Neue Untersuchungsergebnisse über die Zusammenhänge des Grosswetters mit dem Sonnenfleckenzyklus

Zusammenfassung In der Untersuchung werden neue Belege dafür erbracht, daß ungefähr zwei Jahre vor den Maxima und Minima der Sonnenflecken sowie 1 1/4 bis 2 Jahre nach den Maxima die subtropischen Hochdruckgürtel verstärkt und polwärts verschoben sind, und im Sommer der Nordhalbkugel das Luftdruckgefälle von dem verlagerten Hochdruckgürtel neach dem Polargebiet gesteigert ist. Auf Grund der sommerlichen Niederschlagsmengen in Mitteleuropa und des mittleren Sommerluftdrucks in Edinburgh werden die Abschnitte des Sonnenfleckenzyklus, in denen der subtropische Hochdruckgürtel polwärts verschoben ist, genauer festgestellt und der Abstand des Anfangs und Endes dieser Abschnitte vom nächstgelegenen Sonnenfleckenextrem nicht in Jahren, sondern in Bruchteilen des Abstandes des vorausgehenden Fleckenextrems vom nachfolgenden Fleckenextrem angegeben. Dadurch finden die Abweichungen in anomalen Fleckenzyklen eine Erklärung. Schließlich wird eine Kurve der mittleren jährlichen Wachstumsringe von 10 mitteleuropäischen Fichten während eines fast 200-jährigen Zeitraums gezeigt. Aus der Kurve geht mit aller Deutlichkeit die. Unrichtigkeit der Behauptung hervor, daß in den Jahresringen alter Bäume die 11-jährige Sonnenfleckenperiode enthalten sei. Mindestens gilt das nicht für Mitteleuropa. Dagegen kommt die Doppel- oder Dreifachschwankung des Niederschlags innerhalb des Sonnenfleckenzyklus in der Kurve gut zum Ausdruck.

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Summary The study presents new evidence for the fact that approximately two years prior to the occurrence of maxima and minima of the sunspots, also 1 1/4 to 2 years after the occurrence of maxima, the subtropical high-pressure belts are strengthened and shifted toward the poles, and further that the pressure gradient increases from the high-pressure belt toward the polar region in the summer of the Northern Hemisphere. Based on the summerly amounts of precipitation in Central Europe and average summerly atmospheric pressures in Edinburgh, the intervals of the sunspot cycle, during which the subtropical high-pressure belt is shifted toward the poles, are determined more precisely. The distance of beginning and end of these intervals from the nearest sunspot extreme is expressed in fractions of the distance from the preceding sunspot extreme to the following one, rather than in years. Thus, the departures in anomalous sunspot cycles find their explanation. Finally a chart shows the average annual rings of 10 Central European spruces during a period of almost 200 years. This chart clearly demonstrates the incorrectness of the assertion that the 11-years' sunspot period can be found in annual rings of old trees. This is at least not true in Central Europe. On the other hand the chart expresses well the double or triple variation of precipitations within the sunspot cycle.

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Résumé La recherche nous fournit des preuves nouvelles pour le fait qu'à peu près deux ans avant les maxima et avant les minima des taches solaires, de même que 1 1/4 à 2 ans après les maxima, les zones subtropicales de haute pression sont renforcées et déplacées vers les pôles, et que le gradient de pression atmosphérique de la zone des hautes pressions déplacées vers la région polaire est plus fort dans l'été de l'Hémisphère Nord. Les intervaux du cycle des taches solaires — dans lesquels la zone subtropicale des hautes pressions est déplacée vers le pôle — sont fixés plus exactement par les quantités des précipitations dans l'Europe Centrale pendant l'été et par la pression atmosphérique moyenne d'été à Edinburgh. La distance du début et de la fin de ces intervaux de l'extrême des taches solaires le plus proche n'est pas exprimée par des ans, mais par des fractions de la distance de l'extrême des taches solaires précédent et de celui qui suit. Ce fait explique également les déviations dans des cycles des taches solaires anomaux. Enfin le diagramme des cernes moyens de dix sapins rouges de l'Europe Centrale pendant une époque de presque 200 ans est présenté. Ce diagramme nous montre nettement que l'on ne peut pas se tier à la thèse, que les cernes des vieilles arbres contiennent la période des taches solaires de onze ans. Au moins cette thèse n'est pas valable pour l'Europe Centrale. De l'autre côté ce diagramme exprime bien la double ou triple variation des précipitations au cours du cycle des taches solaires.

     

The solar activity and the summer rainfall in the mediterranean

Summary This study deals with the influence of sunspots on the summer rainfall of 30 selected Stations of the Mediterranean, having records covering at least 4 cycles of sunspots. — It was found that the minimum of summer rainfall occurs near the maximum of sunspots and the maximum of rainfall in the beginning or at the end of sunspots cycle. — The variation of summer rainfall during the sunspots cycle presents four typesA: simple oscillation,B andC: double oscillation andD: triple oscillation.

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Résumé Cette étude s'occupe de l'influence des taches solaires sur la pluie estivale des 30 Stations de la Mediterranée, choisies parmi celles qui couvrent au moins 4 cycles des taches solaires. — On a trouvé que le minimum des pluies estivales a lieu près du maximum des taches solaires et que le maximum des pluies aussi a lieu au commencement ou à la fin du cycle de l'activité solaire. — La variation de la pluie durant le cercle des taches solaires presente 4 typesA: une oscillation simple,B etC une oscillation double etD une oscillation triple.

     

Les aires des taches solaires et des facules en fonction du temps d'ascension

Résumé L'auteur étudie les aires des taches solaires (Umbra + Penumbra), les aires des ombres et des facules. Il montre que: 1) L'aire maximum des taches (Umbra + Penumbra) et des ombres peut être exprimée analytiquement en fonction du temps d'ascension et de termes périodiques dont le principal a une période de 8 cycles solaires, 2) L'aire moyenne et l'aire totale à chaque cycle s'expriment aussi en fonction du temps d'ascension et de termes périodiques dont les périodes sont 2 et 4 cycles solaires.

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Summary The author studies the areas of the Sunspots (Umbra + Penumbra), the areas of Umbrae and Faculae. He shows: 1) That the maximum area of the sunspots (Umbra + Penumbra) and of the Umbrae can be expressed analytically as a function of the time of rise and of one periodic term of a period of 8 solar cycles. And 2) the mean area and the total area in each cycle are also expressed as a function of the time rise and of periodic terms whose periods are 2 and 4 solar cycles for the areas of the sunspots and Umbrae and 3 cycles for the total area of the Faculae.

     

The sunspot areas and the relative sunspot numbers

Summary Within each sunspot cycle the yearly means (A) of the daily sunspot areas increase faster than the corresponding sunspot numbers (R) from the minimum to the maximum of solar activity and then decrease also faster than these numbers till the next minimum. Relation (A)=16.7 (R), frequently used so far, is approximately valid only for the years in the vicinity of the sunspot maximum. Instead of that, author gives the relations: for the years preceding the sunspot maximum, for the years following the sunspot maximum, wherea andb are constants,T _R is the time of rise of the corresponding sunspot cycle expressed in years, andk takes the valuek=0 for the year of maximum solar activity andk=1, 2, 3, ... for the first, second, third ... year preceding or following that of maximum solar activity. The monthly means of the daily sunspot areas show a similar variation, but in this case the ratioq=AR varies with a greater amplitude both within each sunspot cycle and from cycle to cycle. The values ofq corresponding to all months of a given year in the sunspot cycle are contained between two limits depending on the time of rise.

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Résumé Les valeurs moyennes (A) des aires diurnes des taches solaires à chaque année depuis 1878 augmentent plus rapidement du minimum vers le maximum de l'activité solaire que les nombres de Wolf correspondants (R). Elles diminuent aussi plus rapidement que les nombres de Wolf du maximum vers le minimum de l'activité solaire. La relation adoptée (A)=16.7 (R) ne s'applique pas avec une approximation satisfaisante que seulement pour les années voisines celle du maximum de l'activité solaire. L'auteur propose les relations: pour les années qui précédent le maximum, pour les années qui suivent le maximum, oùa, b sont des constantes,T _R le temps d'ascension du cycle correspondant exprimé en années et la parametrek prend la valeurk=0 à l'année du maximum de l'activité solaire etk=1, 2, 3 ... pour les années qui précédent et qui suivent celle du maximum. Les valeurs moyennes des aires diurnes des taches à chaque mois, suivent la même marche mais dans ce cas le rapportq=AR present des larges variations. Il oscille pourtant extre deux limites qui dependent du temps d'ascension.

     

Utilisation d'un microdébitmètre à haute résolution pour les mesures de turbulence par avion

Résumé Nous avons décrit dansBardeau et al. (1987), la réalisation, le fonctionnement et les tests d'un microdébitmètre basé sur l'anémométrie à fil chaud. Il a été particulièrement montré que cet appareil était bien adapté aux mesures de pression et pression différentielle avec une grande sensibilité et une très faible constante de temps. Nous présentons ici les applications qui ont été faites de ce capteur aux mesures à haute résolution à bord d'avions instrumentés pour la recherche atmosphérique. L'avion utilisé était spécialement équipé pour les mesures de turbulence et permettait donc l'acquisition d'un grand nombre de paramètres indispensables à l'analyse des données de ce capteur. Dans les applications aéronautiques qui ont été faites, le capteur a surtout été utilisé en tant que variomètre. Les comparaisons avec les mesures standards d'altitude par pression et couplages pression-données inertielles montrent que cet instrument pourrait apporter une contribution intéressante dans le domaine de la mesure à haute fréquence des fluctuations de pression.     

On the meridional flux of water vapor in the northern hemisphere

Summary Maps of the meridional vertically integrated flux of atmospheric water vapor over the northern hemisphere for summer, winter and the entire year of 1950 are presented. These results are derived from all available meteorological soundings of humidity and winds. A corresponding set of three maps showing the average vertically integrated values of the moisture content are included. Tables and graphs of zonally averaged numerical values extracted from these maps are reproduced and discussed in the light of various meteorological considerations.

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Résumé Dans cet article les auteurs presentent des cartes du flux meridional de la vapeur d'eau integré suivant la verticale, pour l'été, l'hiver et pour toute l'année de 1950. Ces resultats ont été derivés à partir, de tous les radiosondages disponibles de l'humidité et des vents. On presente d'abord un ensemble correspondant de trois cartes avec l'analyse des valeurs moyennes du teneur en humidité integrées suivant la verticale. Finalement on reproduit des tableaux et des graphiques avec les valeurs moyennes zonales calculées d'après ces cartes et dont on fait une discussion a là lumière de diverses considerations météorologiques.

     

Himmelsfarbe in Sonnennähe

Résumé En regardant le ciel aux environs du soleil l'observateur est frappé par un disque blanchâtre d'environs 30° autour du soleil. Les observations ont montré que la grandeur du disque varie avec la hauteur du soleil et la nébulosité de l'atmosphère. Basé sur des données théoriques ce phénomène a été examiné par des calculs. Pour plusieurs cercles solaires horizontaux et différents degrés de nébulosité la couleur du ciel, la saturation et la luminosité ont été calculés jusqu'à une distance de 40°. Dans les cas où le cercle solaire horizontal était trop pertubé par l'approche à l'horizont des points dans le cercle solaire vertical ont été calculés, également jusqu'à une distance de 40° du soleil. Des calculs on été effectués pour les degrés de nébulosité correspondant àc=4, 8 et 20·10^–12; l'index de réfraction était de 1.5. Le changement de la couleur au bord du disque est clairement visible dans les différentes courbes représentées. En plus la couleur du ciel dans les environs du soleil a été calculée pour une autre distribution de l'aérosol.

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Summary Regarding the sky near the sun, a bright white disk reaching from 0 to ca. 30° sun distance is remarkable. The area of the disk varies by degree of turbidity of the atmosphere and by sun's altitude. Using basic theoretical results published in a former paper (3) this phenomenon was investigated and numerically evaluated. For several sun's circumhorizontal arcs and several turbidities, colour, saturation and brightness of the sky were computed. At small sun's altitudes near the horizon the effect of colour is disturbed. In this case points for the calculations were elected being in sun's vertical above the sun. Degrees of turbidityc=4,8 and 20· 10^–12 and refractive number 1.5 were used. Colour's variation at the edge of the disk is clearly to be seen. Furthermore the coulour of the sky near the sun has been calculated for an other aerosol distribution.

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Zusammenfassung Bei Betrachtung des Himmels in Sonnennähe fällt eine helle weissliche Scheibe um die Sonne auf, die bis in ungefähr 30° Sonnenabstand reicht. Die Beobachtungen ergaben, dass die Scheibengrösse mit dem Trübungszustand der Atmosphäre und der Sonnenhöhe variiert. An Hand bereits vorhandener theoretischer Grundlagen (3) wurde diese Erscheinung rechnerische untersucht. Für mehrere Sonnenhorizontalkreise und Trübungen sind bis zu einem Sonnenabstand von 40° Farbton, Sättigung und Helligkeit des Himmels berechnet. Für die Fälle, wo der Sonnenhorizontalkreis bereits durch Horizontnähe in seinen Farbwerten zu sehr beeinflusst wird, wurden Punkte im Sonnenvertikal, oberhalb der Sonne bis zu 40° Abstand gewählt. Gerechnet wurde mit den drei Trübungenc=4,8 und 20·10^–12; als Brechungsindex wurde 1.5 verwendet. Die Farbänderung am Scheibenrand ist in den Kurvendarstellungen deutlich zu erkennen. Ferner wurde die Himmelsfarbe in Sonnennähe für den Fall einer andern Aerosolverteilung berechnet.

     

Die vertikale Verteilung des atmosphärischen Ozons nach dem photochemischen Gleichgewicht

Résumé En utilisant un radar fonctionnant sur une longueur d'onde de 3.2 cm et dont le faisceau explorateur horizontal a une ouverture de 3 degrés, on a constaté parfois la présence d'échos au dessus de la mer, à des distances comprises entre 5 et 35 milles marins, par temps clair, en l'absence complète de nuages.Ces échos se présentent sous la forme de rubans sinueux ou d'amas. Ils apparaissent pendant des durées variables entre quelques minutes et quelques heures. Ils sont plus fréquents pendant l'été et n'ont pas jusqu'ici été observés en hiver.Ces échos anormaux sont toujours accompagnés d'échos de vagues proches. Lorsqu'on les observe au-delà de l'horizon, il arrive qu'on observe également des obstacles tels que des bateaux ou des iles dans des directions très voisines, mais rien au-delà. Ils seraient dus à une réfraction super-normale du faisceau hertzien et à une réflexion sur les vagues. On discute les conditions de température, pression et surtout d'humidité, qui conduisent à une loi de distribution verticale de l'indice susceptible de produire la superéfraction. On considère même la loi de distribution qui aboutit à une focalisation du faisceau telle qu'elle est parfois observée.

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Summary By using a radar (3.2 cm wave-length) with an horizontal beam having a 3° aperture cone, peculiar echoes have been observed above the sea surface, coming from ranges between 5 and 35 nautical miles, for clear weather, without any clouds. These echoes affect the form of sinuous ribbons or of clusters. They last for various lengths of time, from a few minutes to a few hours. They are more frequent during summer and, until now, they were never observed in winter. These unusual echoes are always accompanied with sea echoes from proximate waves. When they are coming from beyond the horizon, it may happen that targets such as ships or islets lying in nearly the same direction are observed, but nothing is observed beyond these echoes. They are ascribed to supranormal refraction of the hertzian beam together with reflection on the sea waves. Temperature, pressure and chiefly humidity conditions leading to a vertical distribution law of the refraction index consistent with superrefraction are discussed. The distribution law leading to the focusing of the beam which sometimes occurs is also considered.

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Sujet traité dans une conférence faite parM. E. Vassy le 10 Avril 1953 à la lère Assemblée de la «Società Italiana di Geofisica e Meteorologia» (Genova, 10–12 Avril 1953).

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Lieutenant de VaisseauJean Broc, Musée Océanographique deMonaco (Monte-Carlo).     

Über die Änderung der Oberflächentemperatur der Nordsee im Zeitraum 1905–1954

Zusammenfassung Es werden die Beobachtungen der Oberflächentemperatur der Nordsee, die G. Dietrich für den ICES-Atlas (Conseil Int. Explorat. Mer, ICES [1962]) aus den Jahren 1905–1954 benutzt hat, hinsichtlich der Änderungen im Gesamtzeitraum untersucht. Für alle Eingradfelder der Nordsee werden die Beobachtungen monatsweise zusammengefaßt und linear ausgeglichen. Es ergibt sich für nahezu alle Felder ein Jahresgang, wonach die Temperaturen im Spätwinter und Frühjahr sich nur wenig, im Spätsommer und Herbst dagegen teilweise beträchtlich erhöht haben. Nach den für die einzelnen Felder berechneten Änderungen der Temperatur werden Monatskarten entworfen, welche Gebiete gleicher Temperaturänderung in der Nordsee zeigen. Für einige Monate werden diese Karten wiedergegeben und besprochen. Als Faktoren, die für die Erwärmung im Untersuchungszeitraum verantwortlich gemacht werden können, werden der Einfluß des Atlantischen Ozeans, der Einfluß des durch das Skagerrak abfließenden Ostseewassers, der Einfluß des europäischen Festlandes und atmosphärische Einflüsse genannt. Dabei scheint die thermische Schichtung der Nordsee während der Sommermonate eine zusätzliche Rolle zu spielen.

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On changes of the North Sea surface temperature in the period from 1905 to 1954

Summary Observations of the North Sea surface temperature from 1905 to 1954 used by G. Dietrich for the ICES Atlas (Conseil Int. Explorat. Mer, ICES [1962]) are examined with regard to changes in the period as a whole. For all one-degree fields of the North Sea the observations are summarized monthly and fitted to a linear equation by the method of least squares. There are annual variations for almost all fields with only slightly rising temperatures in late winter and spring but partly considerably rising temperatures in late summer and autumn. On the basis of the temperature changes computed for the single fields monthly charts are drafted showing areas of equal temperature changes in the North Sea. These charts are represented and discussed for several months. As factors responsible for the heating in the period under review the effect of the Atlantic Ocean, the effect of the Baltic water passing through the Skagerrak, the effect of the European continent, and atmospheric effects are quoted. The thermal layering of the North Sea during the summer months seems to play an additional role in this context.

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Les variations de la température de surface en Mer du Nord pendant la période 1905–1954

Résumé Les observations de la température de surface en Mer du Nord de 1905 à 1954 dont s'est servi G. Dietrich pour l'atlas ICES (Conseil Int. Explorat. Mer ICES [1962]), ont été étudiées du point de vue de leurs variations au cours de toute cette période. Pour chaque carreau d' un degré de côté, les observations ont été, mois par mois, rassemblées et compensées linéairement. Pour presque tous les carreaux on trouve une variation annuelle telle que les températures n'ont monté que peu à la fin de l'hiver et au printemps et, au contraire, se sont élevées souvent de manière appréciable, à la fin de l'été et en automne. D'après les variations de température calculées pour chacun des carreaux on a établi des cartes mensuelles indiquant les zones d'égale variation de température. Pour un certain nombre de mois, ces cartes sont reproduites et étudiées. Parmi les facteurs auxquels on peut attribuer l'échauffement pendant la période considérée, on cite l'influence de l'Océan Atlantique, l'influence des eaux de la Baltique qui s'écoulent par le Skagerrak, l'influence du continent européen et des influences atmosphériques. Il semble aussi que s'y ajoute le rôle joué par la stratification thermique de la Mer du Nord pendant les mois d'été.

     

Propagation transhorizon au-dessus de la Méditerrannee Sud-Orientale (Mer de Libye)

Sommaire Une étude radiométéorologique en mer close, a été initiée par le Groupe Radiométéorologique de l'OTAN. Pour completer les resultats des mesures au dessus du Canal d'Otranto (Martina Franca-Corfou) publiées en collaboration avec le Groupe Italien du Service de l'Aeronautique Militaire, des mesures au dessus de la mer de Libye sur la partie SE de la Mediterranée, d'une liaison transhorizon de 725 km entre le Caire et la ville d'Ierapetra, ont été enterprises.Pour expliquer le mecanisme de cette propagation transhorizon, on a appliqué une méthode d'analyse, basée sur les courbes de distribution du champs reçue en fonction du pourcentage du temps, indiquée par l'un des auteurs (Anastassiadis). Les courbes de distribution Rayleigh ou SuperRayleigh, obtenues pendant la période chaude, indiquent un mécanisme de reflection diffusée, tandis que les courbes avec des pentes superieures d'une Rayleigh pure, pendant la periode froide indiquent un mécanisme de guidage. L'hypothèse ci-dessus est supportée par le fait que les variations en altitudes des surfaces isobares suivant les periodes chaudes ou froides, presentent un fort coefficient de correlation avec les intensités du champ reçu.

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Summary A radiometeorological study of VHF propagation along transhorizon paths over several parts of the Mediterranean sea, was initiated by the Radiometeorological Panel of NATO's Science Committee. After a study over the Otranto channel (Martina Franca-Corfu) performed in collaboration with the Italian group, in the present paper is investigated the 725 km, mainly over the Lybean sea transhorizon path Cairo City to lerapetra, located in the South cost of Creta island. Three years fieldstrengths measurements were analysed in Ierapetra center. Following the observed results, during the warm period of the year it is a good reception, while during the cold period the reception was very poor or inexistant.In order to explain the mechanism of this transhorizon propagation, a method of analysis based on the distribution curves, as indicated by one of the authors (Anastassiadis) was used. Rayleigh or super-Rayleigh distribution curves of the received signalstrength versus time percentage observed during the warm period indicate a diffused reflection mechanism while Sub-Rayleigh distribution observed during the cold period indicate a ducting mechanism. These results are supported by the close correlation observed between the variation in altitudes of isobaric surfaces and the location of volume following the warm or cold period of the year in which the diffused reflection mechanism is produced.

     

Évolution de la densité électronique maximum de la coucheE à Léopoldville-Binza

Résumé Les données relatives à la councheE au-dessus de Léopoldville sont analysées pour la période allant de la fin du dernier cycle solaire (Février 1952) au delà du maximum du présent cycle (Décembre 1958). L'examen de la variation diurne de la densité électronique maximum montre que la loi de Chapman est très bien vérifiée à un facteur près; en coordonnées logarithmiques les régressions sont linéaires. Les deux paramètres de cette regression, l'ordonnée à l'origine (logarithme de la densité maximum pour un angle de hauteur du soleil nul) et la pente, sont exprimées en fonction du nombreR de Wolf. Leur variation saisonnière est alors étudiée théoriquement et selon les données mesurées: il est ainsi prouvé que la densité électronique a une variation saisonnière due essentiellement à la géométrie du système Terre-Soleil.

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Summary Data relative to theE layer over Leopoldville are analysed for the period between the end of the last solar cycle and the maximum of the present one (February 1952 to December 1958). It is shown that the diurnal variation of the maximum electronic density follows the Chapman law very well; in logarithmic coordinates the regressions are linear. The two parameters of this regression, the ordinate at the origin (logarithm of the maximum density for a zero Sun-height) and the slope, are expressed in function of the Wolf numberR. Their seasonal variations are studied theoretically and from the actual data: it is shown that the seasonal variation of the electronic density is essentially due to the geometry of the Earth-Sun system.

     

An attempt to determine long-periodic variations in the drift of horizontal pendulums

Résumé On donne les résultats de l'analyse de la dérive des pendules horizontaux de la station Píbram-Bezové Hory au cours des années 1927–1938. Différemment aux résultats publiés déjà antérieurement[2], on a tout d'abord séparé par la méthode des moindres carrés la dérive linéaire et le terme à période de durée d'un an exactement et ce n'est que le reste qu'on a analysé par la méthode de l'analyse spectrale spéciale[4, 6]. On a trouvé dans les deux éléments une période de 222, respectivement 223 jours, non considérée jusqu'alors et ne pouvant pas être interprétée jusqu'à présent du point de vue physique. Les autres résultats sont en bon accord avec ceux reçus à l'origine. On peut conclure de la comparaison des phases des composantes annuelles des pendules horizontaux et du mouvement du pôle[5] que les deux événements sont du même origine.     

La variation du facteur de trouble de Linke avec l'industrialisation en Égypte

Résumé D'après les mesures détaillées de l'intensité solaire à Giza, pendant une année complète, on a déterminé la valeur moyenne due facteur de trouble de LinkeT, pour chaque mois de l'année. On a trouvé que 3,25<T<5,16 est plus grand en été qu'en hiver avec un léger maximum en Mai, et que la variation deT au cours de la journée est faible. En comparant les valeurs deT à Giza avec celles à Hélouan avant l'industrialisation de la région, on a trouvé une augmentation bien définie pour tous les mois de l'année. Cette augmentation est de l'ordre de 60% en été et 35% en hiver.

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Summary From the detailed measurements of the solar intensity at Giza, during a whole year, the mean value of Linke turbidity factor has been determined for every month of the year. It has been found that 3.25<T<5.16 and is greater in summer than in winter with a slight maximum in May, and that its diurnal variations is weak. Comparing the values ofT at Giza with those at Heluan before the industrialization of the region, a well marked increase ofT, has been found, for all months of the year. This increase is of the order of 60% in summer and 35% in winter.

     

First magnetic determinations in Afghanistan

Résumé La première partie de l'article contient les résultats des mesures magnétiques, effectuées à Kaboul par Monsieur D.S.A.Adams et par l'auteur indépendamment. À cause du manque des instruments magnétiques de campagne, nous avons exécuté les mesures au moyen des appareils de laboratoire. On a obtenu les valeurs approximatives suivantes pour l'époque 1948.0 à Kaboul: et une variation séculaire de la déclinaison magnétique de—3 par an. Dans la deuxième partie l'auteur discute les mesures magnétiques exécutées dans la Province du Nord de l'Afghanistan et publiées parWeinberg etZimmermann. Les chiffres en question montrent une variation annuelle de la déclinaison magnétique en Turkestan Afghan de +1.0 jusqu'à –0.6, de 4.9 jusqu'à 6.0 pour l'inclinaison, et de –37 jusqu'à –52 pour la composante horizontale. L'auteur suppose que le terrain afghan soit anomral au point de vue magnétique et mentionne que certaines anomalies magnétiques ont été découvertes près d'Achkhabad, au voisinage de la frontière d'Iran, par les géologues Russes.     

Base line stability of the magnetic main registration at the Göttingen observatory

Summary Since November 1984 a regional study of the Earth's magnetic field has been carried out, measuring absolute values ofF, D, andI. The aim is to find the behaviour of the secular variation at about 40 field sites with maximum distances of 50 km from Göttingen. After a long search for the least disturbed points, the first set of measurements was taken in 1987. For the reduction according to the normal 2^h UT level the Göttingen observatory (GTT) records are used for each field point. However, by comparing the simultaneously registered magnetic values of the observatories Wingst (WNG) and GTT it turned out that there is an annual periodic drift in the GTT registrations. Besides the temperature coefficients of the variometers the whole micro-climate of temperature and humidity inside and outside the building and of the underground has to be considered. It causes a motion of the bottom plate (on which the variometers are standing) relative to the foundations of the walls (which house the camera and the lamps for the photographic registration). These motions can be misinterpreted as long period magnetic variations. Variations of the micro-climate and consequently the time dependence of the motions cannot be predicted. Apparently the long-term stability of the whole recording system, which is essential for reducing regional measurements and for the investigation of the secular variation, had not been considered important as the building was set-up. To overcome that lack of stability two ways are necessary: firstly, to perform regular absolute measurements at the observatory (more than once a week) to get a better knowledge of the base line of each component, secondly, to refer the GTT registrations to the momentary values of WNG which are assumed to be stable, to get by this way a proper reduction of the field measurements.

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Die Stabilität der Basiswerte der magnetischen Hauptregistrierung des Observatoriums Göttingen

Zusammenfassung Seit November 1984 wird das regionale Erdmagnetfeld in der Umgebung von Göttingen mit Absolutinstrumenten fürF, D undI vermessen. Das Ziel einer solchen Vermessung ist die Untersuchung der Säkularvariation an 40 Punkten mit einer maximalen Entfernung von 50 km von Göttingen. Nach einer längeren Suche nach den am wenigsten gestörten Punkten wurde 1987 mit den Messungen begonnen. Für die Reduktion aller Meßwerte auf 2^h UT und auf einen bestimmten Tag im Jahr wurden die photographischen Registrierungen des Observatoriums Göttingen (GTT) benutzt. Durch Vergleich der gleichzeitig in den Observatorien Wingst (WNG) und GTT abgelesenen Momentanbeobachtungen der Magnetfeldkomponenten zeigte sich aber, daß der Säkularvariation in GTT eine starke Jahreswelle überlagert ist. Verursacht wird diese Jahreswelle offenbar durch eine Relativbewegung der zwei Fundamente der Meßhütte: Die Fundamentplatte (auf der die Variometer stehen) bewegt sich gegenüber dem Fundament der Wände (in die Registrierkamera und die Lampen eingelassen sind). Auf der Registrierung können diese Bewegungen fälschlicherweise als Magnetfeldvariation mit langer Periode gedeutet werden. Änderungen des Mikroklimas (Temperatur und Feuchte) innerhalb und außerhalb der Meßhütte, das für diese Bewegungen verantwortlich ist, sind nicht vorhersehbar. Offenbar ist die Langzeitstabilität der Aufzeichnungsapparatur, die auch eine Untersuchung der Säkularvariation ermöglichen würde, bei der Konstruktion der Meßhütte noch nicht wichtig gewesen. Um dennoch eine vernünftige Reduktion zu erzielen, ist es nötig, öfter als einmal wöchentlich die Absolutwertbestimmung in GTT durchzuführen und damit die Basis jeder Magnetfeldkomponente zu bestimmen, und zweitens zu versuchen, die Zeiten zwischen zwei Absolutwertbestimmungen mit den Momentanwerten aus WNG zu überbrücken.

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La stabilité des valeurs de base de l'enregistrement principal de l'observatoire à Göttingen

Résumé Depuis novembre 1984, une étude régionale du champ magnétique terrestre a été menée afin de déterminer les valeurs absolues deF, D etI. le but visé est de déterminer l'évolution de la variation séculaire sur environ quarante sites situés à une distance maximale de 50 km de Göttingen. Après une longue recherche des points les moins perurbés une première série de mesures a pu être effectuée en 1987. Pour la réduction rapportée à la valeur normale à 2^h UT, les enregistrements de l'observatoire de Göttingen (GTT) furent utilisés pour chaque site.En comparant les valeurs magnétiques enregistrées simultanément à l'observatoire de Wingst (WNG) et à GTT, il apparut qu'il existait une dérive annuelle périodique dans les enregistrements de GTT. Outre les coefficients de température des variomètres, l'ensemble des paramètres température et humidité du micro-climat, à l'intérieur et à l'extérieur de la station ainsi qu'en sous-sol dut être pris en compte. Ces derniers causent un déplacement de l'embase (sur laquelle les variomètres sont installés) par rapport aux fondations des murs (qui abritent la caméra et les flashs pour l'enregistrement photographique): Ces mouvements peuvent être interprétrés à tort comme des variations à longue période du champ magnétique.Les variations du micro-climat et partant, la dépendance de ces mouvements en fonction du temps, ne peuvent se prévoir. Apparemment la stabilité á long terme de l'ensemble du système d'enregistrement, qui est essentielle pour la réduction des mesures régionales et pour l'étude de la variation séculaire, n'avait pas été condiérée comme importante au moment de la construction de la station.Pour palier ce manque de stabilité deux solutions sont possibles: Tout d'abord réaliser régulièrement des mesures absolues à l'observatoire (plus d'une par semaine) afin d'obtenir une meilleure connaissance de la valeur instantanée de la direction de chaque composante, ensuite rattacher les enregistrements de GTT aux valeurs déterminées à WNG, supposées stables, pour obtenir ainsi une réduction correcte des mesures de champs.

     

Dynamic features in the western Baltic Sea investigated using NOAA-AVHRR data

Summary The western part of the Baltic Sea is a shallow transition area which is characterized by the water exchange between the Baltic and the North Sea. The dynamic processes in this area are forced by sea-level differences between the North Sea and Baltic Sea as well as by local wind and freshwater input. The response patterns are modified by Earth's rotation, bathymetric structures and the alignment of the coast. Series of satellite images permit synoptical views of these pattern and their temporal and spatial development.Sea surface temperature maps derived from infrared data supplied by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) satellite-borne Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) are used to show various features like upwelling filaments and eddies.The River Oder discharges into the Pomeranian Bight is the main source of freshwater input into the western Baltic. The variability of this inflow and of the affected coastal seas is being presented in relation to the prevailing meteorological conditions.

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Dynamische Besonderheiten in der westlichen Ostsee untersucht anhand von NOAA-AVHRR-Daten

Zusammenfassung Die westliche Ostsee ist ein flaches Übergangsgebiet, das durch den Wasseraustausch zwischen Nord- und Ostsee charakterisiert ist. Die dynamischen Prozesse werden in diesem Gebiet durch Wasserstandsdifferenzen zwischen Nord- und Ostsee, durch den lokalen Wind und die Süßwasserzufuhr getrieben. Die Reaktionsmuster werden modifiziert durch die Erdrotation, die Bathymetrie und den Küstenverlauf.Serien von Satellitendaten gestatten die synoptische Betrachtung dieser Muster und ihrer zeitlichen und räumlichen Entwicklung.Karten der Wasseroberflächentemperatur (SST), abgeleitet aus Infrarotdaten des Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR), werden genutzt, um verschiedene Strukturen wie Auftrieb, Filamente und Wirbel zu präsentieren. Das Radiometer wird durch die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) auf Wettersatelliten betrieben.Der Flußeintrag der Oder in die Pommersche Bucht ist die bedeutendste Süßwasserzufuhr in die westliche Ostsee. Die Veränderlichkeit des Einstroms und die beeinflußten Gebiete sind in Abhängigkeit von den meteorologischen Bedingungen dargestellt.

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Recherche du caractéristiques dynamiques en mer Baltique ouest á l'aide de données NOAA-AVHRR

Résumé La partie ouest de la mer Baltique est une zone de transition de profondeur réduite, caractérisée par un échange des eaux entre la mer du Nord et la mer Baltique.Dans cette zone, les processus dynamiques proviennent des différences de niveau de la mer du Nord et de la mer Baltique, des vents locaux et de l'apport en eau douce. Les modèles créés sont modifiés à partir de la rotation terrestre, de la bathymétrie et de la morphologie côtière.Les données satellite permettent d'établir une étude synoptique de ces processus dans l'ensemble de la zone ainsi que leur développement spatio-temporel au moyen de séries.Des cartes de température superficielle (SST) obtenues à partir des données radiométriques infrarouges AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) sont utilisées pour présenter des exemples SST caractéristiques de résultats de processus dynamiques de l'ouest de la mer Baltique. Les données radiométriques proviennent du National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) à partir de satellites météorologiques.La dépendance des développements spatio-temporels de modèles en fonction des conditions météorologiques est discutée à partir de scènes et de séries particulières.Des exemples d'upwelling devant les côtes allemandes, suédoises et polonaises ainsi que des fronts, des filaments et des tourbillons sont présentés.La plus grande partie de l'apport en eau douce à l'ouest de la mer Baltique provient du fleuve Oder, en baie de Poméranie. L'influence des facteurs météorologiques sur la variation de ce déversement et sur les zones influencées est présentée.

     

L'énergie des perturbations et les deux régimes du mouvement des fluides en météorologie synoptique

Résumé On commence par déduire l'équation thermo-hydrodynamique d'une masse finie quelconque du fluide. Cette équation réalise la synthèse des équations du mouvement, de l'équation de continuité, de l'équation qui exprime le premier principe de la thermodynamique et de l'équation d'état. Sous sa forme première, elle ne se prête pas, pour plusieurs raisons; à l'étude des transformations d'énergie dans une masse donnée. En considérant cependant la décomposition du mouvement réel en mouvement de base et perturbation, et en appliquant l'équation thermo-hydrodynamique à une même masse dans le mouvement réel et dans le mouvement de base (c'est-à-dire, à une masse dont la surface limite se déplace de la même manière dans le mouvement réel et dans le mouvement de base), on arrive facilement à une nouvelle forme beaucoup plus simple, quoique rigoureuse, de l'équation thermohydrodynamique. Cette nouvelle forme exprime la perturbation de l'énergie cinétique du mouvement autour du centre de gravité de la masse en fonction de la perturbation de son enthalpie (terme margulésien) et de la perturbation de la dissipation d'énergie dans la masse par les efforts de frottement. D'où un premier résultat central du mémoire qui s'énonce en disant que la perturbation de la dissipation d'énergie contribue nécessairement et efficacement, dans certains volumes de l'atmosphère, à une augmentation de l'énergie cinétique des perturbations.La variation de l'enthalpie peut être exprimée en fonction du mouvement du centre de gravité de la masse. On montre alors que la variation temporelle de la perturhation de l'enthalpie est nulle pour toute masse dont le mouvement de la surface limite n'a pas de perturbation. Ceci conduit au deuxième résultat central, d'après lequel la variation de la perturbation de l'énergie cinétique du mouvement autour du centre de gravité dans und telle masse est égale à la perturbation, changée de signe, de la vitesse de dissipation d'énergie par les efforts de frottement.Ces deux résultats impliquent, selon l'auteur, un changement radical dans la manière de traiter le problème de l'origine de l'énergie des perturbations. En particulier ils montrent qu'il faut rejeter les modèles margulésiens ou margulésiens généralisés, selon lesquels toute perturbation est essentiellement un mécanisme qui emprunte son énergie cinétique à l'enthalpie de la masse.Le mouvement de base, produit directement par l'ensemble des actions extérieures thermodynamiques et mécaniques qui agissent sur le fluide, doit être considéré comme étant celui qui réalise à chaque instant, pour ses différentes propriétés, le minimum de variation temporelle. Ceci implique l'existence, en chaque point du fluide, d'une fonction de dissipation essentiellement positive, d'où résulte que la loi des efforts de frottement dans le mouvement de base est nécessairement une loi de Hooke isotrope. Sous l'influence des mêmes actions extérieures, le fluide prend cependant un mouvement différent du mouvement de base (en d'autres termes, il se superpose à celui-ci une perturbation) parce que la loi réelle des efforts de frottement n'est pas rigoureusement une loi de Hooke isotrope. La perturbation est donc, à chaque instant, la résultat de l'action, étendue à tout le passé du fluide, de la différence des deux lois des efforts de frottement.En négligeant cependant différentiellement, à un instant donné, la partie des efforts de frottement qui ne correspond pas à une loi de Hooke isotrope, on arrive facilement à une généralisation du théorème de Helmholtz sur la fonction de dissipation, et l'on montre que la condition nécessaire et suffisante pour qu'il existe une perturbation non nulle est que le mouvement de base soit rotationnel ou divergent.

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Summary The thermo-hydrodynamical equation for an arbitrary finite mass of the fluid is first of all deduced. This equation realizes the synthesis of the equations of motion, the equation of continuity, the equation expressing the first principle of thermodynamics and the equation of state. In its primary form, the thermo-hydrodynamical equation cannot be easily applied, for several reasons, to the investigation of the energy transformations in a given mass. However, by considering the separation of the motion in a basic motion and a perturbation, and applying the thermo-hydrodynamical equation to the same mass in the real and the basic motion (in other words, to a mass with the same displacements of its boundary surface in the real as in the basic motions), a much more simple (but still exact) form of this equation can be derived. This new form expresses the perturbation of the kinetic energy of the motion around the gravity centre of the mass as a function of the perturbation of its enthalpy (margulesian term) and the perturbation of the energy dissipation inside the mass by the frictional stresses. A first result follows from this equation, which states that the perturbation of the energy dissipation by the frictional stresses must necessarily and efficiently contribute, in some volumes of the fluid, to an increase of the kinetic energy of the perturbations.The enthalpy variation can be expressed as a function of the motion of the gravity centre of the mass. It can then be shown that the temporal variation of the enthalpy perturbation must vanish for any mass with no perturbation of the motion of its boundary surface. This property then leads to the second central result of the paper, which states that the temporal variation of the perturbation of the kinetic energy of the motion around the gravity centre of such a mass is due solely to the perturbation of the rate of energy dissipation by the frictional stresses.In the author's opinion, these results lead to a radical change of attitude towards the fundamental problem of the origin of the energy of the perturbations. They show, for instance, that any margulesian or generalized margulesian perturbation model, consisting essentially in a mechanism borrowing its kinetic energy from the enthalpy of the mass, should be rejected.The basic motion is the direct effect of the thermodynamical and mechanical external actions and must be considered as the motion which realizes, at any moment, a condition of minimum temporal variation for its properties. Consequently, an essentially positive dissipation function must exist at any point in the basic motion. The corresponding law for the frictional stresses is necessarily an isotropic Hooke's law. The real motion of the fluid, under the influence of the same external actions, differs from the basic motion because the real law of the frictional stresses is not strictly an isotropic Hooke's law. At any moment, the perturbation is the integrated result, for all the life history of the fluid, of the difference between the two laws of the frictional stresses.Neglecting however differentially, at a given moment, the part of the frictional stresses not corresponding to an isotropic Hooke's law, a generalization of Helmholtz theorem on the dissipation function can be derived, with the consequence that the necessary and sufficient condition for a non vanishing perturbation is a rotational or divergent basic motion.

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Communication à la 3ème Assemblée de la «Società Italiana di Geofisica e Meteorologia» (Gênes, 15–17 Avril 1955).     

Die nordatlantische Temperaturanomalie in den Jahren 1954 und 1955

Zusammenfassung Die statistische Auswertung der nordatlantischen Wetterschiffsmeldungen ergibt, daß sich die positive Anomalie der Wassertemperaturen im Nordatlantik auch in den Jahren 1954 und 1955 gehalten hat. Sie betrug für das Kollektiv der zehn bzw. (ab Juli 1954) neun Wetterschiffe +0,45° für 1954, +0,54° für 1955. Sowohl in den Jahreszeiten wie bei den einzelnen Wetterschiffen bestehen aber, wie gezeigt wird, erhebliche Unterschiede der Abweichungen, allerdings weniger dem Vorzeichen als dem Betrage nach. Im Jahrfünftmittel 1951–1955 war das Oberflächenwasser des Nordatlantischen Ozeans 0,55° wärmer als normal.

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The temperature anomaly in the North Atlantic Ocean during the years 1954 and 1955

Summary The statistical evaluation of the records from the North Atlantic weather ships shows that the positive anomaly of sea temperature in the North Atlantic Ocean has been maintained throughout the years 1954 and 1955. The anomaly for the total of the ten or nine weather ships respectively (from July 1954 onwards) amounts to +0,45° in 1954 and to +0,54° in 1955. As will be shown in this paper, there are, however, considerable differences in the departures from the normal, due to seasonal influences and conditions near the individual weather ships. These differences bear, however, less on the sign than on the amount of the departure. During the five years' period from 1951 to 1955 the mean surface temperatures of the North Atlantic Ocean were found to be by 0,55° higher than normal.

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L'anomalie de la température de l'eau dans l'Atlantique Nord pendant les années de 1954 et de 1955

Résumé L'évaluation statistique des températures mesurées à bord des frégates météorologiques montre que l'anomalie positive des températures de l'eau de l'Atlantique Nord s'est maintenue pendant les années de 1954 et de 1955. Cette anomalie s'élève à +0,45° en 1954 et à +0,54° en 1955 pour l'ensemble de dix ou respectivement de neuf (à partir de juillet 1954) frégates météorologiques de l'Atlantique Nord. Comme on le montrera dans le travail actuel, les écarts à la normale se distinguent sensiblement entre elles ce qui est dû aux influences saisonnières et aux conditions rencontrées près des frégates météorologiques individuelles. Ces différences concernent la grandeur des écarts plutôt que le signe. Pendant les cinq années de 1951 à 1955 la température moyenne de la surface de l'Atlantique Nord était supérieure à sa valeur normale de 0,55°.

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Den Herren P. Otto und G. Schindler vom Seewetteramt, Hamburg, gebührt besonderer Dank für die Aufbereitung und rechnerische Auswertung der nordatlantischen Wetterschiff-Beobachtungen (einige Zehntausende!), die dieser Studie zugrunde liegen.     

About possibilities and limitations in aeromagnetic surveying

Summary Aeromagnetic surveying has been developped during more than twenty years. An outstanding result of this development is the airborne fluxgate magnetometer, which satisfies a plurality of demands.Meantime, some problems appear, as the quantity measured by the common type of the airborne fluxgate magnetometer is a component along the direction of the total magnetic force. For different purposes other components may be desired. They can be obtained either by direct measurements or by computing procedures on the basis of the firstmentioned component; but in both cases difficulties arise. These difficulties are discussed, and some possibilities are set forward.

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Résumé La technique des mesures aeromagnétiques a été developpée pendant les derniers vingt ans. Un résultat très remarquable est représenté par le «fluxgate magnetometer», dont le type général donne la composante dans la direction de la force magnétique totale. Cependant, des buts divers exigent aussi la conaissance des autres composantes. Ces composantes peuvent être obtenues par détermination directe ou par une procédure de calculation basée sur la force totale mentionnée. Mais quelques difficultés se presentent dans les deux cas. Ces difficultés font l'objet de la discussion suivante et quelques solutions du problème sont proposées.

     

Illustration d'une théorie des microséismes par quelques cas concrets

Résumé Au colloque de Paris (1970) sur les Microseismes (MS) l'auteur a formulé les principes d'une théorie qui montre le rôle important, dans la génération des MS, joué par les houles croisées et donc par les variations de la direction du vent sur la mer, l'effect sélectif de la réflexion de la houle par une côte, la réfraction de la houle, le filtrage des houles arrivant à la côte par effet des petits fonds, la vitesse de propagation de la houle, généralement plus grande que celle des cyclones, le diagramme de rayonnement des sources, et par conséquent par la bathymétrie comme par la morphologie des côtes proches de la zone de génération.Des cas concrets de MS bien étudiés en fonction des circonstances météorologiques et océanographiques illustrent et justifient les principes originaux de cette théorie, en particulier ceux qui font l'objet des travaux dont les titres indiqués dans la bibliographie, concernent les MS classiques de la bande de périodes de 2 à 18 secondes.

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Summary During the Symposium on microseisms of Paris (Sept. 1970), the author has formulated the principles of a theory which shows the leading part taken in the generation of microseisms by: Swells more or less crossed and therefore by changes in the direction of the wind; Selective effects of the reflection of the sea waves; The filtering of the components of the swell when it arrives on small depths; The speed of the swell generally faster than the cyclone; The diagram of radiance sources, and, consequently, by the bathymetry and the morphology of the coasts.Three concrete cases illustrate and justify the theory. They are well described in the papers quoted in References.