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Kelvinwelle

 
     
  , spezielle Lösung der Flachwassergleichung für eine fortschreitende lange Welle entlang einer geraden Berandung, die erstmals 1879 von Thomson (Lord Kelvin) beschrieben wurde. Voraussetzung ist, dass die räumliche Erstreckung der Welle gross ist im Verhältnis zum barotropen Deformationsradius und somit die Corioliskraft Amplitude und Strömung der Welle beeinflusst. Für die Wasserstandsauslenkung ζ sowie Phasen- und Gruppengeschwindigkeit u bzw. c ergibt sich:

Kelvinwellemit x, y Raumkoordinaten in Ausbreitungsrichtung bzw. senkrecht dazu, ζ0 Anregungsamplitude, f Coriolisparameter, g Gravitationsbeschleunigung, ω, k Frequenz und Wellenzahl der Welle, H Gesamtwassertiefe. In Ausbreitungsrichtung geblickt, steigt die Amplitude auf der Nord (Süd)-Hemisphäre exponentiell zu eine rechts (links) befindlichen Küste hin an (Abb.). Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit wird von der Erdrotation nicht beeinflusst und bleibt somit unverändert die von langen Wellen.

KelvinwelleKelvinwelle: Topographie der Meeresoberfläche bei einer Kelvinwelle auf der Nordhemisphäre (die feste Berandung liegt in Ausbreitungsrichtung gesehen auf der rechten Seite).
 
 

 

 

 
 
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