Trübungsquotient und atmosphärische Dynamik

Zusammenfassung Aus den Trübungsfaktoren im roten und im kurzwelligen Spektralgebiet wird derTrübungsquotient (TQ) gebildet. Dieser wird von der Dynamik der Atmosphäre beeinflußt, die durch die statische und dynamische Labilität erfaßt wird. Größere Werte desTQ, als dem normalen Verlauf entsprechen, finden sich bei zunehmender Labilisierung. Ein Zusammenhang der Größe des Trübungsquotienten mit der Lage zur Frontalzone oder zum atmosphärischen Ringstrom (jet stream) kann statistisch gesichert werden. Die warme Seite des Starkwindfeldes hat meist grö\ere Trübungsquotienten aufzuweisen. Eine unmittelbare prognostische Anwendung auf die Niederschlagsvorhersage ist bis jetzt höchstens bei SW-Lagen möglich.

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Summary Thequotient of turbidity (TQ) is defined here as quotient of the turbidity factors of the red and the short-wave spectral region respectively. ThisTQ is influenced by the dynamics of the atmosphere which can be expressed by the static and dynamic lability. With increasing lability we find higher values ofTQ than would correspond to the normal behaviour. A correlation between the values of the quotient of turbidity and the position to the frontal zone or to the jet stream can be secured statistically. The warm side of the strong wind field generally shows greater quotients of turbidity. A direct application to precipitation forecasts is, as yet, possible only for situations of SW weather.

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Résumé Dans cet article le quotient de turbidité (TQ) est défini en se basant sur les facteurs de turbidité dans la région spectrale du rouge et d'onde-courte. La valeur de ce quotient (TQ) dépend de la dynamique de l'atmosphère, autrement dit de son instabilité statique et dynamique. Lorsque l'instabilité croît le quotient TQ dépasse les valeurs normales. Au point de vue statistique une correlation entre la grandeur du quotient de turbidité et la position par rapport à la zone frontale ou au jet stream a pu être établie. En général c'est la partie chaude de la zone des vents forts qui présente des valeurs plus fortes du quotient de turbidité. Une application immédiate des résultats de cette étude à la prévision des précipitations ne peut être envisagée actuellement que pour les situations atmosphériques SW.

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Mit 7 Textabbildungen.     

Untersuchung über die vertikale Trübungsschichtung der Atmosphäre

Zusammenfassung Im schweizerischen Alpengebiet wurde während des I.G.J. in einem Höhenbereich von 380 bis 2670 m ü. M. ein reichhaltiges Material an Intensitätswerten der direkten Sonnenstrahlung wie auch für die Bereiche der Schottschen Glasfilter OG 1, RG 2 und RG 8 gesammelt und unter Anwendung der vonW. Schüepp entwickelten, vom Verfasser vereinfachten Auswertemethode zur Berechnung der atmosphärischen Trübungsparameter benützt. Die auf diese Weise ermittelten Zahlenwerte des TrübungskoeffizientenB, des Wellenlängenexponenten und des WasserdampfgehaltsW (precipitable water) wurden einer Bearbeitung unter klimatologischen, aerologischen und synoptisch-dynamischen Gesichtspunkten unterworfen sowie dunstoptische Fragen behandelt. Über die Ergebnisse wird auf S. 206 ff. zusammenfassend berichtet.

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Summary A large material of intensity values of the direct solar radiation as well as for the spectral parts of the Schott glass filters OG 1, RG 2 and RG 8 has been collected during I. G. Y. in the Swiss alpine region in altitudes between 380 and 2670 m a. s. l. It has been used for calculating the atmospheric turbidity parameters by employing the method developed byW. Schüepp and simplified by the present author. The numerical values of the turbidity coefficientB, the wavelength exponent and the precipitable waterW thus determined have been processed under climatological, aerological and synopticdynamical points of view as well as for the discussion of problems of the optics of haze. A summary of the results may be found on p. 206.

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Résumé Pendant l'Année géophysique internationale l'auteur a rassemblé un matériel abondant de mesures d'intensité du rayonnement solaire direct ainsi que dans les gammes des filtres de Schott OG 1, RG 2 et RG 8, dans les Alpes suisses, entre 380 et 2670 m; simplifiant le procédé d'analyse deW. Schüepp, il a utilisé ce matériel pour le calcul des paramètres de trouble atmosphérique. Les valeurs du coefficient de troubleB, de l'exposant de longueur d'onde et de la teneur en vapeur d'eauW furent examinées du point de vue climatologique, aérologique et synoptique, en abordant aussi des questions d'optique de la brume. Les résultats sont résumes p. 206 sq.

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Mit 31 TextabbildungenVon der Philosophisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Basel genehmigte Dissertation (1960).     

Untersuchung der atmosphärischen Trübung in Basel und ihrer Abhängigkeit von den Wetterlagen

Zusammenfassung Die Ergebnisse von Trübungsbestimmungen mit Aktinometern in Basel aus den Jahren 1958–1960 werden im Zusammenhang mit den Witterungslagen bearbeitet. Bei einem durchschnittlichen Wert vonB=0,127 ergeben sich für Föhnlagen sowie für Hochdrucklagen mittlere Werte von 0,090–0,100, für flache Druckverteilung und für Advektionslagen kontinentaler Luft solche von 0,140–0,170. Maritime Luftmassen zeigen durchwegs geringere Trübung als kontinentale, was auf einen Unterschied der mitgebrachten Trübung hinweist; daneben spielen aber auch die Unterschiede der Durchmischung eine wesentliche Rolle.Es zeigt sich, daß die Trübung sowohl von den Boden- als auch von den Höhenwinden abhängig ist. Während der Höhenwind eher indirekt als Indikator für die Witterungslagen auftritt, die unterschiedliche Bedingungen für die Trübungsanhäufung und auch für den großräumigen Trübungstransport bringen, treten die Bodenwinde als direkte Möglichkeiten des Trübungstransports in Erscheinung. Vor allem bei Abwesenheit großräumiger Luftmassenadvektion während mehrerer Tage tritt der Einfluß der Bodenwinde stark hervor. In dieser Situation können auch recht bedeutende Unterschiede innerhalb des Stadtgebietes mit Maxima im Lee der Trübungsquellen beobachtet werden, wie die Bearbeitung von Meßfahrten der Jahre 1963–1965 zeigt.

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Investigation on the atmospheric turbidity at Basle and its relations with the weather situations

Summary The results of turbidity measurements undertaken at Basle in the years 1958 to 1960 by means of actinometers are discussed in their relations with the weather situations. Whereas the overall average value isB=0.127, the mean values for foehn and for high pressure situations are between 0.090 and 0.100; for flat pressure distribution and for situations of advection of continental air they amount to 0.140–0.170. Maritime air masses generally show smaller turbidity than continental ones, what indicates differences of the turbidity advected; besides, differences of air mixing may play a considerable rôle too.It is a feature that the turbidity depends on the surface winds as well as on the uper winds. While the upper winds are a more indirect indicator of the weather situations which produce different conditions for the accumulation and for the large-scale transport of turbidity, the surface winds are more effective for the transport of turbidity. Especially during the absence of large-scale air mass advection during a few days, the effect of surface winds becomes predominent. In such situations important differences within the town can be observed with maxima in the lee of the turbidity sources, what could be stated by means of measuring trips in 1963–1965.

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Mit 10 Abbildungen     

Die Sommerstürme Südost-Irans

Zusammenfassung Nach Literaturangaben und gestützt auf eigene Beobachtungen wird gezeigt, daß sich der aus dem persisch-afghanischen Grenzland bekannte Wind der 120 Tage in dieser oder ähnlicher Form verschiedentlich in den Becken des südostiranischen Hochlandes findet. Am Nordrand der Salzpfanne des Hamum-i-Mashkel und in der Wüste Lut sind ähnliche Sommerstürme nachzuweisen, die, wenn auch schwächer und nicht von so langer Dauer, ebenfalls in anderen Becken Ostirans auftreten. Ein unmittelbarer Zusammenhang all dieser heftigen Luftbewegungen untereinander liegt nicht vor.Wohl treten auf der Rückseite des großen iranisch-indischen Sommertiefs vor allem Nord- oder Nordwestwinde auf, doch die regional scharf begrenzt sich aus dieser Strömung heraus entwickelnden Sommerstürme entstehen dadurch, daß große Luftmassen in die Auflockerung der überhitzten Senken hinabstürzen. Die Sommerstürme Ostirans sind darnach durch morphologische Voraussetzungen bedingt. Sie wirken sich auch selbst intensiv morphologisch durch die Abtragung aus, der nicht nur die ausgedehnten jüngeren Sedimente, sondern auch, durch eine Periode der Feuchtigkeit davon zeitlich abgesetzt, die älteren Sedimente zum Opfer gefallen sind, wie sich im abflußlosen Becken der Wüste Lut deutlich beobachten läßt.Wahrscheinlich löst sich das große Sommertief in einige Kerne auf, in denen, durch die Konvergenzlinie geschieden, ein Luftwirbel mit Bodenwinden aus dem Nordsektor und ein kleinerer, schwächerer mit solchen aus dem Südsektor zusammenstoßen. Die rezenten Sandanhäufungen Südostirans stellen die morphologischen Zeugen dieser Konvergenz dar.

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Summary It is shown by indications of the literature and personal observations of the author that the known wind of the 120 days of the Persian-Afghan frontier-region occurs in the same or a similar form in the basins of the Southeast Iranian highland. On the northern border of the salt-pan of the Hamum-i-Mashkel and in the desert Lut similar summer storms can be found which, though not so strong and lasting, occur also in other basins of East Iran. A direct connection of all these violent air-movements between each other does not exist. It is true that in the rear of the great Iranian-Indian summer depression north and northwest winds are predominant. The summer storms, however, developing from this current within precisely limited regions are produced by large air masses precipitating into the overheated low grounds where the air has become thinner. The summer storms of East Iran are therefore caused by morphological conditions. Conversely they themselves influence the morphological conditions by their strong levelling effect which brought to disappear not only the extensive younger sediments, but also, timely separated by a period of humidity, the older sediments. This can be clearly seen in the basin of the desert Lut. The large summer depression probably dissolves into several nuclei in which, separated by a line of convergence, a vortex with surface winds from the north sector collides with a smaller and weaker one supplied with winds from the south sector. The recent accumulations of sand in Southeast Iran are the morphological evidence for this convergence.

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Résumé D'après les indications contenues dans la littérature et ses observations personnelles, l'auteur montre que le «vent des 120 jours» connu dans la région frontière irano-afghanistane se trouve sous cette forme ou sous une forme analogue dans les bassins du haut-pays iranien. Au bord septentrional de la dépression salée du Hamun-i-Mashkel et dans le désert de Lout on observe des tempêtes estivales de même nature qui apparaissent aussi dans d'autres bassins de l'Est iranien, mais plus faibles et de moins longue durée. Il n'existe pas de relation immédiate entre tous ces violents mouvements atmosphériques.Bien qu'à l'arrière de la grande dépression d'été indo-iranienne apparaissent des vents du Nord ou du Nord-Ouest, les tempêtes d'été, étroitement limitées dans l'espace et qui se développent au sein de ces courants, prennent naissance du fait que de grandes masses d'air se précipitent dans le vide relatif des dépressions de terrain surchauffées. Les tempêtes d'été de l'Iran oriental sont donc conditionnées par la morphologie du pays. Elles agissent ellesmême fortement sur cette morphologie par l'érosion dont furent victimes les sédiments récents étendus, ainsi que les sédiments plus anciens séparés par une période passagère d'humidité, comme on peut nettement l'observer dans des bassins fermés du désert de Lout.La grande dépression d'été se dissocie probablement en plusieurs centres dans lesquels, séparés par des lignes de convergence, un tourbillon alimenté par des vents de Nord au sol et un tourbillon plus petit et plus faible alimenté par des vents du Sud se rencontrent. Les amoncellements récents de sable du Sud-Est iranien sont les témoins morphologiques de cette convergence.

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Mit 1 Textabbildung.     

Zurückführung des Großwetters auf solare Erscheinungen

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß das Großwetter in der gemäßigten Zone im Mittel über mehrere Sonnenfleckenzyklen eine doppelte Schwankung ausführt. Zur Zeit der Sonnenfleckenextreme ist die planetarische Zirkulation der Atmosphäre geschwächt, die monsunale verstärkt, die subtropischen Hochdruckgürtel sind abgeschwächt, der Gegensatz zwischen Winter- und Sommerluftdruck auf dem asiatischen Festland ist vergrößert. Etwa 1 1/2 bis 2 1/2 Jahre vor den Fleckenextremen ist die planetarische Zirkulation vermehrt, die subtropischen Hochdruckgürtel sind verstärkt und polwärts verschoben, die Differenz zwischen Winter- und Sommerluftdruck auf dem Festland ist vermindert, die Neigung zu strengen Wintern geringer. Eine gleiche doppelte Schwankung zeigt auch die Differenz zwischen der von den Sonnenfackeln und der von den Sonnenflecken bedeckten Fläche, und zwar überwiegen die heißen, an ultravioletten Strahlen reichen Fackeln besonders etwa 2 bis 3 Jahre vor den Fleckenextremen, während zur Zeit der Fleckenmaxima, zum Teil auch in der Nähe der Fleckenminima die Flecken im Verhältnis zu den Fackeln zahlreicher vertreten sind. Daraus ergibt sich, daß das Großwetter von der Sonne gelenkt wird. Als Ursache für die einfache Schwankung in den Tropen werden die von der Sonne ausgehenden ultrakurzen elektrischen Wellen angenommen.

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Summary It is shown that the weather in large scale in the temperate zone on an average of several sun-spot cycles carries a double variation into effect. At the time of the sun-spot extremes the planetary circulation of the atmosphere is weakened, the monsoonal is strengthened, the subtropical high-pressure belts are weakened, the contrast between winter and summer atmospheric pressure on the Asiatic continent is enlarged. About 1 2/1–2 1/2 years before the spot extremes the planetary circulation is augmented, the subtropical high-pressure belts are strengthened and are shifted toward the poles, the difference between winter and summer atmospheric pressure on the continent is diminished, the tendency to severe winters is less. The difference between the area overcast by the faculae and the area overcast by the sun-spots also shows the same double variation, and it is true that the hot faculae, rich in ultra-violet rays, predominate especially about 2–3 years before the spot extremes, whereas during the time of the spot maxima, also partly in the vicinity of the spot minima, the spots are increased in comparison with the faculae. From this results that the weather in large scale is influenced by the sun. The ultra short electrical waves coming from the sun are supposed to be the cause of the simple variation in the tropics.

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Résumé On constate que, dans la zone tempérée, l'état général du temps pris en moyenne sur plusieurs cycles de taches solaires subit une double variation. A l'époque des extrêmes des taches solaires la circulation planétaire de l'atmosphère est affaiblie, tandis qu'est renforcée la circulation de mousson; les zones subtropicales de haute pression sont affaiblies; le contraste entre la pression atmosphérique d'hiver et d'été sur le continent asiatique est augmenté. Environ 18 mois à 2 ans 1/2 avant les extrêmes des taches, la circulation planétaire est intensifiée; les zones subtropicales de haute pression sont renforcées et déplacées vers les pôles; la différence entre la pression atmosphérique d'hiver et d'été sur le continent est réduite; la tendance des hivers à être rigoureux est amoindrie. La même double variation est indiquée également par la différence entre la surface recouverte par les facules solaires et celle recouverte par les taches solaires: les facules, aux hautes températures et riches en rayons ultra-violets prédominent particulièrement 2 à 3 ans avant les extrêmes des taches, tandis qu'à l'époque des maxima des taches et, dans une certaine mesure, au voisinage des minima, les taches sont plus nombreuses relativement aux facules. Il résulte de tout cela que les variations de la situation générale du temps sont dirigées par le soleil. —On suppose que les ondes électriques ultra-courtes émises par le soleil sont la cause de la variation simple dans la région tropicale.

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Mit 3 Textabbildungen.     

Luftdruckschwankungen und Wetterfühligkeit

Zusammenfassung Die in einer vorangegangenen Arbeit des Verf. zusammengestellten Kenntnisse über atmosphärische Druckschwankungen werden, nach speziellen Ergänzungen, auf ihre Konsequenzen für die Druckschwankungstheorie der Wetterfühligkeit untersucht. Vom Standpunkt, der das Ohr als Rezeptor dieser Schwankungen betrachtet, aus ergibt sich die entscheidende Bedeutung des an die untere Frequenzgrenze der Schalleindrücke anschließenden Frequenzgebietes, das als Subschallgebiet bezeichnet werden soll. Da bei den atmosphärischen Erscheinungen in diesem Gebiet die Windeffekte dominieren, scheint eine Erklärung der Wetterfühligkeit aus Luftdruckschwankungen kaum mehr möglich. Die Kenntnisse auf dem Subschallgebiet sind jedoch noch nicht so lückenlos, daß diese Erklärungsmöglichkeit mit voller Sicherheit ausgeschlossen werden dürfte.

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Summary A survey of the knowledge on oscillations of atmospheric pressure, previously given by the author, is analysed in order to find consequences for a theory explaining meteoropathological effects by these oscillations. For this purpose the survey is completed in special directions. Assuming that the ear acts as receiver of these oscillations the range of subacoustic frequences lying close to the inferior limit of the acoustic region proves to be decisive for the theory mentioned. In this range the pressure changes of wind are dominant, so that an explanation of meteoropathological effects by oscillations of atmospheric pressure hardly seems to be possible. However the knowledge of subacoustic frequences is not so complete as to allow already a total exclusion of this explanation.

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Résumé Les faits relatifs aux variations de pression atmosphérique exposés par l'auteur dans une précédente étude et complétés ici sont examinés du point de vue de la théorie qui veut voir dans les variations de pression l'origine de la sensibilité physiologique à l'égard du temps météorologique. S'il est vrai que l'oreille constitue l'organe sensible à ces variations, l'importance du domaine des fréquences dites infrasonores qui prolonge celui des basses fréquences audibles apparaît nettement; ce domaine pourra être nommé «région subacoustique». Puisque ce domaine est celui qui correspond essentiellement aux effets du vent, il ne paraît plus guère possible d'expliquer la sensibilité physiologique à l'égard du temps par des variations de pression. La région subacoustique n'est cependant pas encore assez bien connue pour que l'on puisse à coup sûr écarter cette possibilité d'explication.

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Mit 1 Textabbildung.     

Radarechos und Isobarenkrümmung

Zusammenfassung An Hand der seit Juni 1958 vom Berliner Institut für Meteorologie und Geophysik täglich veröffentlichten Radarbeobachtungen in der 12 Uhr GMT-Bodenwetterkarte wird der Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Radarechos und der Isobarenkrümmung untersucht. Als Ergänzung wird noch die 500 mb-Karte vom gleichen Termin in Betracht gezogen.

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Summary The daily radar observations published in the 1200 GMT surface weather map of the Berlin Institute of Meteorology and Geophysics since June, 1958, are used to investigate the relationship between radar echoes and the curvature of isobars. The corresponding 500 mb charts are used as supplementary information.

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Résumé Utilisant les observations de radar publiées quotidiennement sur la carte du temps de 12 h. T. U. depuis le mois de mai 1958 par l'Institut de Météorologie et de Géophysique de Berlin, l'auteur étudie la relation entre l'apparition d'échos de radar et la courbure des isobares. La carte du niveau de 500 mb de la même heure est aussi mise à contribution.

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Mit 1 Textabbildung     

Hilfsdiagramme für dent-Test

Zusammenfassung Es werden Diagramme für dent-Test gegeben, aus denen man bei Kenntnis vonf, d undS allein entscheiden kann, ob die Stichprobe einent-Wert ergäbe, der größer alst ist, oder nicht.

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Summary Graphs are given for thet-test, by means of which one can decide whether the smaple would give a value oft large thant or not, only from the knowledge off, d andS.

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Résumé L'auteur présente, pour le test t, des diagrammes qui permettent de dire si la valeur det dépasse celle det ou non, à la seule connaissance def, d etS.

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Mit 5 Textabbildungen     

Renhold Süring †

Ohne Zusammenfassung     

Die Temperaturabhängigkeit der Wasserführung schmelzwassergenährter Flüsse

Zusammenfassung Über dem Patagonischen Eisgebiet fällt jährlich ein Niederschlag von 7000 bis 8000 mm, fast ausschließlich in fester Form. Dazu kommen noch Nebelfrostablagerungen und an der Ostseite des Hauptkammes der Kordilleren eine sehr erhebliche Schneeverdriftung. Das Wasser der Flüsse Rios Leona und Santa Cruz stammt nahezu in seiner Gesamtheit aus dieser Gletschermasse und ist daher temperaturabhängig. Da die nahe der Wasserscheide herrschenden Lufttemperaturen unbekannt sind, wurden aus den Beobachtungen dreier am Ostfuße der Kordilleren gelegenen Stationen Monatsgebietsmittel der Temperatur berechnet. Ihrem Jahresgang folgt mit einer zweimonatigen Verzögerung ein ähnlicher Jahresgang des Abflusses. Ihre Beziehung zueinander wird beim Rio Leona durch einen Korrelationskoeffizienten 0,942 und beim Rio Santa Cruz sogar durch einen Korrelationskoeffizienten 0,978 charakterisiert. Demnach kann aus der Abweichung des jeweiligen beobachteten Monatsmittels der Temperatur vom Normalwert der zwei Monate später erfolgende Wasserablauf mit befriedigender Wahrscheinlichkeit vorhergesagt werden.

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Summary Over the ice-covered region of Patagonia a precipitation of 7000 to 8000 mm a year occurs, nearly the whole of it in solid form. This amount of water is further increased by the deposition of suspended and supercooled water droplets of the low clouds and, to the East of the watershed, by the enormous quantity of snow transported by the wind. The water of the rivers Leona and Santa Cruz originates almost totally in that bulk of glaciers and, therefore, their stream-flow depends on the temperature. We do not know the air temperatures in the region of the main divide, hence we had to construct an average of the zonal monthly temperatures based on the observations of three stations located to the East of the Cordillera. The annual variation of this temperature average was contrasted with that of the stream-flow of the two rivers, allowing for a delay of the latter of two months. The correlation coefficient between the two series is 0.942 with respect to the river Leona and 0.978 with respect to the river Santa Cruz. Consequently, the approximate stream-flow two months later can be forecast from the difference between the mean temperature of a certain month and its normal temperature.

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Resumen Debido a las condiciones geográficas, que brevemente se exponen, se produce sobre el Hielo Patagónico una precipitación de 7000 á 8000 mm anuales de agua, casi enteramente en forma sólida. A ella se sume otra cantidad considerable, en parte por deposición de agua contenida en las nubes bajas en estado de suspensión y sobrefusión; en parte, al Este de la divisoria, debido al transporte de la nieve por el viento. El agua del sistema fluvial de los Ríos Leona y Santa Cruz proviene casi en su totalidad de esta mole glacial y por lo tanto, su caudal depende de la temperatura. Ya que desconocemos las temperaturas del aire reinantes en la región de la divisoria principal, se calculó un promedio mensual de la zona sobre la base de las observaciones de tres estaciones situadas al pié oriental de la Cordillera. Su marcha anual se contrastó con la del caudal de los ríos, admitiendo que este último lleva un retraso de dos meses. Se halló para las dos series una correlación de 0,942 con respecto al Río Leona y de hasta 0,978 con referencia al Río Santa Cruz. En consecuencia, contrastando la diferencia de la temperatura media de un cierto mes con la normal, se puede pronosticar en forma aproximada los caudales de los dos ríos que se producirán dos meses más tarde. Las observaciones disponibles indicaron que la probabilidad de acierto de la predicción era de 72,8% y 76,8% respectivamente.

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Résumé 7000 à 8000 mm de précipitations tombent chaque année sur les territoires gelés de la Patagonie; il s'agit presque exclusivement de précipitations solides. On constate en plus des dépôts de givre et des quantités très importantes de neige, transportées par le vent sur le versant oriental de la Cordillère. L'eau du Rio Leona et du Rio Santa Cruz provient dans sa presque totalité de ces masses de glace et dépend, par conséquent, de la température. Comme on ignore la température qui règne au voisinage de la ligne de partage des eaux, on a calculé des moyennes mensuelles de la température valables pour des régions entières. Pour ce faire, on est parti d'observations effectuées en trois points situés au pied est de la Cordillère. L'évolution annuelle du débit suit celle de la température avec un retard de deux mois. Le coefficient de corrélation des deux séries ainsi obtenues est de 0,942 pour le Rio Leona, voire de 0,978 pour le Rio Santa Cruz. Il est ainsi possible de déterminer deux mois à l'avance et de manière satisfaisante les quantités d'eau qui s'écouleront par les dites rivières en considérant les écarts de la température par rapport à la normale.

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Mit 1 Textabbildung     

Grundzüge der allgemeinen atmosphärischen Zirkulation auf der Südhalbkugel

Zusammenfassung Nach vergleichenden Untersuchungen der bei der “Schwabenland”-Expedition 1938/39 verwendeten Radiosondentypen wird die — vom Strahlungseinflu? befreite — mittlere Temperaturverteilung auf einem Schnitt durch die freie Atmosph?re der Südhalbkugel im Sommer bis 20 km H?he für 10°-Breitenzonen berechnet und mit allen vorliegenden Mittelwerten anderer Stationen verglichen. Eine ?hnliche Zusammenstellung für den Winter liefert wenigstens unterhalb 5 km einigerma?en vergleichbare Resultate. Für die relative und die spezifische Feuchtigkeit in der Troposph?re (bis 8 km) werden gleichfalls schematische Meridionalschnitte abgeleitet. Aus der Verteilung der (virtuellen) Temperatur werden die Topographien der Hauptisobarenfl?chen bis zur 17 mb-Fl?che berechnet und hieraus ein Meridionalschnitt der Zonalkomponente des H?henwindes für den Südsommer bis 30 km H?he abgeleitet. Hierbei ergab sich eine Berichtigung der vertikalen Temperaturverteilung über der ?quatorialregion und ihre Erg?nzung bis 26 km, sowie eineeinwandfreier Zusammehang zwischen Temperatur und Windrichtung. Auch für den Südwinter werden angen?herte Mittelwerte der Zonalkomponente berechnet und mit den entsprechenden Werten der Nordhalbkugel verglichen. Abschlie?ende Betrachtungen befassen sich mit den geringfügigen zonalen Unterschieden auf der Südhalbkugel, mit dem Vergleich zwischen. Arktis und Antarktis, welch letztere im Sommer wie im Winter um 5 bis 12° k?lter ist als die Arktis, sowie mit den jahreszeitlichen Unterschieden in der Zirkulation der Hochstratosph?re und ihren Ursachen.

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Summary After discussion of the different types of radiosondes during the German Antarctic Expedition in 1938/39, the mean distribution of temperature — corrected for radiation — will be given in a cross-section of the free atmosphere up to a level of 20 kms., over the Southern Hemisphere, and will be compared with all available mean values of other aerological stations in the Southern Hemisphere. A similar collection of winter temperature data, at least below the 5 km. level, also shows comparable results. Merdional cross-sections are derived for the relative and specific humidity below 8 kms. From the distribution of virtual temperature are computed the heights of the standard isobaric surfaces up to 17 mbs, of which is derived a meridional cross-section up to 30 kms. of the zonal component of upper winds for the summer in the Southern Hemisphere. Hereof follows a correction of the vertical distribution of temperature over the equatorial belt and its extrapolation up to 26 kms. as well as an indisputable relationship between temperature and wind direction. Similarly, there are computed for the southern winter approximate mean values of the zonal component, and are compared with the appropriate data for the Northern Hemisphere. Concluding investigations deal with minor zonal differences in the Southern Hemisphere, with a comparison of the Arctic and the Antarctic — which in summer and winter is 5–12° colder than the Arctic — and with seasonal variations in the circulation system of the upper stratosphere, and their causes.

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Résumé Après avoir comparé les types de radio-sondes employées lors de l'expédition du “Schwabenland” en 1938/39, l'auteur a établi la distribution moyenne de la température de l'atmosphère libre (débarrassée de l'influence du rayonnement) le long d'un profil méridien de l'hémisphère austral, en été jusqu'à 20 km. de hauteur, et pour des zones de 10° de latitude; il compare ces valeurs à toutes celles dont on dispose dans d'autres stations aérologiques. Un profil analogue se rapporte à l'hiver et fournit des résultats à peu près comparables, au moins jusqu'à 5 km. Le même procédé est appliqué à l'humidité relative et spécifique de la troposphère (jusqu'à 8 km). La distribution de la température virtuelle permet le calcul de la topographie des principales surfaces isobares jusqu'à celle de 17 mb., ce qui conduit à une coupe méridienne des composantes zonales du vent pendant l'été austral jusqu'à une hauteur de 30 km. Ce matériel a permis de donner une meilleure distribution verticale de la température au-dessus des régions équatoriales et de la compléter jusqu'à 26 km.; on a en outre établi une correspondance parfaite entre la température et la direction du vent. On a de plus calculé les mêmes valuers moyennes approximatives des composantes zonales pour l'hiver austral et on les a comparées à celles de l'hémisphère boréal. Quelques considérations finales se rapportent à certaines divergences zonales de l'hémisphère sud, à la comparaison entre l'Arctique et l'Antarctique laquelle est, hiver comme été, plus froide de 5° à 12° que la région boréale, et enfin aux variations saisonnières de la circulation de la haute stratosphère et à leurs causes.

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Mit 12 Textabbildungen.     

Beitrag zur Witterungsklimatologie Südafrikas

Zusammenfassung Es werden die Hauptwitterngstypen des südafrikanishen Hochlandes besprochen und eine tabellarische Übersicht ihrer Häufigkeit für Pretoria sowie verschiedene Häufigkeitsverteilungen für Temperatur und Niederschlag gegeben. Mit Hilfe dreitägig übergreifender Mittel- und Häufigkeitsverteilungen werden der normale jahreszeitliche Witterungsgang und die Hauptsingularitäten für Pretoria besprochen.

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Summary The main weather types of the South African high veld are discussed and a table of their occurence in Prtoria is given. Various frequency tables for temperature and precipitation are presented. Overlapping three day meas for temperature and precipitation for Pretoria form the basis for the discussion of the normal yearly weather variations and the more pronounced singularities.

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Résumé L'auteur examine les différents types de temps du hautplateau sud-africain dont il représente la fréquence à Prétoria par des tableaux synoptiques. Il présente aussi diverses répartitions de fréquence de la température et des précipitations. A l'aide de moyennes glissantes de trois jours de ces deux éléments, il discute la marche saisonnière du temps et les principales singularités à Prétoria.

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Mit 9 Textabbildungen     

Künstliche Geländefärbung als Beispiel für „physikalische Katalyse”

Zusammenfassung Die Erhöhung bzw. Verminderung der Strahlungsabsorption und-reflexion durch farbändernde Oberflächenschichten ist ein physikalisches Analogon zur positiven bzw. negativen Katalyse. Die Konsequenzen einer Farbänderung unter verschiedenen äußeren Bedingungen lassen sich durch Vergleich mit gewissen Grenzfällen charakterisieren.Die Verdunstungsverluste des Feuchtigkeitsgehalts von dunklem Erdboden ließen sich durch Weißbestäubung auf die Hälfte reduzieren. Für die mit abnehmender Schichtdicke zunehmende zusätzliche Heiz- bzw. Kühlleistung pro Farbgewicht gibt es bei gegebener Strahlungsintensität einen materialabhängigen oberen Grenzwert. Die von der färbenden Schicht im Laufe ihrer mittleren Lebensdauer zusätzlich in Wärme verwandelte bzw. daran verhinderte Energie betrug bei unseren Versuchen pro Gewichtsaufwand ein Vielfaches der mit chemischen Umsetzungen verbundenen Energien.

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Summary Increase or decrease of radiation absorption and reflection by change of colour of the superficial layers is considered as a physically analogous case of positive or negative catalysis. The consequences of a colour change under different external conditions can be characterized by comparison with certain boundary cases. Losses of moisture content of dark soil by evaporation could be reduced to the half by covering the surface with white dust. There exists a material dependent upper boundary value of the additional heating or cooling effect per weight unit of colour increasing with decreasing thickness of the layer. With our experiments, the energy additionally transformed into heat or prevented from being transformed into heat by the colouring layer in the course of its life amounted, per unit of weight, to many times the multiple of the energies connected with chemical conversions.

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Résumé L'accroissement et la diminution du pouvoir absorbant et réflexif de couches superficielles changeant de couleur est un phénomène analogue à la catalyse resp. positive et négative. On peut caractériser les conséquences d'un changement de couleur sous différentes conditions extérieures par une comparaison avec certains cas limites.Les pertes d'humidité par évaporation d'un sol sombre ont pu être réduites de moitié par aspersion de poussières blanches. Lorsqu'une couche de couleur diminuant d'épaisseur voit augmenter son pouvoir chauffant ou réfrigérant par unité de poids de couleur, il existe pour une intensité donnée de rayonnement une valeur limite supérieure dépendant de la substance. L'énergie supplémentaire transformée en chaleur, ou celle qui n'a pu l'être, par la couche de couleur au cours de sa vie moyenne s'est élevée dans nos essais à un multiple de celle qui résulte de transformations chimiques, par unité de poids.

     

Der mitführende Einfluß einer Flußoberfläche auf die darüberliegenden Luftschichten

Zusammenfassung An einer Innbrücke wurden mittels Rauchfäden Messungen des von der Flußoberfläche erzeugten Windprofiles angestellt. Es konnte gezeigt werden, daß die Profile dem logarithmischen Ansatz vonPrandtl genügen. Bei annähernder Windstille in höheren Luftschichten verhielt sich die Wasseroberfläche an der Meßstelle wie einerauhe Grenzfläche mit dem konstanten Rauhigkeitsparameterz ₀=1.09 cm. Der Einfluß des strömenden Wassers machte sich dabei bis in ca. 3 m Höhe bemerkbar. Bei stärkeren Talaufwinden (größeren Relativgeschwindigkeiten zwischen Luft und Wasser) nimmt der Rauhigkeitsparameter sprunghaft sehr kleine Werte an (4.3. 10^–6 cm), und es scheinen sich Strömungs-verhältnisse wie überglatten Grenzflächen einzustellen.

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Summary From a bridge on the Inn River measurements of wind profiles produced by the streaming water have been made with the aid of smoke traces. It could be shown that these profiles followPrandtl's logarithmic law. With approximately zero wind speed in the upper levels of the profiles the water surface behaved like a rough boundary surface having a constant roughness parameter ofz ₀=1.09 cm. The influence of the running water could be traced up to a height of about 3 m. With a stronger valley breeze (higher relative velocities between air and water surface) the roughness parameter is decreasing abruptly to very small values (4.3. 10^–6 cm), and conditions as over asmooth surface seem to be established.

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Résumé L'auteur a mesuré le profil de vent produit par la rivière depuis un pont sur l'Inn à l'aide de fumées. Ces profils satisfont à la loi logarithmique dePrandtl. Par temps calme en altitude, la surface de l'eau se comporte comme une surface rugueuse avec un paramètre de rugosité constant et égal à 1.09 cm; l'influence de l'eau courante se fait sentir jusqu'à trois mètres de hauteur environ. Par brise d'aval assez forte, le paramètre devient subitement beaucoup plus petit (4.3. 10^–6 cm), et il semble s'établir des conditions d'écoulement de l'air correspondant à des surfaces de glissement lisses.

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Mit 8 Textabbildungen.     

Über die Vorzüge der Verwendung der „Relativen Bestrahlung” für strahlungsklimatologische Betrachtungen

Zusammenfassung Für die relative Bestrahlung, die als Quotient von gemessener Globalstrahlung und extraterrestrischer Strahlung definiert ist, wird eine Beziehung zumLinkeschen Trübungsfaktor abgeleitet. Diese dient als Grundlage zur Berechnung des Strahlungsklimas der Erde an wolkenlosen und an bewölkten Tagen bei gegebenen Trübungsfaktoren. Die durch unterschiedliche Rückstrahlung, durch den Einfluß von Änderungen des Wasserdampfgehaltes der Atmosphäre und durch Änderungen der Trübung bewirkte Variabilität der berechneten Strahlungswerte wird diskutiert. Die durch diese Änderungen bewirkten Abweichungen der berechneten Strahlungswerte liegen innerhalb von ±10%.

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Summary A relationship is derived betweenLinke's turbidity factor and relative insolation. The latter is defined as the quotient of measured global radiation and extraterrestrial radiation. The relationship is used as a basis for calculating radiation climate on cloudless and cloudy days, and for a given turbidity factor. The variability of the results due to varying reflexion, vapour content of the atmosphere, and turbidity, is discussed. The deviations of calculated values from observed values of radiation caused by these factors lie within ±10%.

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Résumé L'auteur établit une relation entre le rayonnement relatif, c'est à dire le quotient du rayonnement global au rayonnement extra-terrestre, et le facteur de trouble deLinke. Cette relation sert à calculer le climat radiatif de la terre pour les jours sans nuages et pour les jours nuageux à partir du rayonnement relatif et pour des facteurs de trouble donnés. Le rayonnement réfléchi, les variations de la teneur en vapeur d'eau et du trouble atmosphérique conduisent à des différences des valeurs calculées, dont les écarts restent inférieurs à 10% en valeur absolue.

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Mit 3 Textabbildungen     

Windstau und Auftrieb an ozeanischen Küsten

Zusammenfassung Einleitend wird eine kurze Übersicht der Wirkung der Winde beim Zustandekommen der Erscheinungen des Anstaues und Abtriebes von Wassermassen an ozeanischen Küsten gegeben. Insbesondere werden die Ergebnisse vonH. U. Sverdrup undR. H. Fleming besprochen, die sie aus aufeinanderfolgenden ozeanographischen Aufnahmen eines Profils senkrecht zur kalifornischen Küste gewonnen haben. Sie ergeben ein passendes Schema für die Entwicklung eines kalten Küstenwassers aus einem Vorstadium mit warmem Wasser.Das große Beobachtungsmaterial des Marine Life Research Programs, das seit 1949 von der Scripps Institution of Oceanography (University of California) in La Jolla in monatlichen ozeanographischen Aufnahmen des Meeresgebietes vor der nordamerikanischen Westküste gewonnen wird, wird die Kenntnisse des für diese Gebiete wichtigen Kaltwasserauftriebsphänomens wesentlich zu vertiefen gestatten. Eine vorläufige Bearbeitung zweier konträrer Situationen von Anstau und Abtrieb von Wassermassen zeigte, daß die Windstörung aus zwei Teilen besteht: 1. Aus einer Störung der Grundverteilung, der der reguläre kalifornische Strom entspringt und die in einer allgemeinen Schwächung bzw. Verstärkung desselben besteht, und 2. aus einer Wellenstörung senkrecht zur Küste, die von Anstau bzw. Abtrieb der Wassermassen an der Küste ihren Ausgang nimmt.Ein einfaches theoretisches Modell ließ diese Zusammenhänge zahlenmäßig erfassen, und ein Vergleich eines theoretischen Falles mit Zahlenwerten, die ungefähr den Verhältnissen vor der kalifornischen Küste entsprechen, mit den Beobachtungstatsachen ergab gute Übereinstimmung.

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Summary First a brief survey is given of the wind effect on the phenomena of rising and ebbing water masses on the oceanic coasts. Particularly, the results obtained byH. U. Sverdrup andR. H. Fleming from successive oceanographic measurements of a profile perpendicular to the Californian coast are discussed. From them a convenient scheme is concluded for the development of cold coastal water out of a preceding stage of warm water.The great number of observation data of the Marine Life Research Programe obtained ever since 1949 by the Scripps Institution of Oceanography (University of California) at La Jolla from monthly oceanographic measurements of the area off the North American western coast allows a deeper insight into the important phenomenon of upwelling cold water in the area. A preliminary study of two opposite situations of rising and ebbing water masses showed the wind disturbance to consist of two parts: 1. of a disturbance of the ground distribution which generates the regular Californian current, the disturbance consisting in generally weakening or intensifying this current; 2. of a wave disturbance perpendicular to the coast proceeding from the rising, respectively ebbing coastal water masses.These relations could be established quantitatively by a simple theoretical model. A theoretical case with numerical values approximately corresponding to the conditions off the Californian coast showed good agreement with the observed facts.

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Résumé On donne tout d'abord un court aperçu de l'effet du vent sur le flux et le reflux de masses d'eau sur les côtes océaniques. On expose en particulier les résultats obtenus parH. U. Sverdrup etR. H. Fleming à l'aide de profils successifs, normaux à la côte californienne. Ils fournissent un schéma convenable pour la formation d'une masse d'eau côtière froide dérivant d'un stade préalable d'eaux chaudes.Le grand matériel d'observations du Marine Life Research programme obtenu depuis 1949 par la Scripps Institution of Oceanography (University of California, La Jolla) sous forme de relevés océanographiques mensuels du domaine marin de la côte occidentale de l'Amérique du Nord permettra d'approfondir nos connaissances sur le phénomène de l'advection ascensionnelle d'eau froide important en ces régions. Une étude préliminaire de deux situations opposées de flux et de reflux de masses d'eau a montré que l'effet du vent se décompose en: 1^o une perturbation de la répartition de base donnant naissance au courant régulier de Californie et qui consiste à affaiblir ou à renforcer respectivement ce courant; 2^o une perturbation de nature ondulatoire, perpendiculaire à la côte, provenant du flux ou du reflux des masses d'eau le long de la côte.Un modèle théorique simple a permis de soumettre ces relations au calcul, et la comparaison d'un cas théorique dont les dimensions correspondaient approximativement aux conditions régnant devant la côte californienne a fourni un bon accord avec les faits observés.

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Mit 8 Textabbildungen.