ISSN:
1616-7228
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Geosciences
,
Physics
Description / Table of Contents:
Summary With a view to ascertain the order of magnitude of the velocity of diffusion, three diffusion tests with rhodamine solutions as testing substance were carried out in different areas of the North Sea in 1961/1962. For this purpose, special methods were developed permitting to concentrate the liquid dye to a point while pouring it out into the sea and to survey the patches of dye. The technique of the tests, the measuring method and the measuring devices as well as the most suitable manners of surveying the patches of dye are described in detail. Nine surveys were used for determining and representing the distribution of the dyeconcentration. At the same time, the vertical distribution of the dye was studied. The results were exploited after the method established by J. Joseph and H. Sendner [1962] and the most plausible velocities of diffusion were determined. The velocities for the sea areas studied and for the dimensions considered range between 0,2 and 0,4 cm/sec; they correspond, hence, with the values ascertained by Pritchard for similar conditions and amount to about 1/4 only of the velocity values obtained from diffusion processes that occurred on a large scale in the Atlantic Ocean. The total quantity of the diffusing substance subsequently derived from the observations, is in tolerable agreement with the quantity of dye poured out into the sea for experimental purpose. The constants ascertained allow to compute the processes of diffusion in the North Sea. They permit, in particular, to predict the probable maximum concentration as a function of time and to estimate the order of magnitude of the substances involved in the processes of diffusion.
Abstract:
Résumé Afin de pouvoir déterminer l'ordre de grandeur de la vitesse de diffusion on a effectué, à l'aide de rhodamine en solution comme matière d'épreuve, trois essais de diffusion dans diverses parties de la mer du Nord en 1961/1962. Dans ce but on a développé des méthodes spéciales qui assurent que la teinture soit concentrée en un point au moment de sa décharge dans la mer et qui, en même temps, permettent de relever les taches de teinture. La technique des essais, la méthode et les appareils de mesure ainsi que les manières les plus convenables de relever les taches de teinture sont précisés. Neuf relèvements ont été soumis à l'étude pour déterminer et décrire le processus de la propagation de la substance diffusante. En même temps, la diffusion verticale de la teinture a été surveillée. Les résultats en sont exploités d'après la méthode de J. Joseph et H. Sendner [1962] et les vitesses les plus plausibles de diffusion sont déterminées. Pour les régions océaniques soumises à l'étude et pour les dimensions considérées les vitesses varient entre 0,2 et 0,4 cm/séc et se trouvent, donc, en accord avec les valeurs obtenues par Pritchard pour des conditions analogues. Elles s'élèvent, donc, seulement à un quart environ des vitesses trouvées pour les processus de diffusion de grande étendue dans l'Atlantique. Les quantités totales des substances diffusantes dérivées ultérieurement des observations correspondent environ avec les quantités versées à titre d'essai. Les constantes trouvées permettent, donc, de calculer les processus de diffusion dans la mer du Nord et, surtout, de prédire comme fonction du temps la concentration maximale supposée ainsi que d'estimer l'ordre de grandeur des substances engagées dans les processus de diffusion.
Notes:
Zusammenfassung Zur Feststellung der Größenordnung der Diffusionsgeschwindigkeiten wurden in den Jahren 1961/1962 drei Diffusionsversuche mit Rhodamin-Lösungen als Testmaterial in verschiedenen Gebieten der Nordsee durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden spezielle Verfahren für das „punktförmige” Ausbringen der Farbstofflösung sowie für die Vermessung der Farbflecke entwickelt. Die Versuchstechnik, Meßmethode, Meßapparatur und die zweckmäßigsten Arten der Farbfeckvermessung werden ausführlich 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 für die untersuchten Seegebiete und die betrachtete Dimension zwischen 0,2 und 0,4 cm/sec und befinden sich damit in Übereinstimmung mit den von Pritchard für ähnliche Verhältnisse ermittelten Werten, betragen also nur etwa 1/4 der für großräumige atlantische Diffusionsvorgänge ermittelten Geschwindigkeiten. Die aus den Beobachtungen rückwärts berechnete Gesamtmenge der diffundierenden Substanz stimmt größenordnungsmäßig mit der ausgebrachten überein. Die ermittelten Konstanten erlauben nunmehr, Diffusionsvorgänge in der Nordsee zu berechnen, insbesondere die maximal auftretende Konzentration als Funktion der Zeit vorherzusagen und die Größenordnung der an den Diffusionsvorgängen beteiligten Substanzen abzuschätzen.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02311980
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