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Auftrieb,

 

1) Meereskunde: Auftriebserscheinungen im Meer, die Aufwärtsbewegung von Meerwasser (Auftriebswasser) aus tieferen Schichten (100-300 m) an die Meeresoberfläche in begrenzten Gebieten (Auftriebsgebiete). Das Auftriebswasser unterscheidet sich in seinen physikalischen und chemischen Eigenschaften wesentlich von dem Oberflächenwasser in der Umgebung der Auftriebsgebiete. Es ist kälter (bis zu 8 ºC), salzärmer, sauerstoffärmer, aber sehr reich an Nährstoffen (Phosphat). In den Auftriebsgebieten kommt es daher zu besonderem Plankton- und Fischreichtum, sodass diese Gebiete von großer wirtschaftlichen Bedeutung sind.

 

Man unterscheidet Küstenauftriebsgebiete und solche im offenen Ozean. Küstenauftrieb kommt durch das Zusammenwirken von küstenparallelen Winden und der ablenkenden Coriolis-Kraft zustande. Dadurch können ablandige Wasserbewegungen erzeugt werden, die zum Aufströmen des Tiefenwassers führen. Der Auftrieb im offenen Ozean wird im Bereich des Äquators beobachtet, wo die Coriolis-Kraft ihr Vorzeichen ändert. Durch die beiderseits des Äquators entgegengesetzte Ablenkung der Wasserbewegung bei gleich bleibender Windrichtung (Südostpassate) kommt es zu jeweils polwärtigem Wassertransport. Auftriebsgebiete machen rd. 1 % der Meeresoberfläche aus; auf diese entfallen etwa 50 % des Fischbestands. Die wichtigsten Auftriebsgebiete liegen an den Westküsten der Kontinente in den Wurzelgebieten der Passate: vor Peru (Anchovetafischerei), Kalifornien, Nordwest- und Südwestafrika, an der Somaliküste (während des Sommermonsuns) sowie im Bereich des Äquators im Atlantik und Pazifik (Thunfisch) und in den polaren Regionen. (Meeresströmungen)

 

 2) Physik: 1) statischer Auftrieb, eine der Schwerkraft entgegengerichtete und damit gewichtsmindernd wirkende Kraft, die ein Körper aufgrund der senkrecht zu seiner Oberfläche gerichteten, mit der Tiefe zu- beziehungsweise mit der Höhe abnehmenden Druckkräfte einer ruhenden umgebenden Flüssigkeit (hydrostatischer Auftrieb) oder eines ruhenden Gases (aerostatischer Auftrieb) erfährt; ihr Betrag F_A ist nach dem Archimedischen Prinzip gleich dem Gewicht der vom Körper verdrängten Flüssigkeits- beziehungsweise Gasmenge: F_A = ρ · g · V, wobei ρ die Dichte der Flüssigkeit beziehungsweise des Gases, V das verdrängte Volumen und g die Fallbeschleunigung ist. Ist der statische Auftrieb, dessen Wirkungslinie durch den Schwerpunkt des verdrängten Volumens geht, gleich dem Körpergewicht, so kommt es zum Schweben des Körpers im umgebenden Medium. Ist in einer Flüssigkeit der statische Auftrieb größer als das Körpergewicht, so kommt es zum Schwimmen des Körpers an der Flüssigkeitsoberfläche. Der statische Auftrieb in Gasen ist meist klein und zu vernachlässigen (Ausnahmen: z. B. Luftschiffe und Ballone); bei Präzisionswägungen muss er berücksichtigt werden.

 

2) dynamischer Auftrieb, die auf einen von einer Flüssigkeit (hydrodynamischer Auftrieb) oder von einem Gas (besonders Luft; aerodynamischer Auftrieb) umströmten Körper senkrecht zur Anströmrichtung (d. h. als Quertrieb) wirkende Kraft mit einer der Schwerkraft entgegengerichteten, nach »oben« wirkenden Komponente. Sie wird durch unterschiedliche Druckverteilung beziehungsweise eine Zirkulation längs seiner Oberfläche verursacht: Bei geeigneter Formgebung des Körpers (z. B. Tragflügel) ist an der Oberseite die Strömungsgeschwindigkeit größer als an der Unterseite, sodass hier (Bernoulli-Gleichung) ein geringerer Druck (Sog) als auf der Unterseite herrscht. Der dynamische Auftrieb wird durch den resultierenden Druckunterschied bewirkt. Sein Betrag ist durch F₂ =¹/₂ c_a ρ v²_∞ A gegeben, wobei c_a der Auftriebsbeiwert, ρ die Dichte des umströmenden Mediums, v_∞ die Anströmgeschwindigkeit und A die Fläche der Körperunterseite ist. - Der dynamische Auftrieb und der Widerstand (Rücktrieb), den ein Körper (besonders ein Tragflügel) in umströmender Luft erfährt, sind die Komponenten der Luftkraft.

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

Schiffsprinzip: Die Wirkung des archimedischen Prinzips

 

Flugzeugprinzip: Warum fliegen Flugzeuge

 

Ballone und Zeppeline