Observed energy flux anomalies during MONEX-79 over the Bay of Bengal

Summary The dominant surface energy budget parameters, namely the net radiation fluxes, must be precisely known for an understanding of southwest monsoon behaviour and the early stages of formation of a meteorological system, i.e. trough, low pressure, depression, cyclone etc., and break monsoon conditions over the Bay of Bengal region. The data measured during the MONEX-79 period from July 16–31 are used in order to study the fluctuations of energy fluxes and the net radiation in the month of July over the region. During this period the total energy flux is increasing from South to North with a maximum over the head of the Bay. However, the fluctuation of net radiation is not significant. There is an outstanding increase in the energy flux with anomalies of values 240 W/m².

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Zusammenfassung Für das Verständnis des Südwestmonsuns und für die Entwicklung eines meteorologischen Systems, wie Trog-Tiefdruck-Depression-Zyklone etc., sowie für die Bedingungen des Monsunendes über der Bengalischen Bucht, ist das genaue Wissen um die wichtigen Parameter der Energiebilanz an der Oberfläche, insbesondere der Strahlungsbilanz und der anderen Energieflüsse, unverzichtbar. Die Beobachtungsdaten vom 16.–31. Juli während MONEX-79 werden zum Studium der Energieflußfluktuationen und der Strahlungsbilanz für Juli in diesem Gebiet herangezogen. In dieser Periode nahm die Energieflußsumme nach Norden zu, mit einem Maximum über dem nördlichsten Teil der Bucht, während die Fluktuation der Strahlungsbilanz unbedeutend blieb. Trotzdem zeigt sich eine bedeutende Erhöhung des Energieflusses von bis zu 240 W/m².

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With 2 Figures     

Nordostalpine Seehöhenmittel der Niederschlagsmenge (1851–1950)

Zusammenfassung Aus 320 Niederschlagsstationen der Periode 1891 bis 1930 werden für 50 m-Stufen Seehöhenmittel der Niederschlagsmenge für die Monate und für das Jahr abgeleitet und auf die Periode 1851 bis 1950 umgerechnet mitgeteilt. Die klimatische Besonderheit einer sekundären Maispitze in den monatlichen Niederschlagsmengen, die sich in der 100jährigen Wiener Reihe als Häufigkeitsmaximum maximaler Monatswerte, der Niederschlagsmenge zeigt, wird als Besonderheit des pannonischen Klimas erkannt und ihre auffällige Auswirkung in den abgeleiteten Seehöhenmitteln als Effekt örtlicher Mai-Gewitter und Starkregen klargestellt. Vergleiche der Niederschlagskurven verschiedener Bergstationen erläutern die Uneinheitlichkeit des alpinen Niederschlagsregimes als Folge der Funktion der Alpen als mehrfacher Klimascheide und die Notwendigkeit, von einem einheitlichen regionalen Mittelwert für die ganzen Alpen abzusehen. Als Folge dieser Tatsache werden regionale Mittelwerte als Grundlagen für Anomaliendarstellungen des alpinen Niederschlagsregimes abgelehnt und die Gründe hierfür an einem Beispiel erläutert.

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Summary On the basis of measurements at 320 stations of the period 1891–1930 monthly and annual averages of precipitation are calculated for 50 m-intervals of altitude and reduced to the period 1851–1950. The climatic peculiarity of a secondary may-maximum in the monthly amounts of rainfall resulting from the 100 year-series at Vienna as a frequency maximum of the highest monthly values of precipitation was found to be characteristic for the Pannonian climate. Its obvious effect as shown by the averages derived for different altitudes is accounted for by the local may-thunderstorms and downpours. By comparison of the precipitation curves of different mountain stations it becomes clear that there exists no uniform Alpine precipitation regime on account of the Apls functioning as climatic septum. Hence the necessity follows to renounce a uniform regional mean value for the Alps. Therefore, it is not allowed to use regional mean values as a basis for representing the anomalies of the Alpine precipitation regime, what is shown by an example.

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Résumé On évalue des précipitations mensuelles et annuelles moyennes pour les niveaux de 50 en 50 m à partir des mesures de 320 stations de la période 1891–1930, réduite à la période 1851–1950. Le maximum secondaire du mois de mai (ou apparaît dans la série, centenaire de Vienne la fréquence la plus élevée des maxima mensuels) est considéré comme une particularité du climat de la Pannonie; il est dû aux orages locaux de mai et à des averses torrentielles. La comparaison des courbes de précipitations de différentes stations de montagne illustre le caractère hétérogère du régime pluvial alpin, conséquence des particularités géographiques de la grande chaîne comme barrière climatique; elle montre aussi l'impossibilité d'établir une valeur moyenne caractéristique de l'ensemble du domaine alpin. L'auteur renonce de ce fait à faire appel à des moyennes régionales pour l'étude des anomalies du régime pluvial alpin et en donne les motifs par un exemple.

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Mit 2 Textabbildungen.     

Air-earth current observations in various localities

Summary A statistical relation may be expected between the conductivity of the atmosphere near the ground and the air-earth conduction current. Results from 18 stations are examined and with a few exceptions such a relation is found to hold. Following from this result a parameter is determined which, statistically, should vary simultaneously at various stations. At four widely separated stations this parameter, over a period of five years, shows less variation from station to station in the same year, than it does from year to year at the same station.The annual variation of air-earth current over the whole globe is estimated. Its fluctuations generally accord with the thunderstorm theory of the maintenance of the earth's electric charge. A summary of air earth current and conductivity observations at Canberra is appended.

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Zusammenfassung Es ist eine statistische Beziehung, zwischen der atmosphärischen Leitfähigkeit am Boden und dem Vertikalstrom Luft—Erde zu erwarten; an Hand der Beobachtungsergebnisse von achtzehn Stationen kann diese Beziehung mit wenigen Ausnahmen bestätigt werden. Auf Grund davon wird ein Parameter bestimmt, der an verschiedenen Stationen gleich-zeitig variieren sollte. Für vier, weit auseinander liegende Stationen zeigt dieser Parameter während einer fünfjährigen Periode tatsächlich geringere Schwankungen von Station zu Station innerhalb der einzelnen Jahre als für die einzelne Station von Jahr zu Jahr.Der Jahresgang des Vertikalstroms für die ganze Erdkugel wird geschätzt; seine Schwankungen stehen im allgemeinen in Übereinstimmung mit der Gewittertheorie für die Erhaltung der elektrischen Erdladung. Im Anhang wird eine Übersicht über die Beobachtungen der Leitfähigkeit und des Vertikalstroms in Canberra gegeben.

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Résumé Il doit exister une relation statistique entre la conductibilité atmosphérique au voisinage du sol et le courant vertical air-terre; les observations de 18 stations vérifient cette relation, à quelques exceptions près. On détermine un paramètre dont la valeur devrait varier simultanément en des endroits différents. Or pour quatre stations fort éloignées les unes des autres, ce paramètre présente pendant cinq ans des variations plus faibles de station à station au cours de l'année que d'année en année en un même endroit.On essaye d'estimer la marche annuelle du courant vertical pour l'ensemble du globe; ses variations concordent en général avec la théorie des orages concernant la permanence de la charge terrestre. En appendice on donne un aperçu des observations de conductibilité et du courant vertical à Canberra.

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With 2 figures.

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Dedicated to ProfessorH. Benndorf on the occasion of his eightieht birthday.     

Rainfall Variations of Sri Lanka, Part 2: regional gluctuations

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

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

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

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With 4 Figures     

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     

The contribution of months and seasons to fluctuations of the mean annual temperature in eastern Minnesota

Summary The 164-year eastern Minnesota record was analyzed to determine the contribution that each month and season has made to the fluctuations in the annual mean temperature record. The contributions are considered at time scales of years, pentad averages, and decadal averages. Correlation analyses, Cramer tests, and linear trend analyses were used to determine the degreee of influence.The different analysis methods provide a convergence of evidence toward the major conclusion of this investigation: late summer and autumn months and the autumn season have been most influential in determining the fluctuations in the annual mean temperature for pentad and decadal averaging periods.

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Zusammenfassung Die Aufzeichnungen über einen Zeitraum von 164 Jahren aus dem östlichen Minnesota wurden analysiert, um festzustellen, welchen Beitrag jeder Monat und jede Jahreszeit zu den Schwankungen in den Aufzeichnungen über das Temperaturjahresmittel leistet. Die Beiträge werden in Jahreszeiträumen, und zwar im fünfjährigen und zehnjährigen Mittel betrachtet. Zur Bestimmung des Einflußgrades wurden Korrelationsanalysen, Cramertests und lineare Trendanalysen verwendet.Die unterschiedlichen Analysenmethoden liefern Ergebnisse, die auf die wesentliche Schlußfolgerung dieser Untersuchung zusammenlaufen: die Sommer- und Herbstmonate sowie die Jahreszeit Herbst hatten den größten Einfluß auf die Schwankungen im Temperaturjahresmittel für Mittelungsperioden von fünf und zehn Jahren.

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With 2 Figures     

Klimatische Tendenzen und Untersuchungen zur allgemeinen Zirkulation

Zusammenfassung Einige Beobachtungsdaten aus dem Winter 1962/63 werden sowohl in bezug auf neuere als auch auf langfristige klimatische Tendenzen diskutiert. Der Abkühlung der Weltklimate seit etwa 1940 ist bisher praktisch noch nicht viel Beachtung geschenkt worden, obwohl sie die Häufigkeit strengen Winterwetters beeinflußt hat. Dies ist vielleicht teilweise durch die künstliche Erwärmung der Städte zu erklären, die unter starken niedrig liegenden Temperaturinversionen im Winter am wirksamsten ist. Ferner wird über Untersuchungen der Änderungen der allgemeinen atmosphärischen Zirkulation berichtet. Diese zeigen den Mechanismus auf, durch den aufeinanderfolgende langfristige Klimaänderungen zustandegekommen sind: Die Abkühlung in den Jahren von 1300 bis 1600 und die Erwärmung in den Jahren von 1700 bis etwa 1930 werden mit einer Abschwächung beziehungsweise Verstärkung der Zirkulation bzw. mit entsprechenden Änderungen der Wellenlänge der zirkumpolaren Westdrift und einer Durchdringung der höchsten Breiten durch Warmluftzufuhr und Zyklonenzugbahnen in Verbindung gebracht. Eine Umkehr des Trends kann unter Verwendung dieser Zirkulations-Aspekte bereits früher entdeckt werden — schon 30 oder mehr Jahre früher — als durch Untersuchung der Temperaturen in der Arktis und anderswo, der Ausdehnung der Eisbedeckung usw. Es ist wahrscheinlich, daß die Abkühlung und die Zunahme des Eises, die jetzt speziell im europäischen Sektor zu beobachten sind, eine Reaktion darstellen auf die neuere Tendenz zu schwächerer zonaler Zirkulation hin und zu einer Westwärts-Verschiebung des Höhentroges im europäischen Sektor, die eine zunehmende Häufigkeit nördlicher Bodenwinde im Sektor zwischen Grönland und dem Ural begünstigt. Die Eislage in den nördlichen Meeren im Februar 1963 läßt sich nur mit den schlimmsten Jahren des 17. und 18. Jahrhunderts vergleichen.

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Summary Some figures for winter 1962/63 are examined in relation to both recent and long-term climatic trends. The cooling of world climates since about 1940 has not yet received much notice from the practical point of view, though it has affected the frequency of difficult winter weather. The oversight is perhaps partly explained by the increasing artificial warmth of the cities, which is most effective under strong low-level temperature inversions in winter. Studies of changes in the general atmospheric circulation are described. These show the mechanism by which successive long-term changes of climate have been achieved—cooling from 1300 to 1600 and warming from 1700 to about 1930—was associated respectively with weakening and strengthening circulation and corresponding changes of (a) wavelength in the circumpolar westerlies (b) penetration of the highest latitudes by advected warm air and depression tracks. Reversal of trend is detected earlier, already 30 years or more ago, in these aspects of the circulation than when one examines temperatures in the Arctic and elsewhere, extent of ice etc. It seems probable that the cooling and increase of ice now to be observed particularly in the European sector are a response to the recent trend towards weaker zonal circulation and a westward shift of the upper trough in the European sector which favours increased frequency of northerly surface winds in the sector between Greenland and the Urals. The ice situation on the northern seas in February 1963 appears fully comparable only with the worst years of the 17th and 18th centuries.

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Résumé On discute ici quelques observations de l'hiver 1962–1963 à la lumière de tendances climatologiques tant récentes qu'à long terme. Jusqu'ici, on n'a pas accordé beaucoup d'attention au refroidissement des climats de notre globe depuis 1930, bien que ce refroidissement ait influencé déjà le nombre des hivers rigoureux. Ce peu d'attention s'explique peutêtre par le chauffage artificiel des villes, chauffage qui est particulièrement efficace au-dessous de fortes inversions thermiques situées en hiver à basse altitude. On rapporte en outre sur des recherches concernant des changements de la circulation atmosphérique générale. Ces changements montrent le mécanisme par lequel les modifications successives du climat à long terme se sont produites. On met le refroidissement des années 1300 à 1600 en relation avec un ralentissement de la circulation et le réchauffement de 1700 à 1930 avec une accélération de cette circulation. On peut faire le même raprochement pour des modifications similaires de la longueur d'ondes du courant circumpolaire d'ouest et la pénétration des afflux d'air chaud et des trajectoires des cyclones aux latitudes les plus grandes. Une inversion de la tendance du climat peut être reconnue bien à l'avance—30 ans et plus—en utilisant ces nouveaux aspects de la circulation, qu'en utilisant les températures de l'arctique et d'ailleurs, l'extension de la calotte glaciaire, ou d'autres critères. Il est probable que le refroidissement et l'augmentation de la glace, visibles actuellement surtout dans le secteur européen, ne sont qu'une réaction aux nouvelles tendances de ralentissement de la circulation zonale et d'un déplacement vers l'ouest du creux dépressionnaire en altitude du secteur européen, ce qui favorise une fréquence accrue des vents du nord au sol entre le Groenland et l'Oural. La position des glaces dans les mers du nord en février 1963 ne peut être comparée qu'aux pires années des 17ème et 18ème siècles.

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Mit 5 Textabbildungen     

Zur Prognose des Tagesganges der kritischen Frequenzen der ionosphärischen F2-Schicht

Zusammenfassung Eine aus den ionosphärischen Meßdaten einer Station abgeleitete empirische Interpolationsformel für die Tagesgänge der kritischen Frequenz derF2-Schicht wurde unter Berücksichtigung der gemessenen Fleckenrelativzahlen getestet. In vielen Kontrollbeispielen stimmen Messung und Rechnung gut überein, insbesondere gilt das für die Phasenlage der Extrema der Tagesgänge. Nichtübereinstimmungen können teilweise zurückgeführt werden auf die Struktur der empirischen Formel, teilweise auf eine fehlerhafte Vorhersage (Monatsmittelwert) der Relativzahlen, bedingt durch deren häufig beobachtete starke kurzzeitige Schwankungen.

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Summary A simple empirical formula derived from diurnal variations of the ionosphericF2-layer of a station was investigated based on the sun spot cycle. In many examples measurement and calculation correspond. This concerns especially the phases of the diurnal variations of the critical frequency. Differences between measurements and calculation can be caused by the structure of the empirical formula as well as by mistakes in the forecast (monthly mean) of the sun spots due to strong short-term fluctuations of the sun spots.

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Résumé Une simple formule empirique, dérivée des variations diurnes de la couche-F2 ionosphérique d'une station a été comparée avec le cycle des taches solaires. En beaucoup des exemples les valeurs mesurées et les valeurs calculées sont en bon accord. Ce résultat concerne spécialement les phases des variations diurnes de la fréquence critique. Des différences entre la mesure et la calculation peuvent être causées par la structure de la formule empirique ou par des erreurs dans la prévision (moyenne par mois) des taches solaires, à cause des fluctuations fortes et rapides des taches solaires.

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Mit 5 Textabbildungen     

Use of a synoptic classification scheme to define seasons

Summary This paper presents a synoptic surface weather map classification scheme, and uses the categorization technique to meteorologically define seasons. Winter is defined as that period of the year in which a location is most frequently poleward of the polar front, while summer occurs when the site is most commonly equatoward. Fall and Spring are the transition periods when, respectively, increasingly more frequent and less frequent periods of time poleward of the polar front occur.Using 10 years of data, the application of this definition of seasons to the Gulf and Atlantic coasts of the United States is presented. While the frequency of the specific types of major synoptic weather features varied with latitude, the meteorological definitions of season are comparatively invariant with latitude (differing by no more than a month) for this geographic area. Using the meteorological definitions of season, the average winter for this region occurs from late October or early November to late March or early April. Summer is from late May to early June until late August or late September.

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Zusammenfassung Diese Arbeit stellt ein synoptisches Klassifikationsschema nach Bodenwetterkarten vor, das eine Kategorisierungstechnik verwendet, um die Jahreszeiten meteorologisch zu definieren. Der Winter ist als die Periode des Jahres festgelegt, in der ein Ort meist polwärts der Polarfront, während der Sommer jene Periode ist, in der er äquatorwärts der Polarfront liegt. Herbst und Frühjahr sind die Übergangsperioden, in denen zunehmend häufigere bzw. weniger häufige Abschnitte polwärts der Polarfront vorkommen.Die Anwendung dieser Jahreszeitendefinition wird mit Hilfe der Daten aus 10 Jahren für die Atlantik- und Golfküste der Vereinigten Staaten vorgestellt. Während die Häufigkeiten bestimmter Wetterlagen mit der geographischen Breite schwanken, erwies sich diese meteorologische Jahreszeitendefinition demgegenüber als vergleichbar invariant (mit einem maximalen Unterschied von einem Monat) innerhalb des ausgewählten Gebiets. Der so definierte Winter dieser Region beginnt zwischen Ende Oktober und Anfang November und dauert bis Ende März bzw. Anfang April. Sommer ist zwischen Ende Mai/Anfang Juni und Ende August/Ende September.

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With 21 Figures     

Marine climatology of the tropical Americas

Summary Surface circulation and climate in the sea areas surrounding the American Continents are discussed on the basis of ship observations for the period 1911–1970 compiled with a one degree latitude-longitude square spatial resolution. Charts depict sub-synoptic scale features in considerable detail, such as the wintertime intrusions of cold dry air from the Atlantic to the Pacific side of the Mexican-Central American land bridge at topographically favoured locations, manifesting themselves in plumes of high wind speed, anticyclonic vorticity, and low sea surface temperature far into the open Pacific. Double peaks in the rainy season are indicated for the Western Caribbean and the easternmost Pacific off the Central American coast, with the September/October maximum most dominant. Among the more significant large-scale features are the near-equatorial trough of low pressure, a kinematic axis, and zonally oriented bands of maximal cloudiness and precipitation frequency, with a seasonal migration of this ensemble from a most equatorward position in Northern winter farther northward during summer. The near-equatorial kinematic axis has the characteristics of a confluence zone over the Western Atlantic, whereas over the Eastern Pacific it is a discontinuity between the Southwesterly flow from the Southern hemisphere and the Northeast Trades. Most intense development is reached during Northern summer. The surface flow discontinuity is broadly embedded in the baric trough. The bands of maximal convergence, cloudiness and precipitation frequency stay well equatorward of the surface flow discontinuity in the Eastern Pacific throughout the year, whereas over the Western Atlantic they switch to the North of the kinematic axis during Northern winter.

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Maritime Klimatologie des tropischen Amerika

Zusammenfassung Klima und Luftzirkulation über den die amerikanischen Kontinente umgebenden Seegebieten werden aufgrund von in Eingradfeldern für den Zeitraum 1911–1970 ausgewerteten Schiffsbeobachtungen besprochen. Großräumige Karten sowie Diagramme und Tabellen des Jahresganges werden für Bodendruck, Wind, Divergenz, relative Wirbelgröße, Wasseroberflächentemperatur (SST), Bewölkung und Niederschlagshäufigkeit dargeboten. Die Karten geben Einzelheiten im subsynoptischen Bereich wieder, wie etwa die winterlichen Kaltlufteinbrüche von der atlantischen zur pazifischen Seite der mexikanischmittelamerikanischen Landbrücke, die sich an orographisch begünstigten Stellen in Zungen von hoher Windgeschwindigkeit, antizyklonaler Wirbelgröße, und niederer SST bis weit in den offenen Pazifik hinein abzeichnen. Eine doppelgipflige Regenzeit ist für das westliche Karibische Meer und den östlichsten Pazifik längs der mittelamerikanischen Küste angezeigt, wobei das Maximum im September/Oktober bei weitem überwiegt.Zu den bezeichnendsten großräumigen Erscheinungen gehören eine Tiefdruckzone in der Nähe des Äquators, eine kinematische Achse, und zonal angeordnete Bänder von maximaler Bewölkung und Niederschlagshäufigkeit; dieses System ist jahreszeitlichen Verlagerungen von einer äquatornächsten Lage im Nordwinter zu weiter nördlichen Breiten im Nordsommer unterworfen. Die kinematische Achse hat über dem westlichen Atlantik die Eigenheiten einer Konfluenzzone, während sie über dem östlichen Pazifik eine Diskontinuität zwischen der von der Südhemisphäre vordringenden Südwestströmung und dem Nordostpassat darstellt. Eine leichte Doppelwelle im Jahresgang ist nur in der Breitenlage der kinematischen Achse über dem Pazifik zu erkennen. Das System ist im Nordsommer am kräftigsten entwickelt. Die Diskontinuität der Bodenströmung ist in die Tiefdruckzone eingebettet. Die Bänder von maximaler Konvergenz, Bewölkung und Niederschlagshäufigkeit bleiben im östlichen Pazifik ganzjährig erheblich äquatorwärts von der Strömungsdiskontinuität während sie über dem westlichen Atlantik im Nordwinter auf die Nordseite der kinematischen Achse überwechseln. Die für das vorliegende Projekt verfügbare räumliche Auflösung dürfte zum Verständnis der sogenannten Intertropischen Konvergenzzone wesentlich sein.

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With 15 Figures     

Field estimates of alfalfa evapotranspiration by energy balance-resistance modelling

Summary Estimates of mean daily evapotranspiration using the aerodynamic resistance-surface energy balance (ARSEB) model of Monteith were obtained for three periods during 3 September (day of year 246) to 15 November (day 319) 1983 in an alfalfa (Medicago sativa L.) field in central Arizona near Coolidge. These estimates were compared with Penman method estimates, within situ soil water balance (SWB) method estimates, and with long-term soil water depletion-based estimates of evapotranspiration for central Arizona. The SWB method estimates were obtained from soil moisture data collected to 1.5 m depth at 60 field sites, and to 1.8 m depth at 16 of the 60 sites. During relatively wet field conditions in September, daily estimates from the ARSEB method were on average about 19% to 23% lower than estimates from the Penman and SWB methods, respectively. However, for these wetter conditions, soil moisture data were only collected to 1.5 m depth. Thus, the SWB method may have overestimated evapotranspiration because drainage below the crop root zone was not measured. During drier conditions later in the season, ARSEB estimates of daily evapotranspiration were on average about 5% greater than Penman estimates. Also, ARSEB estimates were on the average about 24% to 35% greater than SWB method estimates. Agreement was good between ARSEB method estimates and long-term alfalfa evapotranspiration estimates by Erie et al. (1981) for central Arizona.

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Zusammenfassung Es werden mit Hilfe des ARSEB (Aerodynamisches Widerstands-Energiebilanz-Modell) von Monteith Schätzwerte der mittleren täglichen Evapotranspiration eines Luzernenfeldes für die Periode zwischen 3. September und 15. November 1983 gewonnen. Die Ergebnisse wurden mit denen der Penman-Methode, der Methode der Bodenwasserbilanz (SWB) und der Abschätzung über die langfristige Reduktion des Bodenwassers in Zentralarizona verglichen. Die SWB-Werte wurden aus Bodenfeuchtedaten in 1,5 m Tiefe von 60 Punkten und 1,8 m Tiefe von 16 Punkten berechnet. Während relativ feuchter Bedingungen im September waren die ARSEB-Schätzwerte durchschnittlich etwa 19 bis 23% niedriger als die der Penman- und SWB-Methode. Für feuchte Verhältnisse wurden allerdings nur Daten aus 1,5 m Tiefe gesammelt. Daher mag die SWB-Methode die Evapotranspiration überschätzt haben, weil der Abfluß unter dem Wurzelbereich nicht gemessen wurde. Unter trockeneren Bedingungen waren die ARSEB-Werte etwa 5% höher als die nach Penman. Gegenüber den SWB-Werten lagen die der ARSEB-Methode um etwa 24 bis 35% höher. Die Übereinstimmung zwischen ARSEB-Werten und den Abschätzungen der Luzernenevapotranspiration nach Erie et al. (1981) für Zentralarizona war gut.

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With 1 Figure     

A comparison of cyclone frequencies in the North Atlantic and Mediterranean regions

In a previous comparison of cyclogenetic frequencies in the Mediterranean region and the Atlantic coastal region of North America, it was found that months of maximum frequency in one region coincided with months of minimum frequency in the other region during winters of the period 1929–1939. A possible physical relationship suggested by this result is used to formulate an hypothesis relating cyclone frequencies in both regions. Data from the same ten-year period are used to test this hypothesis. The physical basis for the hypothesis receives partial support, but the hypothesis itself is not supported by the evidence.

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Zusammenfassung In einer früheren Vergleichung der Zyklogenese-Frequenzen im Mittelmeergebiet und an der Atlantikküste Nordamerikas wurde festgestellt, daß in den Wintern der Periode 1929–1939 Monate mit Maximalfrequenz in einem Gebiet identisch waren mit Monaten minimaler Frequenz im andern. Eine denkbare physikalische Beziehung, die durch dieses Ergebnis nahegelegt wird, wird benützt, um eine Hypothese zur Verknüpfung der Zyklonfrequenzen in beiden Gebieten aufzustellen. Die Daten aus derselben zehnjährigen Periode werden zur Prüfung dieser Hypothese benützt; die physikalische Ausgangsüberlegung für die Hypothese wird dadurch teilweise gestützt, doch erhält die Hypothese selbst aus dem Zahlenmaterial keine Beweise.

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Résumé Dans une précédente comparaison de la région méditerranéenne et de la côte atlantique de l'Amérique du Nord, l'auteur avait constaté que pendant les hivers 1929–1939 les mois ayant présenté une fréquence maximum de la cyclogénèse dans l'un des deux domaines avaient correspondu à des mois de fréquence minimum dans l'autre. Il utilise une relation suggérée par ces faits pour établir une hypothèse qui rende compte des liens de fréquence cyclogénétique constatés et que les observations de la même période décennale permettent de contrôler. Les fondements théoriques de cette hypothèse se vérifient partiellement, sans qu'une preuve de véracité puisse être établie.

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With 3 Figures

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This research has been made possible through support and sponsorship extended by the Geophysics Research Directorate of the U. S. Air Force Cambridge Research Center, under contract No. AF19(122)-466.     

Some maps of isanomalies in energy balance climatology

Summary A series of world maps of isanomalies of annual and seasonal global radiation, net radiation, latent heat flux, sensible heat flux, maps of residuals from regression, radiation efficiency, and the Bowen Ratio have been constructed on the data base ofBudyko's Atlas of the Heat Balance of the Earth, 1963. Among the major features observed was the dissimilarity in patterns of isanomalies for the eastern and western sectors of the world's semi-permanent subtropical highs and the great difference between oceanic and continental surfaces.

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Zusammenfassung Auf Grund der Werte vonBudykos Atlas der Wärmebilanz der Erde (1963) wurden eine Anzahl Weltkarten der Isanomalien der jährlichen und der jahreszeitlichen Werte für die Globalstrahlung, die totale Strahlungsbilanz, den latenten und den fühlbaren Wärmefluß sowie Karten für die Abweichungen von der Regressionsgeraden, für den Strahlungsgenuß und für den Bowen-Quotienten konstruiert. Als Hauptergebnisse sind die Unähnlichkeit im Verlauf der Isanomalien zwischen dem östlichen und dem westlichen Sektor der semipermanenten Hochdruckgebiete der Subtropen sowie die großen Unterschiede zwischen ozeanischen und kontinentalen Gebieten zu nennen.

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Résumé En partant des valeurs publiées parBudyko dans son Atlas du bilan thermique de la Terre (1963), on a établi un certain nombre de cartes du globe. Sur celles-ci, on a reporté les isanomalies des valeurs annuelles et saisonières de la radiation globale, du bilan total radiatif, du flux des chaleurs latente et sensible ainsi que l'écart à la droite de régression pour le rayonnement reçu et pour le rapport de Bowen. Le résultat principal en est l'appararition de dissemblances dans le cours des isanomalies entre les secteurs oriental et occidental des anticyclones semipermanents des zones subtropicales ainsi que de différences importantes entre les régions océaniques et continentales.

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With 28 Figures     

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

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

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

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With 7 Figures     

Untersuchungen der Strahlungsbilanz von Wien auf Grund langjähriger Radiosondenmessungen

Zusammenfassung Unter Verwendung der Ergebnisse der Radiosondenmessungen der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik in Wien-Hohe Warte wurde mit Hilfe des Strahlungsdiagrammes vonW. M. Elsasser ein mittlerer Jahresgang der Strahlungsbilanz von Wien für das Jahr 1956 und ein fünfjähriges Mittel für die Periode 1953 bis 1957 berechnet. Ferner wurde die Strahlungsbilanz bei typischen Wetterlagen und Luftmassen im Jahre 1956 untersucht.

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Summary Using radiosonde observations of the Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, Vienna, Hohe Warte, the mean annual variation of radiation balance in 1956, and the 5-year mean for the period 1953 to 1957 were determined by means ofElsasser's radiation chart. The total net radiation for typical weather situations and air masses is investigated.

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Résumé Utilisant les résultats des radiosondages de la Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik à Vienne, l'auteur a établi la marche annuelle moyenne du bilan de rayonnement à Vienne pour 1956 et une moyenne pour la période de 1953 à 1957 à l'aide des diagrammes deW. M. Elsasser. Il a étudié en outre ce même bilan pour des situations météorologiques typiques et des masses d'air particulières en 1956.

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Mit 2 Textabbildungen     

The influence of individual variations in the fieldchanges due to lightning discharges upon the design and performance of lightning flash counters

Summary It is shown that lightning flash counters responding only to the electrostatic component of the change in field are likely to be least subject to error; this implies a preferential selection of very low frequencies. Data and examples indicating the extent of the inaccuracies encountered are given. From statistics, showing rates of flashing and the duration of discharges, it is concluded that counters should have an insensitive period of approximately a second. Some remarks on general design considerations are appended, and a simple circuit for counting discharges to ground is given.

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Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß Blitzzähler, welche nur auf die elektrostatische Komponente der Feldänderungen reagieren, die geringsten Fehlerquellen aufweisen. Diese Methode erfaßt eine bevorzugte Auswahl sehr niedriger Frequenzen. Beobachtungsdaten und Beispiele für das Ausmaß der festgestellten Ungenauigkeiten werden angegeben. Aus der Statistik der Blitzzahlen und der Dauer der Entladungen wird geschlossen, daß die Zähler eine unempfindliche Periode von etwa 1 Sekunde haben sollen. Einige allgemeine Bemerkungen über die Konstruktion sowie ein einfaches Schaltschema für die Zählung von Entladungen gegen die Erde werden beigefügt.

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Résumé On montre que les compteur d'éclairs qui ne réagissent qu'aux variations du champ électrostatique présentent le moins de causes d'erreur. Cette méthode comprend un choix préférentiel des très basses fréquences. On donne des exemples de l'importance des erreurs constatées. On déduit de la statistique du nombre des décharges et de leur durée que les compteurs doivent avoir une période d'insensibilité d'environ une seconde. Suivent quelques remarques générales sur la construction des appareils et sur un schéma simple de montage permettant de dénombrer les coups de foudre.

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With 5 Figures     

Zum Anteil des Faraday-Sohncke-Effekts am Zustandekommen der Gewitterelektrizität

Zusammenfassung Eine Übersicht über die bisher vorgeschlagenen Quellen für die Gewitterelektrizität zeigt, daß diese den Erfordernissen der Wirklichkeit kaum genügen. Daher wird der Versuch gemacht, das Zustandekommen des unteren positiven Raumladungsgebiets im Gewitter auf die Aufladung zurückzuführen, die Hagelkörner während ihres Wachstums aus Wolkentröpfchen im Aufwind durch den Faraday-Sohnckeschen Tropfenzerreißeffekt erfahren. Quantitative Ausrechnung der Ladung eines Hagels und der gesamten Ladungsproduktion einer aktiven Gewitterzelle sowie Abschätzung aller wesentlichen Einflüsse im wirklichen Cumulonimbus führen zu Gesamtleistungen des Effekts, mittels deren gerade eben der Blitzmechanismus eines bescheidenen Gewitters erklärt werden kann. Der Vorgang ist aber in der gewählten Form einstweilen viel zu schwach, um auch für die außerordentlich großen Verlustströme durch Niederschlag und Ionenabwanderung aufkommen zu können.

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Summary A survey of the sources of thunderstorm electricity taken into consideration up to now shows that they are scarcely sufficient when confronted with the requirements of reality. An attempt has been made, therefore, to account for the origin of the lower positive space-charge region in thunderstorms by the fact that hailstones accept an electric charge by the Faraday-Sohncke-effect when growing from cloud droplets in upwind. Quantitative calculation of the charge of a hailstone and of the total production of electricity in an active thunderstorm cell and estimation of all essential influences in a real cumulonimbus lead to a total energy of the effect by which just the lightning mechanism of a modest thunderstorm can be covered. For the present, the process as considered above is much to weak to be made responsible also for the extraordinarily great losses of electricity by precipitation and migration of ions.

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Résumé Les sources de l'électricité orageuse considérées jusqu'ici sont insuffisantes en regard des faits observés. On tente ici de ramener la charge spatiale positive de la partie inférieure du nuage orageux à la charge dont sont le siège les grêlons au cours de leur croissance dans le vent ascendant par suite de l'effet Faraday-Sohncke. le calcul de la charge d'une grêle en formation et de la charge totale d'une cellule orageuse active, ainsi que l'estimation de tous les effets produits au sein du cumulonimbus, conduisent à une valeur correspondant aux décharges d'un modeste orage. Le processus invoqué est toutefois beaucoup trop faible pour tenir compte des pertes considérables dues aux précipitations et au transport d'ions.

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Mit 4 Textabbildungen     

On thermal springs a contribution to the knowledge of their nature

Summary Temperature and discharge of fourteen thermal spring at Badgastein (Hohe Tauern, Austrian Alps) were observed throughout a year.Daily observations were made at four springs. With these an obviously rapid increase in temperature of 1 Cdeg occurred from May 11 to May, 12 1931. Generally, short variations are exceedingly small. Six other springs, observed once a week, showed an increase in temperature of an equal amount. Synchronism of the increase among all the ten springs could be made plausible. The dropping back of temperature on May 23 occurred unequivocally simultaneously with all the ten springs.The curve ofdischarge remained, however, fully undisturbed within the time of the temperature discountinuity.From the synchronism of the disturbance of temperature the conclusion was drawn thatall the ten springs may originate from one and the same source in the interior of the mountains.The main problem that should be cleared up in this study on temperature and discharge is the question how far the spring water is either juvenile or vadose (atmospheric) or mixed of both.An investigation into the variability of temperature and discharge was the first step. The daily observations of four springs offered a convenient material. The absolute variability (A. V.) (Table 5, last line) is extremely small, 0.045 Cdeg, on the average, for the four springs. As a supplement theinterdiurnal variability (I. V.) was calculated. On the average, this is still smaller than the regular average variability. It is 0.026 Cdeg. A comparison of the magnitude of R. V.^* and R. I. V.^* of discharge for December, January and July, August arrived partly at contradictory indications. The differences, however, between the two seasons are of an order of magnitude of only hundredth per cent so that the idea is at hand to think of an effect caused by chance.The further investigation leads to the conclusion that some of the springs are likely of juvenile nature and perhaps sometimes mixed withnon-essential amounts of atmospheric water.Rain water penetrating the clefts has either no influence on the temperature or it must have a cooling effect. The discharge must increase in any case if rain water is penetrating. The number of coolings from day to day must beincreased then in thewarm half-year and just so the number of cases withdischarge increasing from day to day. These effects are examined by means of two methods. In some cases the statistical indications were qualitatively again in favor of the assumption that rain water penetrates in small amounts. The magnitude of the differences is, however, not large enough, and the agreement of the behavior of the single springs not sufficient to exclude the role ofchance. Also this investigation arrived, at the result that one or the other indication speaks for the assumption that occasionally after copious rainfalls insignificant amounts of atmospheric water are mixed with the thermal water.Especially in consideration of the reslts of the first section that some of the springs carryessentially juvenile water one could think of anything but of variations of temperature and discharge in the length of a year.Figures 4a and 4b, however, show examples of such, at least fictive, annual variations. With the one spring, variations of temperature and discharge are parallel to one another; in the other spring the variations are opposite to one another; with a spring, the water of which is mixed of juvenile water with greater amounts of atmospheric water, the opposite type must be expected with minimum of temperature and maximum of discharge in summer. Only one of the fourteen springs (W) fulfils these conditions.The reality of the annual variations is dubious since with most important spring groups the ranges of both elements are very small. A method given by the present author permits estimating the reality of an annual variation so far as only practicallywhole-year sine-waves are considered.The main results is that four springs of the fourteen show areal annual variation of temperature and at the same time of discharge.Only a clue can be given to a possibly correct explanation. Themovement of the poles showstwo andonly two periodical components that cause certain stresses in the crust of the earth. With a probability not too small these stresses contribute to the release of earthquakes and could also influence the mechanism of the springs. The one component has a wave length of 12 months, the other one of 14 months. If it would be possible to discover the second 14-months-variation of temperature and discharge from a new material of a few years the enigma of the annual variation, otherwiseununderstandable, could be solved to a certain degree.In the last section some numerical characteristics of the springs appear. Statistics show that a real annual variation of temperature is found only in springs of a medium temperature and not in the warmest and coolest springs.All of the methods applied here, lead to the conclusion thatsome of the springs at Badgastein carry generally pure juvenile water possibly mixed some-times with negligible amounts of vadose water.

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Zusammenfassung Temperatur und Ergiebigkeit von 14 Thermalquellen in Badgastein (Hohe Tauern, Österreich. Alpen) wurden ein Jahr hindurch beobachtet. Bei vier Quellen erfolgten die Messungen täglich. Bei diesen wurde ein offenbar rascher Anstieg um zirka 1° C vom 11. bis 12. Mai beobachtet, während sonst die kurzen Schwankungen ausnehmend klein sind. Bei sechs weiteren Quellen, bei denen nur einmal in der Woche gemessenAls Hauptresultat wird festgestellt, daß vier Quellenreale Jahresschwankung von Temperatur sowohl als von Ergiebigkeit aufweisen. Zur Erklärung ist daran zu erinnern, daß dieBewegung der Erdpole zwei und nur zwei periodische Komponenten aufweist, die gewisse Spannungen in der Erdkruste erzeugen müssen. Diese tragen z. B. mit nicht unbedeutender Wahrscheinlichkeit zur Auslösung von Erdbeben bei und könnten so auch den Quellmechanismus beeinflussen. Die eine Komponente hat eine Wellenlänge von 12 Monaten, die andere eine von 14 Monaten. Wenn es gelänge, auch diese 14monatige Schwankung von Temperatur und Ergiebigkeit der Quellen in einem mehrjährigen Material festzustellen, wäre wohl das Rätsel der sonst unverständlichen Jahresschwankung gelöst.Im letzten Abschnitt erscheinen einige numerische Charakteristiken der Quellen. Unter anderem ist zu ersehen, daß weder die wärmsten noch die kühlsten Quellen dem besprochenen Jahresgang unterworfen sind, sondern nur solche, die einer mittleren Temperaturgruppe angehören.Alle hier angeführten Untersuchungsmethoden führen zu dem Schlusse, daß dasjuvenile Wasser einiger der Gasteiner Quellen nur mit unwesentlichen Teilen atmosphärischen Wassers vermischt sein kann.

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Résumé On a observé pendant une année la température et le débit de 14 sources thermales à Bad Gastein (Hohe Tauern, Alpes autrichiennes). Pour 4 sources on fit des mesures quotidiennes, pour 6 autres une fois par semaine et pour les 4 dernières une fois en 5 semaines. Une hausse remarquable de température de 1° s'est produite pour toutes les sources au milieu de mai, tandis que le débit restait inchangé. On en conclut que les sources ont une origine commune à l'intérieur de la montagne.Le problème principal est celui de savoir si les eaux de ces sources sont d'origine atmosphérique ou non. A cet effet on a examiné la variabilité de la température qui est en moyenne extrêmement faible, de l'ordre de 0,045°; la variation interdiurne est encore plus petite: 0,026°. En ce qui concerne le débit, la variabilité relative de quatre sources n'atteint pas 0,5%. On est amené à conclure que quelques-unes des sources ne reçoivent pas d'apport d'eau météorique. Si de l'eau de pluie pénètre dans le sous-sol, elle doit ou bien ne pas modifier la température des sources ou alors l'abaisser; elle doit parallèlement accroître le débit. L'étude statistique montre que tout au plus certaines fortes chutes de pluie peuvent se mêler partiellement à l'eau des cources.Ces résultats font douter d'une variation de température et de débit à période annuelle. Quatre sources présentent cependant une variation annuelle des deux grandeurs, faible il est vrai. Il est possible que l'explication puisse en être trouvée un jour dans le déplacement du pôle, capable de provoquer des tensions de la croûte terrestre et qui ne présente que deux périodes de 12 et de 14 mois. Il faut cependant remarquer que les sources les plus chaudes et les plus froides ne présentent pas cette variation annuelle. Les constatations faites pour les sources de Gastein pourraient aussi être valables pour d'autres sources soumises à des conditions géologiques semblables. wurde, trat gleich großer Anstieg ein. Gleichzeitigkeit desselben mit dem der vier täglich beobachteten Quellen konnte plausibel gemacht werden. Bei dem Zurückfallen der Temperatur am 23. Mai unterliegt die Gleichzeitigkeit bei allen 10 Quellen keinem Zweifel. Die Kurve der Ergiebigkeit der 10 Quellen verläuft merkwürdigerweise völlig ungestört. Aus dem Synchronismus der Störung wird geschlossen, daß alle zehn Quellen wahrscheinlich einen gemeinsamen Ursprung im Innern des Gebirges haben.Das Hauptproblem, zu dessen Klärung eine Untersuchung der Temperatur und Ergiebigkeit beitragen soll, liegt in der Frage, wieweit das Quellwasser atmosphärischen (vadosen) oder juvenilen Ursprungs ist. Zu diesem Zwecke wurde eine Untersuchung der Veränderlichkeit der beiden Elemente an Hand der täglichen Beobachtungen an vier Quellen durchgeführt. Die mittlere absolute Veränderlichkeit (Tabelle 5, letzte Zeile) ist ausnehmend klein und beträgt im Mittel der vier Quellen 0,045° C; die interdiurne Veränderlichkeit (I. V.) ist im Mittel noch kleiner als die mittlere Veränderlichkeit und beträgt 0,026°C.Für die Untersuchung derErgiebigkeit wurde dierelative Veränderlichkeit (R. V.) angewendet; sie erreicht im Mittel der vier Quellen nicht 1/2%, die R. I. V. nicht einmal 0,4%.Ein Vergleich der Größen von R. V. und R. I. V. für Dezember (Januar und Juli) August führt zu teilweisem Widerspruch. Die Unterschiede zwischen den beiden Jahreszeiten bewegen sich jedoch nur in hunderstel Prozent. so daß es naheliegt, an eine Zufallswirkung zu denken. Die weitere Untersuchung führt dann zu dem Schluß, daßeinige von den untersuchten Quellen keinen wesentlichen Zusatz von atmosphärischem Wasser erhalten.Wenn Regenwasser die Klüfte durchdringt, hat es entweder keinen Einfluß auf die Temperatur oder es müßte abkühlend wirken. Die Ergiebigkeit muß bei zugesetztem Regenwasser jedenfalls ansteigen. Wenn also Außenwasser eindringt muß die Zahl der Abkühlungen von Tag zu Tag im warmen Halbjahr steigen und ebenso die der zunehmenden Ergiebigkeit. Diese Effekte werden mittels zweier Methoden geprüft. Als Resultat ergab sich wieder, daß die Statistiken in manchen Fällenqualitativ für die Annahme von eindringendem Regenwasser sprechen, daß aber diequantitativen Unterschiede nicht groß genug sind, das Verhalten der einzelnen Quellen nicht einheitlich genug, um das Wirken des Zufalls auszuschließen. Auch diese Untersuchung kommt zum Schluß, daß wohl das eine oder andere Anzeichen dafür spricht, daß gelegentlich größerer Regenfälle kleine Mengen atmosphärischen Wassers dem Quellwasser beigemengt werden.Speziell mit Rücksicht auf die Feststellung, daß die Quellen wesentlich juveniles Wasser aus den Tiefen der Gebirgskette zutage führen, sollte man alles eher als Schwankungen mit Jahresperiode von Temperatur und Ergiebigkeit vermuten. Fig. 4 und 5 zeigen Beispiele solcher, mindestens fiktiver Jahresgänge und auch die extremen Möglichkeiten. Bei der einen Quelle variieren Temperatur und Ergiebigkeit gleichsinnig, bei einer zweiten spiegelbildlich. Bei einer reichlich mit atmosphärischem Wasser gemischten Quelle müßte spiegelbildliches Verhalten auftreten, mit Temperaturminimum und Ergiebigkeitsmaximum im Sommer. Nur eine einzige Quelle (W) erfüllt diese Bedingung. Was die Realität der sich ergebenden Jahresschwankung so fraglich macht, sind die bei den wichtigsten Quellgruppen auftretenden, sehr kleinen Schwankungsweiten. Eine vom Verfasser gegebene Methode erlaubt es, die Realität einer Jahresschwankung abzuschätzen, soweit man es mit einer praktisch ganzjährigen Sinuswelle zu tun hat.

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With 5 Figures     

A study of interacting multi-scale wind systems, Canterbury plains, New Zealand

Summary The wind regime of the Canterbury region, New Zealand, is composed of several interacting multi-scale wind systems all of which show strong diurnal periodicity. The dynamic orographic effect of the Southern Alps on the prevailing westerly flow results in perturbations to the pressure field and localized antitriptic airflow. Superimposed on this larger scale process are thermotopographic effects resulting from both regional and local land-sea thermal contrasts and slope heating. These processes act within an hierarchy of scales to produce a complex wind regime characterized by marked temporal variability, a layered vertical structure and the frequent occurrence of convergence lines and shear zones. The synergistic nature of the forcing mechanisms and the tendency for nocturnal decoupling of the boundary layer due to stability variations makes it difficult to differentiate and label discrete wind components.Attempts to simulate this regime using the Colorado State University mesoscale model showed that the model was unable to adequately resolve both the dynamic orographic effect and the local thermotopographic effect because of their differing scales of influence. These results suggest that a more holistic approach to both empirical and theoretical studies in such environments is required if more accurate wind field forecasting is to be achieved.

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Eine Studie zusammenwirkender Windsysteme verschiedener Größenordnungen, Canterbury Plains, Neuseeland

Zusammenfassung Das Windregime des Gebiets von Canterbury, Neuseeland, setzt sich aus verschiedenen zusammenwirkenden Windsystemen verschiedener Größenordnungen zusammen, die alle einen starken Tagesgang aufweisen. Der dynamisch-orographische Effekt der neuseeländischen Alpen auf die vorherrschende Westströmung führt zu Störungen im Druckfeld und lokalen Luftbewegungen im Lee. Diesem großräumigen Prozeß sind thermisch-topographische Effekte überlagert, die sowohl durch regionale als auch lokale thermische Unterschiede zwischen Land und Meer und die Erwärmung der Hangregion hervorgerufen werden. Die Vorgänge spielen sich in einer Hierarchie von Größenordnungen ab. Sie erzeugen ein kompliziertes Windsystem, das durch hohe zeitliche Variabilität, eine schichtweise thermische Struktur und häufige Konvergenz- und Scherungszonen gekennzeichnet ist. Die synergetische Natur der Antriebe und die Tendenz zum nächtlichen Entkoppeln der planetaren Grenzschicht aufgrund von Stabilitätsschwankungen macht es schwer, die einzelnen Windkomponenten zu trennen und zuzuordnen.Die Versuche, dieses Regime mit Hilfe des Mesoscale-Modells der Colorado State University zu simulieren, zeigten, daß es aufgrund der verschiedenen Größenordnungen des Einflusses nicht geeignet war, gleichzeitig den dynamisch-orographischen und den thermo-topographischen Effekt zu reproduzieren. Diese Ergebnisse legen sowohl für empirische wie für theoretische Untersuchungen einen holistischeren Ansatz nahe, um eine genauere Prognose des Windfeldes zu ermöglichen.

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With 11 Figures     

Review of meteorological aspects on hail defense activities in Austria

Summary Hail defense in Austria is supported by meteorological offices since 1979. Testing the efficiency of these weather modification activities hailpad-networks have been erected 1981/1982 in two target areas (Lower Austria, size 500 sqkm and Styria, size 700 sqkm), with a mean distance of 2 km. All data, i.e. seeding information, hailpad data, crop damage (estimation by the Austrian Hail Insurance) are collected to establish a relation between hail registration and harm on plants. For the period 1981–1987 first results of the target areas are presented. For further investigation on the seeding effect a ten year period with more intensive radar registration will be necessary.

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Zusammenfassung Seit 1979 werden in Österreich bestehende Hagelabwehrorganisationen seitens der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAfMuG) mit betreut. Zur objektiven Registrierung von Hagelschlägen wurden 1981/1982 Hagelmeßnetze mit einem mittleren Stationsabstand von zwei Kilometern errichtet. In Niederösterreich besteht ein Schutzgebiet von 500 km², in der Steiermark von 700 km².Die anfallenden Daten, aus Impfeinsätzen, getroffenen Hagelplatten und Kulturschäden (geschätzt von der Österreichischen Hagelversicherungsanstalt) werden an der ZAfMuG gesammelt. Beziehungen zwischen Hagelregistrierungen und Schäden an Pflanzen werden gezeigt. Auf Grund der Erfahrungen bei den Auswertungen zur Periode 1981–1987 wird zur weiteren Beurteilung des Impfeffektes der Einsatz eigener Radaranlagen in einer Folgeperiode empfohlen.

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With 7 Figures