Douglas Palmer - Big Ideas. Das Wissenschafts-Buch

Hauptwerke

1766 Three Papers Containing Experiments on Factitious Air

1784 Experiments on Air (Verhandlungen der Royal Society of London)

IM KONTEXT

GEBIET

Meteorologie

FRÜHER

1616Galileo Galilei deutet die Passatwinde als Beleg für die Erdrotation.

1686Edmond Halley behauptet, dass die nach Westen wandernde Sonne die Luft erhitzt, sodass sie aufsteigt und Luft aus dem Osten nachströmt.

SPÄTER

1793John Dalton schreibt Meteorologische Beobachtungen und Aufsätze , in denen er Hadleys Theorie stützt.

1835Gustave Coriolis beschreibt, aufbauend auf Hadleys Ideen, eine »zusammengesetzte Zentrifugalkraft«, die den Wind ablenkt.

1856Der Meteorologe William Ferrel erkennt bei mittleren Breiten (30–60°) eine (instabile) Zirkulationszelle, in der die Luft um ein Tiefdruckgebiet die steten Westwinde erzeugt.

Bis 1700 war bekannt, dass in nördlichen Breiten zwischen 30° und 0° (Äquator) beständige Passatwinde aus nordöstlicher Richtung wehen. Galilei hatte die Theorie entwickelt, dass die Erde bei ihrer Ostdrehung die Luft in den Tropen »überholt«, sodass der Wind aus Osten weht. Später erkannte der englische Astronom Edmond Halley, dass die Sonnenhitze (die am Äquator maximal ist) die Luft aufsteigen lässt, sodass kühlere Luft aus höheren Breiten einströmen kann.

Windströmungen entstehendurch Erdrotation und »Zirkulationszellen« (Polarzellen (grau), Ferrel-Zellen (blau) und Hadley-Zellen (rosa)), wenn warme Luft aufsteigt, abkühlt und wieder sinkt.

1735 veröffentlichte der englische Physiker George Hadley seine Theorie zum Passat. Auch er erkannte, dass die Sonne die Luft aufsteigen lässt, doch die aufsteigende Luft am Äquator kann nur Winde aus Nord- oder Südrichtung erzeugen, nicht von Osten. Da die Luft sich mit der Erde mitdreht, müsste die von 30 °N zum Äquator strömende Luft einen eigenen Impuls in Ostrichtung haben. Allerdings bewegt sich die Erdoberfläche am Äquator schneller als in höheren Breiten. Dadurch ist die Oberflächengeschwindigkeit höher als die Windgeschwindigkeit, sodass der Wind immer mehr aus Osten zu kommen scheint, je näher man dem Äquator kommt.

Hadleys Idee war ein Schritt hin zum Verständnis der Strömungsmuster, sie hatte aber noch Fehler. Entscheidend für die Windablenkung ist, dass der Drehimpuls des Windes (durch den er rotiert) erhalten bleibt, nicht der lineare Impuls in Geradeausrichtung.

IM KONTEXT

GEBIET

Ozeanografie

FRÜHER

um 2000 v. Chr.Polynesische Seefahrer nutzen Meeresströmungen für den Verkehr zwischen pazifischen Inseln.

1513Juan Ponce de Léon beschreibt erstmals die starke Strömung im Atlantik.

SPÄTER

1847Der US-Marineoffizier Matthew Maury stellt eine Karte der Winde und Strömungen zusammen, für die er Schiffslogbücher und Karten in den Archiven ausgewertet hat.

1881Prinz Albert I. von Monaco erkennt, dass der Golfstrom eine Schleife ist und dass er sich aufspaltet – nördlich zu den Britischen Inseln und südlich nach Spanien und Afrika.

1941Der norwegische Ozeanograf Harald Sverdrup entwickelt eine Theorie der ozeanischen Zirkulation.

Der warme Golfstrom im Nordatlantik ist eine der großen Wasserströmungen der Erde. Er wird durch beständige Westwinde nach Osten getrieben und ist Teil einer »globalen Förderschleife«, die den Atlantik mit der Karibik verbindet. Der Strom ist seit 1513 bekannt, als der spanische Seefahrer Juan Ponce de León erkannte, dass sein Schiff bei Florida trotz Südwinds nordwärts fuhr. Erst 1770 wurde er jedoch von dem amerikanischen Forscher und Staatsmann Benjamin Franklin kartiert.

Als Postmeister der britischen Kolonien in Amerika war Franklin aufgefallen, dass britische Paketschiffe für die Atlantikquerung zwei Wochen länger brauchten als amerikanische Handelsschiffe. Franklin, schon berühmt für die Erfindung des Blitzableiters, fragte den Walfangkapitän Timothy Folger nach möglichen Gründen. Folger erklärte, dass die amerikanischen Kapitäne die West-Ost-Strömung kannten. Sie machten sie anhand von Walwanderungen, Farb- und Temperaturunterschieden sowie der Geschwindigkeit von Luftblasen an der Oberfläche aus. Dann segelten sie einen Umweg, um der Strömung zu entkommen, während die Briten während der ganzen Fahrt dagegen ankämpfen mussten.

Franklins Kartewurde 1770 in England gedruckt, doch erst Jahre später lernten britische Kapitäne, mithilfe des Golfstroms die Segelzeiten zu kürzen.

Mit Folgers Hilfe kartierte Franklin den Verlauf des Stroms entlang der amerikanischen Ostküste vom Golf von Mexiko bis Neufundland und dann in Richtung Osten über den Atlantik und gab ihm den Namen Golfstrom.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.