Momentum flux variations at lower thermospheric levels as seen from mid-latitude meteor wind observations

Summary Computations of momentum flux were made for the meteor wind data collected at Atlanta (34°N), during the period August 1974–March 1978. Substantial transport of momentum due to diurnal tide during summer and semidiurnal tide during winter was observed over the station. Monthly mean momentum flux variations of diurnal and semidiurnal tides exhibited oscillations with periods of about six and four months respectively. The height variations of annual mean momentum flux due to diurnal and semidiurnal tides revealed poleward flux throughout the height region 82–98 km and severe damping of momentum flux due to diurnal tide between the heights 90 and 92 km. The results of the present study relating to the northern hemisphere mid-latitude station are compared with those of Adelaide (35°S), the southern hemisphere mid-latitude station.

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Zusammenfassung Es wurden Impulsflußberechnungen für die in Atlanta (34°N) von August 1974 bis März 1978 gesammelten Meteor-Winddaten gemacht. Über der Station wurde ein beträchtlicher Impulstransport, der durch Tagesgezeiten während des Sommers und Halbtagesgezeiten während des Winter verursacht wurde, beobachtet. Die monatlichen, mittleren Impulsflußvariationen der Tages- und Halbtagesgezeiten zeigten Schwankungen mit sechsbzw, viermonatlichen Perioden. Die Höhenschwankungen des jährlichen, mittleren Impulsflusses infolge der Tages- und Halbtagesgezeiten zeigten einen polwärts gerichteten Flß innerhalb der Höhenregion von 82–98 km und eine heftige Dämpfung des Impulsflusses infolge der Tagesgezeiten zwischen 90 und 92 m Höhe. Die Ergebnisse dieser Untersuchung, die sich auf eine Station der mittleren Breiten in der nördlichen Hemisphäre bezieht, werden mit jenen von Adelaide (35°S), einer Station der mittleren Breiten in der südlichen Hemisphäre verglichen.

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With 3 Figures     

Delimitation of the summer-dry period in Greece according to the frequency of weather-types

Summary The mean absolute and relative frequencies of daily synoptic weather-types over the Greek area, have been calculated, for a period of 36 years (1950–1985), and for each decade of the seven-month period April to October. The real summer-dry period is delimited first empirically according to the relative frequencies of the weather-types for each period of 10 days; then objectively by use of the Principal Component Analysis. Results obtained by the two methods appear to converge. The summer-dry period lasts for six months: it begins in the third ten-day period of April and reaches to the second tenday period of October. From the second ten-day period of June to the third of August constitutes the high-summer-dry period; the periods before and after that stretch of timelasting for five ten day periods each-constitute the first and the second low-summer-dry periods.

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Zusammenfassung Über eine Zeitspanne von 36 Jahren (1950–1985) wurden die absoluten und relativen Häufigkeiten der täglichen synoptischen Wetterlagen über Griechenland für jede 10-Tagesperiode zwischen April und Oktober berechnet. Die Periode der wirklichen Sommertrockenheit wird zum einen empirisch aufgrund der relativen Frequenz der Wetterlagen für jede 10-Tages-Periode bestimmt, zum anderen objektiv mittels der Hauptkomponentenanalyse. Die Resultate der beiden Methoden scheinen zu konvergieren. Die sommerliche Trockenzeit dauert 6 Monate: Sie beginnt im letzten Aprildrittel und reicht bis ins zweite Oktoberdrittel. Vom zweiten Junidrittel bis zum letzten Augustdrittel dauert die hochsommerliche Trockenzeit. Die Perioden davor und danach — von jeweils 50 Tagen — stellen die vor- und nachsommerliche Trockenzeit dar.

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With 3 Figures     

Exchange of heat and momentum between ocean and atmosphere in relation to monsoon depression during MONEX-79

Summary Air-sea energy exchange properties were examined and discussed for a case study of monsson depression during summer MONEX which occurred during 8th–18th June over the East Central Arabian Sea with its mean position at 13°N and 71°E. For this purpose the fluxes of sensible heat, latent heat, eddy transfer of total heat and momentum have been computed. The results of the computations reveal that the absolute values of heat flux changes in sensible, latent and total heat show an enormous increase of 60, 230 and 290 Wm^–2 respectively, during the formation as compared to the values obtained before the formation of the depression. The flux of momentum also exhibits similar features. The Bowen ratio always shows a fairly systematic increasing tendency along with the growth of the convective activity due to the developing system over the area and attains a high value of 0.22 coinciding with the formation of the depression.

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Wärme- und Impulsaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre während MONEX-79 und ihr Verhältnis zur Monsundepression

Zusammenfassung Die Eigenschaften des Energieaustausches zwischen Meer und Luft wurden für eine Fallstudie der Monsundepression untersucht, die während MONEX vom 8.–18. Juni 1979 über dem östlichen Indischen Ozean bei 13°N und 71°E auftrat. Dafür wurden die Flüsse von fühlbarer und latenter Wärme sowie des turbulenten Transports von Wärme und Impuls bestimmt. Die Ergebnisse legen klar, daß die Flüsse von fühlbarer, latenter und Gesamtwärme während der Entstehung der Depression absolut um 60, 230 bzw. 290 Wm^–2 gegenüber dem Anfangszustand zunehmen. Der Impulsfluß hat ein ähnliches Verhalten. Das Bowenverhältnis zeigt eine ziemlich systematisch steigende Tendenz während der wachsenden Konvektion durch das sich entwickelnde System und erreicht bei der Formation der Depression den hohen Wert 0.22.

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With 2 Figures     

Der Einfluß der Polarisation auf die Reflexion an Wasserflächen

Zusammenfassung Nach Ableitung der in der Arbeit zur Verwendung gelangenden mathematischen Formeln werden die Lösungsmöglichkeiten und bisherigen Lösungsversuche besprochen. Die Ergebnisse der Berechnung der Abhängigkeit derFresnelschen Reflexionskoeffizienten von der Brechzahl wurden mitgeteilt. Der Einfluß der Brechzahl wurde als vernachlässigbar festgestellt. Die Reflexionskoeffizienten des Himmelslichts wurden für Sonnenhöhen von 0°, 20°, 40°, 60° ausDornos Messungen und für 90° aus einer empirisch korrigierten Strahlungs- und Polarisationsverteilung nachRayleigh berechnet. Der Einfluß der Polarisation auf die Reflexion an Wasserflächen ergab sich zu –1,13% für 0°, –0,55% für 20°, +0,18% für 40°, +0,47% für 60° und +0,83% für 90°, wobei allerdings der Wert für 90° als nicht ganz gesichert angesehen werden muß. Die Polarisation ist demnach als nicht unbedingt vernachlässigbar anzusehen, da ihr Einfluß in Extremfällen 8–10% des Endwertes ausmachen kann. Die Reflexionsverhältnisse wurden als sehr verschieden von denjenigen eines gleichmäßig diffusen Himmels gefunden.Die Berechnung der Reflexionskoeffizienten der Globalstrahlung an einer Wasserfläche wurde nach Messungen vonDorno, Kimball undLunelund, die Berechnung der Reflexion an einer Wasserkugel nach Messungen vonDorno undKimball durchgeführt. Es zeigte sich, daß infolge der günstigeren Verteilung des Himmelslichts die reflektierten Anteile desselben von ähnlicher Größe sind wie die der Sonnenstrahlung; die Reflexionskoeffizienten der Globalstrahlung sind sehr verschieden von denjenigen der Sonnenstrahlung. Die Reflexion der Globalstrahlung an einer Wasserkugel wurde zu ca. 5,8% berechnet.Der Einfluß der Polarisation auf die Reflexion an wellenbewegten Wasserflächen wurde im allgemeinen als vernachlässigbar gefunden. Schließlich wurden einige neuere Arbeiten auf dem Gebiete der Polarisation und der Reflexion an Wasserflächen besprochen.

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Summary Following the derivation of the mathematical formulae used in this paper, possible solutions and prior attempts to solutions are discussed. Results are given of the calculated dependence of theFresnel reflection coefficient on the refraction number. The influence of the refraction number was found to be negligible. Reflection coefficients of the sky light were calculated, for sun heights of 0°, 20°, 40°, 60°, fromDorno's measurements, and for 90° from an empirically corrected distribution of radiation and polarization given byRayleigh. The influence of polarization on the reflection at water surfaces was found to be –1,13 per cent for 0°.

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Résumé Les formules mathématiques employées dans cet ouvrage sont dérivées, les solutions possibles et celles qui ont été tentées jusqu'à présent furent commentées. Puis les résultats du calcul de la dépendance des coefficients de réflexion deFresnel de l'indice de réfraction furent démontrés. Il fut constaté que l'influence de l'indice de réfraction peut être négligée. Les coefficients de réflexion de la lumière du ciel furent calculés pour des hauteurs de soleil de 0°, 20°, 40°, 60° à l'aide des mensurations deDorno et pour 90° au moyen d'une distribution d'irradiation et de polarisation d'aprèsRayleigh, corrigée empiriquement. Il en résulta une influence de la polarisation sur des surfaces d'eau de –1,13% pour 0°.

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Mit 1 Textabbildung

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Zur Zeit in Sydney, Australien.     

Zur Struktur der Wolken II

Zusammenfassung Die bisherigen Untersuchungen auf Jungfraujoch wurden durch drei weitere Expeditionen ergänzt, die Messungen bei tieferen Temperaturen ergaben. Die Tropfenspektren sind breiter, die mittleren Tropfendurchmesser jedoch zeigen einen größeren Anteil schmaler Spektren, d. h. die großen Tropfen treten nur vereinzelt auf und bestehen meist aus geschmolzenen Kristallen. Die Tropfenzahlen je cm³ haben ihre größte Häufigkeit bei 100, der Wassergehalt liegt bevorzugt zwischen 0 und 0,1 g/m³. das Maximum bei 1,2g/m³.Aus der Breite der Tropfenspektren auf Jungfraujoch, der dabei herrschenden Temperatur und dem Niederschlag im Tal ergeben sich folgende allgemeine Resultate: Wolken mit Niederschlag im Tal bestehen im Bereich negativer Temperaturen aus Tropfen und Kristallen. Zwischen –2° und –10°C sind die mittleren Tropfendurchmesser groß und die Spektren breit, zwischen –14° und –22°C klein und schmal. Die Niederschlagsmengen im Tal sind bei großflächigem Regen weitgehend unabhängig davon, ob der Niederschlag als Regen oder Schnee fällt. Daraus folgt ein Aufbau der Wolke, der unabhängig von der Lage der Null-Grad-Grenze ist. Bei ergiebigen Niederschlägen am Boden vermindert sich auf Jungfraujoch die Tropfenzahl um eine Zehnerpotenz.Die Niederschlagstheorie vonBergeron muß in einigen Punkten ergänzt werden. Das reine Kristallwachstum reicht nicht aus, um ergiebigen Niederschlag zu erzeugen. Erst die Anlagerung von Tropfen auf dem Fallweg in der Wolke (die Vergraupelung) führt zu Größen der Regentropfen, wie sie am Boden gemessen werden. Nicht erfaßbar sind dabei die großtropfigen Schauer und die Regen aus Wolken im positiven Temperaturbereich.

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Summary Our former investigations on Jungfraujoch have been completed by three further expeditions with measurements at lower temperatures. The drop spectra are broader, the medium drop diameters however yield a larger share of small spectra, i. e. large drops occur only sporadically and consist mainly in melted crystals. The number of drops per cm³ have their maximum frequency at 100, the water content lies preferably between 0 and 0.1 g/m³, its maximum at 1.2 g/m³.From the breadth of drop spectra on Jungfraujoch and from temperature and precipitation in the valley the following general results can be deduced: Clouds with precipitations in the valley consist in the region of negative temperatures of drops and crystals. Between –2° and –10°C medium drop diameters are large and the spectra broad, between –14° and –22°C small and narrow. The quantity of precipitation in the valley is with largescale rainfall largely independent of the kind of precipitation (rain or snow); thus the cloud-structure is independent of the position of the zero degree limit. For rich precipitations at the ground the number of drops on Jungfraujoch is reduced by a power of ten.The precipitation theory ofBergeron is to be completed in some points. Crystal growth in itself is not sufficient to produce extensive precipitations. Only the coalescence of drops on their way in the cloud under production of soft hail leads to the size of rain drops measured at the ground. Largedrop showers and rain from clouds with positive temperatures cannot be covered by this explanation.

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Résumé Les recherches effectuées antérieurement au Jungfraujoch ont été complétées par trois expéditions qui ont procédé à des mesures par de basses températures. Les spectres des gouttes contenues dans un nuage y établis sont plus larges. On y trouve pourtant une plus grande proportion de spectres étroits dans les diamètres de gouttes moyennes, c'est à dire que les grosses gouttes ne sont que des phénomènes isolés et sont en général faites de cristaux fondus. Le nombre de gouttes par cm³ se trouve le plus souvent au vosinage de 100, la contenance en eau du nuage est comprise entre 0 et 0,1 g/m³ et son maximum se situe à 1,2 g/m³.De la largeur du spectre des gouttes au Jungfraujoch, de la température qui y règne et des précipitations recueillies dans la vallée, on peut tirer les conclusions générales suivantes: Les nuages provoquent des précipitations dans la vallée se composent, par températures négatives, de gouttes et de cristaux. Entre –2° et –10°C, les diamètres moyens sont grands et les spectres étalés. Entre –14° et –22°C, les diamètres moyens sont plus petits et les spectres étroits. Les quantités de précipitations en grande étendue recueillies en plaine sont généralement indépendantes du fait qu'elles tombent sous forme de pluie ou de neige. Il s'ensuit une structure nuageuse indépendante de l'altitude de l'isotherme de zéro degré. Si les précipitations sont abondantes au sol, le nombre de gouttes diminue d'une puissance de dix au Jungfraujoch.Il faut compléter sur certains points la théorie des précipitations deBergeron. Le seul grossissement des cristaux ne peut expliquer d'abondantes précipitations. Ce n'est que la réunion de gouttes, lors de leur chute dans le nuage (formation de grésil) qui provoque de grosses gouttes telles qu'on les rencontre au sol. On ne peut pourtant pas expliquer par là ni les averses présentant de très grosses gouttes, ni les précipitations issues de nuages situés dans des zones à températures positives.

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Mit 2 Textabbildungen     

Über die Entstehung der extremen Temperaturminima in der Doline Gstettner-Alm

Zusammenfassung In der 1270 m hoch liegenden Doline Gstettner-Alm wurden Untersuchungen aufgenommen, die Einzelheiten über das Zustandekommen der dort festgestellten Temperaturminima bis um –50°C liefern sollten. Über die ersten diesbezüglichen Messungen Ende Februar–Anfang März 1953 wird berichtet.Der zeitliche Ablauf der räumlichen Temperaturverteilung wurde mittels Thermographen, Extremthermometern und von Fesselballons getragenen Widerstandsthermometern festgestellt. Auf einem vertikalen Höhenunterschied von 50 m wurden bei Windstille und volkenlosem Himmel Temperaturunterschiede von 20°C gemessen. Infolge der durch die Wetterlage bedingten relativ hohen Temperatur im freien Gelände wurde in der Meßperiode nur ein tiefstes Minimum von –32,5° C erreicht. Die Isothermen lagen dabei im wesentlichen horizontal. Das Temperaturgefälle von 1,50 m Höhe bis zur Schneeoberfläche überschritt am Grund der Doline kaum 2 bis 3° C. Die negative Strahlungsbilanz nahm im Laufe der Nacht wohl ab, das Strahlungsgleichgewicht wurde aber bei weitem nicht erreicht. Starke Sublimationserscheinungen in der Mulde verhinderten die Nebelbildung in der stagnierenden Luft. Vergleichsweise wurden auch Temperaturregistrierungen aus den Jahren 1928 bis 1931 angegeben.Nach der Ansicht der Verfasser bewirkt die einfließende Kaltluft den früheren Beginn und die Intensivierung des Abkühlungsvorganges. Die hierfür günstigen orographischen Verhältnisse im Gebiet der Gstettner-Almermöglichen dort die Ausbildung extrem niedriger Temperaturminima.

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Summary Investigations were resumed in the doline Gstettner-Alm, situated at 1270 m altitude, with the aim of throwing light on the origin of the temperature minima down to –50° C which had been observed at that place. Results of the first measurements carried out at the end of february and in the beginning march 1953 are given in this paper. The variation with time of the temperature distribution in space was determined with the aid of thermographs, extreme-thermometers, and resistance-thermometers carried by captive balloons. With calm air and cloudless sky, temperature differences of 20° C were measured over a vertical height difference of 50 m. Due to the relatively high temperature of the open air caused by the general weather situation of the measuring period a lowest minimum of only –32.5° C was reached. The isotherms were found to be more or less horizontal. The temperature gradient within 1.5m above the snow surface hardly surpassed 2 or 3° on the ground of the doline. The negative radiation balance decreased during the night, the equilibrium of radiation, however, was not reached by far. Phenomena of strong sublimation in the doline prevented formation of fog in the motionless air. Temperature records from the years 1928 to 1931 are also given for comparison. The authors hold that the inflowing cold air causes the earlier beginning and intensification of the cooling process favoured by the orographic conditions of the Gstettner-Alm. Thus the formation of extremely low temperature minima becomes possible.

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Résumé Des mesures ont été effectuées dans la doline de Gstettner-Alm située à 1270 m. d'altitude dans le but d'expliquer l'origine des minima de température atteignant –50° que l'on y a observés. Le présent article concerne les premières mesures faites de la fin février au début de mars 1953. Des thermographes, des thermomètres à extrema et des thermomètres à résistance portés par des ballons captifs ont permis l'étude de l'évolution dans le temps du régime thermique de cette dépression de terrain. Par temps calme et serein, on a mesuré des différences de température de 20° sur une distance verticale de 50 m. Comme l'atmosphère était relativement chaude pendant la période des essais, on n'a enregistré qu'un minimum absolu de –32,5°; les surfaces isothermes étaient en général horizontales. Le gradient vertical de température entre 1,5 m et la surface de la neige n'a pas dépassé 2° à 3° au fond de la doline. Le bilan négatif de rayonnement a diminué au cours de la nuit, mais l'équilibre radiatif n'a pas, de loin, été atteint. Des phénomènes de forte sublimation dans la dépression ont empêché la formation de brouillard dans l'air stagnant. On a repris à titre de comparaison des enregistrements de température datant des années 1928 à 1931.De l'avis des auteurs, l'afflux d'air froid dans la doline provoque le début précoce du processus de refroidissement et l'accélère. Les conditions topographiques particulières dans la région de Gstettner-Alm favorisent en ce point un tel afflux et par conséquent la production de températures extrêmement basses.

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Mit 7 Textabbildungen.     

Contributions to the knowledge of the fluctuations of the Dead Sea level

Summary After an extended critical evaluation of a wealth of historical sources, the history of the Dead Sea level fluctuations is reviewed with accuracy since 1800 (Klein, 1961). Earlier data since 1100 AD based on landmarks and tree-ring data (Klein, 1982, 1985) are also summarized. Since 1930 interannual fluctuations are compared with area-averaged rainfall data from the western and eastern part of the catchment, as well as with rainfall records from Jerusalem and Amman. Correlation analysis lead to two linear regression equations for the period 1930/1931–1962/1963 (undisturbed) and 1963/1964–1983/1984 after diversion of water from Lake Tiberias and Jordan River. From these equations, the average annual effect of this diversion results to about –24 cm; in very moist years this effect is insignificant.

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Zusammenfassung Auf der Grundlage einer kritischen Auswertung einer Fülle von Quellen werden zunächst die Spiegelschwankungen des Toten Meeres seit 1800 genau behandelt (Klein, 1961). Eine zusammenfassende Darstellung der Schwankungen ab 1100 A. D. wird aus historischen Quellen über die Landmarken des Seeufers und Baumringdaten (Klein, 1982, 1985) abgeleitet. Die interannulären Schwankungen des Seespiegels seit 1930 werden verglichen mit Gebietsmitteln des Niederschlages vom westlichen wie vom östlichen Teil des Einzugsgebietes, ebenso mit den Niederschlagsreihen von Jerusalem und Amman. Eine Korrelationsanalyse führt zu zwei linearen Regressionsgleichungen für die ungestörte Periode 1930/1931 bis 1962/1963, sowie für die Periode 1963/1964 bis 1983/1984, nach der Ableitung von Wasser zu Bewässerungszwecken aus dem See Genezareth und dem Jordan-Fluß. Eine Abschätzung des mittleren Effektes aus diesen Gleichungen ergibt etwa –24 cm pro Jahr; in sehr feuchten Jahren ist der Effekt unbedeutend.

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With 4 Figures     

On bioclimatological aspects of Harmattan dust haze in Nigeria

Summary Saharan dust which is transported from the Tibesti region of Africa into the tropical atmosphere and its significant effects are discussed in relation to aeronautical and ecological problems. Incidence of Harmattan dust haze in Nigeria between November and March during the Northern Hemisphere winter is described and the major health hazards associated with its occurrence are discussed.Results suggest that while large deposits of loess-rich dust may aid soil fertility at the fringes of the Saharan dust source, the increasing trend of frequency of occurrence and intensity of dust in Nigeria may worsen the health hazards in the north such as acute respiratory infections, pneumonia and bronchitis. This may become serious in the immediate future in the southern parts of Nigeria which hitherto had been spared the menace of severe Harmattan dust haze.

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Über bioklimatische Aspekte des Hannattan-Staubdunstes in Nigeria

Zusammenfassung Der Sahara-Staub, der aus dem Gebiet von Tibesti in Afrika in die tropische Atmosphäre transportiert wird, und seine signifikanten Auswirkungen werden in Beziehung zu aeronautischen und ökologischen Problemen besprochen. Der Einfall von Harmattan-Staubdunst in Nigeria zwischen November und März im Winter der Nordhemisphäre wird beschrieben und die damit verbundenen Gesundheitsgefährdungen werden diskutiert. Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß, während große Ablagerungen von lößreichem Staub die Fruchtbarkeit des Bodens am Rande der Staubquelle der Sahara fördern, die zunehmende Tendenz von Häufigkeit und Intensität der Staubeinfälle in Nigeria durch akute Infektionen der Atmungsorgane, Pneumonie und Bronchitis eine Gefährdung der Gesundheit im Norden verursacht. Dies mag in der unmittelbaren Zukunft in südlichen Teilen von Nigeria, die bisher von der Gefahr starker Harmattan-Staubeinfälle verschont waren, gefährlich werden.

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With 6 Figures     

The effects of aerosols on the response of a two-dimensional zonally-averaged climate model

Summary The response of climate processes to changes in aerosols is investigated using a two-dimensional zonally-averaged climate model. To account for the spatial and temporal heterogeneities of aerosol distributions, a strongly scattering maritime aerosol over ocean and a strongly absorbing rural aerosol over land are used in the layer between the surface and the 700 mb level. The effects of aerosols, gases and clouds on the radiative transfer are computed concurrently using a parameterized form of a two-stream approximation. Aerosols induce a reduction of the solar absorption at the surface and an enhancement of atmospheric absorption. The resulting changes in the climate model parameters are not only a function of the radiatively-active atmospheric constituents, but also of the amplifying or dampening effects of feedback processes employed in the model calculations. For the specified aerosol types and the optical thickness distribution given by Potter and Cess, the annual temperature change at the surface is –2.1 °C with ice-albedo feedback. Without ice-albedo feedback the corresponding value is –1.4 °C. In the present study aerosols produce a cooling effect in the atmosphere at all latitudes.

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Zusammenfassung Der Einfluß von unterschiedlichen Aerosolen auf Klimaprozesse wird mit Hilfe eines zweidimensionalen Klimamodells untersucht. Um die zeitliche und räumliche Variabilität von Aerosolverteilungen zu berücksichtigen, wird über dem Meer ein überwiegend streuendes Aerosol und über Land ein überwiegend absorbierendes Aerosol in der Schicht zwischen dem Erdboden und dem 700 mb Niveau betrachtet. Der Einfluß von Aerosolen, Gasen und Wolken auf den Strahlungstransport wird mit Hilfe einer parametrisierten Zweistromapproximation berechnet. Aerosole verursachen eine Reduzierung der solaren Absorption an der Erdoberfläche und eine Verstärkung der atmosphärischen Absorption. Resultierende Änderungen der Klimamodellparameter sind nicht nur eine Funktion der strahlungsaktiven atmosphärischen Bestandteile, sondern auch von verstärkenden oder dämpfenden Rückkopplungsprozessen. Für die hier benutzten speziellen Aerosoltypen und die Verteilung der optischen Dicke nach Potter and Cess ergibt sich eine Änderung in der Jahresmitteltemperatur von –2,1 °C unter Berücksichtigung des Eis-Albedo-Rückkopplungseffekts. Ohne diesen Mechanismus beträgt die entsprechende Temperaturänderung –1,4 °C. In der Atmosphäre ergibt sich ebenfalls eine Temperaturabnahme in allen Breiten.

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With 7 Figures     

Extreme monsoonal rainfall deficits in India

Summary Data from 306 stations in India, for the 70 years (1901–70) of summer (June–September) monsoonal rainfall, are grouped into 32 sub-regions. Extreme event theory is used to analyse the return periods of extreme rainfall deficits within each of these sub-regions, using the log-Pearson type III frequency distribution in a spatial rather than a temporal context. The resultant estimates for 2, 5 and 10 year return periods are compared with the patterns derived from the Gaussian frequency distribution applied to the 306 stations individually; the 50 and 100 year return period estimates are also considered.

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Zusammenfassung Die Daten über den sommerlichen Monsunregen (Juni–September) aus 70 Jahren (1901–70) von 306 Stationen in Indien werden in 32 Teilgebiete gruppiert. Zur Analyse der wiederkehrenden Perioden extremen Regendefizits in jedem dieser Teilgebiete wird die Theorie extremer Ereignisse verwendet, wobei die log-Pearson-Häufigkeitsverteilung vom Typ III eher in einem räumlichen als zeitlichen Zusammenhang verwendet wird. Die sich daraus ergebenden Schätzungen für wiederkehrende Perioden von 2, 5 und 10 Jahren werden mit den Mustern verglichen, die mit Hilfe der auf alle 306 Stationen einzeln angewandten Gaußschen Häufigkeitsverteilung gewonnen wurden. Die Abschätzung 50jähriger und 100jähriger Ereignisse wird ebenfalls besprochen.

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With 6 Figures     

Rainfall Variations of Sri Lanka, Part 2: regional gluctuations

Summary Based on the regional division of another paper [39], the rainfall variations of Sri Lanka have been investigated for the respective regions by power spectrum analysis and filtering methods, making use of data for the period from 1881 to 1980. The 3–4 year periodicity was observed over the entire island, but other cycles differ from region to region. The 13–16 months oscillation arises in Regions A, D and E, which roughly correspond to the Wet Zone and Dry Zone. The 10 and 2 year oscillations emerge in Regions A, B and C, where the southwest monsoon dominates the fluctuation patterns. In particular, it was confirmed that the quasi-biennial oscillation is not only in Sri Lanka, but also in other low latitude countries. The quasi-five year oscillation is noticed in Regions D and E, where the northeast monsoon influences on the fluctuation patterns. Irregularities in amplitude and in phase changes were noticed in their longer period fluctuation.

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Variationen des Niederschlags in Sri Lanka. Teil 2: Regionale Fluktuationen

Zusammenfassung Aufgrund einer früher vorgenommenen regionalen Einteilung [39] wurden die Niederschlagsvariationen in Sri Lanka für die einzelnen Regionen mit Spektralanalyse und Filterungsmethoden unter Verwendung von Beobachtungsdaten aus der Periode 1881–1980 untersucht. Die 3- bis 4jährige Periodizität wurde auf der ganzen Insel festgestellt; aber andere Zyklen unterscheiden sich von Region zu Region. Eine 13- bis 16monatige Oszillation zeigt sich in den Regionen A, D und E, die ungefähr der Feuchtzone und der Trockenzone entsprechen. 10- bis 2jährige Oszillationen treten in den Regionen A, B und C auf, wo der Südwestmonsun die Fluktuationsformen beherrscht. Im besonderen wurde festgestellt, daß die quasi-zweijährige Oszillation nicht nur in Sri Lanka, sondern auch in anderen Ländern niedriger Breiten vorkommt. Eine quasifünfjährige Oszillation wurde in den Regionen D und E festgestellt, wo der Nordostmonsun die Fluktuationsformen beeinflußt. Unregelmäßigkeiten in der Amplitude und in Phasenänderungen wurden in ihrer längerperiodischen Fluktuation festgestellt.

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With 4 Figures     

Air-sea fluxes over the global oceans during the FGGE year

Summary Vertical fluxes of momentum, sensible and latent heat have been estimated over the surface of the global oceans. A three-dimensional mesh grid 32 longitude points, 17 latitude points and 365 days from December 1, 1978 to November 30, 1979 is used to obtain seasonal and annual mean values of the surface fluxes. The global climatology shows the seasonal variation, the continental influence, the principal ocean currents and the typical middle latitude (30°–50°) and tropical effects (30°S–30°N). The annual mean of latent heat shows greater flux over the subtropical regions (~ 280 W/m²) than in the polar regions (~ 80 W/m²). On the other hand, the annual mean of sensible heat shows greater flux over the polar regions (~ 100 W/m²) than in the tropics (~ 40 W/m²). Time series analyses of the daily estimates of the surface fluxes show greater energy at high frequencies due to the surface effect; however, the low-frequency spectra show relatively high energy at the 30- to 50-day mode, especially for the middle latitude regions. The 30–50 day filtered data for the surface fluxes, presented in time/latitude cross-sections for the middle latitude regions show a westerly wave propagation with wave numberK = 2 and phase speed of the order of 12 degrees/day from June to August over the southern hemisphere at 55°S.

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Zusammenfassung Die vorliegende Studie beschäftigt sich mit der Einschätzung der vertikalen Impuls-Flüsse und der Flüsse von sensibler und latenter Wärme über der gesamten Meeresoberfläche. Ein dreidimensionales Gitter mit 32 × 17 Punkten und Daten von 365 Tagen (von 1. 12. 1978 bis 30. 11. 1979) wird benutzt, um sowohl Jahreszeiten als auch Jahresmittelwerte der Oberflächenflüsse zu erhalten. Die globale Klimatologie zeigt die jahreszeitlichen Schwankungen, den kontinentalen Einfluß, die wichtigsten Meeresströmungen und die typischen Effekte der mittleren Breiten (30°–50°) und der Tropen (30°S–30°N). Das Jahresmittel latenter Wärme weist größere Flüsse über subtropischen Regionen (ca. 280 W/m²) als über polaren Regionen (ca. 80 W/m²) auf, während andererseits das Jahresmittel sensibler Wärme über Polarregionen (ca. 100 W/m²) größere Flüsse als über den Tropen (ca. 40 W/m²) aufweist. Zeitreihen-Analysen der täglichen Schätzwerte von Oberflächenflüssen deuten auf mehr Energie bei hohen Frequenzen aufgrund des Oberflächeneffekts hin; in jedem Fall zeigen die Niederfrequenz-Spektren relativ hohe Energie in den 30 – 50-Tage-Perioden, besonders für mittlere Breiten. Die über einen Zeitraum von 30 – 50 Tagen gesammelten Daten der Oberflächenflüsse dargestellt in Zeit-Breiten-Querschnitten für mittlere Breiten zeigen von Juni bis August über der südlichen Hemisphäre bei 55°S eine Ausbreitung der westlichen Wellen mit der WellenzahlK = 2 und einer Phasengeschwindigkeit im Ausmaß von 12° pro Tag.

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With 7 Figures     

Untersuchungen über das Wachstum der Eiskristalle

Zusammenfassung Auf einem Taupunktspiegel werden bei tiefen Temperaturen und niedrigen Dampfdrucken Kondensations- und Sublimations-vorgänge untersucht. Wird der Spiegel mit einem dünnen Überzug von Zaponlack versehen, dann lassen sich auf seiner Oberfläche je nach den gewählten Bedingungen verschiedene Eiskristalle erzeugen. Die Eiskristalle entstehen bei Temperaturen zwischen –14°C und –45°C und in Dampfdruckbereichen von 1,5 bis 0,1 mm Hg. Mikroaufnahmen vermitteln einen Eindruck der Kristallformen und ihres Wachstums.Da die von uns entwickelte Anordnung es gestattet, Einzelkristalle über längere Zeiträume zu beobachten, lassen sich Aussagen über Wachstum und Wachstumsgeschwindigkeit machen. Es stellt sich heraus, daß die Endform eines Kristalls durch die Frühform bestimmt ist, sofern nicht dendritisches Wachstum eintritt. Die Wachstumsgeschmindigkeit liegt etwa zwischen 0,1 und 7,0 mm/h und ihr Mittelwert scheint für die einzelnen Kristallformen charakteristisch zu sein. Einige Versuche zur Frage der Koexistenz der flüssigen und der festen Phase des Wassers beweisen, daß der Wirkungsgrad des Bergeron-Prozesses in der Wolke vielfach überschätzt wird.

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Summary Condensation and sublimation processes have been examined on a dew-point mirror at low temperatures and vapour pressures. If the mirror is covered with a thin layer of zapon lacquer different ice crystals according to the chosen conditions can be produced at temperatures between –14°C and –45°C in steam pressure ranges of 1,5 to 0,1 mm Hg. Microphotographs show the crystal forms and their growth.Since a special arrangement developed by us allows watching single crystals over longer periods, observations about the growth and its speed can be made which show that the final form of a crystal is determined by its early form, provided that no dendrite growth occurs. That speed of growth is between about 0.1 and 7.0 mm/h and its mean value seems to be characteristic for the special crystal forms. Some experiments as to the co-existence of the fluid and solid phase of water prove that the efficiency of the Bergeronprocess in clouds is often overrated.

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Résumé Etude de phénomènes de condensation et de sublimation sur un miroir à point de rosée, par basses températures et faibles tensions de vapeur d'eau. En recouvrant le miroir d'une mince couche de laque de zapone, on peut, selon les circonstances, faire naître divers cristaux de glace. Ceux-ci se forment entre –14° et –45° et entre 1,5 et 0,1 mm. de mercure; leurs formes et leur croissance s'observent grâce à des microphotographies.Le dispositif adopté permet d'observer les cristaux isolés pendant longtemps et de suivre leur vitesse de croissance. On a constaté que la forme finale d'un cristal dépend de sa forme primitive, pour autant qu'il n'y a pas de croissance dendritique. La vitesse de formation varie de 0,1 à 7,0 mm./h., et sa valeur moyenne semble caractéristique des formes individuelles. Des essais concernant la coexistence des phases solide et liquide, de l'eau montrent que l'efficacité du processus de Bergeron dans les nuages est très surestimée.

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Mit 28 Textabbildungen

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Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Naturwissenschaften der Technischen Hochschule Karlsruhe.     

Meridional heat transport on a part of the northern hemisphere in November 1947, July 1949, and February 1950

Summary Horizontal flux of enthalpy and latent heat has been computed from synoptic maps over a large part of the northern hemisphere for several isobaric levels during 3 months. The flux of enthalpy and also the flux of latent heat is lowest in July and 3 to 4 times larger in winter. The flux is largest at 850 mb. The large scale eddy conductivity for the enthalpy increases with the horizontal meridional temperature gradient showing that the atmospheric energy exchange processes become more effective when the gradients are strong. From the convergence of the flux values the mean heating of an air column has been computed. This heating has a winter maximum of about 1° C/24 hrs at latitude 60°–70° N. The values for the polar region are considerably lower, indicating a considerable mean descending motion in the region. The correlation between flux or convergence of flux and circulation indices is found to be rather small. There is even a negative correlation between convergence of enthalpy and the zonal index.

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Zusammenfassung Der horizontale Transport von Enthalpie und latenter Wärme wurde auf Grund von Wetterkarten für verschiedene Druckniveaus über einem großen Teil der nördlichen Hemisphäre für drei verschiedene Monate berechnet. Sowohl der Enthalpie- wie der latente Wärmestrom ist am geringsten im Juli und drei- bis viermal größer im Winter; am größten ist er bei 850 mb. Der Großaustauschkoeffizient der Enthalpie nimmt mit dem horizontalen meridionalen Temperaturgradienten zu, was sich durch die Steigerung der atmosphärischen Energieaustauschprozesse bei Verstärkung des Gradienten erklärt. Aus der Strömungskonvergenz wurde die durchschnittliche Erwärmung einer Luftsäule berechnet. Diese Erwärmung zeigt ein Maximum von zirka 1° C/24 Studen im Winter in einer Breite von 60 bis 70° N. Die Werte für das Polargebiet sind beträchtlich niedriger und lassen eine merkliche absinkende Strömung erkennen. Die Korrelation zwischen Strömung oder Strömungskonvergenz und Zirkulationsgrößen hat sich als eher niedrig erwiesen. Die Korrelation zwischen der Konvergenz der Enthalpie und dem Zonalindex ist sogar negativ.

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Résumé Le flux horizontal d'enthalpie et de chaleur latente a été calculé à partir de cartes synoptiques couvrant une grande partie de l'hémisphère nord et cela pendant 3 mois pour plusieurs niveaux isobariques. Le flux d'enthalpie ainsi que celui de chaleur latente est à son minimum en juillet et est 3 à 4 fois plus grand en hiver. Le flux le plus important se trouve au niveau de 850 mb. Le coefficient de la conductivité turbulente de l'enthalpie à grande échelle croît avec le gradient horizontal méridional de température, et montre ainsi que les processus de l'échange d'énergie atmosphérique augmentent avec la force du gradient. L'auteur a calculé le réchauffement moyen d'une colonne d'air en partant de la convergence des valeurs du flux. Ce réchauffement atteint un maximum hivernal d'environ 1° C/24 h à 60°–70° de latitude N. Les valeurs des régions polaires sont notablement plus petites et laissent reconnaître un mouvement descendant considérable dans cette région. La corrélation entre le courant ou la convergence de flux et les valeurs de la circulation s'est avérée plutôt petite. Il y a même une corrélation négative entre la convergence de l'enthalpie et l'index zonal.

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With 6 Figures.     

Principal component analysis of Western Mediterranean air temperature variations 1866–1985

Summary A study of Western Mediterranean temperature variations (annual and seasonal data) is presented covering a period of 120 years (1866–1985) and using the principal component analysis (PCA). The meteorological stations are splitted into two groups: Group A comprises northern stations, group B southern stations. The variations in group A-data indicate a decreasing temperature tendency from the year 1866 to the second decade of the 20th century; a temperature rise follows until the middle of the decade 1940–1950 and then temperatures, although remaining higher than the long-term mean value, show a marked decrease. The variations in group Bdata indicate a similar picture but with a time lag of 20 to 25 years. The temperature drop during the last 35 years (group A) is due to pronounced decrease in summer temperatures whereas the winter temperatures for the same period show a marked tendency to increase.

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Zusammenfassung Es wird eine Untersuchung der Temperaturvariationen (Jahres-und jahreszeitliche Daten) des westlichen Mittelmeergebietes vorgestellt, die einen Zeitraum von 120 Jahren (1866–1985) überdeckt und mit Hilfe der Hauptkomponentenanalyse (principal component analysis, PCA) durchgeführt wurde. Dazu wurden die meteorologischen Stationen in zwei Gruppen aufgeteilt: Die Gruppe A umfaßt die nördlichen, die Gruppe B die südlichen Stationen. Die Variationen der Gruppe A weisen einen abnehmenden Temperaturtrend vom Jahr 1866 bis zur zweiten Dekade des 20. Jahrhunderts auf; darauf folgt ein Temperaturanstieg bis zur Mitte der Dekade 1940–1950, bevor wieder ein deutlicher Temperaturabfall einsetzt, der jedoch den langfristigen Mittelwert nicht unterschreitet. Die Variationen der Gruppe B zeigen ein ähnliches Bild, jedoch mit einer Zeitverschiebung von 20 bis 25 Jahren. Der Temperaturabfall der letzten 35 Jahre (Gruppe A) wird auf einen ausgeprägten Rückgang der Sommertemperaturen zurückgeführt, während die Wintertemperaturen in der gleichen Zeitspanne eine gut erkennbare Anstiegstendenz aufweisen.

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With 6 Figures     

Schichtung der Hauptluftströmungen über dem atlantischen Gebiet 5° N bis 9° S, 10° W bis 5° E

Zusammenfassung Für die inneren Tropen läßt sich die Kenntnis der Höhenströmungen nur durch direkte Beobachtungen gewinnen. Für den Golf von Guinea liegen Messungen innerhalb der Breite 5° N bis 9° S von drei Profilen der Meteor-Expedition und von zwei Studienfahrten der Deutschen Seewarte vor. Eine Voruntersuchung der mittleren Windwerte für die einzelnen benachbarten 5°-Felder einer Breitenzone (gleicher Jahreszeit) ergibt weigehende Übereinstimmung. Deshalb wird die zusammengefaßte Länge 10° W bis 5° E (für jede Breitenzone) der statistischen Bearbeitung zugrunde gelegt. Ziel der Untersuchung ist, die sich bei der Höhenwind-Statistik deutlich heraushebenden, charakteristischen Hauptströmungen zu beiden Seiten des Äquators und im jahreszeitlichen Unterschied zu erkennen und zahlenmäßig zu diskutieren. Nach einer Darstellung der Schichtung der mittleren Komponenten für 0 bis 19 km Höhe werden die einzelnen Strömungssysteme an Hand von Tabellen und Abbildungen näher beschrieben. Untere Troposphäre: Monsun, Antimonsun; Passat. Mittlere Troposphäre: Ostströmung (Urpassat). Hohe Troposphäre: Hohe Westströmung (Anti-Urpassat). Tropopausen-Schicht: Übergang von W in hohen Ost (Oberpassat). Hierbei wird für Test-Höhen die Streuung der beobachteten Einzelwinde besprochen. Größte gemessene Einzelgeschwindigkeit nahe dem Äquator: in der E-Strömung: SE 20 m/s (9 bis 10 km), in der hohen W-Strömung: SW 21 m/s (15 bis 16 km, nördlich vom Äquator), NW 21 m/s (13 bis 14 km, südlich vom Äquator). Die Rolle des Äquators bei den Höhenströmungen (meridionale Komponente) wird zusammenfassend betrachtet.

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Summary Knowledge on the currents of the upper atmosphere in the inner tropics can be obtained only by direct observations. In the Gulf of Guinea, between the latitudes 5° N and 9° S, three profiles were determined by the Meteor expedition and measurements carried out by two expeditions of the Deutsche Seewarte. A preliminary test of the average wind values gives good agreement for all adjoining 5°-fields of a zone of latitude (during the same season). Therefore, the longitude 10° W-5° E as a whole (for every zone of latitude) could be applied to statistical evaluation. Purpose of this investigation is to establish and discuss quantitatively the characteristic mean currents on both sides of the equator such as result from the wind statistics of the upper atmosphere in their seasonal variations. The distribution of the mean components is given for 0–19 km altitude; the different systems of currents are described in detail by tables and illustrations. Lower troposphere: monsoon, anti-monsoon; trade-wind. Medium troposphere: easterlies (Urpassat). High troposphere: high west-wind (Anti-Urpassat). Tropopause: transition from west to high east-wind (Oberpassat). For certain test heights the dispersion of the different observed winds is discussed. Measured maximum velocities near equator: in the eastern current: SE 20 m/s (9–10 km), in the western current: SW 21 m/s (15–16 km, north of equator), NW 21 m/s (13–14 km, south of equator). The rôle of the equator in connection with high currents (meridional component) is discussed comprehensively.

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Résumé On ne peut connaître l'allure de la circulation dans la haute atmosphère de la zone tropicale que par des observations directes. Dans le Golfe de Guinée on dispose de trois profils obtenus entre 5° N et 9° S par l'expédition du «Meteor» et de deux croisières d'étude de la Deutsche Seewarte. Une étude préalable des valeurs moyennes de vent relatives aux diverses surfaces de 5° d'une zone (mêmes saisons) aboutit à des résultats très concordants; aussi a-t-on soumis à l'examen statistique chaque bande zonale de 5° allant de 10° W à 5° E de longitude. Le but de cette recherche est de mettre en évidence les principaux courants en altitude de part et d'autre de l'équateur et d'examiner leurs valeurs numériques dans leurs variations saisonnières. Après avoir représenté la stratification des composantes moyennes entre 0 et 19 km, on décrit les différents systèmes de courants à l'aide de tableaux et de croquis et qui sont les suivants. Troposphère inférieure: mousson et contre-mousson; alizés. Troposphère moyenne: courant d'Est (Urpassat). Troposphère supérieure: courant d'Ouest supérieur (Anti-Urpassat). Tropopause: transition du courant d'Ouest à celui d'Est (Oberpassat). A cet effet on discute la dispersion des vents observés pour des niveaux choisis. Vitesse maximum observée près de l'équateur: dans le courant d'Est SE 20 m/s (à 9–10 km), et dans le courant d'Ouest supérieur SW 21 m/s (à 15–16 km au Nord de l'équateur), NW 21 m/s (à 13–14 km au Sud de l'équateur). On considère en résumé le rôle de l'équateur dans les courants en altitude (composante méridienne).

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Mit 5 Textabbildungen.     

The solar cycle and Indian rainfall

Summary The objective of this study is to examine critically the relationship between solar cycles and Indian monsoon rainfall, for the period 1871–1984, and to search for significant periodicities, by utilizing the maximum entropy spectral technique (MEST). The results of this study using MEST show clearly a significant 11-year cycle in solar activity and rainfall. Also present is a significant 7.33-year cycle in rainfall. The double (Hale) sunspot cycle is not discernible here either in sunspot number or in rainfall. The cross-spectral analysis between the sunspot number and rainfall confirms the existence of a reasonable correlation over an 11-year cycle with a relative phase lag of 0.16 year (sun lead).

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Zusammenfassung Zweck dieser Studie ist die kritische Überprüfung des Zusammenhangs zwischen Sonnenzyklus und dem indischen Monsunregen im Zeitraum 1871–1984 und die Festlegung spezifischer Periodizitäten mittels der Maximal-Entropie-Analyse (MEST). Die Resultate zeigen einen signifikanten 7,33-jährigen Niederschlagszyklus. Der doppelte (Hale) Sonnenfleckenzyklus ist hierbei nicht ausnehmbar, weder bei der Anzahl der Sonnenflecken, noch beim Niederschlag. Die Kreuz-Spektralanalyse zwischen Sonnenfleckenzyklus und Niederschlag bestätigt die Existenz einer Korrelation über einen 11jährigen Zyklus mit einer relativen Phasenverzögerung von 0,16 Jahren.

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On leave from the Indian Institute of Tropical Meteorology, Pune, India.

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With 3 Figures     

A note on the air temperature trends of the last 100 years as evidenced in the eastern Mediterranean time series

Summary The present paper is a preliminary study of the long term temperature trends in the eastern Mediterranean area. The air temperature time series of the following stations were investigated: Cairo, Alexandria, Jerusalem, Beirut, Nicosia, Athens, Kerkyra, Catania and Rome. For this group of stations the air temperature trends for about the last 100 years are examined and are compared with the corresponding time series of the land surface air temperature, the sea surface temperature (SST) and the marine air temperature (NMAT) for the northern hemisphere (NH). A better agreement was found between the time series of the eastern Mediterranean region and the SSTs and NMATs, than with the NH air temperature (land surface). The coincidence of the 1900s minimum of eastern Mediterranean air temperature and the SSTs and NMATs especially merits further investigation.

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Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit präsentiert eine vorläufige Studie der langzeitlichen Temperaturtrends im östlichen Mittelmeerraum. Lufttemperaturzeitserien der folgenden Stationen wurden hierzu untersucht: Kairo, Alexandria, Jerusalem, Beirut, Nikosia, Athen, Kerkyra, Catania und Rom. Anhand der Daten der genannten Stationen wurden die Lufttemperaturtrends über einen Zeitraum von etwa 100 Jahren untersucht und mit den entsprechenden Zeitserien der Landoberflächenlufttemperatur, der Meeresoberflächentemperatur (SST) und der nächtlichen Seelufttemperatur (NMAT) der nördlichen Hemisphäre verglichen.Hierbei konnte größere Übereinstimmung der Lufttemperaturtrends zwischen Zeitserien des östlichen Mittelmeerraums und den Meeresoberflächentemperaturen, bzw. den nächtlichen Seelufttemperaturen festgestellt werden als zwischen den Zeitserien dieser Region mit den Zeitserien der Landoberflächenlufttemperatur der nördlichen Hemisphäre. Die Übereinstimmung des 1900-Minimums der Lufttemperaturtrends des östlichen Mittelmeerraums und den SST- und NMAT-Trends verdient hierbei besondere Aufmerksamkeit und weitere Untersuchungen.

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With 3 Figures     

Atmospheric carbon dioxide variations at coastal site, Shibukawa, in Seto Inland Sea, Japan

Summary Four years of measurements (1980–83) of carbon dioxide at the northern coast site, Shibukawa, are presented. The data reveal well defined diurnal and seasonal variations. The amplitude of the daily carbon dioxide variation is about 30 ppm during the colder season (January–March; November–December), and about 60 ppm during the warmer season (April–October). The seasonal variation of daily minimum concentration of carbon dioxide has a maximum in the middle of summer (July–September) and a minimum in the winter months. This variation does not correspond to that expected from vegetation activity. The summer peak in carbon dioxide concentration seems to be inherent features at the coast site, Shibukawa; it is probably due to less activity of the vertical mixing under stable stratification of the air layer prevailing throughout the day. The year-to-year comparison of minimums in the winter months reveals an average annual increase of the carbon dioxide content of 6 ppm/year, which is much greater than 1.5 ppm/year observed in the troposphere over Japan [1]. This indicates that the carbon dioxide concentration and its variations at Shibukawa station represent the local scale values rather than the large scale one. The horizontal distribution of carbon dioxide concentration, measured over sea surface near Shibukawa station, also suggests the existence of many patches of high concentration of carbon dioxide due to the local point sources related to the human activity such as ships and industries distributed at the coast site.

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Variationen des atmosphärischen CO₂ bei Shibukawa im Küstengebiet des Inlandsees Seto in Japan

Zusammenfassung Es werden Ergebnisse über Tages- und Jahresgänge von vierjährigen Messungen (1980–83) des CO₂ bei Shibukawa an der nördlichen Küste des Sees vorgelegt. Die Amplitude des Tagesganges beträgt in der kalten Jahreszeit ungefähr 30 ppm und in der warmen Jahreszeit ungefähr 60 ppm. Im Jahresgang des täglichen Minimums des CO₂ fällt das Maximum auf den Sommer und das Minimum auf Wintermonate. Dies entspricht nicht der aus der Aktvität der Vegetation zu erwartenden Variation. Das Sommermaximum scheint eine Besonderheit der Lage von Shibukawa an der Küste zu sein und ist wahrscheinlich auf die zu geringe vertikale Durchmischung bei der tagsüber dort vorherrschenden stabilen Schichtung zurückzuführen. Der Vergleich der Minima der Wintermonate von Jahr zu Jahr läßt eine Zunahme um 6 ppm pro Jahr erkennen, die bedeutend größer ist als die Zunahme um 1,5 ppm pro Jahr in der Troposphäre über Japan [ 1 ]. Dies weist darauf hin, daß die CO₂-Konzentration und ihre Variationen in Shibukawa eher lokale als großräumige Werte darstellen.Die über der Seeoberfläche in der Nähe von Shibukawa gemessene Verteilung der CO₂-Konzentrationen zeigt viele Stellen mit hoher CO₂-Konzentration, die auf lokale Punktquellen menschlicher Aktivität wie auf Schiffe und auf an der Küste verteilte Industrien hinweisen.