Die Sommerstürme Südost-Irans

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

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

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

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Mit 1 Textabbildung.     

Beitrag zur Witterungsklimatologie Südafrikas

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

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

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

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Mit 9 Textabbildungen     

Unleakable carbon†

Unleakable carbon, or the uncombusted methane and carbon dioxide associated with fossil fuel systems, constitutes a potentially large and heretofore unrecognized factor in determining use of Earth’s remaining fossil fuel reserves. Advances in extraction technology have encouraged a shift to natural gas, but the advantage of fuel switching depends strongly on mitigating current levels of unleakable carbon, which can be substantial enough to offset any climate benefit relative to oil or coal. To illustrate the potential warming effect of methane emissions associated with utilizable portions of our remaining natural gas reserves, we use recent data published in peer-reviewed journals to roughly estimate the impact of these emissions. We demonstrate that unless unleakable carbon is curtailed, up to 59–81% of our global natural gas reserves must remain underground if we hope to limit warming to 2°C from 2010 to 2050. Successful climate change mitigation depends on improved quantification of current levels of unleakable carbon and a determination of acceptable levels of these emissions within the context of international climate change agreements.

Policy relevance

It is imperative that companies, investors, and world leaders considering capital expenditures and policies towards continued investment in natural gas fuels do so with a complete understanding of how dependent the ultimate climate benefits are upon increased regulation of unleakable carbon, the uncombusted carbon-based gases associated with fossil fuel systems, otherwise referred to as ‘fugitive’, ‘leaked’, ‘vented’, ‘flared’, or ‘unintended’ emissions. Continued focus on combustion emissions alone, or unburnable carbon, undermines the importance of assessing the full climate impacts of fossil fuels, leading many stakeholders to support near-term mitigation strategies that rely on fuel switching from coal and oil to cleaner burning natural gas. The current lack of transparent accounting of unleakable carbon represents a significant gap in the understanding of what portions of the Earth’s remaining global fossil fuel reserves can be utilized while still limiting global warming to 2°C. Successful climate change mitigation requires that stakeholders confront the issue of both unburnable and unleakable carbon when considering continued investment in and potential expansion of natural gas systems as part of a climate change solution.     

Heinrich Ficker †

Ohne Zusammenfassung     

Hans Benndorf †

Ohne Zusammenfassung

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Hans Benndorf

     

Grundzüge der allgemeinen atmosphärischen Zirkulation auf der Südhalbkugel

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

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

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

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Mit 12 Textabbildungen.     

Die Globalstrahlung eines Südhanges von 25° Neigung

Zusammenfassung Mit Hilfe eines geneigt aufgestellten Bimetallaktinographen nach Robitzsch wurde die Globalstrahlung (Sonne+Himmel) eines 25° steilen Südhanges registriert und mit jener der Horizontalfläche verglichen. Der Südhang erhält zu allen Jahreszeiten mehr Strahlung als die horizontale Fläche, ganz besonders aber im Winterhalbjahre.

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Summary The global radiation of sun and sky on a horizontal surface incoming on a southern slope of 25° inclination has been recorded by a bimetallic Robitzsch actinograph and compared with the radiation falling on a horizontal surface. The southern slope receives in every season more radiation than the horizontal surface, especially during the winter half-year.

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Résumé On a enregistré, au moyen d'un actinographe bimétallique de Robitzsch, le rayonnement global (soleil+ciel) d'une pente inclinée de 25° vers le sud et comparé avec la radiation tombant sur une surface horizontale. La pente sud reçoit en toutes saisons davantage de radiation que la surface horizontale, tout particulièrement d'octobre à avril.

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Mit 3 Textabbildungen     

Bemerkungen zum säkularen Gang der Temperatur im Südpolargebiet

Zusammenfassung Im Hinblick auf gegensätzliche Resultate vonWillett undScherhag wird gezeigt, daß im Gegensatz zum Nordpolargebiet in der Antarktis nicht auf eine eindeutige säkulare Temperaturänderung in den letzten Jahrzehnten geschlossen werden kann. Die Feststellungen dieser Autoren lassen sich teilweise durch Ungenügen oder Zufälligkeiten der Berechnungsmethode erklären.

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Summary It is shown, with a view to contradictory results ofWillett andScherhag, that for the Antarctic it cannot be concluded to a clear secular change of temperature in the past decades, contrary to the north polarzone. The results of these authors may be explained partly by insufficience or accidentalness in the methods of calculation.

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Résumé En discutant les résultats contradictoires obtenus parWillett etScherhag, l'auteur explique que, contrairement à la région polaire arctique, on ne peut clairement conclure qu'un changement séculaire de la température ait eu lieu dans l'Antarctique pendant les dernières décades. Les constatations faites par ces auteurs s'expliquent, partiellement par l'insuffisance ou par des hasards de la méthode de calcul.

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Mit 1 Textabbildung.     

Zur Frage der Klimaänderung in der Polarzone des Südatlantiks

Zusammenfassung Die seit 1903 lückenlosen Beobachtungen der argentinischen Station auf den Süd-Orkney-Inseln zeigen keine einsinnige Klimaäderung. Es läßt sich nur eine in allen Elementen gut ausgeprägte Witterungsschwankung in der zweiten und dritten Dekade dieses Jahrhunderts erkennen. Ein ähnliches thermisches Verhalten weisen auch die Malvinen und Südgeorgien auf. Da auch keine einsinnige Temperaturänderung auf je einer Insel im Ost- und Westpazifik festgestellt werden konnte, bedürfen die Behauptungen, daß es sich bei der auf der Nordhalbkugel zweifellos stattgefundenen Temperaturerhöhung um eine weltweite Erscheinung handle, einer Korrektur.

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Summary The continuous records of meteorlogical observations since 1903 at the Argentine station on the South-Orkney-Islands indicate no change of the climate in one sense; all elements show only an oscillation in the second and third decade of this century. A similar thermal characteristic is confirmed for Islas Malvinas (Falkland-Islands) and for South-Georgia. During the same period no uniform change of temperature could be found neither in the Eastern Pacific represented by Juan Fernandez (West of Chile) nor in New Zealand (Western Pacific). Therefore the suposition that the rise of temperature has been a world-wide phenomenon, needs some correction for the southern hemisphere, though the fact has been proved for the northern.

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Resumen La ininterrumpida serie de observaciones meteorológicas, efectuadas desde el año 1903 en las Islas Orcadas del Sud, demuestra que durante ese lapso no se produjio ningún cambio definido del clima. Hubo únicamente oscilaciones simultáneas en los elementos climáticos durante la segunda y tercera década de este siglo. Se comprueba un comportamiento térmico similar para las Islas Malvinas y Georgia del Sud. Consta, además, que durante el mismo período no hubo ningún cambio definido del régimen térmico ni en el Océano Pacífico Oriental, representado por la Isla Juan Fernández, ni en el Pacífico Occidental, representado por Nueva Zelandia. En consecuencia debe revisarse la hipótesis que el aumento de la temperatura, comprobado sin lugar a dudas en lo que va de nuestro siglo para el hemisferio norte, constituye un fenómeno mundial.

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Résumé Des observations continues effectuées dès 1903 à la station argentine des Orcades du Sud démontrent qu'aucun changement uniforme du climat y a eu lieu depuis cette époque. Uniquement pendant la 2^ème et 3^ème décade du siècle une oscillation du climat en tous ses éléments a été remarquée. Une réaction thermique analogue se présente pour les Malouines et la Géorgie du Sud. Il n'est non plus possible de constater une variation uniforme sur l'île Juan Fernandez (pacifique oriental) ni à la Nouvelle Zélande. Il s'ensuit que l'accroissement indiscutable des températures sur l'hémisphère nord ne peut être regardé comme mondial, puisqu'il n'a pas été constaté pour l'hémisphère sud.

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Mit 2 Textabbildungen.     

Die Verwertung der Höhenwetterkarte zur Beurteilung der Wetterwirksamkeit von Kaltfronten in den Südalpen

Zusammenfassung Viele Kaltfronten, die mit Südkurs den Alpenhauptkamm überschreiten und in das Südalpengebiet eindringen, sind dort außerordentlich wetterwirksam. Andere Kaltfronten, die über die Alpen hinwegziehen, werden dagegen in den Südalpen durch Föhnerscheinungen fast völlig aufgelöst.In vorliegender Arbeit wird an Einzelbeispielen das Verhalten von Kaltluftströmungen beim Überqueren der Alpen und beim Eindringen in das Südalpengebiet eingehend untersucht. Dabei zeigt sich, daß durch charakteristische Merkmale der Strömmungen eine einwandfreie Unterscheidung der beiden Arten von Kaltlufteinbrüchen in das Südalpengebiet möglich ist. Vor allem lassen sich beide Fälle durch Anwendung der Höhenwetterkarte gut auseinanderhalten.Es ergibt sich, daß eine Kaltfront dann die Südalpen wetterwirksam überquert, wenn dieses Gebiet auf der Vorderseite eines in der Höhenkarte in Erscheinung tretenden Höhentroges liegt, daß dagegen die Front durch Föhnwirkung aufgelöst wird, wenn die Südalpen auf der Rückseite des Höhentroges liegen.

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Summary Many cold fronts which cross the principal crest of the Alps in a Southerly direction and penetrate into the region are very avtive in that region. Other cold fronts, however, die out almost completely when crossing the Southern Alps, due to Föhn phenomena.In the present paper, the behaviour of cold air currents crossing the Alps and penetrating the Southern Alps region is thoroughly discussed by analysing individual examples. Thereby it is shown that a clear distinction between the two kinds of cold air invading the Southern Alps region can be drawn from considering the characteristic features of the airstream. Both cases can be easily recognised by examination of the relevant upper air charts.Cold fronts are active in the Southern Alps when this region lies ahead of a high-level trough in the upper air: whilst cold fronts die out through the effect of the Föhn when the Southern Alps lie to the rear of a high-level trough.

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Résumé De nombreux fronts froids dirigés vers le Sud et qui traversent les Alpes se révèlent extrêmement actifs sur le versant sud, de cette chaîne. D'autres fronts au contraire disparaissent presque complètement en franchissant le faîte montagneux à cause du phénomène de foehn.On examine ici des cas déterminés de passages de masses d'air froides par-dessus les Alpes et leur écoulement sur le versant opposé. En repérant certaines caractéristiques de ces courants, il est possible de distinguer nettement les deux types d'invasion froide au Sud des Alpes. Cette distinction est particulièrement facile par l'emploid des cartes de pression en altitude.On constate alors qu'un front froid reste actif en traversant les Alpes lorsque la partie antérieure d'un couloir de basse pression en altitude se trouve sur le versant sud, mais qu'il y a frontolyse par foehn lorsque la partie postérieure de ce couloir se trouve sur cette région.

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Mit 11 Textabbildungen.     

Eigentümlichkeiten der Niederschlagsverhältnisse im Norden und Süden der Schweizer Alpen,dargestellt durch die Niederschlagswahrscheinlichkeit von Basel,St. Gotthard und Lugano

Zusammenfassung Die Häufigkeitsverteilung der Tageswerte des Niederschlags können als meteorologisch echte Wahrscheinlichkeiten aufgefaßt werden, sofern die Klasseneinteilung nach einer logarithmischen Skala vorgenommen wird. Derartige Niederschlagswahrscheinlichkeiten stellen Mischungen von Normalverteilungen nachGauss dar, die sich nach besonderen Methoden entmischen lassen. Die Prozentanteile und die Intensitäten der Mittelwerte der Teilkollektive zeigen nun klimatisch bedingte Unterschiede, ohne daß über deren physikalische Ursachen zur Zeit noch Genaueres ausgesagt werden kann. Diese Tatsache wird am Beispiel dreier Stationen aus der Schweiz vorgeführt, wodurch ein quantitativer Beitrag zum Problem des Einflusses der markanten Wetterscheide der Schweizer Alpen auf die Niederschlagsverteilung beiderseits des Gebirges geleistet wird.

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Summary The frequency distributions of the daily sums of precipitation can be considered as real meteorological possibilities so far as the classification is made in a logarithmical scale. Such probabilities of precipitation represent mixings ofGaussian normal distributions which can be separated by special methods. The percentages and the intensities of the mean values of the partial collectives show differences dependent on the climatic conditions whose physical origin cannot vet be analyzed. This fact is presented by an example of three stations in Switzerland, which provides a quantitative contribution to the problem of the influence of the meteorological septum of the Swiss Alps on the distribution of precipitation on either side of this mountain-chain.

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Résumé Les réparitions de la fréquence des hauteurs journalières des précipitations peuvent être considérées comme étant des probabilités météorologiques réelles pour autant qu'elles soient classifiées selon une échelle logarithmique. De pareilles probabilités des précipitations représentent en somme des mélanges de répartitions normales deGauss que l'on peut démêler à l'aide de méthodes particulières. Les parts en pourcents et les intensités des valeurs moyennes des collectifs partiels montrent alors des différences d'origine climatique, sans qu'il soit encore possible d'émettre des suppositions exactes quant à leur origine physique. L'example de trois stations suisses illustre ces constantions et approte, au point de vue quantitatif, une contribution au problème de l'influence des Alpes suisses comme limite météorologique importante sur la répartition des précipitations des deux côtés de cette chaîne de montagne.

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Mit 9 Textabbildungen     

On the significance of sensitivity changes in eppley pyranometers†: Research note

Abstract

Analysis of radiation data from Suffield, Alberta and Swift Current, Saskatchewan reveals discrepancies that are strongly linked to changes in the actual and assigned calibration factors of the pyranometers used at those locations.     

Das luftelektrische Erscheinungsbild des Südföhns in den Nordalpen nach synoptisch-klimatologischen Untersuchungen im Wettersteingebirge 1955 bis 1959

Zusammenfassung Die Arbeit bringt alle Erfahrungen über Föhn in luftelektrischer Hinsicht, die im Laufe von fünf Jahren durch Registrierungen, Messungen und Beobachtungen vor allem im Raum des Wettersteingebirges bei Garmisch-Partenkirchen gewonnen wurden. Es stand hierfür ein Netz von sieben ständig betriebenen Stationen zur Verfügung, zwei weitere Stationen wurden 1958 während einer zweimonatigen Exkursion auf dem Zugspitzplatt (2600 m NN) unterhalten. Diese neun Stationen lagen in einigermaßen gleichmäßiger Höhenstaffelung zwischen 675 und 2963 m NN. Ihre Basisentfernungen waren relativ gering. Alle neun Stationen registrierten den luftelektrischen Potentialgradienten, vier der sieben ständigen sowie eine der beiden vorübergehenden Stationen registrierten zusätzlich den luftelektrischen Leitungsstrom. Als weitere Elemente des Komplexes Luftelektrizität und Aerosol wurden registriert bzw. gemessen: positive und negative Kleinionen, positive und negative Luftleitfähigkeit, natürliche und künstliche Radioaktivität der Luft, Kondensationskerne (Aitkenkerne), Luftverunreinigung, Spitzenstrom und Atmospherics. Ein tragendes Grundprinzip der Arbeit ist die synoptische Verwertung der Daten des relativ dichten und auch in die Vertikale reichenden Stationsnetzes, mit dessen Hilfe ein dreidimensionaler Ausschnitt der Atmosphäre überschaubar wird. Die Einheitlichkeit der verwendeten Methoden sowohl in der räumlichen als auch in der über Jahre gehenden zeitlichen Erstreckung trägt zur Festigung der Ergebnisse und Schlüsse bei.Aus dem Beobachtungsmaterial wird abgeleitet, daß Föhnlagen sich nicht dadurch auszeichnen, daß sich bestimmte luftelektrische Einzelgrößen dabei besonders oder außergewöhnlich verhalten würden. Typisch für den Föhn ist vielmehr ein ganz bestimmter Akkord der luftelektrischen (und meteorologischen) Elemente, wobei sich innerhalb des Stationsnetzes wiederum typische Variationen bemerkbar machen.Luftelektrisch gesehen, konnten zwei Föhntypen unterschieden werden: Bei Typ I sind die Kurven des Potentialgradienten und des Leitungsstromes sehr glatt, der Potentialgradient ist anhaltend erniedrigt, die Werte des Leitungsstromes und der Kleinionendichte sind erhöht. Kennzeichnend für Föhntyp II ist ein extrem unruhiger Verlauf der Potentialgradient- und Leitungsstromkurven bei stark erhöhten Werten an den Talstationen; er ist immer mit dem Vorkommen von Schneefegen an den Gebirgskämmen mehr oder weniger weit südlich der Registrierstationen gekoppelt. Häufig besteht bei Föhntyp II eine Bodeninversion.Für beide Föhntypen werden repräsentative Einzelbeispiele gebracht. Außerdem wurde das gesamte Beobachtungsmaterial der Jahre 1955 bis 1958 statistisch verarbeitet, um für die sieben Stationen, d. i. im Schnitt durch die Atmosphäre bis rund 3000 m NN, das luftelektrische und meteorologische Bild eines mittleren Föhntages für beide Typen abzuleiten. Die bei Föhn gesammelten Ergebnisse sind übrigens nicht nur zur Erweiterung unserer Vorstellungen über den Föhn an sich von Bedeutung, sondern geben auch Hinweise zu anderen geophysikalischen Problemen, so etwa auf dem Gebiet der Wolkenphysik (z. B. durch die Erfahrungen hinsichtlich der Ladungstrennung beim Zusammenprall und Zerbrechen von Eiskristallen), zur Frage der atmosphärischen elektrischen und elektromagnetischen Wellenvorgänge (durch Registrierungen von Stationen, die sich gerade in der Grenzschicht zwischen Föhn und positiv geladener, schwingender Inversionsoberseite befinden) sowie zur Frage des Ionisationsgleichgewichtes und der Beziehungen zwischen Kleinionen- und Kondensationskerndichte, denn in der Föhnströmung sind ja die Kondensationskerndichten besonders niedrig und außerdem ist—in den Nordalpen—die natürliche Luftradioaktivität während des Föhns erhöht.Bioklimatische Gesichtspunkte werden lediglich angedeutet.

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Summary In this paper the author summarizes data, results of evaluations, and experiences in the field of atmospheric electricity, as far as connected with foehn situations. The observations were mainly made in the region of Garmisch-Partenkirchen (Wetterstein Mountains, Northern Alps) and cover a period of five years. Seven recording stations with heights between 675 and 2963 m above sea-level were operated permanently, two further stations were operated on the Zugspitzplatt (2600 m) during two months in 1958. All the nine stations have relatively small distances from each other. At each of the nine stations the atmospheric electrical potential gradient was recorded, at four of the permanent stations and at one of the temporary stations the air-earth current was recorded, too. Further there were recorded or measured positive and negative small ions, positive and negative conductivity, natural and artificial radioactivity of the air, condensation nuclei, air pollution, point discharge current, and sferics. A characteristic of this investigation is that a dense network of stations extending also in the vertical direction yields a synopsis of a small three-dimensional portion of the atmosphere, and that uniformly without interruptions through years.It is pointed out that a foehn situation is not distinguished by a special or extraordinary behaviour of single atmospheric electrical elements, but by a typical accord of the atmospheric electrical and meteorological elements, with typical spatial variations of them within the network.From the point of view of atmospheric electricity two main types of foehn were found: Type I shows lowered and smooth potential gradient curves at all stations, further increased and smooth curves of conduction current, increased concentrations of small ions, etc. Foehn of Type II, amongst other characteristics, shows increased and extremely agitated curves of potential gradient and conduction current at the valley stations. Type II is observed when there is drifting snow at the mountain ridges south of the recording stations and mainly in cases where the foehn current does not reach the bottom of the valley.Both types are illustrated here by examples. Beyond this, the data obtained at the seven permanent stations during four years were reduced to average foehn days of both types. The observations made during foehn, however, have interest not only for our knowledge of this weather situation itself but give results which are also important for studies on cloud physics (experience on charge separations caused by breaking and impact in drifting snow), on atmospheric electric and electromagnetic waves (records of stations just being in the boundary layer between foehn current and positively charged upper surface of an inversion), for the investigation of the ionization equilibrium and of the relations between the concentrations of small ions and condensation nuclei (there are special conditions because of the low concentrations of condensation nuclei in the foehn current and because of the increased natural radioactivity of air during foehn in our region), etc.Bioclimatological points of view are mentioned, only.

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Résumé La présente étude groupe les résultats obtenus depuis cinq ans au sujet de l'aspect électrique du foehn grâce à des mesures faites dans la région du Wetterstein près de Garmisch-Partenkirchen où se trouvait un réseau de 7 stations fixes ainsi que 2 stations installées pendant une excursion de deux mois au Zugspitzplatt (2600 m.). Ces 9 postes étaient répartis entre 675 et 2693 m. et se trouvaient peu éloignés les uns des autres; tous enregistraient le gradient de potentiel, 5 le courant de conductibilité en sus. En outre on enregistrait ou mesurait: les petits ions positifs et négatifs, la conductibilité positive et négative, la radioactivité naturelle et artificielle de l'air, les noyaux de condensation, la pollution et les parasites. Le principe de base est l'utilisation des données du point de vue synoptique. L'uniformité des méthodes et leur application à longue échéance donne du poids aux résultats.On constate que les situations de foehn ne se distinguent pas par des valeurs extraordinaires des différentes grandeurs de l'électricité de l'air. Les éléments électriques et météorologiques présentent entre eux, par foehn, un accord caractéristique, tandis qu'à l'intérieur du réseau il y a des variations typiques. On peut distinguer deux types de foehn. Type I avec courbe lisse du gradient de potentiel et du courant de conductibilité; le gradient de potentiel est anormalement faible, le courant de conductibilité est accru ainsi que la densité des petits ions. Type II avec marche très agitée du gradient de potentiel et du courant (valeurs accrues aux stations basses); le foehn de type II est toujours accompagné de chasse-neige sur les crêtes au Sud; il y a souvent inversion au sol.Exemples des deux types de foehn. En outre tout le matériel d'observation des années 1955 à 1958 a été traité de façon à obtenir une image de l'état moyen de l'atmosphère jusqu'à 3000 m. pour les deux types. Les résultats trouvent également leur application à d'autres problèmes tels que la rupture de charge par heurts et bris de cristaux, les phénomènes concernant les ondes électromagnétiques, l'équilibre d'ionisation, la relation entre les petits ions et la densité des noyaux de condensation. Les points de vue biologiques ne sont qu'esquissés.

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Mit 23 Textabbildungen

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The research reported in this document has been sponsored in part by the Geophysics Research Directorate of the Air Force Cambridge Research Center, Air Research and Development Command, United States Air Force, under Contract AF 61 (514)-732-C, AF 61 (514)-949 and AF 61 (052)-55, through the European Office, ARDC.Die Auswertungen der Schönwetter-Registrierungen wurden durch Sachbeihilfen seitens der Deutschen Forschungsgemeinschaft möglich gemacht.Die Luftradioaktivitätsmessungen wurden aus Zuschüssen des Bundesministeriums für Atomkernenergie und Wasserwirtschaft an das Institut für Gesteinskunde der Universität München bestritten.     

A comparison between diffusivities measured by “ring diffusers” and an aerodynamic method

A technique developed by Millington and Peters (1969) was used to estimate diffusivities (K_F) from measurements of the dispersal of a tracer gas from a point source using Fickian diffusion equations. These estimates were found to be about an order of magnitude smaller than aerodynamic diffusivity measurements (K_M). The difference was consistent with the increase in the effective diffusivity with distance from the source predicted by a statistical theory for homogeneous, isotropic turbulence.The potential of the “ring diffuser” technique is limited because the relation between K_F and other diffusivities is expected to vary with height and turbulent regime. The chief advantage of the method is its accuracy in slow windspeeds, and it could be useful where other techniques fail.     

Zurückführung des Großwetters auf solare Erscheinungen

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

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

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

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Mit 3 Textabbildungen.     

Über den Zusammenhang zwischen Trübungsfaktor und Trübungskoeffizient

Zusammenfassung Messungen der atmosph?rischen Trübung durch Bestimmung der Sonnenintensit?t k?nnen ein Bild vom Grade der Luftverunreinigung geben. Soll die Trübung über eine Periode von vielen Jahren verfolgt werden, so kann das Problem auftreten, da? innerhalb der Periode Wechsel in der Art der Auswertung auftreten und daher verschiedene Trübungsma?e miteinander verglichen werden müssen. In der vorliegenden Arbeit wird ein Diagramm entwickelt, da? die Umrechnung des Gesamtstrahlungs-Trübungsfaktors nachF. Linke in den Trübungskoeffizienten nachW. Schüepp und umgekehrt mit hinreichender Genauigkeit gestattet, und zwar unter Berücksichtigung vom Wasserdampfgehalt und von der durchstrahlten Luftmasse. Anhand eines umfangreichen Me?materials von Locarno-Monti (Südschweiz) wird untersucht, welchen Einflu? der Wellenl?ngen-exponent α auf die Umrechnung hat. Die vom Verfasser und anderen Autoren aufgestellten empirischen Formeln werden miteinander und mit der Theorie verglichen.

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Summary Measurements of atmospheric turbidity by means of determining solar intensity can indicate the rate of air pollution. If the turbidity is to be compared over a period of many years, the problem may arise that within the period under consideration changes in the kind of the evaluation occur and thus different measures of turbidity have to be used for comparison. The present work describes a diagram which allows conversion from the turbidity factor for total radiation developed byF. Linke to the turbidity coefficient described byW. Schüepp and vice versa, with sufficient accuracy. The conversion takes account of the precipitable water content of the air and of the optical air mass. A great number of measurements taken at Locarno-Monti (southern Switzerland) is used to analyse the influence of the wave length exponent α on the conversion. Empirical formulas developed by the author and others are compared with each other and with the theory.

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Résumé Les mesures du trouble atmosphérique par le truchement de l'inten sité du rayonnement solaire peuvent donner une image du degré de pollution de l'air. Lorsque l'on veut suivre l'évolution de ce trouble au cours de périodes de plusieurs anées, on doit souvent comparer des valeurs provenant d'unités différentes et cela par suite de changements intervenus dans les méthodes de mesure et de dépouillemet. On présente dans le présent mémoire un diagramme permettant de passer du facteur de trouble atmosphérique pour le reyonnement total selonF. Linke au coefficient de trouble selonW. Schüepp et réciproquement. La précision de ce diagramme est suffisante dans la pratique, car on y tient compte de la teneur en vapeur d'eau et de la masse optique d'air. On recherche en outre l'influence qu'exerce sur le calcul l'exposant de la longuer d'onde α en partant d'un nombre considérable de mesures faites à Locarno-Monti (Tessin). On compare enfin entre elles et avec la théorie les formules empiriques établies tant par l'auteur du présent mémoire que par d'autres chercheurs.

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Mit 6 Textabbildungen     

Energy research within the UNFCCC: a proposal to guard against ongoing climate-deadlock†

We propose that an international ‘Low-Emissions Technology Commitment’ should be incorporated into the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) negotiation process in order to promote innovation that will enable deep decarbonization. The goal is to accelerate research, development, and demonstration of safe, scalable, and affordable low-emissions energy technologies. Such a commitment should be based on three elements. First, it should operate within existing UNFCCC negotiations so as to encourage developed states to offer directed funding for energy research as part of their national contributions. Second, pledges should be binding, verifiable, and coordinated within an international energy-research plan. Third, expert scientific networks and participating governments should collaborate to design a coordinated global research and technology-demonstration strategy and oversee national research efforts. To this end an Intergovernmental Panel on Low-Emissions Technology Research might be established. This proposal offers some insurance against the risk that the political impasse in international negotiations cannot be overcome. The higher costs associated with low-emissions alternatives to fossil fuels currently creates significant economic and political resistance to their widespread adoption. To breach this impasse, a mechanism supporting accelerated energy research is needed that seeks to reduce future abatement costs, share experience and ‘learning-by-doing’ in first-of-a-kind demonstrations, and thus facilitate future widespread deployments. These actions will also assist in addressing inequalities in energy access.

Policy relevance

Over the past decade, global fossil-fuel use and associated carbon emissions have risen steadily, despite the majority of nations agreeing, in principle, to work to limit global warming to less than 2?°C above pre-industrial conditions (IPCC, 2014 IPCC. (2014). Climate change 2014: Mitigation of climate change. In O. Edenhofer, R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, E. Farahani, S. Kadner, K. Seyboth, … J. C. Minx (Eds.), Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (pp. 1–1415). Cambridge and New York, NY: Cambridge University Press. Retrieved from http://mitigation2014.org/report [Google Scholar]). Accelerated research, development, and demonstration of low-emissions technologies will be required for successful and economically efficient decarbonization of the global economy, but how can the current deadlock be broken? The UNFCCC does not contain adequate mechanisms to promote increased investment in research, so climate-governance institutions are not capturing the gains that could be achieved through a globally coordinated approach. Here, we outline reform proposals that would enhance both the economic effectiveness of global abatement efforts and the political feasibility of accelerated innovation.