Analysis of the pressure variations at sea-level

Summary First of all the tendency equation at sea-level is deduced from the equation of continuity and the classical condition of quasi-static equilibrium along the verticals. This equation is then shown to be insufficient for the analysis and forecast of pressure variations. Accordingly, the equation of motion is combine with the tendency equation and the result of this operation is a partial differential equation for the field of pressure at sea-level. The analysis of its coefficients shows that it can be reduced to a partial differential equation for the height-integral of pressure which can also be written as a linear integro-differential equation. The solution of this last equation can be expanded in a series of rotating fields with positive constant angular velocities, the axis of rotation being the earth's polar axis and the spectrum of angular velocities being given by the eigenvalues of a symmetric kernel associated with theGreen's function of the geoid surface. Finally, the solution of the integro-differential equation leads to the determination of the sea-level pressure by the tendency equation.

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Résumé On déduit tout d'abord l'équation des tendances au niveau de la mer de l'équation de continuité et de la condition classique d'équilibre vertical quasi-statique. On montre ensuite que cette équation est insuffisante pour l'analyse et la prévision des variations de pression. En conséquence, on associe l'équation du mouvement à l'équation des tendances et le résultat de cette opération est une équation aux derivées partielles pour le champ de pression au niveau de la mer. L'analyse des coefficients de cette équation montre qu'elle peut être réduite à une équation aux dérivées partielles pour l'intégrale de la pression suivant la verticale, ou encore à une équation intégrodifférentielle linéaire. La solution de cette dernière équation est une série de champs en rotation dont les vitesses angulaires sont constantes et positives, leurs axes de rotation se confondant avec l'axe des pôles et le spectre des vitesses angulaires étant déterminé par les valeurs propres d'un noyau symétrique associé à la fonction deGreen de la surface du géoide. Finalement, la solution de l'équation intégro-différentielle conduit à la détermination de la pression au niveau de la mer par léquation des tendances.

     

Utilisation d'un microdébitmètre à haute résolution pour les mesures de turbulence par avion

Résumé Nous avons décrit dansBardeau et al. (1987), la réalisation, le fonctionnement et les tests d'un microdébitmètre basé sur l'anémométrie à fil chaud. Il a été particulièrement montré que cet appareil était bien adapté aux mesures de pression et pression différentielle avec une grande sensibilité et une très faible constante de temps. Nous présentons ici les applications qui ont été faites de ce capteur aux mesures à haute résolution à bord d'avions instrumentés pour la recherche atmosphérique. L'avion utilisé était spécialement équipé pour les mesures de turbulence et permettait donc l'acquisition d'un grand nombre de paramètres indispensables à l'analyse des données de ce capteur. Dans les applications aéronautiques qui ont été faites, le capteur a surtout été utilisé en tant que variomètre. Les comparaisons avec les mesures standards d'altitude par pression et couplages pression-données inertielles montrent que cet instrument pourrait apporter une contribution intéressante dans le domaine de la mesure à haute fréquence des fluctuations de pression.     

Présentation d'un capteur classeur de particules à lame unique et d'un capteur absolu permettant de l'étalonner

Résumé Dans le capteur monolame à un seul jet proposé ici, l'air est projeté obliquement sur la lame de verre en amont du jet; ce capteur permet ainsi d'obtenir un prélèvement de particules classées suivant leurs dimensions sur une grande surface d'une seule lame. Par ailleurs ce capteur, en plexiglas, permet de surveiller la lame en cours de prélèvement. Les coefficients de captation pour des gouttelettes de différentes dimensions ont été déterminés en comparant les prélèvements obtenus avec le capteur monolame à ceux obtenus avec un capteur à deux jets identiques en série, réalisé afin de permettre un comptage de toutes les gouttelettes déposées sur les parois intérieures. On a de la même façon déterminé les coefficients de captation d'un cascade impactor. Les coefficients du capteur monolame et du cascade impactor sont trouvés assez peu différents, et leurs valeurs restent comprises entre 40 et 86% pour des gouttelettes de 1 à 30 de rayon. Enfin un paragraphe de cette communication indique comment peut être utilisé le capteur monolame lors de prélèvements dans un nuage.

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Summary In the monoslide and monojet impactor here proposed, the air is obliquely projected on the slide, up the jet; thus this impactor gives samples of particles classified according to their sizes on a large surface of only one slide. On another way, this impactor, made of plexiglas, allows the supervision of the slide during the sampling. The different size droplets sampling coefficients have been determined by comparison of samples obtained with an impactor having two identical jets in series, this impactor being realized in order to permit a counting of all the droplets settled in the interior walls. On the same way the sampling coefficients of a cascade impactor have been determined. The monoslide impactor coefficients and these of the cascade impactor have been found nearly identical and their values remain included between 40 and 86% for 1 to 30 radius droplets. Lastly a paragraph of this paper shows how the monoslide impactor can be used when sampling in a cloud.

     

Relations entre la répartition verticale de l'ozone atmosphérique et l'évolution de la situation météorologique en Europe occidentale

Résumé L'analyse des sondages effecturés au cours de quinze mois à partir de la Station Scientifique du Val-Joyeux près de Paris, montre que les couches où la pression partielle d'ozone est maximale ne sont pas celles où la température est maximale. La pression partielle d'ozone de ces couches n'est pas en relation avec la température de la tropopause, mais est conditionnée par la position géographique sur l'Europe du plus proche thalweg.L'épaisseur réduite totale d'ozone est indépendante de la direction du flux à 100mb, mais présente une relation non linéaire avec l'altitude de la deuxieme tropopause.L'existence d'une relation entre l'allure de la courbe de répartition verticale de l'ozone et la situation météorologique au niveau du sol quarte jours après le sondage, est mise en évidence.

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Summary An analysis of the soundings launched at the Val-Joyeux Scientific Station during 15 months shows that the layers containing higher ozone partial pressure are not those of higher absolute temperature. Their ozone pressure has no relation with the temperature of the tropopause but is conditioned by the position of Europe nearest through.The total ozone amounts are independent of the direction of the 100-mb flow but present a non-linear correlation with the second tropopause height.The existence of certain relations between ozone vertical profiles and the meteorological situation at the surface four days after the sounding is pointed out.

     

Die kurzwellige Strahlung von Sonne und Himmel auf einen nach Süden orientierten Würfel

Zusammenfassung In Locarno-Monti am Alpensüdfuss wurde von Juni 1961 bis Dezember 1964 die kurzwellige Strahlung von Sonne und Himmel (Globalstrahlung) auf die Flächen eines nach Süden orientierten Würfels registriert. An Hand dieses Materials konnten mittlere Tages- und Jahresgänge der Globalstrahlung für extreme und mittlere Strahlungsbedingungen gewonnen werden. Der Anteil der Strahlungsenergie, die auf eine senkrechte Fläche fällt, an der gesamten Strahlung auf den Würfel, wird von der Orientierung der Wand und der relativen Sonnenscheindauer beeinflusst. Es wurde die Abhängigkeit des Strahlungsgenusses der verschieden orientierten Wände von der relativen Sonnenscheindauer untersucht. Mit Hilfe dieser Zusammenhänge wurden klimatologische Mittelwerte der Globalstrahlung aus langjährigen Mittelwerten der relativen Sonnenscheindauer in Locarno-Monti abgeleitet. Um auch für Stationen, an denen die Globalstrahlung nur auf die horizontale Fläche gemessen wird, jene auf senkrechte Flächen berechnen zu können, werden die Verhältnisse der Strahlung von Sonne und Himmel auf eine Wand zu der auf die horizontale Fläche angegeben.

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Summary Measurements of the short wave radiation of sund and sky (global radiation) on surfaces of a cube orientated to the south have been carried out at Locarno-Monti (Switzerland) from June 1961 to December 1964. These data were used for deducing the annual and daily variations of the global radiation under extreme and average conditions. The percentage of the radiation energy on a vertical surface on the entire radiation on the cube depends on the orientation of the surface and on the relative duration of sunshine. Further researches involve the dependence of the radiation on vertical walls of different orientation on the duration of sunshine. With the aid of these relations and the climatological means of the relative duration of sunshine at Locarno-Monti average values of the global radiation could be determined. In order to calculate the radiation on vertical surfaces for those stations, for which only measurements of the global radiation on a horizontal surface are available, the relations between the radiation on a wall to that on a horizontal surface must be known.

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Résumé De juin 1961 à décembre 1964, le rayonnement de courtes longueurs d'onde du soleil et du ciel (rayonnement global) a été enregistré à Locarno-Monti, au pied sud des Alpes, au moyen de surfaces réceptrices disposées suivant les faces d'un cube orienté vers le sud. Le matériel de mesure recueilli permet d'établir les variations journalières et saisonnières moyennes du rayonnement global lors de conditions extrêmes et moyennes de rayonnement. Rapportée à l'énergie rayonnante totale interceptée par le cube, la fraction de rayonnement reçue par une certaine face verticale dépend de l'orientation de cette face et de la durée relative d'insolation. On étudie l'influence de cette dernière sur l'éclairement dont jouissent les différentes faces du cube. A l'aide des relations trouvées, on calcule des moyennes climatologiques du rayonnement global à partir de moyennes tirées des longues séries d'enregistrements de la durée relative d'insolation à Locarno-Monti. En donnant encore le rapport des rayonnements du soleil et du ciel reçus respectivement par une surface verticale et par l'horizontale, on rend possible l'évaluation du rayonnement global tombant sur une paroi verticale aux stations où seuls des récepteurs horizontaux sont mis en uvre.

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Riassunto A Locarno-Monti, al piede meridionale delle Alpi, fu registrata dal giugno 1961 al dicembre 1964 la radiazione a onde corte del sole e cielo (radiazione globale) sulle superficie di un cubo orientato verso sud. Partendo da questo materiale poterono essere ricavati gli andamenti medi giornalieri e annuali della radiazione globale per condizioni di radiazione estreme e media. La parte di energia della radiazione, che cade su una superficie verticale, rispetto all'energia totale sul cubo è influenzata dall'orientamento della superficie e dalla durata relative dell'insolazione. È stata studiata la dipendenza tra la radiazione ricevuta dalle superficie diversamente orientate e la durata relativa dell'insolazione. Con l'ausilio di queste relazioni furono calcolati valori medi climatologici della radiazione globale dai valori medi pluriannuali della durata dell'insolazione a Locarno-Monti. Per poter calcolare anche per le stazioni, per le quali la radiazione globale fu misurata solo su una superficie orizzontale, quella su superficie verticali, vengono comunicati i rapporti tra la radiazione sole e cielo su una superficie verticale e la radiazione sulla superficie orizzontale.

     

Daily variation of geomagnetic activity

Summary Two methods to investigate the daily variation of geomagnetic activity are shortly described, one using the Bartels' Q-Index, the other based on statistical treatment of hourly means. As an example values from the Sodankylä station are used, with comparison to Nurmijärvi and College data. The main results are:In the auroral zone there are two daily maxima of activity, the principal one two or three hours after local magnetic midnight a secondary one in the afternoon. The time of midnight maximum is determined by the magnetic coordinates; in the afternoon maximum the ionospheric ionization, and thus the geographic time, is involved.At the middle latitudes the daily variation is more irregular; whereas in the auroral zone there is but little difference between horizontal and vertical components, at middle latitudes the vertical component shows more resemblance with auroral zone variation.

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Die tägliche Variation der erdmagnetischen Aktivität

Zusammenfassung Zwei verschiedene Methoden die tägliche Variation der geomagnetischen Aktivität zu untersuchen werden kurz beschrieben. Eine gründet sich auf den Bartels'schen Q-Index, die andere auf statistische Behandlung der stündlichen Mittelwerte. Als Beispiel werden Resultate von Sodankylä gegeben, verglichen mit denen von Nurmijärvi und College. Die Hauptresultate sind:In der Nordlichtzone gibt es zwei tägliche Maxima: Hauptmaximum zwei oder drei Stunden nach der lokalen magnetischen Mitternacht, das zweite am Nachmittag. Der Zeitpunkt des Nachtmaximums folgt dem magnetischen Koordinatensystem; am Nachmittag spielt die ionosphärische Ionosation, und dadruch die Ortszeit, eine Rolle.In den mittleren Breiten ist die tägliche Variation unregelmäßiger. Während z. B. in der Nordlichtzone die horizontale und vertikale Komponente ziemlich gleichen Gang zeigen, ähnelt der Gang der Vertikalkomponente in mittleren Breiten mehr dem in der Nordlichtzone.

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Variation diurne de l'activité géomagnétique

Résumé Cette publication décrit brièvement deux méthodes d'investigation de la variation diurne de l'activité géomagnétique. La première utilise l'indice Q de Bartels, la seconde est basée sur le traitement statistique des moyennes horaires. Des valeurs provenant de la station de Sodankylä sont utilisées à titre d'exemple, ainsi que des comparaisons avec les données de Nurmijärvi et du Collège. Les principaux résultats se présentent ainsi:Dans la zone aurorale, on observe deux maxima d'activité quotidiens, le plus important deux ou trois heures après le minuit magnétique local et le second dans l'après-midi. L'instant du maximum de minuit est déterminé par les coordonnées magnétiques; l'ionisation ionosphérique, par conséquent le temps géographique, intervient dans le maximum de l'aprés-midi.La variation diurne est plus irrégulière aux latitudes moyennes; tandis que dans la zone aurorale il n'y a que peu de différence entre les composantes horizontale et verticale, dans les latitudes moyennes, la composante verticale semble mieux correlée aux variations de la zone aurorale.

     

Die Beziehung zwischen Wind und Oberflächenströmung auf Grund von Triftkartenuntersuchungen

Zusammenfassung Es wurden mehrere Tausend Trifkarten ausgeworfen. Ihr Weg vom Auswurfort zum Fundort wurde mit Hilfe einer elektronischen Rechenanlage durch Modellrechnungen verfolgt, bei denen das Windfeld über der Nordsee vorgegeben war. Die Rechnung wurde so variiert, daß tatsächliche und rechnerische Fundorte der Karten möglichst gut übereinstimmten. (Abb. 3.). Hiernach treiben die Triftkarten in Windrichtung mit 4,2 v. H. der Windgeschwindigkeit. Das nur aus dem Wind gewonnene Bild des Triftweges läßt sich verbessern, wenn zusätzlich Oberflächenströmungen angenommen werden. Durch rechnerische Experimente wurde ein zu diesem Windfaktor passendes Stromfeld für die Nordsee ermittelt (Abb. 15).

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Relation between wind and surface current derived from drift card investigations

Summary Several thousands of drift cards were released. Their route from the place of release to the place of retrieval was traced on an electronic computer by means of model computations where the wind field over the North Sea was preset. The computation was varied so to achieve the best possible agreement of actual and computational places of retrieval (Fig. 3). According to this, the cards are drifting in wind direction at 4.2 per cent of the wind velocity. The drift route exclusively derived from the wind can be improved by assuming, in addition, surface currents. Computational experiments delivered a current distribution in the North Sea corresponding to this wind factor (Fig. 15).

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Les relations entre vent et courant superficiel déduites des études par cartes-flotteurs

Résumé Plusieurs milliers de cartes-flotteurs ayant été lancées, leur trajet du point de lancement au point de recupération a été établi à l'aide d'une calculatrice électronique avec un programme de calcul dans lequel était introduit le champ des vents en mer du Nord. Le calcul était si détaillé que le meilleur accord possible a été trouvé entre les lieux réels et calculés de découverte des cartes (fig. 3). On constate que les cartes sont poussées dans la direction du vent avec une vitesse égale à 4,2% de celle du vent. La représentation obtenue pour les trajets de dérive à partir du vent seul peut être amélioré si on considère en plus les courants superficiels. La représentation calculée montre pour la mer du Nord un champ de courant en accord avec ce facteur de vent (fig. 15).

     

Die Oberflächenströme in der Deutschen Bucht

Zusammenfassung Die Arbeit gibt in 32 Karten eine Darstellung der Oberflächenströme. Die Karten 2–13 wurden nach der von H. Neumann [1960] veröffentlichten Arbeit gewonnen. Sie zeigen z. B. westlich Sylt sehr frühe, im Bereich der Elbmündung ungleichmäßige Eintrittszeiten (Karten 2–5), für die Richtungen des stärksten Stromes einen Bereich von 100° (Karten 6 und 7), im Bereich von Sylt kreisförmige, in der südlichen Deutschen Bucht alternierende Ströme (Karten 8 und 9) und Isolinien für die Geschwindigkeiten des stärksten Flut- und Ebbstromes, bezogen auf den Spring- und Nipptidenhub von Helgoland (Karten 10 bis 13). Auf den Karten 14 und 15 ist die Änderung der Höchstgeschwindigkeit bei einer Änderung des Tidenhubs von Helgoland um 1 m dargestellt. Besonders interessant sind die Karten 16 und 17, die für die Höchstgeschwindigkeit des Flut- und Ebbstroms das Verhältnis der Zunahmedauer zur Abnahmedauer des Stromes zeigen. Mit Annäherung an die flachen Gewässer wird z. B. die Zunahmedauer des Flutstromes im südöstlichen Teil der Deutschen Bucht nur halb so groß wie die Abnahmedauer, d. h. der Anstieg des Flutstroms ist im zeitlichen Verlauf wesentlich steiler als die Abnahme. Westlich Sylt und Amrum dauert dagegen die Zunahme des Flutstroms länger als die Abnahme (Drehströme). Karte 18 weist in Gebieten von auffällig langer Dauer des Ebbstroms auf Einflüsse von Restströmen hin. Auch auf den Karten 19 und 20 ist der Einfluß des abfließenden Elbwassers bei dem Verhältnis des stärksten Flutstromes zum stärksten Ebbstrom deutlich zu erkennen. Die letzten 13 Karten stellen Richtung und Geschwindigkeit des Stromes im stündlichen Abstand von 6 Stunden vor bis 6 Stunden nach dem Hochwasser von Helgoland für die Springzeit und die Nippzeit dar.

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Surface currents in the German Bight

Summary On 32 maps a representation is given of the surface currents in the German Bight. The maps nos. 2 to 13 are based on the paper by H. Neumann [1960]. They show, for example, that in the west of Sylt the times of maximum velocity occur much earlier than elsewhere while in the area of the Elbe estuary considerable inequalities may be observed (maps 2 to 5). The difference in the directions of the maximum tidal streams amounts to 100°, as is shown on the maps 6 and 7. On maps 8 and 9 circular currents in the Sylt area and alternating currents in the southern part of the German Bight are represented. On the maps 10 to 13, lines of equal velocity are plotted showing the velocities of the strongest flood- and ebb streams referred to spring- and neap ranges around the isle of Heligoland. On the maps 14 and 15 the change of maximum velocity caused by the change of the tidal range by 1 m around Heligoland is represented. The maps 16 and 17 are of particular interest; they show the ratio of the duration of increase to the duration of decrease of the tidal stream with regard to the maximum velocity of the flood-and ebb streams. On approaching the shallow water region it is observed that the duration of the increase of the flood stream in the south-eastern part of the German Bight is only half as long as the duration of its decrease, viz. the increase of the flood stream is considerably steeper in the lapse of time than is its decrease. In the west of the isles of Sylt and Amrum the increase of the flood stream takes a longer time than its decrease (rotary tidal streams). Map 18 points to the presence of residual currents in areas with ebb streams of conspiciously long duration of decrease. Also on maps 19 and 20, the effect of the downstream flow of the Elbe river on the ratio of the strongest flood stream to the strongest ebb stream is clearly to be seen. The last 13 maps give a representation of the direction and the velocity of the tidal stream in hourly intervalls from 6 hours before to 6 hours after high water at the Isle of Heligoland at the time of springs and neaps.

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Courants de surface dans la baie Allemande

Résumé Les courants de surface dans la baie allemande sont représentés sur 32 cartes. Les cartes 2 à 13 sont basées sur le travail de H. Neumann [1960]. Elles montrent que par exemple à l'ouest de Sylt les heures de l'entrée de la vitesse maximum se présentent plus tôt qu' à d'autres endroits tandis que dans la région de l'estuaire de l'Elbe on observe de sensibles inégalités (v. cartes 2 à 5). La différence de la direction du plus fort courant de marée s'élève à 100° (v. cartes 6 et 7). Sur les cartes 8 et 9 on a représenté les courants circulaires de la région de Sylt ainsi que les courants alternants de la partie sud de la baie Allemande. Les cartes 10 à 13 montrent des lignes d'égale vitesse du plus fort flot et du plus fort jusant; ces lignes se réfèrent aux amplitudes en vive eau et en morte eau auprès d'Helgoland. Les cartes 14 et 15 traitent la variation de la vitesse maximale due à la variation de l'amplitude par un mètre autour d'Helgoland. Les cartes 16 et 17 sont particulièrement intéressantes; elles représentent la durée de l'accroissement en raison de la durée de la diminution des courants de marée pour les vitesses maximales du flot et du jusant. Au voisinage des petits fonds on observe que la durée de l'accroissement du flot dans la partie sud-ouest de la baie Allemande est de la moitié si longue que la durée de sa diminution, c. a. d. l'accroissement du flot est beaucoup plus raide au cours du temps que sa diminution. A l'ouest de Sylt et d'Amrum, cependant, l'accroissement du flot dure plus longtemps que sa diminution (courants giratoirs de marée). La carte 18 annonce l'influence des courants résiduels dans les régions où la diminution des jusants s'étend sur un espace extraordinairement long de temps. Sur les cartes 19 et 20 on voit clairement l'effet que le courant d'aval de l'Elbe a sur le rapport du plus fort flot au plus fort jusant. Les dernières 13 cartes représentent la direction et la vitesse des courants de marée enregistrés d'heure en heure à partir de six heures avant jusqu'à 6 heures après la pleine mer auprès d'Helgoland à l'heure de la vive et de la morte eau.

     

On the hemispheric correlations of vertical and meridional wind components

Summary Using the values of vertical velocities computed byJensen (1960) and the values of the meridional component of the wind for the months of January and April 1958, the covariances of both quantities were evaluated at different levels at various latitudes. These covariances are tabulated and the terms associated with transient eddies are compared to the standing eddy terms, the relative magnitudes of both contributions being finally investigated.

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Résumé En employant les valeurs du mouvement vertical calculées parJensen (1960) et les valeurs des composantes méridionales des vents pour les mois de Janvier et Avril 1958, les covariances des deux quantités ont été evaluées aux différents niveaux dans différentes latitudes. Ces covariances sont tabulées et les valeurs associées aux perturbations transientes et stationnaires sont comparées afin de donner un aperçu sur l'importance relative des deux procès.

     

Über die echographische Aufzeichnung des Verhaltens von Meeresfischen während der Sonnenfinsternis vom 30. Juni 1954

Summary Echo records from the Atlantic west of the Faroe Islands are presented which, for the first time, give evidence of the influence exerted by day on the vertical movement of pelagic fishes by a considerable reduction of luminous intensity (solar eclipse). This phenomenon corresponds with the fact well known since some years from investigations in the North Sea which prove that by night pelagic fishes move in a vertical direction according to the variation in luminous intensity.

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Sur des enregistrements ultra-sonores caractérisant le comportement des poissons pélagiques pendant l'éclipsé de soleil au 30 juin 1954

Résumé On présente des enregistrements ultra-sonores faits en océan Atlantique à l'ouest de l'archipel de Færoé. Ces enregistrements font, pour la première fois, preuve de l'influence exercée de jour sur le mouvement vertical des poissons pélagiques par une réduction sensible de l'intensité lumineuse (éclipse de soleil). Ce phénomène correspond avec le fait bien connu depuis quelques ans par des recherches dans la mer du Nord. Suivant ces recherches, les poissons pélagiques se meuvent nuitamment dans la direction verticale suivant la variation de l'intensité lumineuse.

     

Le condizioni del gelo al margine meridionale delle Alpi

Summary On the strength of observations covering 50 years, carried out by four meteorological stations on the South side of the Alps, the following points were investigated: Number of days of frost, beginning and end of the frost, duration of the danger of frost or of the time free of frost, number of the days of ice, absolute minimums of temperatures in the month of frost, monthly and yearly sums of the degrees of cold. Two stations also ascertained the duration of the periods of frost and the frequency of determined minimum temperatures. A comparison with two stations on the North base of the Alps clearly shows up the special condition prevailing South of the Alps.

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Zusammenfassung An Hand fünfzigjähriger Beobachtungen von vier meteorologischen Stationen südlich der Alpen wurde folgendes untersucht: Anzahl der Frosttage, Beginn und Ende des Frostes, Dauer der Frostgefahr, bezw. der frostfreien Zeit, Anzahl der Eistage, absolute Minima der Temperaturen in den Frostmonaten, Monats-und Jahressummen der Kältegrade. An zwei Stationen wurden auch die Länge der Frostperioden und die Häufigkeit bestimmter Minimaltemperaturen ermittelt. Ein Vergleich mit zwei Stationen am Alpennordfuss lässt die besonderen Verhältnisse südlich der Alpen klar hervortreten.

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Résumé En utilisant les observations de 50 ans, faites par 4 stations météorologiques au sud des Alpes, on a étudié: le nombre de jours avec gel; le début et la fin du gel, la durée de la période avec danger de gel et la durée de la période sans danger de gel, le nombre des jours de gelée, le minimum absolu de la température pour les mois avec gel, les sommes mensuelles et annuelles des degrés de froid. Pour deux stations on a aussi déterminé la longueur des périodes avec gel et la fréquence des valeurs de la température minimale. La comparaison avec deux stations au nord des Alpes met en évidence les conditions particulières du sud des Alpes.

     

Sobre el caracter general de la clasificacion de las bahias geomagneticas y su ley de aparicion durante el dia

Summary A comparative study of the geomagnetic bays at the Observatories of Cuajimalpa and Teoloyucan (Mexico) and Tortosa, shows: 1) that the grouping of the bays into a certain number of fundamental types, and that the tendency of their frequency maxima to recur in a cyclical order during the day, are general features of geomagnetic bays, at least for all middle geomagnetic latitudes; 2) that the relative importance of the different types and the hour of their maxima varies according to the geomagnetic latitude of the Observatory where the bays are recorded.

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Résumé En comparant les baies géomagnétiques enregistrées aux Observatoires de Cuajimalpa et Teoloyucan (Mexique) avec celles observées à Tortosa, on examine la validité générale de la classification des baies établie à l'Observatoire de l'Ebre et de la loi de succession des différents types le long du jour. L'on arrive aux conclusions suivantes: 1^o La classification des baies géomagnétiques en un certain nombre de types fondamentaux, de même que la tendence à l'apparition de leurs maxima de fréquence dans un ordre cyclique pendant la journée, a un caractère général, tout au moins pour les latitudes géomagnétiques moyennes; 2^o L'importance relative des différents types et l'heure d'apparition de leurs maxima varie d'un Observatoire à l'autre, d'après leur latitude géomagnétique.

     

Dynamic features in the western Baltic Sea investigated using NOAA-AVHRR data

Summary The western part of the Baltic Sea is a shallow transition area which is characterized by the water exchange between the Baltic and the North Sea. The dynamic processes in this area are forced by sea-level differences between the North Sea and Baltic Sea as well as by local wind and freshwater input. The response patterns are modified by Earth's rotation, bathymetric structures and the alignment of the coast. Series of satellite images permit synoptical views of these pattern and their temporal and spatial development.Sea surface temperature maps derived from infrared data supplied by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) satellite-borne Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) are used to show various features like upwelling filaments and eddies.The River Oder discharges into the Pomeranian Bight is the main source of freshwater input into the western Baltic. The variability of this inflow and of the affected coastal seas is being presented in relation to the prevailing meteorological conditions.

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Dynamische Besonderheiten in der westlichen Ostsee untersucht anhand von NOAA-AVHRR-Daten

Zusammenfassung Die westliche Ostsee ist ein flaches Übergangsgebiet, das durch den Wasseraustausch zwischen Nord- und Ostsee charakterisiert ist. Die dynamischen Prozesse werden in diesem Gebiet durch Wasserstandsdifferenzen zwischen Nord- und Ostsee, durch den lokalen Wind und die Süßwasserzufuhr getrieben. Die Reaktionsmuster werden modifiziert durch die Erdrotation, die Bathymetrie und den Küstenverlauf.Serien von Satellitendaten gestatten die synoptische Betrachtung dieser Muster und ihrer zeitlichen und räumlichen Entwicklung.Karten der Wasseroberflächentemperatur (SST), abgeleitet aus Infrarotdaten des Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR), werden genutzt, um verschiedene Strukturen wie Auftrieb, Filamente und Wirbel zu präsentieren. Das Radiometer wird durch die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) auf Wettersatelliten betrieben.Der Flußeintrag der Oder in die Pommersche Bucht ist die bedeutendste Süßwasserzufuhr in die westliche Ostsee. Die Veränderlichkeit des Einstroms und die beeinflußten Gebiete sind in Abhängigkeit von den meteorologischen Bedingungen dargestellt.

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Recherche du caractéristiques dynamiques en mer Baltique ouest á l'aide de données NOAA-AVHRR

Résumé La partie ouest de la mer Baltique est une zone de transition de profondeur réduite, caractérisée par un échange des eaux entre la mer du Nord et la mer Baltique.Dans cette zone, les processus dynamiques proviennent des différences de niveau de la mer du Nord et de la mer Baltique, des vents locaux et de l'apport en eau douce. Les modèles créés sont modifiés à partir de la rotation terrestre, de la bathymétrie et de la morphologie côtière.Les données satellite permettent d'établir une étude synoptique de ces processus dans l'ensemble de la zone ainsi que leur développement spatio-temporel au moyen de séries.Des cartes de température superficielle (SST) obtenues à partir des données radiométriques infrarouges AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) sont utilisées pour présenter des exemples SST caractéristiques de résultats de processus dynamiques de l'ouest de la mer Baltique. Les données radiométriques proviennent du National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) à partir de satellites météorologiques.La dépendance des développements spatio-temporels de modèles en fonction des conditions météorologiques est discutée à partir de scènes et de séries particulières.Des exemples d'upwelling devant les côtes allemandes, suédoises et polonaises ainsi que des fronts, des filaments et des tourbillons sont présentés.La plus grande partie de l'apport en eau douce à l'ouest de la mer Baltique provient du fleuve Oder, en baie de Poméranie. L'influence des facteurs météorologiques sur la variation de ce déversement et sur les zones influencées est présentée.

     

First magnetic determinations in Afghanistan

Résumé La première partie de l'article contient les résultats des mesures magnétiques, effectuées à Kaboul par Monsieur D.S.A.Adams et par l'auteur indépendamment. À cause du manque des instruments magnétiques de campagne, nous avons exécuté les mesures au moyen des appareils de laboratoire. On a obtenu les valeurs approximatives suivantes pour l'époque 1948.0 à Kaboul: et une variation séculaire de la déclinaison magnétique de—3 par an. Dans la deuxième partie l'auteur discute les mesures magnétiques exécutées dans la Province du Nord de l'Afghanistan et publiées parWeinberg etZimmermann. Les chiffres en question montrent une variation annuelle de la déclinaison magnétique en Turkestan Afghan de +1.0 jusqu'à –0.6, de 4.9 jusqu'à 6.0 pour l'inclinaison, et de –37 jusqu'à –52 pour la composante horizontale. L'auteur suppose que le terrain afghan soit anomral au point de vue magnétique et mentionne que certaines anomalies magnétiques ont été découvertes près d'Achkhabad, au voisinage de la frontière d'Iran, par les géologues Russes.     

A new dynamical Climatology: Its aim and method

Summary By dynamical climatology is understood here the branch of mathematical meteorology which aims at a deduction of the mean properties of the atmospheric perturbations that are compatible with a given mean field of temperature, wind and pressure. First of all, the fundamental equations of the author's theory of perturbations are recalled and a general equation for the pressure variations at sea level is deduced. From this equation the different elements of dynamical climatology are then derived, for instance the stability of the mean field, the mean trajectories of the perturbations, the frequencies with which they are visited, the regions of deepening and filling or of birth and death of the perturbations, etc. These results explain many observational facts and empirical rules about the mean behaviour of the atmospheric disturbances at sea level throughout the year.

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Zusammenfassung Unter dynamischer Klimatologie wird hier der Zweig der mathematischen Meteorologie verstanden, der auf die Ableitung der mittleren Eigenschaften atmosphärischer Störungen, die mit einem gegebenen mittleren Temperatur-, Wind- und Druckfeld vereinbar sind, abzielt. Zunächst wird an die fundamentalen Gleichungen der Störungstheorie des Verfassers erinnert, um dann die allgemeine Gleichun; der Druckschwankungen auf dem Meeresniveau abzuleiten. Diese Gleichung führt dann zur Bestimmung der verschiedenen Elemente der dynamischen Klimatologie, z. B. zur Bestimmung der Stabilität des mittleren Feldes, der mittleren Trajektorien der Störungen, der Häufigkeit, mit welcher diese durchlaufen werden, der Gebiete der Vertiefung und Auffüllung oder des Entstehens und Verschwindens der Störungen usw.

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Résumé On entend ici par climatologie dynamique la partie de la météorologie mathématique qui a pour but la déduction des propriétés moyennes des perturbations atmosphériques qui sont compatibles avec un champ moyen donné de température, vent et pression. Tout d'abord on rappelle les équations fondamentales de la théorie des perturbations de l'auteur et l'on en déduit une équation générale des variations de la pression au niveau de la mer. Cette équation conduit à la détermination des éléments de la climatologie dynamique, tels que la stabilité du champ moyen, les trajectoires moyennes des perturbations, la fréquence avec laquelle elles sont parcourues, les régions de creusement et de comblement ou de naissance et de disparition des perturbations, etc. Ces résultats expliquent de nombreux faits d'observation et des règles empiriques sur le comportement moyen des perturbations atmosphériques au niveau de la mer pour les différentes époques de l'année.

     

Beobachtungen des Windstaus und Triftstroms im Modellkanal

Zusammenfassung Beobachtungen des Windstaus und Triftstroms im Modellkanal werden mitgeteilt und die Zusammenhänge auf Grund der hydrodynamischen Gleichungen dargestellt. Diese Ergebnisse werden mit denjenigen, die aus Beobachtungen auf See abgeleitet sind, verglichen. Die Übereinstimmung ist gut. Aus Modellkanalmessungen werden numerische Werte der virtuellen Zähigkeit abgeleitet, die mit den aus meereskundlichen Beobachtungen ermittelten größenordnungsmäßig übereinstimmen.

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Observations on wind effect and drift current in a canal model

Summary This paper deals with observations, made in a canal model, on the piling up of water and the current due to the stress of wind. The correlations found to exist between these two phenomena are represented by means of the hydrodynamic equations. The results hereof are compared with those derived from observations at sea. The results of both these methods are in a rather good agreement. From the measurements in the canal model numerical values of the virtual viscosity are derived which as to the order of magnitude correspond well with the numerical values deduced from oceanographic observations.

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Observations de 'haussement de l'eau et du courant dûs à la pression du vent effectuées sur modèle réduit d'un canal

Résumé Le traité suivant décrit des observations sur modèle réduit relatives à l'haussement de l'eau et aux courants dûs à la pression du vent. Les relations qui en résultent sont représentées au moyen des équations hydrodynamiques. Ces résultats se montrent d'être en bon accord avec ceux qui ont été dérivés d'observations faites sur mer; quant à l'ordre de grandeur, les valeurs numériques de la viscosité virtuelle trouvées à l'aide des observations sur modèle réduit correspondent bien avec celles déduites des observations océanographiques.

     

Ueber die Geometrische und Statische Abplattung der erde aus den Periodischen Gliedern der Mondbewegung

Summary The largest members in longitude and latitude of the theoretical movement of the earth's moon, developped byHill 1891 fromDelaunays theory of the moon, have been here calculated with new, now better known numerical values. Effectively a highly better accordance of the observed values with the theoretical ones has been obtained. This method will be able to give an important contribution to the determination of the figure of the earth with regard to the geometrical and the static flattening, specially by moons observation material of 1850–1950.

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Résumé Les membres les plus grands en longitude et latitude du mouvement théorique de la lune développés parHill 1891, fondés sur la théorie deDelaunay, sont ici calculés avec de nouvelles valeurs numériques de meilleure connaissance. C'est pourquoi une bonne accordance est obtenue des valeurs observées avec les valeurs théoriques. La méthode donne une contribution importante à la détermination de la figure de la terre par rapport à l'aplatissement géométrique et l'aplatissement statique, principalement par égard aux observations de la lune 1850–1950.

     

Surge frequencies along the Danish westcoast

Summary Extreme values of meteorological elements can be treated statistically by various methods. Such methods correspond to different frequency formulas; four of these are considered in the following, dealing with the frequencies of high sea-levels. Each formula has its special feature and its limitation. A limit is also set by the available number of observed values.As to the southern part of the Danish westcoast, flood-levels with heights of about four metres over mean sea-level have occurred in this century; flood-levels with heights of 5 m or even more over mean sea-level must be foreseen, and specified frequencies can be assigned to them. Along the central, directly westfacing part of the Danish coast the flood-levels are lower; here values of about 3 m have occurred in this century. Further to the north, along the Skagerrak coast, flood-levels are roughly half as high.As the highest occurring flood-levels are dependent on the strongest occurring gales, the frequencies of these are shortly considered.

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Häutigkeit des Auftretens von Sturmfluten an der dänischen Westküste

Zusammenfassung Extremwerte meteorologischer Elemente können statistisch nach verschiedenen Methoden bearbeitet werden. Solche Methoden entsprechen verschiedenen Häufigkeitsformeln. Vier dieser Formeln werden in der folgenden Abhandlung besprochen; sie betreffen die Häufigkeit des Auftretens hoher Wasserstände. Jede Formel hat ihren besonderen Charakter und Geltungsbereich. Eine Begrenzung der Genauigkeit ist durch die Anzahl der zur Verfügung stehenden durch Beobachtung gewonnenen Werte gegeben.Im Südteil der dänischen Westküste sind Sturmfluten von ungefähr 4 m Höhe über mittlerem Wasserstand seit der Jahrhundertwende aufgetreten; mit Sturmfluten von 5 m oder sogar mehr über mittlerem Wasserstand muß gerechnet werden; ihnen können bestimmte Häufigkeiten zugesprochen werden. Entlang dem mittleren Teil der dänischen Westküste erreichen die Sturmfluten geringere Höhen; hier sind Werte von ungefähr 3 m über mittlerem Wasserstand während der letzten fünfzig Jahre beobachtet worden. Weiter im Norden, an der Skagerrak-Küste, erreichen die Sturmfluten etwa nur noch die Hälfte, d. h. 1,50 m über mittlerem Wasserstand.Da das Auftreten der höchsten Sturmfluten von der Möglichkeit des Auftretens stärkster Stürme abhängt, wird die Häufigkeit solcher Stürme im folgenden kurz besprochen.

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Sur des fréquences des ondes de tempête sur la côte occidentale de Danemark

Résumé Des valeurs extrêmes des éléments météorologiques permettent l'application des méthodes statistiques différentes. De telles méthodes correspondent à des formules différentes de fréquences. On en a choisi, pour le travail suivant, quatre formules qui traitent la fréquence de l'entrée des hautes niveaux de la mer. Chaque formule se distingue de son caractère particulier et de ses limitations de précision. Une de ces limitations est déjà donnée par le nombre disponible des valeurs observées.Dans la partie méridionale de la côte occidentale de Danemark des ondes de tempête, s'élevant à d'environ 4 m de hauteur au-dessus du niveau moyen de la mer, se sont produites au cours de ce siècle. Il faut s'attendre à des ondes de tempête de 5 m, ou même plus, de hauteur au-dessus du niveau moyen de la mer, et on doit supposer qu'elles se présentent suivant certaines fréquences. Le long de la partie centrale de la côte occidentale danoise les ondes de tempête sont moins hautes; on a observé des valeurs de 3 m au-dessus du niveau moyen de la mer au cours des dernières cinquante années. Plus vers le nord, sur la côte de Skagerrak, les ondes de tempête se reduisent à la moitié, à savoir à d'environ 1,50 m de hauteur au-dessus du niveau moyen de la mer.Comme la fréquence de l'entrée des ondes de tempête d'une extrême hauteur dépend de l'éventualité de l'entrée des tempêtes les plus fortes, on expose dans l'article suivant la fréquence de l'entrée de pareilles tempêtes.

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Presented before the Conference on Long Waves and Storm Surges, May 27–31, 1957 (National Institute of Oceanography, Wormley, England).     

Sur le comportement du vecteur d'advection des perturbations et du tourbillon vertical en altitude

Résumé L'important problème de « l'advection des perturbations » ne peut Être traité d'une manière rationnelle et n'acquiert un sens précis qu'en étudiant d'une part les conséquences purement analytiques des propriétés générales de toute fonction de perturbation, et en utilisant d'autre part les résultats fondamentaux de la théorie des perturbations. On aboutit ainsi à préciser complètement la notion de « vecteur d'advection des perturbations » et l'on montre que les importantes différences qui existent entre le mouvement des perturbations au niveau de la mer (commandé par un champ de température moyenne) et en altitude (où les perturbations se déplacent plutÔt avec le vent moyen, du moins dans la troposphère moyenne) peuvent Être facilement expliquées par le comportement, suivant les verticales,d'une mÊme fonction vectorielle de vitesse d'advection des perturbations, qui intervient d'une manière essentielle dans notre théorie des perturbations.A l'aide du champ moyen de température et de vent entre l'équateur et les pÔles (du sol jusqu'à 20 km d'altitude), nous déduisons le champ moyen du vecteur d'advection des perturbations et le comparons au vent moyen. Cette comparaison donne l'explication de plusieurs faits empiriques importants. De plus, on peut en déduire les limites de la région où il peut y avoir en altitude des « ondes longues » compatibles avec la conservation du tourbillon vertical, ainsi que la longueur d'onde caractéristique de ces perturbations.Dans la deuxième partie du mémoire, nous montrons qu'une transformation simple de l'équation des variations de pression de notre théorie des perturbations conduit à une équation généralisée du tourbillon vertical pouvant Être comparée à l'équation classique du tourbillon que l'on déduit des équations de l'hydrodynamique. Ceci permet de se rendre compte dans quelle mesure on peut admettre en altitude la conservation du tourbillon vertical, propriété qui peut Être considérée comme un cas particulier de l'équation des variations de pression.

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Summary The important problem of the « advection of the perturbations » can be treated along rational lines and acquires a precise meaning only when its treatment is based, on the one hand, on the analysis of the general mathematical properties of any perturbation function, and on the main results of the hydrodynamical theory of perturbations, on the other hand. In this way, the notion of the « advection vector of the perturbations » can be completely clarified and it can be shown that the important differences between the motion of the perturbations at sea level (which is determined by a mean temperature field) and in the free atmosphere (where the perturbations move rather with the mean wind, at least in the middle troposphere) are easily explained by the behaviour of thesame vectorial advection function which plays an essential part in our theory of perturbations.By means of the observed fields of temperature and wind between the equator and the poles (from sea level to the 20 Km level) we deduce the mean field of the advection vector of the perturbations and compare it to the mean wind field. This leads to the explanation of many important empirical facts and also gives the limits of the region where « long waves » (compatible with the conservation of vertical vorticity) can exist, and also the characteristic wave length of these perturbations.In the second part of the paper, a simple transformation of the equation for pressure variations of our theory of perturbations leads to a generalised equation for the vertical vorticity, which can be compared with the classical vortieity equation derived from the hydrodynamical equations. The condition of the conservation of the vertical absolute vorticity can then be appreciated as a particular case of our equation of pressure variations.

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Communication faite le 5 Avril 1956 à la 4ième Assemblée de la « Società Italiana di Geofisica e Meteorologia » (Genova, 5–8 Avril 1956).     

Oberflächenströmungen im Kattegat,im Sund und in der Beltsee

Zusammenfassung Kattegat, Sund und Beltsee zeichnen sich durch veränderliche Oberflächenströmungen aus, örtlich sowohl wie zeitlich. Die Ursachen dafür werden angegeben. Nach Ausschaltung kurzer Stromschwankungen durch Verwendung von Tagesmitteln lassen sich eindeutige Beziehungen zwischen dem Wind im Tagesmittel über dem ganzen Seegebiet und den örtlichen Stromverhältnissen aufstellen. Strombeobachtungen aus dem Jahre 1937 von 18 Feuerschiffen und von weiteren 22 Punkten aus anderen Jahren (Abb. 1) liefern die Grundlage dazu. Die Diagramme Abb. 5–14 geben die empirischen Zusammenhänge zwischen Wind- und Stromvektoren für eine Auswahl von Feuerschiffen. Die Karten Abb. 15–22 enthalten Richtung, Geschwindigkeit und Häufigkeit der Oberflächenströmungen im Tagesmittel für die vier Hauptwindrichtungen und die Windstärken 3 und 6 Beaufort, bezogen auf Tagesmittel des Windes über dem ganzen Seegebiet. Diagramme und Karten sind prognostisch auswertbar und können in diesen zum Teil stromreichen Gewässern u. a. der Navigation als Hilfsmittel dienen.

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Surface currents in the Kattegat, the Sound, and the Belt Sea

Summary The Kattegat, the Sound, and the Belt Sea are characterized by great local and temporal variabilities of the surface currents, the causes of which are explained in this paper. In neglecting short current variations and employing daily mean values clear relations are obtained between the daily mean values of wind over the whole sea area on the one hand and the local current conditions on the other hand. Current observations made aboard 18 light vessels in 1937 and at further 22 stations in other years (fig. 1) provide the basic material. The empiric correlations between the vectors of wind and current of selected light vessels are represented in diagrams (figs. 5–14). The charts figs. 15–22 show the daily mean values of direction, velocity, and frequency of the surface currents for the four main wind directions and for the wind forces 3 and 6 Beaufort referred to the daily mean values of the wind dominating over the whole sea area. Diagrams and charts can be utilized in forecasting and, among others, may serve as an aid in navigation in these areas of partly high current velocities.

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Les courants de surface dans le Kattegat, le Sund et la mer des Belts

Résumé Le Kattegat, le Sund et la mer des Belts se caractérisent par la grande variabilité locale et temporelle de leurs courants de surface. Les causes en sont exposées dans ce traité. En négligeant les courtes variations de courant par l'application des moyennes diurnes on peut établir des relations distinctes entre les moyennes diurnes du vent calculées pour toute la région maritime en question et les courants locaux. Les observations de courant faites en 1937 à bord de 18 bateaux feux et à d'autres vingtdeux stations pendant d'autres ans (fig. 1) en fournissent les bases. Les diagrammes (fig. 5–14) donnent les relations empiriques entre les vecteurs du vent et ceux du courant pour un groupe de bateaux feux. Les figures 15–22 montrent les moyennes diurnes de la direction, de la vitesse et de la fréquence des courants de surface pour les quatre directions principales du vent et les forces 3 et 6 Beaufort du vent. Les courants de surface sont rapportés aux moyennes diurnes du vent calculées pour toute la région maritime traitée ici. Les diagrammes et les cartes fournissent les bases pour la prévision des courants et peuvent, entre autres, servir la navigation de moyen auxiliaire dans ces eaux qui sont en partie distinguées par la grande vitesse de leurs courants.