Meteorologische Auswertung von Messungen der künstlichen Radioaktivität der Luft und des Niederschlags

Zusammenfassung Es werden deutsche, französische und amerikanische Messungen der Aktivität des Niederschlages und der Luft ausgewertet. Dazu werden Trajektorien vom Versuchsgelände für Atombombenteste in Nevada bis nach Westdeutschland gezeichnet. Durch die Zwischenwerte ist die Möglichkeit einer Ueberprüfung der zunächst nur zeichnerisch festgelegten Luftbahnen gegeben. Besonders wichtig erweisen sich «Depoträume» und meridionale Zirkulationen, die hauptsächlich in Divergenzgebieten von Bedeutung sind. Der Mechanismus der Aktivierung des Niederschlags wird diskutiert. Eine Beziehung zwischen Aktivität des Niederschlags und Luftmassen konnte nur in Einzelfällen gefunden werden. Die subtropischen Luftmassen scheinen jedoch gegenüber den polaren die höhere spezifische Aktivität zu besitzen.

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Summary German, freuch and american measurements of the rainfall and air activity are being evaluated. For that purpose trajectories of the experimental grounds for atomic bombtests in Nevada up to Western Germany are drawn. By means of intermediate values the test possibility of air paths — first only scheduled — is given. The so-called «Deposit spaces» and meridional circulations, which are significant particularly in divergence regions prove to be of especial importance. The mechanism of activation of precipitation is discussed. A connexion between the activity of precipitation and airmasses could only be found in individual cases. But it seems that the semitropical airmasses dispose of a higher, specific activity in comparison with the polar airmasses.

     

Gestalt und Veränderung der Niederschlagsgebiete Nordamerikanischer Hurrikane

Zusammenfassung Für zwei nordamerikanische Hurrikane wurden aufeinanderfolgende Karten der stündlichen Niederschlagsmengen gezeichnet. Sie lassen eine Beurteilung der Entwicklung der Niederschlagsgebiete im Laufe der Entwicklung des Hurrikans zu. Nur anfangs ist das Niederschlagsgebiet annähernd kreisförmig. Sehr rasch deformiert es in der Art, daß auf der Rückseite das Regengebiet sehr rasch abbricht und auch links von der Zugrichtung keine sehr große Ausdehnung hat. Dagegen ist der Niederschlag sehr ausgedehnt nach vorn und nach rechts in der Zugrichtung gesehen. Im letzten Stadium löst sich der Niederschlag sogar vom Kern des Hurrikans ab. Eine Erklärung für diese Entwicklung wird dynamisch versucht, Einflüsse von Luftmassengegensätzen werden abgelehnt, solche des Untergrundes gering eingeschätzt. Konvergenzen, die zur Wolken-und Niederschlagsbildung führen können, entstehen einmal durch Abweichungen vom Gradientwind bei der Vertiefung des Wirbels und infolge des raschen Druckfalles vor dem wandernden Wirbelsturm, zum anderen als Strömungskonvergenzen im Einzugsgebiet. Divergenzen entstehen beim Auffüllen, ferner beim Druckanstieg hinter dem wandernden Kern und im Delta der Isobaren. Durch Ueberlagerung dieser Vorgänge lassen sich prinzipiell die Aenderungen des Niederschlagsgebietes erklären.

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Summary Maps of hourly precipitation were drawn for two hurricanes of North-America. The development of precipitation areas can be shown in the course of the development of the hurricane. The precipitation area is rather circular only in the beginning. It changes very quickly: The rain area ends suddenly on the rear; moreover it is not large on the left side of the path. But there is extended precipitation ahead and on the right side. In the last stage the precipitation area leaves the center of the hurricane. A dynamical explanation is tried; influences of different air masses are rejected; influences of the surface of the earth are supposed to be very small. Convergences which may lead to the formation of clouds or to precipitation are formed on the one hand by deviation from geostrophic wind with the deepening of the vortex and because of the falling of pressure in front of the hurricane, on the other hand by convergences of flow in the area of entrance («Einzugsgebiet»). Divergences are formed in filling up and in the rising of pressure behind the moving center and in the delta of the isobars. The changing of precipitation areas may be explained by superposition of these facts.

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Vortrag, gehalten am 24. April 1954 vor der 2. allgem. Versammlung der «Società Italiana di Geofisica e Meteorologia», Genova (23.–25. April 1954).     

Die Höhen- und Zeitabhängigkeit des Austauschkoeffizienten in der Bodenschicht

Zusammenfassung Es werden tägliche Gänge des Austauschkoeffizienten an zwei Stationen, Leafield (England) und Ismaila (Aegypten), die jeweils einen bestimmten Klimatyp repräsentieren, mit und ohne Berücksichtigung des Turbulenzcharakters berechnet. Die Berücksichtigung des Turbulenzcharakters (in erster Näherung in Abhängigkeit von Strahlung und Wind) führt zur charakteristischen Auswahl, z. B. zum Konvektionstyp, Stratustyp, die Nichtberücksichtigung zur klimatologischen Auswahl. Beide Auswahlen werden miteinander verglichen und Kriterien über ihre Anwendung festgelegt. Zusätzlich werden die jährliche Variation betrachtet und die Gänge in empirisch- analytische Funktionen zerlegt. Als Grundlage zur Berechnung dienen die Temperatur- bzw. Temperaturgradientregistrierungen vonN. K. Johnson undG. S. P. Heywood (⁷) über 5 Jahre in 5 Niveaus (1.2, 2.4, 30.4, 57.4, 87.7 m, Leafield) und die vonW. D. Flower (⁸) über ein Jahr in 4 Niveaus (1.1, 16.2, 46.4, 61.0 m, Ismaila). Es wird gezeigt, dass der lineare Höhenansatz für den Austauschkoeffizienten, der für eine adiabatische Atmosphäre gilt, nicht auf eine wirkliche Atmosphäre angewandt werden darf; als ein günstiger Ansatz wurde im Höhenintervall von 10–100 m dasGauss'sche Fehlerintegral gefunden, der durch die Berechnung der Austauschkoeffizienten in zwei Messtufen für Leafield geprüft werden kann; die bisherigen Berechnungen beschränkten sich auf eine Meßstufe und ergaben keine Möglichkeit, den Ansatz zu prüfen. Dieser Höhenansatz ergibt einen stetigen Uebergang von der Boden- zur Oberschicht, oder anders ausgedrückt, von der Schicht mit höhenabhängigem Austausch zu der mit höhenkonstantem, so erhält man die vonC. G. Rossby (⁹) eingeführte Restturbulenz (residual turbulence). Es werden tägliche Gange des Austauschkoeffizienten im einzelnen diskutiert; besonders der Spezialfall der klaren Junitage von Leafield (Konvektionstyp der gemässigten Breiten), für den eine Modellvorstellung entworfen wird, bei der die Wechselwirkung von Strahlung, Schichtung, Temperatur und Austausch gleichzeitig betrachtet wird.Ausgehend von der zweiten Diffusionsgleichung des atmosphärischen Austauschs wird gezeigt, dass sowohl für den Austausch als auch für das Integral der Diffusionsgleichung die Trennung der Variablen möglich ist mit der Einschränkung, dass bei Tagen bzw. Auswahlen von Tagen mit ausgesprochenem täglichen Gang für Tag und Nacht verschiedene höhenfunktionen erforderlich sind. Die beiden separaten (gewöhnlichen) Differentialgleichungen, die nach der Trennung der Variablen erhalten wurden, werden vorerst getrennt integriert und die Konstanten jeweils voneinander unabhängig berechnet; damit erhält man einerseits die Möglichkeit, die durch Integration der Zeitabhängigkeit des Austauschkoeffizienten erhaltene neue Zeitfunktion mit der der gegebenen potentiellen Temperatur zu vergleichen, andererseits den Höhenansatz ein zweitesmal zu prüfen. Die numerische Prüfung der Zeitabhängigkeit wurde für die Auswahl «Alle Junitage Leafield», die der Höhenabhängigkcit für die Auswahl «Bedeckte Dezembertage Leafield» durchgeführt. Abschliessend werden die beiden Gleichungen zusammen betrachtet, die Integration vorgenommen, eine numerische Auswertung jedoch nicht ausgeführt.

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Summary The daily variation of the «Austauschkoeffizient», i. e. eddydiffusivity, has been computed for two stations, Leafield (England) and Ismaila (Egypt), representing each other a special type of climate. On the side one attention has been given to the character of turbulence as mainly influenced by insolation and wind leading to a characteristic selection, for instance a «convection-type»; on the other side normal monthly values have led to a climatologic selection. Both selections have been compared and criterions for their use determined. Additionally the daily variations have been analysed in known functions, their annual variations regarded.The foundations for this analysis were the registrations of temperature or temperature-gradient ofN. K. Johnson andG. S. P. Heywood for 5 years at 5 levels (1.2, 12.4, 30.5, 57.4, 87.7 m, Leafield) andW. D. Flower for 1 year at 4 levels (1.1, 16.2, 46.4, 61.0 m, Ismaila).A main result is that the linear function with height of the «Austauschkoeffizient», confirmed for an adiabatic atmosphere, cannot be applied to a real atmosphere; the error-function integral has been found a good approximation in the interval between 10 and 100 m, which can be tested by computing the daily variation of the «Austausch-koeffizient» at two levels; previous results were limited to a single level without this possibility of testing. This variation with height gives a steady transition from the layer with variable «Austauschkoeffizient» to the one with constant «Austauschkoeffizient» thus getting the residual turbulence ofC. G. Rossby. Special types of the daily variation of the «Austauschkoeffizient» have been discussed, especcially the convectiontype of middle latitudes (Leafield, clair days), for which a model has been given, regarding the mutual effects of insolation, gradient, temperature and «Austausch».Basing on the second partial differential equation of atmospheric diffusivity it has been shown that both for the «Austauschkoeffizient» and the integral of this equation the separation of the two variables (t=time,z=altitude) is possible with the limitation that for days respectively selections of days with great daily variation different functions with height for day and night are necessary. This resulted in getting two ordinary differential equations, which at first have been integrated separately, and so determined their constants. Now it was possible to compare the daily variation of the integral with that of the given potential-temperature, additionally to prove the function with height for a second time. A numerical proof for the daily variation has been made for the selection «all days of june, Leafield», for the function with height for the selection of «covered days of december, Leafield». Finally both differential equations have been considered together, a numerical example has not been given for special reasons.

     

Geologischer Kompass

Zusammenfassung Der Verf. unternimmt den Versuch, einen auch für die geologische Vorzeit anwendbaren Indikator für die Nord-Südrichtung zu finden. Die Lösung dieses Problems würde gleichzeitig die Frage nach der Realität von Pol- und Kontinentalwanderungen beantworten. Der brauchbare Kompaß wird in der im Verlauf der Untersuchungen entdeckten «Nickels'schen Regel» gefunden. Diese besagt, daß die mit Hilfe einer genügenden Anzahl von Bäumen (der Verf. untersuchte 200) gebildeten mittleren Stammradien nach den verschiedenen Himmelsrichtungen nicht gleich sind. Die Pflanzen sind nämlich bestrebt, die größtmögliche Lichtmenge zu empfangen. Zu diesem Zweck neigen sie sich zur Sonne, also auf der Nordhalbkugel nach Süden. Dies kann nur dadurch geschehen, daß die Pflanzen auf der Schattenseite stärker assimilieren. So erkärt sich die gefundene Tatsache, derzufolge der polare Radius der Baumstämme im Mittel aller Fälle der größte und der äquatoriale der kleinste ist. Nunmehr ist es also durchaus möglich, bei der Auffindung einer genügenden Anzahlautochthoner Stammfossilien unter Anwendung des «Geologischen Kompasses» die Nord-Südrichtung der entsprechenden Periode relativ genau zu bestimmen.

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Summary The author attempts to find an indicator which is applicable to geological antiquity as well as to the North-South bearing. The solution to this problem would, at the same time, provide an answer to the question concerning the reality of the movements of Poles and Continents. The serviceable compass is found in the course of the investigation, in the established «Nickels Rule». This signifies that given a sufficient number of trees (the author examined 200) the formed inner radii of treetrunks towards the various compass directions are not equal. The reason for this is to be sought in the fact that plants endeavoured to obtain the greatest possible amount of light. To this end they lean towards the sun, in the Northern hemisphere therefore, towards the South. This can only happen through the fact that the plants grow stronger on the side which is in shadow. In this way, the established fact is explained, in consequence of which the northerly radius of tree trunks is, on average in all cases the largest and the southerly radius is the smallest. It is now quite possible there-fore, when a sufficient number of autochthonous trunk fossils are discovered to determine relatively exactly by using the «Geological Compass», the North-South bearing of the particular period.

     

Methodische Betrachtungen zur regionalen Klimakunde

Zusammenfassung Die Anwendung der synoptischen Grundlagen über das Wettergeschehen in der regionalen Klimakunde ist im Einklang mit der Definition des Klimas als der Gesamtheit der Witterung. Die Grundlagen werden aus der Analyse entnommen, welche die Bestimmung der Luftmassen (oder Luftkörper), Fronten und Grosswetterlagen zulässt. Die Erläuterung führt zu dem Versuch einer absoluten Luftmassengliederung. Verbesserte technische Voraussetzungen lassen die Darstellung von Einzelfeldern, die Feinanalyse von Luftmassen und Fronten sowie die Bestimmung der Grosswetterlage zu. Die statistische Auswertung sowie die Betrachtung des Zusammenhangs der meteorologischen Verhältnisse mit den geographischen Gegebenheiten führen zur modernen Klimakunde. Dieses Arbeitsgebiet gehört zur Grundlagenforschung. Die Nutzanwendung liegt in der Heimatklimakunde und in der regionalen Wettervorhersage.

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Summary The application to regional climatology of the synoptical elements is consistent with the conception of climate being the condensation of a variety of weather patterns. These elements are gained from analysis which is permitting the determination of air-masses (or air-bodies), frontal systems, and broad scale weather patterns. In this study it is attempted to arrive at an absolute system of air-masses. Improved technical conditions make it possible representing the distribution of individual meteor. elements, forming highly refined analyses of air-masses and frontal systems, and determining broad scale weather patterns. Statistical evaluation as well as investigations of the relationship between meteor. and geogr. factors point to modern climatology. This field of activity is part of basic research. Its practical applicability is in regional climatology and regional weather forecasting.

     

Gibt es eine «kritische Windgeschwindigkeit» für Prozesse an der Grenzfläche Wasser-Luft?

Zusammenfassung Eineabsolute «kritische Windgeschwindigkeit» für Prozesse an der Grenzfläche Wasser-Luft scheint nicht zu existieren. Unsere Beobachtungen liefern jedoch Anzeichen für das Vorhandenseinrelativer «kritischer Windgeschwindigkeiten, die vom Ueberströmungsweg, bzw. von der Wellenlaufstrecke abzuhängen scheinen. Diese relativen «kritischen Windgeschwindigkeiten» sind durch folgende-Merkmale gekennzeichnet: Aenderung der Struktur der Meeresoberfläche (glatt-rauh); Umschlag der laminaren Wassergrenzschicht zur Turbulenz; Ueberbrechen der Schwerewellen; Minimum des Widerstandskoeffizienten der Meeresoberfläche.

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Summary It seems that there is no absolute «critical wind speed» for air-sea boundary processes. From our observations it may, however, be referred that there are relative values of the «critical wind speed» which seem to depend on the fetch. These relative values of the «critical wind speed» are characterized by the following marks: The sea surface pattern is changed (smooth-rough);, the boundary layer in water turns from laminar to turbulent flow; the gravity waves break; the resistance coefficient of the sea surface has a minimum.

     

The detailed structure of the atmosphere near jet streams

Summary A short survey is given of results obtained from «Project Jet Stream» Research Flights. Several features of the atmospheric structure in the vicinity of the jet-stream core seem to be rather characteristic and shall be described in detail. The most prominent among these are: the «Jet-Stream Front»above and below the jet core, stable baroclinic zones on the anticyclonic side of the jet, and an upward bulge of the isentropic surfaces south of the jet stream, the so-called «isentrope hump». Some of theses features seem to have far-reaching implications upon the dynamics of the jet stream.

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Zusammenfassung Es wird ein kurzer Überblick über die Ergebnisse einiger «Project-Jet-Stream»-Forschungsflüge gegeben. Einige Merkmale der atmosphärischen Struktur in der Umgebung des Strahlstromkernes scheinen für eine Vielzahl der Fälle charakteristisch zu sein und sollen im folgenden noch näher beschrieben werden. Am deutlichsten treten hervor: Die «Jet-Stream-Front»oberhalb und unterhalb des Strahlstromkernes; stabile und barokline Zonen auf der antizyklonalen Seite des Strahlstromes; eine Aufwölbung der Isentropenflächen südlich der Strahlstromachse, der sogenannte «Isentropenbuckel» («isentrope hump»). Einige dieser Merkmale scheinen weitreichende Einflüsse auf die Dynamik der Strahlströmung zu besitzen.

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Paper presented at the I.U.G.G. Meeting in Helsinki, 1960.     

Der Dimmerföhn vom 18. Dezember 1945

Zusammenfassung Die Dimmerföhnlage vom 18. Dez. 1945 wird in ihrer Entwicklung eingehend beschrieben und im Zusammenhang mit einer früher veröffentlichten Föhntheorie betrachtet.

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Summary The heavy «Foehn» of the 18 th of December 1945 is described in detail and considered in connection with a theory about the «Foehn» formerly published. Based on this theorie the essential problems of the development of the «Foehn» can well be explained.

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UnterDimmerföhn verstehen wir eine Föhnlage, bei welcher bei extrem starken südlichen Höhenwinden ein Druckgefälle von meist über 12 mb zwischen der Alpensüd- und Nordseite besteht. Der Föhnsturm überweht dann die Quertäler, die sich dem Alpenkamm nordwärts anschliessen, erreicht den Erdboden erst im untern Teil der Täler und stürmt dann heftiger und weiter als gewöhnlich ins Mittelland hinein vor. Die Föhnmaner und das Niederschlagsgebiet reichen bis auf die Alpennordseite hinüber, nämlich bis über den fast windstillen Bereich, der vom Föhnsturm überweht wird.     

Zu den beziehungen für den fluktuativen und mittleren Wassertransport in der Atmosphäre

Zusammenfassung Die Gleichungen für den mikro- und makroturbulenten Austausch und Transport von Wasser in gasförmiger, flüssiger und fester Form werden unter Benutzung abgewogener Augenblicks- und Mittelwerte des Geschwindigkeitsvektors dargestellt. Fragwürdigkeiten bei der Behandlung des bodennahen Wasserdampfaustausches nach dem Vorgang vonWilh. Schmidt und einige Probleme bei der Ermittlung von Verdunstung minus Niederschlag größerer Gebiete aus dem atmosphärischen Wassertransport werden erörtet.

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Summary The equations concerning the micro- and macroturbulent «austausch» and transport of water in its three phases are represented by using weighted vectors of instantaneous and average velocities. Usual defects in treating the eddy diffusion of water vapour next to the bottom by applying the theory ofWilhelm Schmidt are discussed as well as some problems in the estimation of evaporation minus precipitation of large areas from the transport of water in the atmosphere.

     

Scilla e Cariddi e le correnti di marea nello Stretto di Messina

Riassunto L'A. sottopone ad una dettagliata analisi idrodinamica i fenomeni relativi alle maree ed alle correnti di marea dello Stretto di Messina, appoggiandosi sui dati mareografici dei due mari adiacenti nonchè sulle misure ed osservazioni di F. Vercelli e G. Mazzarelli. I risultati mostrano come il fenomeno delle maree nello Stretto di Messina consista nell'accoppiamento delle maree proprie delle masse d'acque dello Stretto con gli impulsi che le stesse masse ricevono dai due mari Jonio e Tirreno. In tale processo i fenomeni d'attrito (attrito esterno e turbolenza) rivelano un'importanza fondamentale. La sovrapposizione di una corrente generale più forte con la corrente di marea dà luogo nell'imbocco Nord dello Stretto a quelle convergenze di corrente alle quali si connettono i «tagli» e le «scale di mare», nonchè i vortici di Capo Peloro (Cariddi), Scilla e San Raineri. Seguono considerazioni sulla possibilità di alterazioni morfologiche dello Stretto di Messina da epoche preistoriche con abbassamento del fondo o con allargamento delle sponde in guisa da spiegare l'indebolimento dei medesimi fenomeni.

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Zusammenfassung Die Gezeiten und Gezeitenströmungen in der Strasse von Messina, an die sich die bekannten Schilderungen der alten Sagen der Scylla und Charybdis knüpfen, werden hier einer eingehenden hydrodynamischen Analyse unterzogen. Die Grundlagen für diese bilden einerseits die bekannten Grundwerte der vertikalen Gezeit in den angrenzenden Meeren im Norden und Süden der Strasse, andererseits die neueren Messungen der Gezeitenströme im engsten Querschnitt der Strasse durch Prof. Vercelli und die Beobachtungen von Prof. G. Mazzarelli. Die Ergebnisse dieser Analyse zeigen, dass das Phänomen der Gezeiten in der Meeresstrasse nichts anderes ist, als die Mitschwingungsgezeiten der Wassermassen der Strasse mit den Impulsen, die sie vom Jonischen und Thyrrhenischen Meer her empfagen. Dabei spielen die Reibungseinflüsse (äussere Reibung und Turbulenz) im engsten Teil der Strasse für die Intensität und Phase der Ströme eine ausschlaggebende Rolle. Die Superposition einer stärkeren allgemeinen Strömung und des Gezeitenstromes gibt am Nordausgang der Meeresstrasse an der Meeresoberfläche zweimal in jeder Mondperiode jene Stromkonvergenzen, an die die bekannten Sprungwellen (tagli o scale di mare) gebunden sind. Mit ihnen in Zusammenhang stehen such die Wirbel vor Cap Peloro (Charybdis), vor Scilla und vor San Raineri. Dieser Zusammenhang wird in der Arbeit näher erörtert, sowie Betrachtungen darüber angestellt, ob nicht möglicherweise morphologische Aenderungen in der Strasse von Messina seit vorhistorischer Zeit durch Vertiefung und vielleicht auch Verbreiterung der Meeresstrasse eine Schwächung der Phänomens bewirkt haben könnten. So könnte man verstehen, dass «Scylla und Charybdis» das sind die von Homer so eindrucksvoll geschilderten Gefahren für die Schiffahrt allmählich verloren gegangen sind.

     

Bemerkungen zum Energie-Umsatz im Gewitter

Zusammenfassung Eine Abschätzung der im Gewitter zum Umsatz kommenden Energiebeträge zeigt, daß die in den elektrischen Phänomenen verbrauchte Energie im Gesamt-Energie-Umsatz nicht ins Gewicht fällt. Zieht man jedoch den Vergleich nur zu dem Teilbetrag des mechanisch-thermodynamischen Energieumsatzes, der sich über den normalen Energie-Umsatz des Wetter- bezw. Austauschgeschehens erhebt, und nimmt versuchsweise für diesen den aus dem Niederschlag allein abgeleiteten Betrag an, so ergibt sich, daß die elektrischen Phänomene etwa 1/4 dieses Betrages beanspruchen. — Die Abschätzung des elektrischen Energie-Umsatzes erlaubt es, die mittlere in einem Erdblitz umgesetzte Energie abzuleiten: Sie ergibt sich zu rund 2000 kWh. Eine noch nicht lösbare Diskrepanz ergibt sich für die Feldstärke unterhalb der Gewitterwolken.

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Summary By an estimate of the energy budget of the thunderstorm is shown that the energy of electrical activity is entirely negligible in considerations of the whole budget. But if the energy of electrical activity is only compared with that amount of the whole energy which exceeds the normal energy amount of the «Austausch» it can by shown that the electrical phenomena need about 1/4 of this amount (this amount is estimated only from the precipitation). — By the estimation of the electrical energy budget it is possible to give the mean energy of a lightning: about 2000 kWh. In considerations of the potential-gradient under thunderstorm clouds a contradiction is given which can not be solved until now.

     

Variazioni del moto polare della Terra e loro correlazioni meteorologiche

Riassunto Vengono documentate ed illustrate alcune correlazioni fra le alterazioni del moto di rotazione terrestre iniziatesi nel 1923 con gli eventi meteorologici; in particolare si discutono e si spiegano in tal modo le forti anomalie della pressione osservate a Genova nel periodo 1924–32.

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Zusammenfassung Störungen in der Bewegung des Erdkörpers und Verschiebungen seiner Rotaktionsachse rufen Wirkungen hervor, welcke mit der Anpassung der Luftmassen an den neuen Bewegungen und an den neuen Lagen der Rotaktionsachse sich ausdrucken. Das führt zu Veränderungen der Luftströmungen, der Luftdruckverteilungen und daher der Grossewetterlagen. Einige meteorologischen Korrelationen dieser Art werden für die bedeutende Störung der Polarbewegung des 1923 gezeigt. Nachher werden damit besonders die starken Luftdruckanomalien erklärt, welche in Genua in der Periode 1924–32 beobachtet worden sind.

     

The relation between the concentration of atmospheric condensation nuclei and other meteorological elements at valentia observatory

Summary Measurements of the concentration of condensation nuclei made twice daily (0h and 12h GMT) with aNolan-Pollak photo-electric counter at Valentia Observatory, in the extreme Southwest of Ireland, over the 4 years 1951–1954, are analysed to show relation with other meteorological elements. It is found that concentration at 12h is generally higher than at (h and that precipitation at the time of observation or in the preceding hour reduces concentration by between 40% and 50%. From measurements made when there was no precipitation at the time or in the previous hour it is found that concentration decreases with increasing wind speed but does not vary appreciably with wind direction apart from a sector from which pollution could be expected. High concentrations are found with visibility below 7 miles, with inversion of temperature, when free from the effects of pollution, follows fairly closely that of duration of bright sunshine.

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Zusammenfassung Es werden Messungen der Konzentration von Kondensationskernen, welche zweimal täglich (um 0 ^h und 12 ^h G.M.T.) mit einem photo-elektrischen Kernzähler nachNolan undPollak am Observatorium in Valentia (im äussersten Südwesten von Irland) in den Jahren 1951 bis 1954 durchgeführt wurden, auf Beziehungen zu anderen meteorologischen Elementen hin untersucht. Die Resultate zeigen, dass die Konzentration um 12 Uhr im allgemeinen grösser ist als um 0 Uhr und, dass die Niederschlag zur Zeit der Beobachtung oder in der der Beobachtung vorausgehenden Stunde die Konzentration um 40 bis 50% herabsetzt. Wenn kein Niederschlag zur Zeit der Messung oder in der vorangehenden Stunde verzeichnet wurde, nimmt die Konzentration mit zunehmender Windgeschwindigkeit ab; sie ändert sich jedoch nicht nennenswert mit der Windrichtung, abgesehen von einem Sektor, aus welchem Verunreinigung zu erwarten war. Hohe Konzentration wurde bei Sichtweiten unterhalb 7 Meilen gefunden, ferner bei Temperaturinversion, und, um 12 Uhr, bei geringer Bewölkung. Der jährliche Gang der Konzentration der Kerne folgt ziemlich genau jenem der Sonnenscheindauer, wenn die Fälle, wo Verunreinigung der Luft stattfindet, ausgeschlossen werden.

     

Misure della radiazione ultravioletta diretta del sole a Locarno-Monti

Summary From 1945–47 measurements of direct ultra-violet radiation from the sun have been carried out with a cadmium cell at Locarno-Monti. Besides seasonal and diurnal variations, researches were made concerning the influence of airclearness, of airmasses and of pervailing weather conditions upon UV-radiation (continental and marittime airmasses, northfoehn, divergences of the wind, fronts, etc.). Very important differences in the amount of UV-radiation were observed.

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Zusammenfassung Von 1945–47 wurde in Locarno-Monti mit einer Cadmiumzelle die direkte Sonnenstrahlung im Ultraviolett gemessen. Neben dem Tages- und Jahresgang wurde vor allem die Abhängigkeit der UV-Strahlung von der Reinheit der Luft, von den Luftmassen und den herrschenden Wetterlagen (maritime und kontinentale Luftmassen, Nordföhnlagen, Winddivergenz, Fronten, usw.) untersucht. Dabei zeigen sich sehr bedeutende Unterschiede in der UV-Strahlung.

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Résumé Avec la cellule au cadmium on a mesuré la radiation ultraviolette directe du soleil durant la période 1945–1947. On examine la variation diurne et annuelle de cette grandeur, ainsi que sa dépendance du degré de pureté de l'air, des masses d'air maritime et continental, des situations avec «Föhn» du nord, avec divergence des vents, etc. Nos recherches ont montré que l'intensité des radiations UV subissent de très fortes variations.

     

Ein Beitrag zur Globalstrahlung

Zusammenfassung Es wird an Hand einer zweijährigen Beobachtungsreihe der Globalstrahlung in Köln deren Beziehung zu Windrichtung und Sicht untersucht. Es stellt sich heraus, dass die Globalstrahlung in Köln bei westlichen Winden infolge der Abgase und der Luftverunreinigungen, die vom Rheinischen Braunkohlenrevier herrühren, um rund 10% geringer ist als diejenige bei östlichen Winden. Bezüglich der Zusammenhänge zwischen Sicht und Globalstrahlung wird gezeigt, daß bei grösseren Sonnenhöhen (40° und mehr) eine merkliche Minderung des Strahlungsgenusses infolge Hebens der Dunstgrenze durch Konvektion und Turbulenz bis in grössere Sichtweiten eintritt als bei niedrigeren Sonnenständen. Bei letzteren (Sonnenhöhen bis zu 30°) nimmt die Globalstrahlung mit der Sicht bis zu einer Sichtweite von rund 10 km kräftig zu. Jenseits dieses Bereiches ist die Zunahme nur noch geringfügig.

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Summary It has been inquired the relation of global radiation to the directions of the wind and to sight in Cologne. The global radiation is in all sun's altitudes ca 10%–15% smaller than during the other directions, when wind is blowing from the west. The global radiation is influenced by the atmospheric turbidity. At a low sun's altitude the radiation becomes sooner constant in relation to the sight than at a hight altitude.

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Vortrag gehalten auf der 5. Allgem. Versammlung der «Società Italiana di Geofisica e Meteorologia» (Genova, 23–25. April 1957).     

Nordhemisphärische Niederschlags-und Temperaturschaukeln

Zusammenfassung Als Niederschlagsschaukeln erweisen sich die Gebiete mit vorwiegenden Konvektionsregen und die benachbarten Bereiche mit häufigeren Advektionsniederschlägen. Erstere befinden sich vorzugsweise im Lee advektiver Luftströmungen. Als Temperaturschaukeln sind im nordhemisphärischen Sommer die Gebiete: nordamerikanische Eismeerküste-mittlere Alaskahalbinsel, nördliches Westsibirien-Gebiet westlich des Nordural anzusehen. Die Ursache liegt in der konträren thermischen Wirkung der zyklonalen Störungen.Summary The regions of prevailing rains of convection and the neighbouring areas with more frequent precipitation of advection prove as «swings of precipitation». The former are to be found preferably in the lee of advectiv winds of air. As «swings of temperature» are to be regarded the following areas in the northern hemispheric summer: Northamerican Polarsea coast-central part of Alaska-Peninsula Northern Westsiberian region westward off the Northern Ural. The cause is to be found in the contrary thermic effect of cyclonic disturbances.     

A Universal Diffusion Battery

Summary In order to examine the explanation put forward to us privately that the marked influence of the air-flow on the value of the diffusion coefficient as determined by the dynamic method is due to unequal flow through the channels of the diffusion apparatus used hitherto, a novel diffuser — called Universal Diffusion Battery — has been constructed in which the air-flow through each channel can be equalised.The new diffusion battery is described and its advantages outlined. Its application also shows that with equal flow through each channel the dependence of the diffusion coefficient on the air-flow (i.e. that higher diffusion constants with higher flow rates are obtained) still exists. A comparison of the diffusion coefficients as measured with the diffusion batteries of the old and new types is given.The explanation based on irrefutable theoretical considerations that this dependence of the diffusion coefficient on the air-flow is caused by the heterogeneity of the condensation nuclei in the aerosol, as given byPollak & Metnieks some time ago, is apparently the correct one or it accounts at least for the greatest part of the phenomenon.

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Zussamenfassung Um die Erklärung, welche uns privat mitgeteilt wurde, zu prüfen, dass der ausgesprochene Einfluss der Luftstromgeschwindigkeit auf die Grösse des mit der dynamischen Methode bestimmten Diffusionskoeffizienten der verschiedenen Durchströmung der Kanäle des bisher verwendeten Diffusionsapparates zuzuschreiben ist, wurde ein neuartiger Diffusionsapparat, den wir «Universelle Diffusions Batterie» nennen, konstruiert, in welchem die Luftstromgeschwindigkeit durch jeden Kanal gleichgemacht werden kann.Die neue Diffusionsbatterie und ihre Vorteile werden beschrieben. Ihre Anwendung zeigt, dass auch mit gleicher Luftstromgeschwindigkeit durch jeden Kanal die Abhängigkeit der Diffusionskoeffizienten von der Luftstromgeschwindigkeit — nämlich, dass höhere Diffusionskonstanten mit grösseren Luftstromgeschwindigkeiten erhalten werden — doch besteht. Es werden die Resultate einer Vergleichung der Werte des Diffusionskoeffizienten, wie siebei Benützung der Diffusionsapparate der alten und neuen Bauart erhalten werden, mitgeteilt.Die Erklärung, welche sich auf unwiderlegbare theoretische Überlegungen stützt, dass die Abhängigkeit des Diffusionskoeffizienten von der Luftstromgeschwindigkeit durch die Heterogenität der Kondensationskerne verursacht wird — wie sie vor einiger Zeit vonPollak & Metnieks, gegeben wurde — scheint die richtige zu sein oder erfasst wenigstens den grössten Teil der Erscheinung.

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The research reported in this article has been sponsored and supported in part by the Geophysics Research Directorate of the Air Force Cambridge Research Center, Air Research and Development Command, United States Air Force, under Contract AF 61(052)-26, through the European Office, ARDC in Brussels.     

Sulla portata di un corso d'acqua dedotta dalla profondita' critica

Riassunto Con riferimenti pratici l'A. dimostra come i valori delle portate di fiumi e torrenti dedotti dalle formule relative alla pendenza critica e profondità critica risultano troppo discordi dal vero allorchè non sono soddisfatte tutte le ipotesi dalle quali derivano le formule.

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Zusammenfassung Der Verf. zeigt an Hand von sicheren Beobachtungsdaten, dass die Ergiebigkeitswerte von Flüssen und Bächen welche sich aus der Formeln der kritischen Gefälle und Tiefe ableiten lassen viel zu sehr von der Wirklichkeit abweichen können wenn die Annahmen welche für jene Formeln zugrundegelegt wurden nicht befriedigt sind.

     

Extinction in a photo-electric nucleus counter using adiabatic expansion of 1.21 pressure ratio achieved by increasing or decreasing the original pressure

Summary Comparisons were made of the extinctions as measured with a photoelectric condensation nucleus counter, Dublin School of Cosmic Physics Model 1957, when the «over-pressure method» or the «under-pressure method» with equal pressure expansion ratios were used for producing the adiabatic cooling of the sample in, the fogtube of the counter. Due to theSchlarb effect the extinction measured by the second method is smaller than that by the first. Tables and graphs for converting the extinction obtained by one method into that by the other are given. The advantages of the underpressure method are given and discussed.

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Zusammenfassung Es wird über die Vergleichung der Extinktionen, welche mit einem photo-elektrischen Kondensationskernzähler Modell 1957 der Schule für kosmische Physik in Dublin gemessen werden, berichtet, wenn, bei gleichem Druckexpansions-Verhältnis, die Druckerhöhungs- oder die Expansionsmethode in ein partielles Vakuum für die Erzeugung der adiabatischen Abkühlung der im Nebelrohr des Kernzählers eingeschlossenen Aerosolprobe benützt wird. Wie erwartet, ist als Folge desSchlarb-Effektes die mit der zweiten Methode gemessene Extinktion kleiner. Tabellen und Kurven werden mitgeteilt, welche die Umwandlung der mit der einen Methode erhaltenen Extinktion in jene der anderen ermöglichen, und die Vorteile der Vakuum-Expansions-Methode diskutiert.

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The research reported in this article has been supported in part by the Geophysics Research Directorate of the Air Force Cambridge Research Laboratories, through the European Office of the Air Research Division, United States Air Force under Contract AF 61 (052)-26 and by the Instrumentation Engineering Physics & Analysis Laboratory of the General Electric Co. Schenectady, New York under Retainer Agreement.     

Höhenwinde auf dem Seeweg Kapverdenregion — La Plata

Zusammenfassung Durch die Deutsche Atlantische Expedition auf «Meteor» 1925–27 und das maritim-aerologische Werk der Deutschen Seewarte wurden zahlreiche Höhenwindmessungen auf dem Atlantischen Ozean gewonnen. Die Bearbeitung dieses Materials, für das Gebiet südlich von 20° Nordbreite und die Messungen bis 1937, geschieht im Rahmen des Meteorwerkes, in Band XVI als Fortsetzung von Band XV-Kriegsereignisse und Schwierigkeiten der Nachkriegszeit haben die Veröffentlichung leider stark verzögert. Für die vorliegende Mitteilung werden einige Teilergebnisse ausgewählt, die sich auf den Seeweg nach Südamerika beziehen; als Beitrag zur Gewinnung erforderlicher quantitativer Daten über die allgemeine Zirkulation.Für die Höhenstufen 4–5, 9–10 und 14–15 km werden die mittleren Windelemente und die Streuung der Windgeschwindigkeiten behandelt. Es wird die Schichtung der Luftströmungen im Vertikalprofil des Seeweges für 0–15 km Höhe gegeben. Auf die Struktur des Urpassates (der tropischen Ostströmung) und der tropischen Westwindschicht der hohen Troposphäre in den verschiedenen Jahreszeiten wird näher eingegangen.

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Summary By the German Atlantic Expedition on the «Meteor», 1925–1927, and the marine-aerological work of the Deutsche Seewarte numerous upper air wind measurements were gained from the Atlantic. The evaluation of this material for the area in the south of 20° northern latitude and of the measurements up to 1937 is done within the scale of the «Meteorwerk», vol. XVI as a continuation of vol. XV. In consequence of war events and the difficulties of the time after the war the publication has been delayed considerably. For the information on hand, some partial results are selected which refer to the route to South America; as a contribution for gaining necessaryquantitative data on the general circulation.For the levels 4–5, 9–10, and 14–15 km the average wind elements and the dispersion of the wind velocities are treated. The stratification of air currents in the vertical profile of the route is given for the height of 0–15 km. It is entered into particulars of the structure of the «Urpassat» (tropical easterlies), and the tropical West-wind layer of the upper troposphere in various seasons.