Untersuchung über räumlich kohärente und singuläre Tagesniederschläge

Zusammenfassung Ziel der Untersuchung ist eine quantitative Aufspaltung der Neiderschläge in eine räumlich kohärente und eine räumlich singuläre Komponente. Als Tage mit kohärentem Niederschlag gelten jene, an denen an allen für repräsentativ erklärten Stationen eines abgegrenzten Gebietes Niederschläge während eines Beobachtungstages fallen; alle übrigen Niederschläge werden als räumlich singuläre bezeichnet. Die Abhängigkeit der Aufspaltungsergebnisse von der Größe der Bezugsgebiete wird ebenfalls systematisch untersucht. Schließlich werden noch die Ergebnisse einer Auszählung von Häufigkeitsstufen des kohärenten und des singulären Niederschlagsanteiles diskutiert.Im Durchschnitt des gesamten Untersuchungsgebietes steigt bei systematischer Ausdehnung des Bezugsgebietes der Anteil der Tage mit singulärem Niederschlag von zwei Drittel auf neun Zehntel der Gesamtzahl der Niederschlagstage, während dabei der singuläre Anteil an der Gesamtniederschlagsmenge von 15% auf 75% wächst. Die Niederschlagsdichte nimmt dabei beim kohärenten Anteil von 8,2 mm auf 14,9 mm je Tag, beim singulären Anteil von 2,8 mm auf 5,5 mm je Tag zu. Schließlich ist noch ersichtlich, daß die charakteristischen Züge der Niederschlagsverteilung durch die kohärente Komponente bewirkt werden.

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Summary The aim of this investigation is to divide precipitations quantitatively into a component coherent in space and component singular with regard to space. Days with coherent precipitation are considered those on which precipitations occur at all representative stations of a definite region during an observation day; all other precipitations are denoted singular in space. A systematic investigation is made of how results of division depend on the extension of the regions referred to. Finally, results of frequency statistics of the coherent and the singular portions of precipitation are discussed. On the average of the total region covered by this investigation the percentage of days with singular precipitation increases, if the test region is systematically extended, from two thirds to nine tenths of the total number of precipitation days, the singular percentage of the total amount of precipitation growing from 15 per cent to 75 per cent. Density of precipitation increases, with the coherent component, from 8,2 mm to 14,9 mm per day and, with the singular portion, from 2,8 mm to 5,5 mm per day. At last, the characteristic features of the distribution of precipitation are shown to be caused by the coherent component.

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Résumé Le but de cette étude est de séparer les précipitations en deux groupes selon leur distribution dans l'espace. Les jours à précipitations «cohérentes» sont ceux pour lesquels toutes les stations représentatives d'une région donnée ont mesuré de la pluie; les jours où cette condition n'est pas remplie, les précipitations sont dites «éparses». On examine l'effet de la grandeur du territoire sur le résultat de la discrimination, puis on soumet les valeurs des deux catégories à l'examen statistique par classes.En moyenne, le nombre de jours à précipitations éparses augmente de 2/3 à 9/10 du nombre total de jours pluvieux lorsqu'on accroît le territoire d'essai; la hauteur d'eau y relative passe alors de 15 à 75% du total recueilli. En même temps la densité de pluie des précipitations cohérentes passe de 8,2 à 14,9 mm par jour, et de 2,8 à 5,5 mm par jour pour les précipitations éparses. On constate enfin que les traits caractéristiques de la répartition des pluies sont déterminés par leur fraction cohérente.

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Mit 6 Textabbildungen     

Wärmestundensummen und phänologische Erscheinungen

Zusammenfassung In dieser Arbeit wird gezeigt, daß die übliche Temperaturdarstellung für bioklimatische Zwecke keineswegs ausreicht, sondern daß die vonN. Weger eingeführte Darstellung durch Wärmegradstundensummen mehr leistet, die, gewonnen durch Auswertung von Thermographenstreifen und ausgehend von einem Schwellenwert (z. B. 6° C), die physiologisch wirksame Gesamtwärmemenge besser charakterisiert. An Hand der hier grundlegenden Untersuchungen vonN. Weger und allerdings nur zweijähriger Beobachtungen in Travemünde und Lübeck werden die Geisenheimer Ergebnisse für den Blühbeginn der Obstsorten auch für die Lübecker Bucht im Prinzip bestätigt. Durch Ausdehnung der Methode auf die Untersuchung anderer Pflanzengattungen wird gezeigt, daß die Methode in abgewandelter Form auch zu Vorhersageversuchen für den Vegetationsbeginn verwendbar ist.Ferner wird gezeigt, daß mit dieser Methode auch eine ausgezeichnete Charakterisierung der einzelnen Jahre möglich ist. Deutlich zeigt sich dasgruppenweise Auftreten der phänologischen Erscheinungen, und das verschiedene Verhalten der im Mikroklima und im Makroklima lebenden Pflanzen. Schließlich ergibt sich, daß rhythmische Erscheinungen auch im phänologischen Geschehen auftreten, deren weitere Untersuchung erwünscht ist.

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Summary It is shown that the conventional application of temperature does not satisfy for bioclimatic purposes, but the representation by means of accumulated hourly temperature sums introduced byN. Weger is to be preferred; these latter are obtained by evaluation of thermograms and based on a temperature limit (e. g. 6° C), they are better qualified for characterizing the physiologically effective quantity of heat. From these researches ofWeger (Geisenheim) and of but 2 years' observations at Travemünde and Lübeck the Geisenheim results for the beginning of blossom of fruit-trees are confirmed also for the bay of Lübeck. By the extension of this method to the investigation of other species of plants it turns out that this method can also be used for forecasting the beginning of vegetation.It is shown furthermore that by this method the individual years can be excellently characterized. The appearance in groups of the phenological phenomena and the different reaction of plants in microclimate and macroclimate are clearly shown. Finally it results that also phenological effects are characterized by rhythmic phenomena whose further research is desirable.

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Resumé On montre que la température à elle seule n'est pas suffisante pour la discussion des problèmes bioclimatologiques, mals que la notion de sommes horaires de température introduite parN. Weger convient mieux au but poursuivi par la météorologie agricole; cette grandeur, déduite du dépouillement des thermogrammes en admettant un seuil de température (p. ex. 6°), est mieux à même de caractériser les effets physiologiques accumulés de la température. Partant des recherches deWeger (Geisenheim) et sur la base de deux ans seulement d'observations faites à Travemünde et à Lübeck, on confirme les résultats de Geisenheim concernant le début de la floraison des espèces fruitières aussi pour la baie de Lübeck. En étendant la méthode à d'autres espèces végétales, on montre qu'elle convient également à la prévision du départ de la végétation au printemps.La méthode se prête parfaitement pour caractériser les differentes années. L'apparition par groupes de ces derniers, ainsi que les divergences entre les plantes soumises au microclimat ou au macroclimat apparaît nettement. II résulte enfin de cette recherche que les phénomènes phénologiques sont également soumis à certains rythmes dont l'étude ultérieure est à souhaiter.

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Mit 4 Textabbildungen.     

Über den nächtlichen Wärmeumsatz der gefrorenen Gletscheroberfläche

Zusammenfassung Nach Messungen am Vernagtferner (Ötztaler Alpen) in ungefähr 3000 m Höhe wird der nächtliche Wärmeumsatz der gefrorenen Gletscheroberfläche studiert. Es zeigt sich, daß die Schmelzwärme des gefrierenden Wassers als wesentliches Teilglied der Wärmebilanz in derselben Größenordnung in Erscheinung tritt wie der fühlbare Wärmestrom aus der Luft zum Eis. Schon ein sehr geringer Schmelzwassergehalt des Eises (geschätzt 0,026 g cm^–3) bedeutet für den nächtlichen Energieumsatz eine beeutende Wärmequelle. Die Abkühlung des Eises drint in klaren Nächten etwa 10 bis 15 cm in das Eis ein und kann mit 10 bis 15 cal cm^–2 angegeben werden. Theoretische Ansätze zeigen, daß die nach Frostnächten beobachtete Verzögerung des Beginns des Schmelzvorganges an der Oberfläche bei beginnender kurzwelliger Einstrahlung durch die Annahme eines Absorptionskoeffizienten des Gletschereises von etwa 0,15 cm^–1 auch quantitativ erklärt werden kann. Die Berechnung der Temperaturänderung des Eises nach Frostnächten wurde auf allgemeinere Störfunktionen erweitert.

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Summary On the basis of measurements carried out on the Vernagtferner (Oetztal Alps) at approximately 3000 m altitude the nocturnal heat balance of the frozen glacier surface is discussed. It was found that the heat of fusion of the freezing water is an essential component of the heat balance showing the same order of magnitude as the heat current from air to ice. A very small melting-water content in the ice (estimated 0,026 g·cm^–3) means quite aconsiderable source of heat for the nocturnal energy exchange. In clear nights, the cooling of the ice reaches depths of 10 to 15 cm and amounts to 10 to 15 cal. cm^–2. Theoretical considerations show that the delay of the beginning of the melting-process at the surface observed after frost nights, when short-wave radiation is setting in, can be explained also quantitatively by assuming an absorption coefficient of the glacier ice of about 0,15 cm^–1. The calculation of the temperature variation of the ice after frost nights is extended to more generalized perturbation functions.

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Résumé L'auteur présente une étude des échanges calorifiques nocturnes de la surface glaciaire d'après des mesures effectuées à environ 3000 m. d'altitude sur le Vernagtferner dans les Alpes de l'Oetztal. On constate que la chaleur de solidification de l'eau représente dans le bilan thermique un facteur ordre de grandeur que l'apport de chaleur de l'air à la glace. Une faible teneur de la glace en eau de fusion (estimée à 0,026 g · cm^–3) constitue pour les échanges calorifiques nocturnes déjà une source de chaleur appréciable. Le refroidissement de la glace par nuits claires se fait sentir jusqu'à 10 à 15 cm de profondeur et représente environ 10 à 15 cal·cm^–2. Des considérations théoriques montrent que le retard du début de la fusion superficielle après des nuits à gelée, dèe que commence le rayonnement à courte longueur d'onde, s'explique quantitativement en admettant und coefficient d'absorption de la glace d'environ 0,15 cm^–1. L'auteur calcule la variation de température de la glace après des nuits à gelés au moyen de fonctions généralisées de perturbation.

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Mit 4 Textabbildungen.     

Die Temperaturänderungen in der freien Atmosphäre bei Niederschlägen

Zusammenfassung Aus den täglich zweimal durchgeführten Radiosondenaufstiegen in Wien wurden die Temperaturänderungen am Boden und in verschiedenen Höhenstufen der Troposphäre berechnet, die zwischen 4 und 16 Uhr MEZ und zwischen 16 und 4 Uhr MEZ eintreten, wenn in diesen Zeiten Niederschläge gefallen sind. Es wurden Mittelwerte für positive und für negative Temperaturänderungen getrennt für die einzelnen Jahreszeiten berechnet und ihre Häufigkeiten sowie Häufigkeitsverteilungen der Beträge dieser Temperaturänderungen angegeben. Diese Untersuchung wurde für Kaltfront-und für Warmfrontniederschläge gesondert durchgeführt. Es wurde auch die Art der gleichzeitigen Temperaturänderungen in den anderen Höhenstufen bei positiven bzw. negativen Temperaturänderungen im 850 mb-Niveau statistisch festgestellt. Dasselbe wurde mit Bezugnahme auf die positiven und negativen Temperaturänderungen vom 500 mb-Niveau gemacht. Die Ergebnisse werden eingehend diskutiert.

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Summary The radiosonde observations (two daily) of Vienna were used to compute the changes in temperature at the surface and at various higher levels of the troposphere between 04 and 16 hours and between 16 and 04 hours, if there had been precipitations during this time. The means of positive and negative temperature changes for the individual seasons, their frequency, as well as the frequency distribution of their amounts are given. These data were investigated separately for precipitation connected with the passage of cold and warm fronts. In addition, a statistical analysis was made of the type of the simultaneous positive and negative temperature changes in other levels for positive and negative temperature variations in the 850 mb-level. The same was done with reference to the temperature variations in the 500 mb-level. The results of these analyses are discussed in detail.

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Résumé A partir des radio-sondages effectués à Vienne deux fois par jour l'auteur a calculé les variations de température entre 4 et 16 h. et entre 16 et 4 h. au sol et à différents niveaux de la troposphère lorsque pendant ces intervalles il y avait eu précipitation. Il a calculé les valeurs moyennes des variations positives et négatives pour chaque saison ainsi que leurs fréquences et les distributions de fréquences des montants de ces variations. Les précipitations des fronts froids et des fronts chauds ont été traitées séparément. La statistique comprend encore la nature des variations simultanées de température à différents niveaux pour des variations positives ou négatives à celui de 850 mb.; le même examen s'applique au niveau de 500 mb. Discussion des résultats.

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Herrn Prof. Dr.H. Ficker zum 75. Geburtstag gewidmet.     

Strahlungsmessungen als Hilfsmittel zur Diagnose atmosphärischer Zustände und Vorgänge

Zusammenfassung An einem umfangreichen Beobachtungsmaterial besonders der zenitalen Himmelsstrahlung wird die Brauchbarkeit von Strahlungsmessungen mit verschiedenen Empfängern für die Überwachung atmosphärischer Trübungsverhältnisse und der Struktur der Trübung erprobt. Der Einfluß der selektiven Eigenschaften der einzelnen Empfängertypen auf die Meßvorgänge wird eingehend erörtert. Es wird gezeigt, daß Polarisations-und Farbwerte der zenitalen Himmelsstrahlung, die mit verhältnismäßig einfachen Mitteln (Selen-Photoelementen) gewonnen werden können, schon wesentliche Einblicke in den Trübungscharakter der Atmosphäre ermöglichen. Eine Verfeinerung der Analyse ist durch Intensitäts- und Polarisationsmessungen in engen Spektralbereichen, wie sie durch Verwendung von Interferenzfiltern in Verbindung mit Photomultipliern möglich sind, zu erreichen. Im Hinblick auf die noch unbefriedigende Bestimmung des Gesamtwasserdampfgehalts aus den atmosphärischen Absorptionsbanden bei durchgehender Strahlung wird auf die Möglichkeit, sie durch Messung der langwelligen Ausstrahlung zu kontrollieren und zu verbessern, hingewiesen.

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Summary On the basis of an extensive material of observations, in particular of zentithal sky radiation, the applicability of radiation measurements with different receivers for the control of atmospheric turbidity conditions and the structure of turbidity is investigated. The influence of the selective prpperties of the different receiver types on the measuring processes is discussed in detail. It is shown that polarisation and colour values of zenithal sky radiation obtainable by relatively simple means (selenium rectifier cells) give considerable insight into the character of atmospheric turbidity. An improvement of the analysis can be reached by measurements of intensity and polarisation within small spectral ranges such as are possible by applygin interference filters in combination with photomultipliers. With regard to the yet unsatisfactory determination of total water vapour contents from the atmospheric absorption bands of transmitted radiation the possibility is emphasized to control and improve it by measuring the outgoing long-wave radiation.

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Résumé Au moyen d'un riche matériel d'observations concernant surtout le rayonnement du ciel zénital on étudie la valeur de différents récepteurs en vue du contrôle du trouble atmosphérique et notamment de sa structure. On discute l'effet des propriétés sélectives des récepteurs sur lesprocédés des mesures. On montre que la polarisation et la couleur du rayonnement du ciel zénital mesurées par des moyens relativement simples (cellules au sélénium) fournissent déjà d'utiles renseignements sur le caractère du trouble atmosphérique. On arrive à améliorer les résultats par des mesures d'intensité et de polarisation à l'intérieur de régions spectrales étroites, ainsi que par l'emploi de filtres à interférences combinés avec des photomultiplicateurs. Considérant que la teneur totale en vapeur d'eau de l'atmosphère ne se détermine qu'imparfaitement par la transmission dans les bandes d'absorption, l'auteur évoque la possibilité de la déterminer par la mesure du rayonnement effectif à grande longueur d'onde.

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Mit 12 Textabbildungen.     

Zur Abhängigkeit des Aerosolpartikelspektrums von meteorologischen Vorgängen und Zuständen

Zusammenfassung An einer alpinen Talstation wurde eine zweijährige kontinuierliche Meßreihe des Aerosolpartikelspektrums mit einem dreistufigen Kaskadenimpaktor durchgeführt. Anhand der Ergebnisse wurde der Einfluß verschiedener meteorologischer Parameter, vor allem die washout-Wirkung der verschiedenen Niederschlagstypen (gleichmäßiger und schauerartiger Regen bzw. Schneefall) auf die Partikelgrößenverteilung untersucht.

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Summary Continuous measurements of the aerosol-size spectrum were conducted throughout two years at a fixed location in an Alpine valley (Garmisch, 730 m a. s. l.), using a three-stage cascade impactor. The resulting data were used to determine the effects of meteorological conditions and especially the washout effect exerted by various kinds of precipitation (steady rainfall, steady snowfall and rain or snow showers) on the aerosol particle size spectrum.

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Résumé Durant deux années, on a effectué de façon continue des mesures du spectre des particules composant l'aérosole. Ces mesures ont été faites au moyen d'un appareil enregistrant les impacts des dites particules selon trois paliers distincts. Au vu des résultats, on a étudié l'influence de divers paramètres météorologiques sur la réparition des grosseurs de particules. Dans cette étude, on a spécialement tenu compte de l'effet de lavage des différents types de précipitations (pluie continue, averses, chutes de neige).

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Mit 12 Textabbildungen     

Ein vollständiges System hydrodynamischer Erhaltungssätze

Zusammenfassung Das System der hydro-thermodynamischen Grundgleichungen idealer barokliner Flüssigkeiten wird für isentrope thermodynamische Zustandsänderungen durch Herleitung neuer konservativer Feldgrößen in ein vollständiges System von Erhaltungsätzen umgewandelt. Außer der spezifischen Entropie und derErtelschen Wirbelgröße (potentielle Vorticity) treten drei weitere hydrodynamische Feldgrößen auf, die individuell-zeitlich konstant und damit konservativ sind. Im Prinzip ist die Herleitung beliebig vieler Erhaltungssätze möglich, doch ist nur eine begrenzte Zahl voneinander unabhängig.Auf die Möglichkeit einer prognostischen Anwendung wird kurz hingewiesen.

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Summary The system of fundamental hydrodynamic and thermodynamic equations of ideal baroclinic fluids is converted for isentropic processes into a complete system of conservation principles, by deriving to new conservative field parameters. In addition to the specific entropy andErtel's formulation of the potential vorticity theorem there appear three further hydrodynamic field parameters which are constant and conservative. In principle, any number of such conservation principles can be derived, howver, only a limited number are independent of each other.The possibility of a prognostic application is suggested.

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Résumé Le système des équations primaires de l'hydro-thermodynamique des fluides baroclines idéaux est transformé ici en un système complet de théorèmes de conservation. Pour ce faire, on se sert de nouvelles grandeurs conservatrices du champ pour définir les changements d'état thermodynamiques isentropes. A part l'entropie spécifique et la grandeur des tourbillons d'Ertel («vorticity» potentielle), on utilise trois autres grandeurs du champ thermodynamique. Celles-ci sont individuellement constantes dans le temps et, par là, conservatrices. En principe, on peut faire appel à un nombre indéterminé de théorèmes de conservation, pourtant, seul un nombre réduit d'entre eux est vraiment indépendant.En outre, on signale brièvement une possibilité d'application de cette théorie aux prévisions météorologiques.

     

Bodendruckänderung und Winddivergenz auf isobaren Flächen

Zusammenfassung In der synoptischen Praxis, insbesondere bei der Konstruktion von Vorhersagekarten, hat sich die Methode, Intensitätsänderungen des Bodendruckfeldes aus der geometrischen Konfiguration der Isopotentialen höher gelegener isobarer Flächen abzuschätzen, vornehmlich mittels derScherhagschen Divergenztheorie, vielfach bewährt, wenngleich mitunter auch erhebliche Abweichungen vomScherhagschen Konzept zu vermerken sind. Bei Annahme einer weitgehend stationären Höhenströmung folgt aus der Tendenzgleichung in Verbindung mit der Vorticitygleichung, daß ein Beitrag zur Bodendruckänderung nur dann von der betreffenden Schicht geliefert wird, wenn die (absolute) Vorticity ein entsprechendes Gefälle stromabwärts aufweist. Bei einem idealisierten Stromlinienverlauf im Bereich von Frontalzonen zeigt sich, daß die Vorticity im Zentralbereich hauptsächlich infolge Windscherung, im Delta und Einzugsgebiet dagegen vor allem durch das Verhältnis der Windgeschwindigkeit zum Krümmungsradius gegeben ist. Ohne daher auf die im allgemeinen zeitraubende Konstruktion der Linien gleicher absoluter Vorticity zurückgreifen zu müssen, läßt sich für die Praxis die Regel angeben, daß im Delta nur dann Druckfall zu erwarten ist, wenn das Verhältnis von Windgeschwindigkeit zum Krümmungsradius daselbst kleiner ist als die Windscherung im Zentralbereich. Es gibt daher auch einen Grenzfall für die Krümmung im Auffächerungsgebiet, bei dem keine Divergenz mehr auftritt. Dies dürfte im wesentlichen bei der als Blocking Action bekannten Aufspaltung einer zonalen Strömung in zwei nach Norden und Süden reichende Äste der Fall sein. Die hier abgeleitete Regel deckt sichnicht mit derScherhagschen Auffassung, daß für die Größe des im Delta auftretenden Druckfalles die Differenz der Geschwindigkeitsquadrate zwischen Zentrum und Delta maßgebend sei. Vor allem läßt sich bei dieser Anschauung niemals der eben erwähnte Grenzfall erkennen. Die theoretischen Betrachtungen werden an Hand einer Wetterlage überprüft und im wesentlichen als richtig befunden.

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Summary In synoptic procedures mainly as regards the construction of forcast maps the method frequently is used to estimate changes of surface pressure tendencies considering the shape of contours of upper constant pressure surfaces according toScherhag's well known Divergence Theory, though some cases may show serious divergences withScherhag's theory. Assuming a stationary upper flow the tendency equation combined with the vorticity equation shows that a contribution to surface pressure changes from the level under consideration can only be expected if the (absolute) vorticity decreases downstream. Considering the shape of streamlines (which practically coincide with the contours) in the vicinity of a frontal zone we may recognize that the vorticity in the central zone is mainly given by the wind shear, whereas in the entrance and exit area the quotient of wind velocity to radius of curvature prevails against the windshear. From this the conclusion is drawn that pressure fall in the exit or delta of a frontal zone can only be expected in practice if the quotient of wind velocity to radius of curvature in this area is less than the wind shear in the center. Furthermore these considerations show that there exists a limit value for the radius of curvature in the delta where actually no divergence and therefore no contribution to pressure fall occurs. This case may be realized in the so called Bloking action where contours show a well marked split of an originally zonal current towards south and north and where usually no pressure fall below is observed. The here derived rule cannot be brought into accordance withScherhag's idea that the magnitude of pressure fall in the delta of a frontal zone is given by the square of wind velocity in the center minus that in the delta. Finally the theoretical considerations are checked in an actual weather situation and found to be useful for short range forecast procedures.

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Résumé Dans la pratique synoptique, en particulier par le dessin de cartes de prévision, la méthode consistant à estimer l'importance des variations de pression au sol à partir de la configuration géométrique des isopotentielles des surfaces isobares d'altitude, cela surtout au moyen de la théorie de la divergence deScherhag, a été employée avec succès même s'il a fallu parfois s'écarter passablement du concept primitif de son auteur. En admettant un courant stationnaire d'altitude, l'équation de tendance combinée avec celle de vorticity montre qu'il y a effet de la couche considérée sur la variation de pression au sol seulement lorsque la vorticity (absolue) présente un gradient dirigé vers l'aval du vent. Au sein d'un système de lignes de courant idéalisées dans le domaine de zones frontales, on constate que la vorticity dans la partie centrale résulte essentiellement du cisaillement du vent, mais par contre du rapport du vent au rayon de courbure dans le delta et dans la région d'alimentation. Au lieu de recourir au tracé pénible des lignes d'égale vorticity absolue, on peut dans la pratique se fonder sur la règle qu'il n'y aura baisse de pression dans le delta que lorsque le rapport de la vitesse du vent au rayon de courbure y est plus petit que le cisaillement dans la zone centrale. Il y a donc aussi un cas limite pour la courbure des lignes de courant pour lequel il n'y a plus de divergence. Cela doit se produire lors du partage (blocking action) d'un courant zonal en deux branches dirigées vers le Nord et vers le Sud. La règle énoncée ici ne correspond pas à la conception deScherhag selon laquelle la grandeur de la baisse de pression du delta dépend de la différence des carrés des vitesses au centre et au delta; selon ce point de vue, le cas limite mentionné n'apparaît pas. Ces considérations théoriques sont vérifiées par un exemple.

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Mit 4 Textabbildungen.     

Die Veränderlichkeit der Globalbeleuchtungsstärke in Wien

Zusammenfassung Auf Grund 8 jähriger Registrierungen der Globalbeleuchtungsstärke in Wien mit einer durch Filter der Augenempfindlichkeit angepaßten Selenphotozelle wird eine Isoplethendarstellung der Beleuchtungsstärke entworfen. Tages- und Jahresgänge der Beleuchtungsstärke zeigen bemerkenswerte Unsymmetrien, die im Hinblick auf ihre Ursachen diskutiert werden.Zur Beurteilung der Veränderlichkeit der Globalbeleuchtungsstärke werden für die Stunden 5–6, 8–9, 11–12, 15–16 und 18–19 Uhr Häufigkeitsverteilungen abgeleitet. Da die Variationsbreite im Laufe des Jahres sehr großen Änderungen unterworfen ist, wurde als variables Maß für die Klassenintervalle die halbe durchschnittliche Abweichung von den Mittelwerten gewählt, um in allen Monaten und zu allen Tageszeiten eine ungefähr gleiche Zahl von Klassen zu erhalten. Die Häufigkeitsverteilungen zeigen eine auffallende Unsymmetrie in dem Sinn, daß in den Monaten November bis Februar die kleineren Beleuchtungsstärken, in den Monaten Mai bis August aber die größeren Werte der Beleuchtungsstärke häufiger vorkommen, während die Übergangsmonate annähernd symmetrische Häufigkeitsverteilungen aufweisen.

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Summary On the basis of 8-year records of the illumination from sund and sky at Vienna obtained by a selenium rectifier cell adapted by filters to eye sensitivity the intensity of illumination is represented by means of isopleths. Daily and annual variation of the luminous intensity show considerable asymmetries which are discussed with a view to their causes. To consider the variability of the global illumination intensity frequency distributions were derived for the hours 5–6, 8–9, 11–12, 15–16, and 18–19. The range of variations being subject to great changes in the course of a year the half average deviation from the mean values has been chosen as a variable measure for the class intervals. In this way, in all months and at all times of the day, about the same number of classes could be obtained. The frequency distributions show a pronounced asymmetry to the effect that, in the months november till february, the smaller intensities and, in the months may till august, the higher values of illumination intensity occur, while approximately symmetrical frequency distributions are found during the transitional months.

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Résumé Etablissement d'un réseau d'isoplèthes de l'intensité lumineuse globale sur la base de 8 ans d'enregistrements à Vienne à l'aide d'une cellule au sélénium adaptée an moyen de filtres a la vision de l'oeil. L'intensité lumineuse présente des asymétries remarquables dans les variations diurne et annuelle dont l'auteur examine les causes.On a établi des distributions de fréquence de la luminosité globale pour les intervalles de 5–6, 8–9, 11–12, 15–16 et 18–19 h. Comme la dispersion des mesures est très grande au cours de l'année, on a choisi comme variable pour les intervalles de classes la moitié de l'écart moyen des moyennes pour obtenir dans tous les mois et toutes les heures du jour un nombre à peu près égal de classes. Les distributions de fréquence sont nettement asymétriques, dans ce sens que les plus faibles intensités lumineuses apparaissent de novembre à février et les plus fortes de mai à août, tandis que les mois intermédiaires présentent des distributions à peu près symétriques.

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Mit 2 Textabbildungen.     

Die interdiurne Veränderlichkeit von Druck und Temperatur in Troposphäre und Stratosphäre

Zusammenfassung In vorliegender Arbeit werden aus den für ein bestimmtes Punktenetz interpolierten Werten der Hamburger Seewarte-Karten die interdiurnen Änderungen des Druckes in der Höhe der Standardisobarenflächen (St. I. Fl.) für das erste Halbjahr 1943 berechnet. Sowohl die geographische Abhängigkeit wie auch der Jahresgang der interdiurnen Veränderlichkeit (i. V.) des Druckes zeigen ein sehr ähnliches Verhalten der Vorgänge in der freien Atmosphäre mit jenen am Boden. Es nimmt jedoch die i. V. des Druckes mit der Höhe bis zur 225 mb-Fläche stark zu, fällt dann aber in der Stratosphäre rasch wieder ab. Auch bei der i. V. der Temperatur (rel. Top. der 500/1000 mb-Fläche) ergeben sich ähnliche Gesetzmäßigkeiten in der geographischen Verteilung und im Jahresgang wie bei der i. V. des Druckes.An Hand bestimmter Querschnitte, für die die mittleren Höhen der St. I. Fl. berechnet wurden, wird auch gezeigt, daß ein enger Zusammenhang zwischen der Neigung der Druckflächen und der i. V. des Druckes selbst besteht, jene also als mitbestimmender Faktor der täglichen Druckänderungen zu betrachten ist. In weiteren Arbeiten sollen die Druck- und Temperaturänderungen in Bodennähe jenen in der oberen Troposphäre und in der Stratosphäre gegenübergestellt und aus den Ergebnissen Schlüsse auf den vertikalen Aufbau des Druckgeschehens gemäßigter Breiten gezogen werden.

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Summary Interdiurnal variations of pressure at the height of the standard isobaric surfaces are calculated for the first half-year of 1943 from data of the Hamburg Seewarte-maps interpolated for a certain net of points. The geographical distribution as well as the annual march of the interdiurnal variability of pressure show the processes in the free atmosphere to be very similar to those near the ground. There is, however, a strong increase of the interdiurnal variability of pressure with height, followed by a rapid decrease in the stratosphere. The interdiurnal variability of temperature (relative topography of the 500/1000 mb. surfaces) follows analogous relations with the geographical distribution and the annual variation as the interdiurnal variability of pressure. By means of certain cross-sections for which the average heights of the standard isobaric surfaces were calculated can be show that there exists a close connection between the inclination of the surfaces of pressure and the interdiurnal variability of the pressure itself. The inclination of the surfaces of pressure therefore, must be considered as one of the factors determining the daily variations of pressure. Further investigations will deal with the relations between the variations of pressure and temperature near the ground and those in the upper troposphere and the stratosphere from which conclusions can be drawn with regard to the vertical structure of pressure phenomena in middle latitudes.

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Résumé L'étude suivante porte sur la variation interdiurne de la pression au niveau des surfaces isobares standard, calculée pour un certain réseau de points des cartes dressées par la Seewarte de Hambourg, et cela pour le premier semestre de 1943. La géographie et la marche annuelle de cette variation de pression montrent une grande analogie des phénomènes de l'atmosphère libre avec ceux observés au sol. Toutefois la variation interdiurne de pression augmente fortement avec l'altitude jusqu'à la surface de 225 mb., puis diminue rapidement dans la stratosphère. La variation interdiurne de la température (topographie relative de la couche de 500/1000 mb) présente la même régularité de distribution géographique et de marche annuelle.Sur la base de profils calculés pour les altitudes moyennes des surfaces isobares standard, on montre aussi qu'il existe une étroite relation entre l'inclinaison des surfaces isobares et la variation interdiurne de la pression, et que celle-ci est un facteur actif des variations diurnes de la pression.Des recherches ultérieures auront pour objet de comparer les variations de pression et de température au niveau du sol et dans la troposphère supérieure ou dans la stratosphère; on en tirera des conclusions concernant la structure verticale des processus de pression des latitudes moyennes.

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Mit 7 Textabbildungen.     

Die halbtägige Welle des Iuftelektrischen Potentialgefälles

Zusammenfassung Die Tagesgänge des luftelektrischen Potentialgefälles an Festlandstationen kann man in ihrem ortszeitgebundenen Anteil auffassen als einfache Schwingung mit einem Mindestwert in den frühen Morgen- und einem Maximalwert in den Nachmittagsstunden, über die eine im Laufe des Jahres schwankende und von Ort zu Ort verschiedene austauschbedingte Einsenkung während des Tages überlagert ist. Es läßt sich zeigen, daß die Tiefe dieser Einsenkung um so größer sein, muß, je größer der mittlere Kern- und Großionengehalt des Meßortes ist. Damit finden die Unterschiede im Gang des Potentialgefälles benachbarter Stationen sowie die Änderungen dieses Charakters in Davos von 1909/10 zur Meßperiode 1923/26 eine qualitative Erklärung.

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Summary The diurnal variations of the potential gradient of atmospheric electricity at continental stations can be interpreted, in their share connected to local time, as a simple oscillation with a minimum in the early morning and a maximum in the afternoon; above this oscillation a depression is superposed during the day, caused by turbulence exchange, showing fluctuations in the course of the year and different from place to place. It can be shown that the amplitude of this depression must be so much greater the greater is the average content of nuclei and large ions of the place of measurements. Therewith the differences of the gradient's variation of neighbouring stations and the alteration of their character from 1909/10 at Davos to the period of measurements in 1923/26 find a qualitative explanation.

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Résumé On peut considérer la variation diurne du gradient de potentiel électrique de l'atmosphère dans les stations terrestres, du moins celle qui est liée au temps local, comme une oscillation simple avec un minimum tôt le matin et un maximum l'après-midi; une baisse diurne, variable suivant le moment de l'année et le lieu d'observation, vient s'y superposer. On peut montrer que cette baisse est d'autant plus accusée que la teneur moyenne en noyaux et en gros ions est plus élevée. Cela permet d'expliquer les divergences de variation diurne du gradient électrique entre stations rapprochées, ainsi que la différence constatée dans les séries d'observations de 1909/10 et 1923/26 à Davos.

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Mit 2 Textabbildungen.     

Periodizitätsanalyse der Beobachtungsreihen der Piccardi'schen Fällungsreaktion

Zusammenfassung Es werden die Resultate diskutiert, die bei einer Periodizitätsanalyse der Beobachtungsreihen des differentiellen BiOCl-Niederschlages gewonnen wurden. Je nachdem der Niederschlag mit dem in freier Luft oder innerhalb von Kupferkammern aktivierten Wasser ausgeführt wurde, bleiben die gefundenen Periodizitäten unverändert und die Unterschiede im zeitlichen Gang der beiden Erscheinungen werden nur von den verschiedenen Phasenlagen bestimmt. In einem Zeitabschnitt von 2 bis 120 Tagen wurden 13 Komponenten (alle mit Amplituden derselben Ordnung) identifiziert, deren Perioden durch ein geometrisches Reihenfolgegesetz verbunden sind.

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Summary We discuss the results we have obtained submitting to the periodical analysis the series of observations of the differential precipitancy of BiOCl. According as the precipitancy has been executed with activated water in free air or inside copper shelters, the component periodicities remain unaltered and the different march with time of the two phenomena is determined only by the different position of phase. In the interval between 2 to 120 days we have identified 13 components, the periods of which are associated by a geometrical law of succession, all with amplitude of the same order.

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Résumé L'auteur discute les résultats obtenus à l'aide de l'analyse des périodes à partir d'une série d'observations de la précipitation différentielle de BiOCl. Que l'on procède à ces précipitations dans de l'eau activée à l'air libre ou dans une chambre de cuivre, les périodicités ne changent pas et les différences d'allure trouvées entre les deux phénomènes sont uniquement déterminées par une position de phase différente. Dans un espace de temps de 2 à 120 jours on a pu identifier13 composantes (ayant toutes des amplitudes du même ordre) dont les périodes sont reliées par une loi de série géométrique.

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Riassunto Si discute sui risultati ottenuti sottoponendo all'analisi periodale le successioni di osservazione della precipitazione di BiOCl. A seconda che la precipitazione sia stata eseguita con acqua attivata in aria libera o entro camere di rame, le periodicità componenti rimangono inalterate e il diverso andamento nel tempo dei due fenomeni è determinato soltanto dalle differenti posizioni di fase. Entro l'intervallo tra 2 e 120 giorni sono state identificate 13 componenti, i cui periodi sono legati da una legge geometrica di successione, tutte con ampiezza dello stesso ordine.

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Mit 3 Textabbildungen.     

Messungen der Infrarotdurchlässigkeit von Nebel mit Bleisulfid-Photowiderständen

Zusammenfassung Bei der Untersuchung einiger Bleisulfid-Photowiderstände wurde eine gute Proportionalität zwischen angelegter Spannung und Empfindlichkeit und zwischen Bestrahlungsintensität und Widerstandsänderung gefunden. Ein Temperatureffekt wurde bei kleinstflächigen Zellen nicht festgestellt, wohl aber bei den anderen untersuchten Typen. Die Untersuchung der spektralen Empfindlichkeit ergab bei den kleinstflächigen Typen eine andere Charakteristik als bei den übrigen. Die Maxima lagen bei 1,5 gegenüber 2,2 bis 2,4 bei den Zellen mit größeren Flächen. Im Ultraviolett besteht eine für viele Meßzwecke genügende Empfindlichkeit. Die überprüften Widerstände stellen gut geeignete Strahlungsempfänger für verschiedene meteorologische und bioklimatische Zwecke dar.Mit den erwähnten Zellen wurden Strahlungsdurchlässigkeiten verschiedener Nebel untersucht. Die Meßanordnungen hatten optische Schwerpunkte bei 1,5, 1,8 und 2,8 . In solchen Wellenbereichen wurde eine eindeutige Abnahme der Strahlungsdurchlässigkeit mit der Zunahme der Wellenlänge gefunden; dies ist leicht aus der Absorption der Strahlung in den Wassertröpfchen des Nebels zu erklären.

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Summary Tests of several photoelectric resistances of lead sulphide showed good proportionality between applied voltage and sensibility as well as between intensity of radiation and variation of resistance. A temperature effect was found with all types of cells except those of minimum surface. The characteristic of the spectral sensibility, too, differs between the minimum surface types and the others. The first ones show maxima at 1.5 , while the maxima of cells with larger surfaces lie between 2.2 and 2.4 . A degree of sensibility sufficient for many purposes of measurement exists in the ultraviolet region. Such resistances are receivers of radiation suitable for various meteorological and bioclimatic studies. The cells mentioned above were applied in an investigation of radiation permeability of different fogs. The optical centers of the measurements lay at 1.5, 1.8 and 2.8 . In these wave-lengths an obvious decrease of radiation permeability with increase of wave-length was found, which can be easily accounted for by the absorption of radiation in the droplets of the fog.

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Résumé Une étude de quelques résistances photoélectriques au sulfure de plomb a montré une bonne proportionnalité entre la tension appliquée et la sensibilité, ainsi qu'entre l'intensité du rayonnement reçu et la variation de résistance. On n'a pas remarqué d'effet de température chez les cellules de petite surface, mais bien chez les autres types étudiés. L'examen de la sensibilité spectrale a révélé chez les types à petite surface une caractéristique différente de celle des autres; les maxima se trouvent vers 1.5 contre 2.2 à 2.4 pour les cellules à grande surface. Dans l'ultraviolet il y a une sensibilité suffisante pour de nombreux usages. Les résistances contrôlées constituent des récepteurs de rayonnement bien adaptés à différents emplois météorologiques et bioclimatologiques.On a étudié avec ces cellules la transparence radiative de différents brouillards. Les dispositifs de mesure permettaient de centrer les recherches sur les longueurs d'onde de 1.5, 1.8 et 2.8 ; dans de tels domaines de radiations on a constaté une diminution nette de transparence avec l'accroissement de longueur d'onde. Cela s'explique aisément par l'absorption du rayonnement dans les gouttelettes de brouillard.

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Mit 6 Textabbildungen.     

Der Wärme- und Wasserdampfhaushalt der freien Atmosphäre

Zusammenfassung Die Zahlenwerte des horizontalen Wärmetransportes durch Großaustausch, die man bisher kennt, sind schwierig zu deuten; insbesondere gilt dies für die Umkehr des meridionalen Stromes in der mittleren Troposphäre. Es wird deshalb ein Verfahren angegeben, aus den Radiosondenaufstiegen eines Stationsdreiecks die Wärmebilanz in der freien Atmosphäre zu bestimmen. Für das Jahr von April 1949 bis März 1950 wird in einem England, die Nordsee und Nordwestdeutschland überdeckenden Gebiet eine Abkühlung der Troposphäre von 0,5°/Tag am Boden, zunehmend auf 1,8°/Tag bei 300 mb gefunden; die Stratosphäre zeigt eine leichte Erwärmung. Über dem Ozeangebiet westlich Englands besteht am Boden Erwärmung von 0,4°/Tag, in 300 mb Abkühlung von 1,3°/Tag. In beiden Gebieten ist der Wärmeentzug größer als nach den bekannten Abschätzungen der Wärmehaushaltsüberschüsse zu erwarten war.Eine ähnliche Bestimmung des Feuchtigkeitshaushaltes erlaubt die Angabe der Differenz Verdunstung minus Niederschlag, die sich für das Nordseegebiet im Jahresmittel negativ, für den Nordostatlantik positiv ergibt; die Jahresgänge beider Gebiete sind nahezu entgegengesetzt. Die Verdunstung selbst hat über der Nordsee das Maximum im Sommer, das Minimum im Spätwinter, über dem NE-Atlantik das Maximum etwa im November, das Minimum im Mai und Juni.

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Summary The numerical values of the horizontal heat transport by large scale mass exchange, as known until now, are difficult to interpret; this is the case particularly for the reversal of the meridional stream in the middle troposphere. Therefore a method is described to determine the heatbalance in the free atmosphere from ascents of radio-sondes in a triangle of stations. A cooling of the troposphere of 0.5°/day at ground, increasing to 1.8°/day at 300 mb, is found in the period from April 1949 to March 1950 in an area covering England, the North Sea and northwestern Germany; the stratosphere shows a slight warming. Above the ocean west of England there is a warming of 0.4°/day at ground and a cooling of 1.3°/day at 300 mb. In both these areas loss of heat is greater than was to be expected from the hitherto known estimates of the balance of thermal economy.A similar determination of the economy of humidity yields the difference between evaporation and precipitation which results, in the annual mean, to be negative for the North Sea area and positive for the northeastern Atlantic Ocean; the annual variation of these two areas is almost contrary. Evaporation over the North Sea has its maximum in summer, its minimum towards the end of winter; over NE-Atlantic maximum is roughly in November, minimum in May and June.

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Résumé Il est difficile d'interpréter les valeurs numériques du transport horizontal de chaleur dû à l'échange turbulent à grande échelle; cela est particulièrement vrai de l'inversion du flux méridien dans la troposphère moyenne. On expose donc ici un procédé capable de déterminer le bilan thermique dans l'atmosphère libre à partir de radiosondages de trois stations. On trouve que d'avril 1949 à mars 1950, dans une région comprenant l'Angleterre, la Mer du Nord et le Nord-Ouest de l'Allemagne, il y a eu refroidissement de la troposphère de 0,5° par jour au sol et atteignant 1,8° par jour au niveau de 300 mb; il y a eu léger réchauffement de la stratosphère. Sur l'Océan à l'Ouest de l'Angleterre, il y a èu au sol un réchauffement de 0,4° par jour et un refroidissement de 1,3° par jour à 300 mb. Dans les deux régions la perte de chaleur est plus grande que ne le voudraient les estimations connues des excédents du bilan thermique.Une détermination analogue de l'humidité fournit la différence entre l'évaporation et les précipitations qui, dans la Mer du Nord, est négative en moyenne annuelle, positive pour le Nord-Est atlantique. Les marches annuelles des deux domaines sont à peu près contraires. L'évaporation présente un maximum en été sur la Mer du Nord et un minimum à la fin de l'hiver; sur le Nord-Est atlantique le maximum est à peu près en novembre et le minimum en mai et juin.

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Mit 2 Textabbildungen.     

Über lokale Luftdruckänderungen in der Atmosphäre

Zusammenfassung Der Luftdruck ist eine unmittelbare Folge zahlloser Impulse, welche sich in der Atmosphäre von Molekül zu Molekül übertragen und sich nach allen möglichen Richtungen fortpflanzen. Deshalb mißt das Barometer nicht die Luftschwere, die in einer ruhigen Atmosphäre nur zahlenmäßig gleich ist. Da jede Änderung im Druckfeld sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit nach allen Seiten überträgt, gibt uns die bekannte Tendenzgleichung für lokale Luftdruckänderungen nicht mehr als eine mathematische Abhängigkeit der Luftdruckänderungen von gleich-zeitigen entsprechenden Änderungen im oberen Teil der vertikalen Luftsäule. Die lokale Luftdruckänderung ist physikalisch eine Folge der Vorgänge in der ganzen Atmosphäre während der näheren und ferneren Vergangenheit. Auf die Luftdruckänderung in PunktA können in dem Zeitintervalldt nur Vorgänge wirken, die sich in dem Raum um den PunktA abspielen, dessen Grenze vom PunktA nicht weiter entfernt ist als um(c+u)dt (c=Schallgeschwindigkeit,u=Geschwindigkeit, mit der sich die Luft im PunktA bewegt).

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Summary Atmospheric pressure is the direct effect of innumerable impulses passing from molecule to molecule in the atmosphere and being propagated in every direction. The barometer, therefore, does not measure the weight of air being but numerically equal to the pressure value. As any variation in the pressure field is transmitted with a certain velocity in every direction, the known tendency equation for local pressure variations yields not more than a mathematical dependence of the variations of atmospheric pressure on the simultaneous corresponding variations in the upper part of the vertical air column. The local variation of atmospheric pressure is physically caused by processes in the whole atmosphere having taken place at different times in the past. The pressure variation in a pointA can be influenced within the time-intervaldt only by processes occurring in a space aboutA the limits of which from pointA are not more distant than(c+u)dt (c=velocity of sound,u=velocity of air moving in pointA).

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Résumé La pression atmosphérique est la résultante d'innombrables impulsions élémentaires transmises de molécules à molécules et se propageant dans toutes les directions. C'est pourquoi le baromètre ne mesure pas le poids de l'air, sauf dans une atmosphère au repos. Comme toute variation du champ de pression se transmet dans toutes les directions avec une certaine vitesse, l'équation connue de la tendance pour des variations locales de pression n'exprime pas davantage qu'un lien mathématique de dépendance entre cette variation locale et les variations simultanées ayant leur siège dans la partie supérieure de la colonne d'air. La variation locale de pression est la résultante des phénomènes de toute l'atmosphère s'étant produits au cours du passé proche et plus lointain. Dans la variation de pression au pointA pendant l'intervalle de tempsdt, seuls peuvent intervenir les processus ayant leur siège dans l'espace autour deA limité par la distance(c+u)dt, c étant la vitesse du son etu celle de l'air au pointA.

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Mit 1 Textabbildung.     

Eine Abschätzung der räumlichen Ausdehnung einheitlicher Luftpakete in der unteren Stratosphäre aus Gesamtozonmessungen an 10 europäischen Stationen

Zusammenfassung Die Variationen des Gesamtozonbetrages an zehn europäischen Stationen wurden paarweise korreliert. Die Korrelationskoeffizienten fallen im Mittel exponentiell mit der Entfernung der Stationen ab. Aus diesem Abfall wurde die mittlere Ausdehnung stratosphärischer Luftpakete mit 670 km abgeschätzt. Eine zeitliche Verschiebung bei der Berechnung der Korrelationskoeffizienten veranschaulicht den vorwiegend zonalen West-Ost-Ozontransport.

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Summary The variations of the total ozone amount at ten european stations were correlated in couples. The correlation coefficients decrease exponentially with increasing distance of the stations. From this exponential law the mean extension of low stratospheric air-parcels was determined to be 670 km. On computing the correlation coefficients a time shift was observed which demonstrates the predominantly zonal west east ozone transport.

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Résumé On a établi les corrélations des variations de l'ozone total relevé à 10 stations enropéennes prises deux par deux. Les coefficients de corrélation qui en résultent sont, en moyenne, en relation exponentielle avec la distance séparant les stations. De cette diminution, on a estimé à 670 km l'étendue moyenne des gouttes d'air stratosphériques. Un décalage dans le temps, lors du calcul des coefficients de corrélation, montre clairement le transport généralement zonal de l'ozone de l'ouest vers l'est.

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Mit 3 Textabbildungen     

Studien über das atmosphärische Potentialgefälle IV:

Zusammenfassung SeitBenndorf [1] vor 25 Jahren seine Theorie des elektrischen Feldes der Erde schrieb, hat sich immer mehr die Auffassung durchgesetzt, daß das meteorologische Geschehen und speziell die Weltgewittertätigkeit als die Kraftquelle des elektrischen Strömungsfeldes anzusehen ist. In der vorliegenden Arbeit wird nun die bezüglich des luftelektrischen Generators recht allgemein gehalteneBenndorf-Theorie auf die Gewittertätigkeit als Stromquelle spezialisiert. Dabei soll gleich eingangs betont werden, daß viele der hier abgeleiteten Gleichungen bereits vonBenndorf für den Fall des Kugelkondensators entwickelt wurden. Der Weg der theoretischen Ableitung ist hier zwar ein anderer. Unter starker Betonung des Strömungsfeldes geht er aus von der zweiten Maxwellschen Gleichung und führt in stetiger Folge bis zur Konstruktion eines elektrotechnischen Ersatzschaltbildes der Strömung im Kugelkondensator. Durch das Anknüpfen an die technische Vorstellungswelt gewinnen einmal die allgemeinen physikalischen Ansätze und Ableitungen ungemein an Klarheit, zum andern kommt hier besonders deutlich zum Ausdruck, daß die Raumladungen, die im elektrostatisch luftelektrischen Denken die Hauptrolle spielen, im Strömungsfeld von ganz untergeordneter Bedeutung sind und gar keinen Einfluß auf die Stromdichte oder die Feldstärke haben. Es ergeben sich dabei einige neue Ausblicke auf die Ausdeutung einer luftelektrischen Feldregistrierung bei einem Gewitter. Ferner zeigt das technische Ersatzschaltbild unmittelbar, daß die Weltzeitkurve des Potentialgefälles auf See nicht unbeeinflußt von dem veränderlichen Luftwiderstand über dem Festland ist und somit nur in Annäherung die Weltgewittertätigkeit widerspiegelt. Wenn auch glücklicherweise dieser Einfluß auf den weltzeitlichen Tagesgang gering ist—nach roher Schätzung kleiner als 17%—, so entsteht doch der Wunsch, hier eingehendere experimentelle und theoretische Untersuchungen durchzuführen.

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Summary These past 25 years, sinceBenndorf [1] gave his theory of the electric field of the earth, the conception has been endorsed that the meteorological phenomena and especially the world-wide thunderstorm activity must be considered as the origin of the electric field of current. In this article the theory ofBenndorf, which is very general as regards the generator of atmospheric electricity, is applied to the thunderstorm activity being the current's source. It may be emphasized that many of the equations laid down here have already been developed byBenndorf for the case of the spherical condenser. Here the theoretical deductions are different: giving prominence to the field of flow, they proceed from the second equation of Maxwell and lead in a continuous development to the construction of an electro-technical equivalent circuit of the current in the spherical condenser. Proceeding from the technical notions the general physical deductions get much more distinctness. In addition, it can be shown that the space charges, which play the leading part in the electrostatic views on atmospheric electricity, have but little importance for the field of flow and have no influence on the current density or the field force. Thereby new prospects follow for the interpretation of the records of the electric field in a thunderstorm. The electro-technical equivalent circuit shows furthermore immediately that the world-time curve of the potential gradient on sea is not uninfluenced by the variable air-resistance on the mainland and that it reflects therefore only approximately the world-wide thunderstorm activity. Although this influence on the world-time daily variation is small — according to a rough valuation less than 17% — the desire arises for closer experimental and theoretical investigations about this problem.

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Résumé Depuis queBenndorf [1] a donné, il y a 25 ans, sa théorie du champ électrique terrestre, l'opinion générale s'est de plus en plus affirmée que les phénomènes météorologiques et en particulier l'activité orageuse mondiale constituaient la source d'énergie du champ des courants électriques. Dans la présente étude, la théorie générale deBenndorf relative au générateur de l'électricité atmosphérique est appliquée plus particulièrement à l'activité orageuse considérée comme source de courant. Il faut remarquer que beaucoup d'équations établies ici avaient déjà été développées parBenndorf dans le cas d'un condensateur sphérique. La voie suivie est, il est vrai, différente, car en insistant sur la notion de champ de courant on part de la deuxième équation de Maxwell et on aboutit à une image électrotechnique du courant dans le condensateur sphérique. En utilisant les représentations de la technique, les principes physiques et les déductions gagnent beaucoup en clarté; il apparaît en outre que les charges électriques libres qui jouent un si grand rôle dans l'électrostatique atmosphérique sont très peu importants dans le champ de courant et n'exercent aucune influence sur la densité de courant ni sur l'intensité du champ. Cela ouvre quelques nouvelles perspectives sur l'interprétation d'un enregistrement du champ électrique lors d'un orage. De plus le schéma électrotechnique montre immédiatement que la courbe du gradient de potential sur mer en fonction du temps universel n'est pas indépendante de la résistance variable de l'air sur terre et ne reflète donc qu'approximativement l'activité orageuse mondiale. Bien que cet effet sur la variation diurne soit heureusement faible (probablement inférieur à 17%), il est à souhaiter que l'on poursuive sur ce point les recherches expérimentales et théoriques.

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Mit 4 Textabbildungen.

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Unter diesem Rahmentitel sind bisher folgende Arbeiten aus der luftelektrischen Forschungsstelle Buchau a. F. erschienen: 1.Israël, H. undG. Lahmeyer: Studien über das atmosphärische Potentialgefälle I: Das Auswahlprinzip der luftelektrisch ungestörten Tage. Terr. Magn.53, 373–386 (1948). 2.Israël, H.: Die Tagesvariation des elektrischen Widerstandes der Atmosphäre. (Studien über das atmosphärische Potentialgefälle II.) Ann. Géophys.5, 196–210 (1949). 3.Israël, H.: Luftelektrische Tagesgänge und Luftkörper. (Studien über das atmosphärische Potentialgefälle III.) Journ. atmosph. terr. Phys.1, 26–31 (1950). In dem Streben nach einer Fortentwicklung der theoretischen Vorstellungen bringt die vorliegende Arbeit den Versuch einer weitergehenden physikalisch-mathematischen Durchdringung luftelektrischer Probleme.H. Israël.

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Herrn Prof. Dr.H. Benndorf zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Der vertikale Aufbau der täglichen Druck- und Temperaturänderungen

Zusammenfassung Die vorliegende Veröffentlichung bildet den zweiten Teil einer Untersuchungsreihe über das atmosphärische Druckgeschehen gemäßigter Breiten [5]. Es werden die interdiurnen Änderungen des Druckes am Bodenp, der StandardisobarenflächenH ₅₀₀,H ₂₂₅,H ₉₆ und der relativen Topographie der 500/1000 mb-Flächenh zueinander in Beziehung gesetzt. Bei Unterteilung des gesamten Materials rein qualitativ (nach Art der Vorzeichen) in sieben Gruppen ergibt sich, daß im Mittel gerade jene Fälle am häufigsten vorkommen, bei denen die Bodendruckänderung das gleiche Vorzeichen mit den Druck- und Temperaturänderungen der freien Atmosphäre hat, somit nur aus Vorgängen der Höhe erklärt werden kann. Je nach geographischer Lage und Jahreszeit ist die Verteilung der Häufigkeiten der Gruppen verschieden, wie dies an Hand von Abbildungen veranschaulicht wird. Eine weitere Einteilung (GruppenA bisE) berücksichtigt speziell die Vorgänge einzelner Atmosphärenschichten, um Schlüsse auf deren Verhalten ziehen zu können. Noch augenscheinlicher werden die Zusammenhänge der niedrigen Vorgänge mit dem Druckgeschehen an der Tropopause und in der Stratosphäre, wenn man neben dem Vorzeichen die absolute Größe der Elemente mitberücksichtigt.

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Summary This paper comprises the second part of a series of investigations on the atmospheric pressure of medium latitudes. Relationship between the interdiurnal variations of the pressure on groudp, the standard isobaric surfacesH ₅₀₀,H ₂₂₅,H ₉₆, and the relative topography of the 500/1000 mb surfacesh is examined. A purely qualitative subdivision of the whole material (according to the signs) into 7 groups leads to the result that, on the average, those cases occur most frequently in which the ground pressure variation has the same sign as the pressure and temperature variations in the free atmosphere and, therefore, can be accounted for only by processes at high levels. Distribution of frequencies of the different groups varies according to geographical position and season, which is illustrated by figures. A further subdivision (groupsA toE) takes into consideration especially the processes of particular atmospheric layers from which conclusions can be drawn as to the behaviour of these layers. The connection of the processes near ground with the pressure in the tropopause and stratosphere becomes even more apparent if, beside the sign, also absolute values of the elements are considered.

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Résumé La présente étude est la deuxième partie d'une recherche concernant les conditions de la pression atmosphérique aux latitudes moyennes. On compare les relations des variations interdiurnes de la pression au sol, des surfaces isobares standardH ₅₀₀,H ₂₂₅,H ₉₆ d'une part et celles de la topographie relative de la couche 500/1000 mb. d'autre part. En subdivisant tout le matériel d'après le signe en sept groupes, on constate qu'en moyenne ce sont précisément les cas pour lesquels la variation de pression au sol a le même signe que les variations de pression et de température dans l'atmosphère libre qui sont les plus fréquents et que les premières s'expliquent donc par les secondes. Selon la position géographique et la saison, la distribution des fréquences des groupes est différente, ce que montrent des figures. Une autre subdivision (groupesA àE) considère spécialement certaines couches atmosphériques pour en étudier le comportement. Les relations de dépendance entre les phénomènes au sol et la variation de pression au niveau de la tropopause et de la stratosphère deviennent encore plus nettes si l'on considère, outre le signe, également les valeurs absolues.

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Mit 9 Textabbildungen.     

Die Zustandswerte in der freien Atmosphäre bei Schauerniederschlägen

Zusammenfassung Radiosondenergebnisse von 1664 Aufstiegen der Monate Mai bis September 1949 bis 1953 in München-Riem werden hinsichtlich der Bildung von Gewittern und Schauern untersucht. Die Kondensationsfeuchtadiabate liegt an Gewittertagen höher als an Tagen ohne Gewitter; auch die 0°C-Grenze erscheint angehoben. Die Zahl der Tage ohne Niederschlag und die Zahl der Gewittertage steigt mit wachsender Mitteltemperatur in der freien Atmosphäre. Während die Zahl der Tage mit Hagelfällen in Bayern von der Temperatur kaum abhängig erscheint, nimmt das vom Hagel betroffene Gebiet mit zunehmender Temperatur bedeutend zu. Niederschläge und Gewittertätigkeit werden von der Verteilung des vertikalen Temperaturgradienten mit der Feuchtigkeit stark abhängig gefunden. Aus dieser Abhängigkeit wird eine als Labilitätsmaß geeignete Regel abgeleitet.

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Summary Results obtained by 1664 ascents of radiosondes during the months may till september 1949 to 1953 at Munich-Riem are evaluated with regard to the formation of thunderstorms and showers. On days with thunderstorms the moistadiabatic lies at a higher level than on days without; the 0°C-level appears to be lifted as well. The number of days without precipitation and the number of thunderstorm days increase with growing mean temperature in the free atmosphere. Whereas, in Bavaria, there is hardly any relation between the number of days with hail and temperature, the region covered by hail grows considerably in extent with increasing tmmperature. Precipitation and thunderstorm activity are found to be strongly dependent on the distribution of the vertical temperature gradient and humidity. From this dependence a rule is derived which may be used as a measure for instability.

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Résumé Etude de 1664 radiosondages des mois de mai à septembre 1949 à 1953 à München-Riem du point de vue de la formation des orages et des averses. L'adiabatique humide est plus élevée lors des jours d'orage qu'en l'absence de ceux-ci; l'isotherme de zéro degré semble aussi plus élevée. Le nombre de jours sans précipitations et celui des jours d'orage croissent avec la température moyenne dans l'atmosphère libre. Tandis qu'en Bavière le nombre de jours de grêle semble indépendant de la température, la surface des régions grêlées augmente nettement avec elle. Les précipitations et l'activité orageuse dêpendent fortement de la distribution du gradient vertical de température selon l'humidité; de cette dépendance on peut tirer une règle servant de critère de labilité.

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Mit 4 Textabbildungen.