen 280°-360° Bel Wind-richtungen 19022 7°

Erliiute rung

des _IV1Max

Eintragungs-<,schemas:--,

Ale Wind-'thrtungen zusemmen Max Bei

Wind-richtun gen

MMaxlMax M

10°-90°

Bei M = Mittelvvert(sek)

Wind- _{Max. Hochstwert(sek)} richtungen

n = Zahl der Fdlle 100t180° I I 50° 57° 56° 53° 52° 51° 0

32

Diese Eintragung entholt die Werte

fur die gesamte Nordsee 56° 55°

53°

52°

0

Mitfel-und Hochstwerte

der Wellenperiode

bei Windstarke 8

0 2°

Er iiute rung

des

Eintrogungs-Bei Eintrogungs-Bei

Wind-richfungen Wind-richfungen 280°- 10°-360°

90°

Bel Bei Wind- Wind-richtungen Wind-richtungen 190=2 00=1800 I I I 5.° 6° 7° 0 Max IMOX

MMaxMax [A

10°68. 57° 56° Max

ELI_

11 52° M = M itfelwerffsek) Si° Max = Hochstwert(sek) n Zahl der Falle

I I

8° 90 10°0

33

-4. DISKUSSION EINIGER ERGEBNISSE

4.1 Zur Haufigkeitsverteilung der Wellengrossen

Aus der graphischen Darstellung Abb.

2 (S.8)

ersieht man,

daB Uber em n Drittel (36 %) aller in der Bordsee beobachteten Wellen nicht hdher ale 1 m und rund zwei Drittel(67 %) nicht

hd-her als 2m sind. Nur 5% der Beobachtungen enthalten Wellenhdhen von 5 m und mehr.

Im Nordatlantik

1)

.sind

23 %

aller Wellen nicht hoher ale

t m, 58% nicht hdher ale 2 m9 und nur 8% erreichen 5 m und mehr.

Der sich ergebende Unterschied zwischen Atlantik und Nordsee

entspricht annahernd der Erwartung.

Am haufigsten wurden in der Nordsee Wellenperioden von 5

und 6 Sekunden beobachtet, die zusammen rund 50 % aller Falle ausmachen (Abb.3, S.

9).

Der Feriodenbereich von 4 bis 7

Sekun-den umfat rund 80% aller Falle, und rund 96% aller beobachteten Perioden lagen zwischen 3 und 8 Sekunden. FUr Perioden von 2, 9

und 10 Sekunden bleiben insgesamt nur 4% Ubrig. Perioden unter 2 Sekunden und Uber 10 Sekunden wurden Uberhaupt nicht beobachtet.

Em n Vergleich wit der Statistik Uber Wellenperioden im Nordat-lantikl) lehrt, .daB - wie erwartet - in der Nprdsee die kleine-ren Perioden und somit die kUrzeren Wellen bedeutend haufiger sind als im Atlantischen Ozean; nur bei Perioden oberhalb 7

Se-kunden tritt der Unterschied bei den Haufigkeiten weniger stark

in Erscheinung, weil die langeren Wellen auch im Atlantik ver-haltnismassig selten sind.

Die Aufstellungen der Tab.4 (S.10) geban die Verteilung der Haufigkeiten fUr verschiedene Wellenhdhenstufen innerhalb zweier Gruppen von Wellenhohen, namlich der von 5 bis

4.5

m und von 5 m und mehr. Die Prozentzahlen in der oberen Zeile beziehen sich auf die Zahl der fUr diese Gruppe vorliegenden Beobachtungen, wahrend die letzte Zeile die Haufigkeitsprozente von alien bear-beiteten Beobachtungen enthalt. Zwischen den Hdhenstufen 4.0 und

5.0

m liegt em n deutlicher Abfall der Haufigkeit.

Zahlt man die jahreszeitliche Verteilung der Wellen von

5

-10 m H8he aus, so zeigt sich, daB der Herbst durchschnittlich die weitaus meisten Sturmwellen brachte

1

4 Falle

23

79. "

- 35

In der folgenden kleinen Reihe sind die 20 hdchsten Wellenhdhen, die Uberhaupt erfasst worden sind, noch einmal besonders zusam-mengestellt imrden. Sie teilen sich, der Hohe nach

geordnetlfol-H.U.Roll, Hbhe, Lange und Steilheit der Meereswellen im Nord-atlantik, Deutscher Wetterdienst, Seewetteramt,Ein-TrUhling Marzl April, Mai _249%

.Sommer JUni., Juli, August 16.3%

Herbst:

Sept. Okt., Nov.

56.0

10 von diesen Werten entsprangen einem SUdoststurm im Januar

1956, auf den im Abschnitt

4.3 (S.34)

hoch eingegangen werden wird. Es 1st ersichtlich, daB em n Seegang von mehr als

9.5 m

Ho-he in der Nordsee ausserordentlich selten jet. Der Grund fUr das Fehlen von h6heren und auch langeren Wellen in der Nordsee

1st

-wie erwahnt - such darin zu suchen. daB die Wassertiefe hier

verhaltnismassig gering ist.

402 Die Abhangigkeit von der Wihdstarke

ErwartungsgemaB sind bei den geringen Windstarken die nie-drigen Wellen am haufigsten (Abb.5, S.11). DaB be den Windstar-ken 1 und 2 Uberhaupt Wellen von mehr als 0,5 m Hale aufgetreten

sind, ist auf die Anwesenheit von DUnung zurUckzufUhren. Die

Haufigkeitsmaxima verschieben sich

beim Ubergang

zu den grosse-ren Windstarken systematisch auf die hohegrosse-ren Werte der Wellenh6-he.Dabei wird das bei den geringen Windstarken Behr grosse tber-gewicht des haufigsten Wertes Uber seine Nachbarwerte immer

kleiner; zugleich wird die Verteilung breiter (vgl. in Abb.5 Bft. 0-1 und Bft.7).

Diese Erscheinung 1st darauf zurUckzufUhren, daB bei star-ken Winden die Wellenhohe nur dann klein jet, wenn .die Dauer der Windeinwitkung oder die Anlaufstrecke des Windes kurz sind, wah-rend die grossen Wellenhohen bei schwachen Winden durch DUnung beeinflusst gewesen sein dUrftem.

Das Haufigkeitsmaximum der Wellenperiode (Abb.6, S,12)liegt bei der Windstarke 3 auf dem Wert von

3 Sekunden;

es verschiebt sich bei wachsender Windstarke fUr jeden Beaufortgrad um etwa

eine Sekunde. FUr die Windstarke

3 bis

8 stimmt die haufigste Wellenperiode.zahlenmassig mit der zugehorigen Beaufortwindstar-ke Uberein. Bei WindstarBeaufortwindstar-ke 4 ist also z.B. die Periode von 4

Se-kunden die hahfigste, usw, Im Gegensatz zur Wellenhohe nimmt CIELS

Ubergewicht des Haufigkeitsmaximums Uber die benachbarten Werte mit Wachsender Windstarke zu, und die Verteilung wird schmaler.

Auch bei der Wellenperiode tritt der EinfluB der DUnung bei schwachen Winden stark in Erscheinung. Es Jet ecger anzunehmen, daB die bei Windstarke 0-1 beobachteten Perioden samtlich auf

"Fremdsee", also auf DUnung zurUckzufUhren sind, Es sei ferner

erwahnt, daB drei bei Windstarke 10 angestellte Beobachtungen

samtlich. eine Feriode *on 9 sek ergeben haben. Lange DUnung 1st wegen der geringen Wassertiefe in der Bordsee nicht m6glich.Auf-fallend let bei den hohen'Windgeschwindigkeiten. allerdings das Fehlen kurzer Perioden, die bei kleiner Windwirkungsdauer und kurZem Fetch auftreten mUssten.

4.3

Der EinfluB der Win drichtung

Wie die Tabelle 8 (S.14) zeigt, verursachen Winde .aus dem Quadranten West bis Nord in der Nordsee im Durchschnitt hohere

-

34

-gendermaBen auf

Wellehhohe in m :

9.5

8.5 8,0

7.5

7.0

35

-und langere Wellen ale die Winde gleicher Starke aus den anderen Richtungen. HierfUr kann man zwei GrUnde anfUhren

FUr die meisten Punkte der Nordsee sind in der Nordwest-richtung die langsten freien Windbahnen zu finden. Kurze Wind-bahnen verhindern bei hoheren-Windstarken die voile Entwicklung

des Seegangs; dieser Fall 1st in der Nordsee an vielen Stellen und in der _{Deutschen Bucht hauptsachlich bei SUd- und Ostwinden}

gegeben.

Der andere Grund fUr die Ausbildung grosserer Wellen bei Winden aus dem NW-Sektor let darin zu sehen, daB die Luft bei nordwestlichen _{Winden im allgemeinen kalter ale das} Nordseewas-ser ist. DaB em n verhaltnismassig kalter Wind Uber warmerem Was-ser hohere und steilere Wellen anfacht als bei Temperaturgleich-heit oder bei entgegengesetztem _{Temperaturverhaltnis zwischen} Luft und Wasser, ist eine seit einigen Jahren bekannte _Tatsache. ( Uber die Ursache dieser ErscheihRg ve;.starkter vertikaler Energieaustausch siehe Literatur 1) und 2).)

DaB in Tabelle 8 (S.14)bei Windstarke 8 der hochste Mittel-wert der Wellenhohe nicht bei nordwestlichen Winden, sondern bei

SUdostwind auftritt, mag als em n Zufallsergebnis des fax. diese

Windstarke schon recht _{kargen Zahlenmaterials angesehen werden.} Vielleicht ist hierfUr aber auch der Charakter der Luftmasse verantwortlich zu machen. Die fUr die Mittelbiidung herangezoge-nen Beobachtungen aus dem SE-?Sektor entstammeh _{namlich zum}

er-heblichen Teil ein und derselben Wetterlage, bei der im Januar 1956 sehr kalte Winterluft aus Mitteleuropa Uber die Nordsee

stromte. Darnels wurde bei _{SUdostwind StErke 8 in 6 Fallen eine}

Wellenhohe von 8 t und mehr, in einem Fall, auf dem Fladengrund sogar 9,5 m beobachtet. Es sei hervorgehoben, daB die Wellenhdhe von 9,5 m den absoluten _{Hochstwert eller in diesem Heft}

berUck-sichtigten Wellenbeobachtungen darstellt, und daB am Beobach-tungsort (Fladengrund, 58.2°N,

_0.4°W)

_{die Wassertiefe etwa 100 m} betragt und somit grosser ist ale in alien Gebieten der mittle-ren und sUdlichen Nordsee.

Die Tabelle 9 S.15 bringt eine Aufstellung Uber die Haufig-keit der Wellen von 3 bis 4.5 m und von 5 bis 10 m Hiihe ("Sturm-wellen"), _{geordnet nach Windrichtungsquadranten. (Hohere Wellen}

ale 10 m sind in der Nordsee nicht beobachtet worden.) _Die Pro-zentzahlen in der 1. Spalte jedes Teils dieser Tabelle sind auf die Gesamtzahl der Wellen dieser Art, die der

3.

Spalte auf die Gesamtzahl eller. Wellenhohenbeobachtungen bezogen. Aus'der un-tersten Zell:W-("711e Windrichtungen zusammen") lasst _sich erse-hen, welchen Anteil die beiden ausgewahlten _{Wellengruppen von}

H.U.Roll, Uber Grossenunterschiede der Meereswellen bei Warm-und Kaltluft. Dtsch.Hydr.Zeitschr.5,11191952.

P.R.Brown, Wave Data for the Eastern North Atlantic,The Marine Observer XXIiI

94, 1953.

-36

der. Gesamtzahl slier Beobachtungen ausmachen.

FUr beide Wellengruppen weist der Quadrant West Ms Nord

wieder die groBte Haufigkeit auf. Die 5 big 10 m hohen Wellen sind zu Uber 50% mit Winden aus West bis Nord verbunden

(s.1.Ab-satz.dieses Abschn., 5.34).

4.4 Vergleiche mit anderen Wellenbeobachtungen

In den Diagrammen der Abb.10 und 11 (S.16 u.17)4erden die out den Beobachtungen in der freien NOrdsee-fuBenden;Ergebnisse mit anderen Beobachtungsresultaten verglichen. FUr den Vergleich werden einige

AufstellungenauR\der-Bearbeitung

nordatlantischer Wetterschiffsbeobachtungen1), 41 und alio\ einer Untersuchung der Aufzeichnungen deutscher Feuerschiffe 31 herangezogen. Dde von

den deutschen Feuerschiffen beobachteten Wellen mogen insofern von Interesse sein, ale sie die aeegangsverhaltnisse-in KUsten-nahe reprasentieren. Der Mittelwertskurve von

Wellenaufzeichnun-gen des danischen Feuerschiffs "Vyl" liegen nur die

Beobachtun-gen des Jahres 1953 zugrunde; die Zahlenwerte sind ei4qr Verof-fentlichung des Danischen Meteorologischen

Institute)

entnom-men.

4.4.1 Mittelwerte dei Wellenhohe in Abhangigkeit von der Windstarke

Bei Abb.10 (S.1 S) fait ins Auge, daB sich die Mittelwerts-kurven zu drei getrennten Gruppen forMieren. Verhaltnismassig niedrige Wellen wurden am Feuerschiff. "Elbe 1" beObachtet. Bei "Elbe 1" ist von den*hier bearbeiteten Beobachtungsstellen die Wassertiefe am geringsten (20 m); ausserdem liegt es nach SUden zu nur 16.sm von Land entfernt. Zu einer weiteren Gruppe lassen

sich die Ubrigen der fur den Vergleich herangezogenen

Feuer-schiffe

"vyr, "ip

12", "P 8" und "S 2" zusammenfassen; ihre

Was-sertiefen sind: 25, 33, 35 und 44 m, ihre Entfernung von der KU-ate: 20, 12, 33 und 65 sm. Ale dritte Gruppe heben sich deutlich Nordsee und Nordatlantik heraus. Dort kann die Windsee fUr Wind-starken bis 8 Beaufort voll ausreifen, ohne durch den EinfluB geringer Wassertiefen wesentlich beeintrachtigt zu werden.

In diesem Bild zeigt sich in groben ZUgen die Tatsache, daB die Wassertiefe, wenn sie unter eine gewisse GroBe sinkt (wenn sie kleiner ale 1/2 Wellenlange jot), die ungestorte Entwicklung der Windsee nur bis zu einer bestimmten Wellenhohe zulasst.

DaB der Mittelwert der Wellenhohe bei Windstarke 8 fUr die

2\ vgl. FuBnote 1, S.35.

H.U.Roll, Die GroBe der Meereswellen in Abhangigkeit von der.

Windstarke, Deutscher Wetterdienst, Seewetteramt,

Einzelveroffentiichung Nr.6

3) _{H.U.Roll, Die Meereswellen der sUdlichen Nordsee. Deutscher}

Wetterdienst, Seewetteramt, Einzelveroffentl. Nr.12 The Height of Sea. Det Danske Meteorologiske

37

-Nordsee etwas hoher

(5.3

m) liegt als beim Nordatlantik(49 m), mag seine Ursache hauptsachlich darin haben, daB die Zahl der bei dem Nordseemittelwert zur Verwendung gekommenen Falle ver-haltnismassig klein 1st; eine zufallige Beimengung vieler rela-tiv.hoher Werte kann den Mittelwert liber GebUhr beeinflusst

ha-ben.

Da8 die Kurven im Bereich der niedrigen Windstarken nicht aufeinanderfallen, 1st auf die Beimengung von DUnung, die durch

die

angewandte

Auswahlmethode nicht zu beseitigen war, zurUck-zufUhren. .Bei der Nordatlantikkurve, die alle DUnungsangaben mitenthalt, tritt ihr EinfluB am starksten hervor.

4,4.2 Haufigkeit einiger Wellenhohenbereiche

Die Mittelstellung der Nordsee zwischen dem Nordatlantik und der Deutschen Bucht ist

in

den in Tab.12(S.18) aufgefUhrten Haufigkeiten der Wellenhohen bei fast allen Wellenarten gut

ausgepragt.

4.4.3 Mittelwerte der Wellenperiode in ;Lbhangigkeit von der Windstarke Die Mittelwerte der Wellenperiode sind bei dem hier vor-liegenden Beobachtungsmaterial im Bereich der geringeren Wind-starken - mit ohnehin.geringen Unterschieden der Mittelwerte storenden EinflUssen unterworfen, so da8 em n Vergleich der ver-schiedenen Beobachtungsstellen erst ab Windstarke 6 Beaufort em n klares Bud ergibt, das Gesetzmassigkeiten erkennen ldsst. In der Abbildung 11 ( S.17 ) wurcfe dementsprechend nur dieser

Teil der Mittelwertskurven gezeichnet. Es zeigt sich, da8 die

Wellenperioden ausser von der Windstarke auch von der Wasser-tiefe und von der

Landentfernung

abhangen; sie folgen damit ei-nem ahnlichen Gesetz wie die Wellenhohen.

4.5 Ergebnisse fUr die vier Teilgebiete der Nordsee

Vergleicht man die in die Karten von Teil

3 (s.go,-

32)

eingesetzten Mittelwertszahlen miteinander, so erkennt man, daB die durchschnittlichen Seegangsverhaltnisse nach den bearbeite-ten Beobachtungen in den vier Teilgebieten der Nordsee nicht sehr unterschiedlich sind. DaB sich die Wellen im Gebiet- IV bei

Windstarke 8 im Mittel ale wesentlich holier und langer ergeben

ale in den Ubrigen Teilen der Nordsee, 1st nicht zuletzt darauf

zurUckzufUhren, da8 der Hauptteil der Beobachtungen auf dem Fladengrund ( um 58,5°N, 0,2°E ) durchgefUhrt worden jet ( vgl.

Abb01, SO4),

und da8 dort die Wassertiefe mit rund 150 m we-sentlich grosser ist ale in den meisten anderen

Nordseegebie-ten. Aus dem Bereich der Norwegischen Rinne und dam Seegebiet unter der WestkUste SUdnorwegens, wo die Wassertiefen grosser

ale 200 m sind, liegen so wenig Beobachtungen vox., daB sie fUr

die Mittelwerte von Teilgebiet I kaum ins Gewicht fallen.

Aus den Kartendarstellungen fur die vier Teilgebiete der Nordsee geht - in Ubereinstimmung mit Tab.8 (S.14) - auch

her-38

heren und langeren Seegang aufwerfen ale gleich starke Luftbe-wegungen aus den abrigen Richtungsquadranten. Eine Ausnahme

bildet die nordwestliche Nordsee (Teilgeblet IV) bei hohen Windstarken. Sie mag groBtenteils auf den Umstand

zurUckzufiih-ren sein, daB die freien Windbahnen in diesem Seegebiet nach Silden bis Osten zu langer sind ale nach Westen und Nordwesten.