Joachim H. Joseph

Untersuchungen über Ober- und Unterlichtmessungen im Meere und über ihren Zusammenhang mit Durchsichtigkeitsmessungen

Auf Grund einfacher theoretischer Uberlegungen werden Formeln uber die Intensitatsverteilung monochromatischen Ober- und Unterlichts in tiefen und flachen Meeresgebieten abgeleitet.

Durchsichtigkeitsmessungen im Meere im ultravioletten Spektralbereich

Es wird ein Durchsichtigkeitsmesgerat beschrieben, das mit einer Quecksilberhochstdrucklampe ausgerustet ist und gestattet, die Durchsichtigkeit des Meerwassers im langwelligen ultravioletten Spektralbereich zu messen. An einem Beispiel wird gezeigt, das sich die Unterschiede in der UV-Extinktion ebenso zur Kennzeichnung einer Wasserart eignen, wie etwa der Salzgehalt.

Untersuchungen über die horizontale Diffusion in der Nordsee

Zur Feststellung der Grosenordnung der Diffusionsgeschwindigkeiten wurden in den Jahren 1961/1962 drei Diffusionsversuche mit Rhodamin-Losungen als Testmaterial in verschiedenen Gebieten der Nordsee durchgefuhrt. Zu diesem Zweck wurden spezielle Verfahren fur das „punktformige” Ausbringen der Farbstofflosung sowie fur die Vermessung der Farbflecke entwickelt. Die Versuchstechnik, Mesmethode, Mesapparatur und die zweckmasigsten Arten der Farbfeckvermessung werden ausfuhrlich beschrieben. An insgesamt neun Vermessungen wurden Konzentrationsverteilungen bestimmt und dargestellt. Gleichzeitig wurde die vertikale Verteilung des Farbstoffes kontrolliert. Die Ergebnisse wurden nach der von J. Joseph und H. Sendner [1962] angegebenen Methode bearbeitet und die wahrscheinlichsten Diffusionsgeschwindigkeiten bestimmt. Sie liegen fur die untersuchten Seegebiete und die betrachtete Dimension zwischen 0,2 und 0,4 cm/sec und befinden sich damit in Ubereinstimmung mit den von Pritchard fur ahnliche Verhaltnisse ermittelten Werten, betragen also nur etwa 1/4 der fur grosraumige atlantische Diffusionsvorgange ermittelten Geschwindigkeiten.

Durchsichtigkeitsregistrierungen als ozeanographische Untersuchungsmethode

Die stetige Registrierung der Meswerte eines Durchsichtigkeitsmesgerates in verschiedenen Spektralbereichen ergibt nicht nur einen Uberblick uber die Trubungsverhaltnisse, sondern last auch weitgehende Schlusse auf die hydrographische Struktur der untersuchten Wassermasse, sowie auf deren dynamische Unruhe zu. Nach Beschreibung der Mesmethode wird als Beispiel ein „optischer Langsschnitt“ durch das Kattegatt behandelt, der wahrend einer Untersuchungsfahrt mit „Paul Beneke“ im Herbst 1949 gelegt wurde.

Über die Messung des “Vertikalen Extinktionskoeffizienten”

Die Genauigkeit, mit der der “Vertikale Extinktionskoeffizient” berechnet werden kann, wird im wesentlichen durch die Verschiebung der optischen und Extinktionsschwerpunkte im Wasser begreztt. Nach theoretischen Untersuchungen uber die Schwerpunktsverschiebungen werden diese an einem Beispiel mit vorgegebenen Extinktions- und Einstrahlungsverhaltnissen fur 9, das sichtbare Spektrum etwa gleichabstandig unterteilende Mesanordnungen berechnet. Diese werden anschliesend einer Kritik unterzogen. Die Ergebnisse sind graphisch und in Tabellenform dargestellt. Allgemeine Richtlinien fur eine Korrektur der Schwerpunktseffekte werden gegeben.

Quantitative Durchsichtigkeitsmessungen im Meere

Mit Durchsichtigkeitsmessungen wird die durch Absorption und Streuung verursachte Gesamtextinktion eines Lichtstrahls im Meerwasser erfaβt. Als Maβzahl der Extinktion eignet sich der physikalische Extinktionskoeffizient. Dem Ziel, gerateunabhangige absolute Meβwerte zu erhalten, kann man im sichtbaren Teil des Spektrums durch Eichung der. Durchsichtigkeitsmeβgerate mit einem Pulfrich-Photometer naher kommen. Doch bleibt die Genauigkeit der Meβwerte besonders durch die Schwerpunktsverschiebungen, die fur verschiedene mittlere Durchlassigkeiten des Meerwassers berechnet und tabellarisch zusammengestellt werden, und durch die technischen Eigenschaften der Meβgerate und Photoelemente beschrankt. Es wird ein Meβprinzip angegeben, das diese Nachteile weitgehend vermeidet und gestattet, auch im UV absolute Extinktionswerte in exakt definierten Punkten des Spektrums zu messen.