Om Strømmene i Østersøens Udløbsaabninger.

Vandomsætningen mellem den ferskere Østersø og den salte Nordsø er i Tidens Løb bleven gjort til Genstand for indgaaende Undersøgelser af de svenske Hydrografer F. L. Ekman, Gustaf Ekman, A. W. Cronander og Otto Pettersson samt af vor danske Hydrograf Martin Knudsen. I det følgende skal gives en Oversigt over de Resultater, der hidtil er indvundne paa dette Omraade.

Østersøen hører til de Have, hvor den ved Nedbør og Flodvand frembragte Ferskvandstilførsel er større end den Vandmængde, som atter mistes ved Fordampning til Atmosfæren, og Følgen heraf maa blive en Tendens til en fra Østersøen udgaaende Overfladestrøm. I de tre danske Sunde gaar Overfladestrømmens Middelretning da ogsaa fra Syd mod Nord. — Ferskvandstilførslen bevirker ogsaa, at Østersøvandets Saltholdighed er mindre i Overfladen end i de dybere Vandlag. I det store Gotlandsdyb paa ca. 57° 20' N. — 20° Ø. er Saltholdigheden i O Meter saaledes omkring 7°/00, i 200 — 225 Meter derimod 11 —12 %>o; og i Farvandet mellem Rügen og Skaane er Overfladesaltholdigheden 7L/27^L/2 — 81/28^l/2 °/00, men paa de dybeste Steder i ca. 40 Meter Størstedelen af Aaret omkring 15 °/00.

Som Østersøens Udløbsaabning er det naturligst at betragte Tværsnittet Rügen^—Skaane. En Del af det herigennem udstrømmende Overfladevand baner sig Vej Nord paa gennem Øresund, Resten strømmer gennem Gedser_—Darsser Ort Tværsnittet ud i Bælthavet og passerer dels gennem Store Bælt, dels gennem Lille Bælt ud i Kattegat. Et Blik paa Dybdekortet viser imidlertid, at medens Maksimaldybden i Farvandet mellem Møen^—Falster paa den ene Side og den tyske Kyst fra Darsser Ort til Rügen paa den anden Side næppe gaar ned under 18 Meter, er de største Dybder i Flintrenden og Drogden knap 8 Meter, og da tillige Øresund paa disse Steder er langt smallere end Farvandet Gedser — Darsser Ort, forstaas det, at Øresund kun spiller en forholdsvis ringe Rolle for Vandomsætningen i Sammenligning med sidstnævnte Farvand. Martin Knudsen har da ogsaa beregnet, at den Vandmængde, der gennemsnitlig forlader Østersøen gennem Gedser Farvandet, er 5 Gange saa stor som den Vandmængde, der samtidig strømmer ud gennem Sundet. Da paa den anden Side Lille Bælt jo kun har et overordentlig smalt Udløb mod Nord, saa bliver Store Bælt Østersøens væsentligste Udløbsmunding, og Farvandet Store Bælt, Femer Bælt, Kadet Renden bliver Hovedfærdselsaaren for Strømningerne til og fra Østersøen.

Medens det Vand, der af Nedbør og Floder tilføres Østersøen, er fersk, har de gennem Tværsnittet Rügen^— Skaane udflydende Vandmasser en Saltholdighed paa ca. 8— BJ/28^J/2 %o; og da nu Østersøens Saltindhold ikke forandrer sig kendeligt i Tidens Løb, saa er det klart, at det Salttab, som Overfladestrømmen udad foraarsager, maa ophæves af en Indstrømning af forholdsvis salt Vand langs Bunden. Hermed er allerede i Hovedtrækkene Strømforholdene ved Østersøens Munding klargjorte ; i Overlagene har Vandet Tendens til at flyde ud fra Østersøen, medens det i Underlagene har Tendens til at flyde indefter i Østersøen, og Gennemsnitstilstanden er altsaa en udgaaende Overfladestrøm ovenpaa en indgaaende, modsat rettet Bundstrøm. Martin Knudsen

har gjort opmærksom paa, at man af Over- og Understrømmens Middelsaltholdigheder kan beregne Forholdet mellem Størrelserne af de transporterede Vandmasser, og han finder, at der gennemsnitlig strømmer dobbelt saa meget Vand ud af Østersøen som ind i den, saa at altsaa Tilførslen af salt Vand er lig Ferskvandstilførslen -f- Fordampning. Dette Resultat er let forstaaeligt, naar man erindrer de ovenfor angivne Saltholdigheder ved Overfladen og ved Bunden i Farvandet mellem Rügen og Skaane. —

Herved er nu imidlertid blot angivet Fænomenets Hovedtræk, saaledes som de viser sig i Middeltallene af længere Tidsrums lagttagelser. Allerede de hyppigt vekslende Overfladestrømme i de danske Farvande viser, at Forholdene er meget foranderlige fra Tid til anden; og mere indgaaende hydrografiske lagttagelser viser, at Strømforholdene i Virkeligheden er meget indviklede. De Kræfter, der bestemmer Vandets Strømninger, er af to væsentlig forskellige Arter: de der stadig virker i samme Retning og paa samme Maade, og de der er afhængige af mere tilfældige Indflydelser og virker snart i en Retning, snart i en anden.

De stadigt virkende Kræfter er lette at faa Øje paa. Da Ferskvandstilførslen til Østersøen er større end Fordampningen, vil dette bevirke, at Østersøens Vandstand er højere end Vandstanden i Havet udenfor. De nyeste danske Maalinger viser saaledes, at Vandstanden ved Gedser er gennemsnitlig 6 cm. højere end ved Skagen. Det er nu klart, at der herved frembringes et hydrostatisk Overtryk, som søger at drive Vandet fra Østersøen udad mod Nordsøen; og hvis dette var den eneste virkende Kraft, vilde Bevægelsen ved Gnidningen mellem Vandlagene efterhaanden forplante sig fra Overfladen ned ad til Bunden, saa at hele Vandmassen blev udadgaaende. Imidlertid er det af Ferskvandstilførslen fremkaldte Overtryk ikke den eneste virkende Faktor. Paa Grund af sin langt højere Saltholdighed (i Om. ca. 30 %>o) er Vandet ved Kattegats Munding betydelig tungere end ved Østersøens Munding, og Otto Pettersson har beregnet, at allerede i en Dybde af 6—7 Meter under Havfladen vil den større Vægtfylde ved Skagen afbalancere den højere Vandstand i Østersøen. Resultatet af begge disse Faktorer bliver derfor, at medens den højere Vandstand i Østersøen driver Overfladevandet ud efter, vil den større Vægtfylde i Kattegats Munding drive de dybere Vandlag indefter. — Disse stadige Kræfter virker vel bestandig hver for sig i samme Retning, men deres Størrelser forandrer sig dog med Aarstiderne. Saaledes vil Østersøen faa sin sførste Ferskvandstilførsel om Foraaret, naar Tøbruddet smelter Is og Sne i Østersøens Opland; og af Strømobservationerne paa de danske Fyrskibe „Gedser Rev^u og „Drogden" ser man, at den udgaaende Overfladestrøm ligeledes har sit Maksimum paa denne Aarstid, nemlig i Kvartalet Marts —April—Maj.

Det er naturligvis klart, at ved Middeltalsdannelser for længere Tidsrum vil de stadigt virkende Kræfter have den afgørende Indflydelse paa Resultaterne, idet de uregelmæssigt virkende Kræfter snart virker i en Retning, snart i en anden, og saaledes i Gennemsnit kommer til at ophæve deres egne Virkninger. For Strømforholdene paa et givet Tidspunkt stiller Sagerne sig imidlertid ganske anderledes, og vi vil nu gaa over til at betragte de mere variable Faktorer, der indvirker paa Strømmene: nemlig Vinden og Lufttrykket. Martin Knudsen har i sit store Arbejde om de danske Farvandes Hydrografi paavist, at Lufttrykket over stersøen har en overordentlig stor Indflydelse paa Strømmene i Østersøens Udløbsaabninger, medens man derimod ikke behøver at tage Hensyn til Lufttrykkets Forandringer over Havene udenfor Østersøen. Det vilde føre for vidt her at gaa nærmere ind paa Begrundelsen af dette sidste Forhold; men i sine Hovedtræk er Lufttrykkets Betydning let forstaaelig. Det virker paa lignende Maade som en Pumpe; høj Barometerstand over stersøen presser Vandet ud af denne, medens en lav Barometerstand over Østersøen atter suger Vand ind i den. Da Lufttrykket jo indvirker ens paa alle Niveauflader i Havet, vil en høj Barometerstand over Østersøen ogsaa paa Bundvandet øve et udadgaaende Tryk, der naar det er tilstrækkelig stærkt, tvinger hele Vandmassen fra Overflade til Bund udad. Ligesom Overfladestrømningerne i de danskeFarvande gaar snart Syd paa, snart Nord paa, saaledes er Bundvandet faktisk ogsaa i en stadig frem- og tilbagegaaende Bevægelse; der eksisterer lige saa lidt en kontinuerlig indgaaende Bundstrøm, som en kontinuerlig udgaaende Overfladestrøm. Det er kun de resulterende Strømme, der har disse Retninger; og dette viser sig ved, at i Overfladen er de udgaaende Strømme gennemsnitlig stærkere end de indgaaende, medens det maa være omvendt ved Bunden. Gronanders Strøm iagttagelser i Kattegat viser ogsaa, at man meget ofte har ensrettede Strømme i Overfladen og ved Bunden: enten begge Steder indadgaaende, eller begge Steder udadgaaende Saltvandsindstrømningen i Østersøen sker derfor heller ikke kontinuerligt, men stødvis.

Hersker der lavt Lufttryk over Østersøen i længere Tid ad Gangen, kan der ogsaa gennem Øresund tilføres Østersøen betydelige Mængder Saltvand, navnlig om Vinteren, da Kattegats Overfladesaltholdighed er størst;

og denne Omstændighed spiller en ret vigtig Rolle for
de hydrografiske Forhold i Østersøens Bundvand.

Ved Siden af Barometerstanden har ogsaa Vinden en Del Indflydelse paa Strømningerne. Den Virkning, som Vinden direkte øver ved at stryge hen over Havfladen i de danske Farvande, er kun af underordnet Betydning. De Strømme, som derved fremkaldes, aftager hurtigt i Styrke nedefter, og paavirkes desuden, saaledes som V. WalfridEkman har paavist, af Jordrotationen paa en saadan Maade, at „Vindstrømme" ikke formaar at transportere større Vandmængder gennem de danske Sunde. Af langt større Betydning er Vindens Virkning paa de omliggende aabne Have: Nordsøen og det aabne Østersøbassin. Naar Vinden stryger hen over Havfladen, sættes Overfladevandet i Bevægelse, og selv om det kun er et tyndt Overlag, som nogenlunde kan siges at følge Vindens Retning, saa vil det dog, naar Havfladen er udstrakt, være store Vandmasser, som derved sættes i Bevægelse; og naar disse nu presses op mod en Kyst eller ind i et snævert Farvand, fremkommer betydelige Niveauændringer i Havfladen, og de fremkomne Højdeforskelle frembringer atter hydrostatiske Trykforskelle, der kan have stor Indflydelse paa Strømningerne. Imidlertid ser man, at Vindens Virkning nærmest er middelbar, og at Barometerstanden øver en mere umiddelbar og som Regel ogsaa betydelig mere indgribende Indflydelse paa Strømmene i Østersøens Udløbsaabninger. Martin Knudsen har for Aaret 1897 bl. a. givet grafiske Fremstillinger af det daglige Middellufttryk over Østersøen og den daglige Middelstrøm i de danske Farvande (bestemt af en Række Fyrskibsiagttagelser); det viser sig da, at Kurvene i det store Hele følges saa godt ad, at man ikke kan nære Tvivl om Aarsagssammenhængen mellem disse Fænomener.

I den nyeste Tid har Professor Otto Pettersson henledet Opmærksomheden paa Tidevandets Indflydelse paa Strømmene. I en meget interessant Afhandling: „Strömstudier vid Östersjöns Portar" (Svenska Hydrografisk-Biologiska Kommissionens Skrifter) gør han Rede for en Række Maalinger af Strøm, Temperatur og Saltholdighed i de tre danske Sunde i Juli —August 1907. Undersøgelserne begunstigedes af stille Vejr med normal og konstant Barometerstand over store Omraader af Nord- og Østersøen, og de fundne Resultater kan derfor, som Pettersson fremhæver, ikke skyldes meteorologiske Aarsager. Tidevandet viste sig nu at have en mærkelig Indflydelse paa Tingenes Gang.

Medens Flodbølgens Amplitude i Overfladen kun er omtr. V'a Meter, forandrede 32 °/00-Kurven i det salte Bundvand sit Niveau med et Par Meter i Løbet af samme Tid; Forskellen mellem Flod og Ebbe er altsaa flere Gange mere udpræget i Dybet end i Overfladen, og det ferskere Overlag danner ligesom en dæmpende Pude, hvori Tidevandets Virkninger kun viser sig i afsvækket Skikkelse. — Under Flodperioden trænger Bundvandet Syd paa, og den indgaaende Bundstrøm naar sit Maksimum; under Ebbeperioden skifter Bundstrømmen Retning, idet den nu gaar Nord paa, og det salte Underlag trækker sig noget tilbage. Samtidig varierer Overfladestrømmen paa modsat Maade; den bliver Maksimum ved Ebbe og Minimum ved Flod. Grænsen mellem Overlaget og Underlaget ligger i ca. 16 —18 Meter, og medens Bund vandets Bevægelser er stærkest i 20 —25 Meter, er Overlagets stærkest i 5—105^—10 Meters Dybde. Naar Bundstrømmen ved indtrædende Flodperiode atter begynder at sætte Syd paa, viser Strømkæntringen sig mærkværdigvis først i de dybeste Lag nærmest Bunden; herfra arbejder den sig efterhaanden opad, og ved fuld Flod er Bundstrømmen overalt sydgaaende med Maksimum i ca. 20 Meter. Samtidig er de nedre Dele af Overlaget ogsaa bleven tvungne til at flyde Syd paa, og naar Flodbølgen er tilstrækkelig stærk, kan denne Virkning forplante sig helt op til Overfladen, saa at hele Vandmassen altsaa er i Bevægelse ind ad mod Østersøen. Pettersson giver følgende Middeltal, der klart belyser Forholdene: Middelhastighederne er

Man ser altsaa, at i Gennemsnit strømmer Overlaget stadig Nord paa, omend med stærkt vekslende Hastighed; Bundlaget strømmer derimod snart mod Syd, snart mod Nord; men da den sydgaaende Hastighed er næsten 3 Gange saa stor som den nordgaaende, bliver der altsaa transporteret betydelig mere Saltvand ind under Flodtiden, end der atter flyder tilbage ved Ebbe.

Da Tidevandsbølgen har flere Gange større Amplitude i det salte Bundvand end i Overlaget, og da den af Flodbølgen frembragte Strømkæntring i Bundvandet først viser sig i de aller dybeste Lag, synes Tidevandsbølgen i de danske Farvande altsaa nærmest at maatte betegnes som en Undervandsbølge. Det ser ud, som om den fra Nordsøen i Kattegat indtrængende Flodbølge har mest Tilbøjelighed til at forplante sig i de salte Lag, hvorfra den oprindelig stammer, og til som Undervandsbølge i Bundlaget at trænge gennem Bæltet ind i Østersøen.

Det er utvivlsomt, at disse Forhold vil faa Betydning

for vor Forstaaelse af Østersøens Hydrografi; imidlertid maa man dog erindre, at disse sidstnævnte Resultater er byggede paa kun faa lagttagelser, og man maa derfor med Interesse imødese videre Undersøgelser over denne Sag.

Foruden den ovenfor citerede Afhandling af Pettersson, er der i nærværende Artikel væsentlig benyttet følgende Værker: Otto Pettersson och Gustaf Ekman: Grunddragen af Skageracks och Kattegats Hydrografi (Kongl. Sv. Vet.-Akademiens Handl. Band 24 Nr. 11); F. L. Ukman och O. Pettersson: Den svenska hydrografiska Expeditionen Ar 1877 (Kongl. Sv. Vet Handl. Band 25 Nr. 1); Otto Pettersson och Gustaf Ek man: De hydrografiska Forandringarne o. s. v. (Kongl. Sv. Vet.-Akademiens Handl. Band 29 Nr. 5); A. W. Cronander: Om Ytström och Bottenström i Kattegat! (Kungl. Sv. Vet.-Akademiens Handl. Band 38 Nr 2); Martin Knudsen: De hydrografiske Forhold i de danske Farvande inden for Skagen i 1894_—1898 (Beretning fra Kommissionen for videnskabelig Undersøgelse af de danske Farvande Andet Bind, Andet Hefte). Samt. endelig en snart udkommendc Afhandling af Forf. baseret paa de sidste 5 Aars internationale Undersøgelser.