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Astronomie|Physik • bdw+

»Wind, Wellen und Wasser«

5. Dezember 2023

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Aufgrund seiner Ringform können mit dem Aeolotron große, im Kreis laufende Wellen erzeugt werden, die durch Fenster in der Innenwand und im Boden des Kanals beobachtet werden können. Aus dem Innenraum des Aeolotrons werden außerdem die Messtechnik gesteuert und Substanzen wie Gase und oberflächenaktive Stoffe in den Kanal eingeleitet.
©Bernd JähneDie Entstehung von Wasserwellen ist entscheidend für den Transport von Stoffen, Wärme und Bewegungsenergie an der Wasser-Luft-Grenze. Im Aeolotron können die Höhe und die Neigung der Wellen sowie der Wärmefluss durch die Wasseroberfläche parallel gemessen werden. In der Illustration ist die Wellenneigung mithilfe der Schattierung der Wasseroberfläche dargestellt. Die Größe des Wärmeflusses wird durch verschiedene Farben angezeigt: In roten Bereichen wird viel Wärme ausgetauscht, in hellgrünen Bereichen ist der Fluss gering.
©Institut für Umweltphysik, Universität HeidelbergMit einem äußeren Durchmesser von zehn Metern ist das Aeolotron seit seinem Bau 1999 der größte aktive ringfömige Wind-Wellen-Kanal der Welt. Die Anlage wurde zu großen Teilen aus Holz gefertigt, da sich das nachhaltige Material leicht bearbeiten und in die gewünschte Form bringen lässt.
©Grafik: Kerstin Krall, Institut für Umweltphysik, Universität Heidelberg

Wie sehen Ihre Messungen am Aeolotron konkret aus?

Zur Messung von Wärmetransport setzen wir eine Wärmequelle direkt auf die Wasseroberfläche. Dazu strahlen wir mit einem CO₂-Laser rund 1.000 Watt pro Quadratmeter ein – so viel, wie auch die Sonne liefert. Die langwellige Infrarotstrahlung wird in den obersten Mikrometern

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