Ergebnisse der Eineinhalbjährigen Registrierungen der Anzahl der Kondensationskerne in Basel

Zusammenfassung Anhand von eineinhalbjährigen Registrierungen der Kernzahlen (nachVerzár) in Basel wird der Jahresgang und Tagesgang der Kernzahlen besprochen. Die Abhängigkeit von der Windrichtung und Windgeschwindigkeit wird eingehend untersucht. Es wird ein Wochenrythmus der Kernzahlen nachgewiesen und die Häufigkeit der Kerne bei verschiedernartigen Luftmassen untersucht. Anschliessend wird über gleichzeitige Registrierungen im Stadtinnern und am Stadtrand kurzberichtet.

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Summary On recordings of nuclei-countings (accordingVerzár) over a period of one and a half year et Basle the yearly and daily variations of the number of nuclei are discussed. The influence of wind direction and wind velocity on the number of nuclei are studied. A weekly periodicity of nuclei numbers is shown and the abundance of nuclei in different air masses is studied. Finally the results of simultaneous recordings in the center and at the border of the city are communicated.

     

Ergebnisse Mehrjähriger Kontinuierlicher Registrierungen der Zahl der Atmosphärischen Kondensationskerne in St. Moritz

Zusammenfassung Die über vier Jahreszeiten sich erstreckenden mit demVerzárschen automatischen Kondensationkernzähler durchgeführten kontinuierlichen Registrierungen in St. Moritz, die im ganzen rund 22 Monate umfassen, werden under Berücksichtigung der besonderen Verhältnisse von St. Moritz bearbeitet. Hauptsächlich werden die Beziehungen der Kernzahlen mit den meteorologischen Elementen untersucht: Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Sonnenscheindauer, Sichtweite, rel. Feuchtigkeit und Niederschläge. Am Schlusse wird auf die Zusammenhänge zwischen weitentfernten Orten hingewiesen.unter Mitarbeit vonJ. Kunz, stud. phil. (Vorläufige Mitteilung)     

Kontinuierliche Messung atmosphärischer Kondensationskerne (Vorläufige Ergebnisse mit dem registrierenden Kernzähler in Basel)

Zusammenfassung Nachdem an Hand weiterer Versuche auf die physiologische und bioklimatische Bedeutung der Kondensationskerne hingewiesen wurde, werden die in den Monaten Januar bis März 1953 an der Astronomisch-Meteorologischen Anstalt in Basel mit dem automatischen Kernzähler durchgeführten Registrierungen der Kernzahlen verarbeitet, wobei auf Grund von Stundenmitteln der Tagesgang der Kernzahlen, sowie ihre Abhängigkeit von Windgeschwindikeit, Windrichtung, Sonnenschein, relative Feuchtigkeit, Sichtweite und Luftmassen untersucht und diskutiert wurden.

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Summary After referring, on the basis of further experiments, to the physiological and bioclimatic importance of the condensation nuclei, the recording performed during the months of January till March 1953 at the Institute for Astronomy and Meteorology, in Basel, with the automatic nucleus-counting apparatus are digested; at the same time, by means of hourly averages, the daily variations of the nucleus numbers as well as their dependence on the speed and direction of the wind, sunshine, relative humidity, distance of visibiliy, and air mass are examined and discussed.

     

Kondensationskerne im Rahmen der Luftelektrizität

Zusammenfassung Die Rolle der Kondensationskerne im atmosphärischen Geschehen wird besonders deutlich, wenn man sich vorstellt, wie sich dieses Geschehen ohne Kondensationskerne abspielen würde: Es käme dann auf der ganzen Erde nur der globale Anteil der atmosphärisch-elektrischen Erscheinungen zur Geltung während die Bindungen zum Wettergeschehen fehlen würden. Somit hängt also der gestaltende Einfluß des Wetters auf die elektrischen Vorgänge ursächlich mit dem Vorhandensein von Suspensionen bezw. Kondensationskernen zusammen.Die atmosphärisch-elektrischen Ereignisse sind zu verstehen aus dem Zusammenwirken von Generatoren und veränderlichen Schaltelementen. In beiden Gruppen spielen die Kondensationskerne eine entscheidende Rolle, wie im einzelnen gezeigt wird:Die bekannten Zusammenhänge zwischen dem luftelektrischen Potentialgefälle und der atmosphärischen Leitfähigkeit einerseits und meteorologischen Elementen (Luftkörper, Turbulenz, Austausch, Inversionen u.a.) andererseits sind aus den Wiedervereinigungsbeziehungen zwischen Kleinionen und Suspensionen zu verstehen. Sie gehören in die Gruppe der veränderlichen Schaltelemente.An einem in den letzten Jahren beobachteten Effekt (Anstieg von Potentialgefälle und Vertikalstrom nach Sonnenaufgang), der seinem jahreszeitlich verschiedenen und von Ort zu Ort wechselnden Verhalten entsprechend als Austauschwirkung zu deuten ist («Austausch-Generator»), wird nach umfangreichen Untersuchungen an einigen Stationen der Schweizer Alpen die Mitwirkung der Kondensationskerne demonstriert. Diese scheint darin zu bestehen, daß Raumladungsbildungen in der Atmosphäre je nach dem Vorhandensein von Kondensationskernen in stärkerem oder geringerem Maße gewissermaßen zeitlich fixiert werden, sodaß der zur Generatorwirkung notwendige Transport dieser Ladungen durch Kräfte nicht-elektrischer Natur quantitativ durch die Kernzahl beeinflußt wird.

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Summary The role of the condensation nuclei in the atmospheric electrical processes becomes especially evident if it is imagined how this process would take place without condensation nuclei: On the entire earth only the global atmospheric electrical phenomena would become effective, while the relations to the weather processes would not exist. Thus, the influence of the weather on the electric processes is causally related with the existence of suspensions, resp. condensation nuclei.The atmospheric electrical processes are to be interpreted from the co-operation of generators and variabile circuit elements. In both groups the condensation nuclei play an important part as is shown here in detail:The known relations between the atmospheric electrical potential gradient and the atmospheric conductivity on one hand and meteorological elements [air masses, turbulence, exchange (Austausch), inversions, etc.] on the other hand must be understood by the recombination relations between small ions and suspensions. They belong to the group of variable circuit elements.As an effect observed in recent years (increase of the potential gradientand the air-earth-current after sunrise) which, corresponding to its behaviour varying at the different seasons and from place to place, must be interpreted as exchange (Austausch) effect («Austausch-Generator»), the co-operation of condensation nuclei is demonstrated on the basis of comprehensive investigations at some stations of the Swiss Alps. This seems to exist in the fact that space charge formations in the atmosphere may be transfered into a more stable, longer lasting state by the interaction of the condensation nuclei to a greater or smaller extent so that the transport of these charges by nonelectric forces necessary for the generator effect is quantitatively influenced by the number of nuclei.

     

Ergebnisse von Temperaturmessungen Mittels Thermistoren in Stratosphäre und unteren Mesosphäre

Susammenfassung Alle dem Verfasser zur Verfügung stehenden Meßergebnisse, die mit Hilfe von Thermistoren in der Stratosphäre und unteren Mesosphäre gewonnen wurden, wurden bearbeitet und aufgeteilt auf 30° Nord und 60° Nord einerseits, sowie auf Sommer und Winter andererseits. Es ergeben sich somit vier Vertikalprofile der Temperatureverteilung, die in Abbildung 1b dargestellt sind. Die erhaltenen Temperaturmeßergebnisse werden verglichen mit den in dieser Zeitschrift (6) veröffentlichten Temperaturmeßergebnissen und bestätigen diese.

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Summary All temperature observations obtained by means of thermistors in the stratosphere and lower mesosphere which became accessible to the author were studied and assigned to 30° North and 60° North on the one and to summer and winter on the other hand. From these studies resulted four vertical profiles of temperature distribution which are represented in Figure 1b. Comparing the data to the temperature observations published in this review (6), these latter (Figure 1a) are confirmed.

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Der Aufsatz enthält Ergebnisse die in diesem vom US Department of Army, European Research Office unter Contrakt Nr.: DA-81-591-EUC-2174 unterstützten Forschungsprojekt gewonnen wurden.     

Die Bedeutung der Radioaktivität in der Wasserversorgung und Abwasserreinigung

Zusammenfassung und schlussfolgerung Es ist damit zu rechnen, dass auch in der Schweiz in n?herer Zukunft das Problem der Freihaltung des Trinkwassers vor radioaktiver Verunreinigung akut werden wird. Die sch?digende Wirkung radioaktiver Wasser wurde dargelegt und die technischen M?glichkeiten ihrer Reinigung beschrieben. Es ist die Aufgabe der Wasserfachleute, die Reinigungsverfahren auszubauen und damit mitzuhelfen, die durch die moderne Atomphysik gegebene Entwicklung zu f?rdern.     

Die Grundlagen der Fällungs-, Enthärtungs- und Entsalzungs-verfahren in der Wasseraufbereitung

Ohne Zusammenfassung     

Über das Verhalten und die Herkunft der in den Gewässern und in der Atmosphäre vorhandenen himmelblauen Fluoreszenz

Zusammenfassung Überall in der Natur im Bereich der Erdrinde findet sich ein im ultravioletten Licht hellblau fluoreszierender Stoff. Nachgewiesen wurde er bisher in der Atmosphäre, in allen in der Natur vorhandenen Wasservorkommen: im Nebel, Schnee, Regen, Rauhreif, Gletschereis, in Quellen, Bächen, Flüssen, Seen und im Oberflächen- und Tiefenwasser des Weltmeeres. Ferner ließ er sich nachweisen im Staub, in Gesteinen und in Filtrierpapier (reiner Cellulose), wie er überhaupt ein ständiger Begleitstoff der in der Natur weit verbreiteten Kohlenhydrate ist. Aus der Atmosphäre schlägt er sich bereits in wenigen Tagen in merklichem Maße an gereinigten Glasoberflächen nieder. Durch eingehende Versuche wird wahrscheinlich gemacht, daß der Fluoreszenz zwei organische Verbindungen zu Grunde liegen, die sich spontan aus den langsam in der Natur sich bildenden Zerfallsprodukten der Kohlenhydrate (Methylglyoxal) durch Eigenkondensation aufbauen. Auf die Bildung der fluoreszierenden Stoffe wirken ähnlich wie bei dem verwandten Vorgang der Melanoïdin-Bildung (Maillard-Reaktion) neben der Erhöhung der Temperatur und der Erhöhung der Konzentration der Ausgangssubstanzen (beispielsweise beim Verdunstungsvorgang der atmosphärischen Wassertröpfchen) alkalische Reaktion und in besonderem Maße die Gegenwart von Stickstoff-Verbindungen (Ammonium-Ion, Aminosäuren) fördernd ein.

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On the behaviour and the origin of the azure fluorescence present in all kinds of waters and in the atmosphere

Summary Everywhere in nature and in the vicinity of the earth's crust there is a substance to be found from which a light blue fluorescence is emanating when it is exposed to ultraviolet radiation. Until now this substance has been verified in the atmosphere and in all the manifestations of water, viz. in fog, snow, rain, soft rime, glacier ice, springs, brooks, rivers, lakes, and in the surface water and deep water of the oceans. Besides, the presence of this substance has been proved in dust, rocks and in filter paper (pure cellulose) and it has been revealed as a permanently attendant substance of carbon hydrates frequently occurring in nature. It is precipating to a considerable extent within a few days from the atmosphere on cleaned glass surfaces. From careful experiments it appears to be probable that the fluorescent substance is based on two organic compounds that are spontaneously springing by self-condensation from the dissociated constituents of carbonhydrates (metyhlglyoxal) that are slowly forming everywhere in nature. Similar to the related process of the formation of melanoidin (Maillard-reaction) and in addition to the increase in temperature and concentration of the initial substances (as e.g. is observed during the process of evaporation of atmospheric water drops), alkaline reaction and especially the presence of nitrogen compounds (ammonium-ion, amino-acids) are promoting the formation of fluorescent substances.

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Sur le comportement et l'origine de la fluorescence azure rencontrée dans les eaux et dans l'atmosphère

Résumé Partout dans la nature on trouve près de la croute terrestre une substance produisant de la fluorescence bleue claire lorsqu'on l'expose à la radiation ultra-violette. On a jusqu'ici démontré la présence de cette substance dans l'atmosphère et dans toutes les formes que l'eau peut adopter dans la nature, c.a.d. dans la brume, la neige, la pluie, le givre mou, dans la glace des glaciers, les sources, cours-d'eau, rivières, lacs et dans les eaux superficielles et profondes des océans. De plus, on peut prouver son existence dans la poussière, dans les roches et dans le papier à filtrer (cellulose pure); d'ailleurs, cette substance est surtout une matière d'accompagnement permanent des hydrates de carbon très répandus dans la nature. Venant de l'atmosphère, elle se précipite en quantité considérable sur des surfaces nettoyées de verre. Des essais approfondis nous font supposer que la substance fluorescente est basée sur deux combinaisons organiques qui se forment spontanément par condensation propre des produits de dissociation des hydrates carboniques (méthylglyoxal) qui se developpent lentement dans la nature. Comme dans le processus analogue de la formation du mélanoïdin (réaction Maillard) et à côté de l'élévation de la température et de la concentration des matières de départ (par exemple aux processus de l'évaporation des gouttes d'eau dans l'atmosphère) la réaction alcaline et surtout la présence des combinaisons de nitrogène (ammonium-ion, acides d'aminés) favorisent la production des substances fluorescentes.

     

Die Elemente des jährlichen Ganges der Oberflächentemperatur in der Nord- und Ostsee und den angrenzenden Gewässern

Zusammenfassung Die Grundlagen des Atlasses Monatskarten der Oberflächentemperatur für die Nord- und Ostsee und die angrenzenden Gewässer von Böhnecke und Dietrich werden dargelegt. Die Homogenisierung, Reduktion und Korrektion des heterogenen Beobachtungsmaterials führen zu Ergebnissen, die Einiges über das charakteristische Verhalten der Oberflächentemperatur in den behandelten europäischen Gewässern aussagen. Sie betreffen den täglichen Gang in seiner regionalen und jahreszeitlichen Abhängigkeit, die kurzfristige Veränderlichkeit, die Streuung der Monatsmittel und die langjährigen Temperaturänderungen.Ferner wird das aufbereitete Beobachtungsmaterial dazu benutzt, um eine Vorstellung vom Jahresgang der Oberflächentemperatur zu vermitteln. Es geschieht durch die Darstellung und Diskussion der Ergebnisse, die sich auf die harmonische Analyse von 692 Jahresreihen stützen.Die Ergebnisse sind in fünf Karten zusammengefaßt, die im einzelnen die Verteilung der Jahresmittel der Oberflächentemperatur sowie der Amplituden und Phasenkonstanten der jährlichen und halbjährlichen harmonischen Wellen angeben.

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The elements of the annual variation of the surface temperature in the North Sea, the Baltic, and the adjacent waters

Summary The bases of the atlas Monatskarten der Oberflächentemperatur für die Nord- und Ostsee und die angrenzenden Gewässer by Böhnecke and Dietrich are explained. By homogenizing, reducing, and correcting the heterogeneous observations, results are obtained which, to some extent, reveal the characteristical features of the surface temperature in the aforementioned European waters. These results refer to the daily variation in its regional and seasonal relations, short range variability, deviation of monthly mean values and secular changes of temperature.In addition, by representing and discussing the results of the harmonic analysis of 692 annual series, an idea is given of the seasonal variation of surface temperature. The results are plotted on five charts showing the distribution of the annual means of surface temperature and of the amplitudes and phase constants of the annual and semi-annual harmonic waves.

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Les éléments de la variation saisonnière de la température superficielle de la mer du Nord, de la mer Baltique et des eaux adjacentes

Résumé Les bases de l'atlas Monatskarten der Oberflächentemperatur für die Nord- und Ostsee und die angrenzenden Gewässer par Böhnecke et Dietrich sont expliquées. En homogénéisant, en réduisant et en corrigeant les observations hétérogènes on obtient des résultats qui révèlent quelques traits caractéristiques de la température superficielle des eaux européennes mentionnées ci-dessus. Ces résultats portent sur la variation diurne en fonction des influences régionales et saisonnières, sur la variabilité à court terme, sur l'écart résiduel des moyennes mensuelles et les changements séculaires de température.De plus, en représentant et en discutant les résultats de l'analyse harmonique de 692 séries annuelles, on donne au lecteur une idée de la variation annuelle de la température superficielle. Les résultats furent portés sur cinq cartes qui montrent la distribution des moyennes annuelles de la température superficielle ainsi que celle des amplitudes et des constantes des phases des ondes harmoniques annuelles et semi-annuelles.

     

Strahlstrom und der durch Turbulenz verursachte Transport der mechanischen Energie in der Atmosphäre

Zusammenfassung Es wird auf einige Einflüsse der Turbulenz auf die Konzentration der kinetichen Energie in der Atmosphäre hingewiesen. Die mechanische Energie (Enthalpie + potentielle Energie der Schwere + kinetische Energie) ist bei adiabatischen Bewegungen in der Atmosphäre eine konservative Grösse. Deswegen kann unter verschiedenen Bedingungen in der Atmosphäre zur Konzentration der kinetischen Energie auf Kosten, der gesamten potentiellen Energie kommen. Im Zusammenhang mit diesem wird gezeigt, dass die Dicke einer turbulenten stabilen Schicht einen Minimalwert erstrebt. Die entsprechenden Energietransformationen sind diskutiert.

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Summary Some influences of the turbulence on the concentration of the kinetic energy in the atmosphere are indicated. The mechanical energy (enthalpy + gravitational potential energy + kinetic energy) is for frictionless adiabatic motions in the atmosphere a conservative quantity. That is the reason why under different conditions in the atmosphere may appear a concentration of the kinetic energy on the count of the total potential energy. In connection with this it is shown that the thickness of a turbulent and stabil layer tends to a minimum. The corresponding energy transformations are discussed.

     

Vertikale und zeitliche Verteilung der Leitfähigkeit in einem eutrophen Gewässer während der Sommerstagnation

Summary Data are given of the vertical distribution of temperature, conductivity and alkalinity of an eutrophic lake (Rotsee near Lucerne) measured at short intervals during the summer stratification. We were able to prove in a limited measure only the expected day's periodicity from the conductivity of the CO₂-assimilation of the phytoplankton. We found pronounced internal ‘seiches’ in the hypolimnion; their mathematical interpretation is given only in the order of size.Rodhe's diagram andNümann's method make it possible to determine quantitative relations; from the chemical point of view the lake (depth 16,5 m) shows a four-layered type during the summer.      

Der sphärische Kegelschnitt und das Rotationsellipsoid in der Nautik

Zusammenfassung Der sph?rische Kegelschnitt hat geringe Bedeutung in der Nautik. Seine geometrischen Eigenschaften sind l?ngst gründlich untersucht worden. Ein Analogon zu ihm, die Lorankurve auf dem Rotationsellipsoid, ist interessant und wichtig.

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Sphero-conics and spheroids in navigation

Summary The sphero conic section has little nautical significance. Its geometrical nature has been thoroughly discussed long ago. On the other hand, its analogue on the spheroid, viz. the Loran line, is interesting and important.

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La section sphéro-conique et le sphéro?de

Résumé La section sphéro-conique est à peu près sans importance dans le champ nautique. Son caractère géométrique a été profondément discuté il y a long temps. Cependant, son analogue, c'est à dire la courbe Loran sur le sphéro?de, est aussi intéressant qu'il est important.

     

Unregelmässigkeit und Regelmässigkeit der SporadischenE-Schicht

Summary From station's observations much information on top-frequencyfEs, less on blanketing frequencyfbEs is obtained. The results must be interpretated in statistical terms. Time- and distance-correlation functions are established. Daily, seasonal and geographic regularities are discussed. A sharp maximum exists at the magnetic equator but only for the top-frequency. No well defined influence of the solar cycle has been found, only a very weak one of lunar tides.Apart the routine evaluation observations of the variation of the reflection coefficient with frequency have been made. In temperate latitudes in about 1/3 of all cases there is no partial reflection; in the other cases local variations of electron concentration up to 1:2 are found, higher values are rare. At low latitudes the variation may be more important. This is found by a qualitative classification of ionograms of different stations. Such classification has been made for transparency, scatter, angle of incidence and layer developpement. Diffuse echoes exist often near the magnetic equator.Es is always vertically sounded at temperate latitudes. In most cases the ionization originates as a thin layer of constant altitude. Transitory phenomena coming downwards are responsible for «E2s» in daytine.It appears that a cumulo-cirrus-cloud layer is a good model forEs-ionization. An atmospheric ionization process using stored energy from dissociation or ion existence seems to be most probable.     

Grundschicht und Nullschicht der Atmosphäre

Zusammenfassung NachdemSchneider-Carius die von ihm in mehreren Untersuchungen behandelte und von ihm so bezeichnete «Grundschicht» als das Hauptausgleichniveau für die Druckgegensätze zwischen Hoch und Tief in den unteren Luftschichten nachgewiesen hat, entstand naturgemäß die Frage, wie und in welcher Höhensicht der notwendige Massenfluß vom Tief zum Hoch erfolgt. Ohne denselben würden sich die Druckgebilde wegen der ageostrophischen Windkomponente vom Hoch zum Tief in der Grundschicht binnen kürzester Zeit auflösen.H. Faust fand diese Schicht über Mitteleuropa in 10 km Höhe. Sie ist identisch mit dem Sitz des hochtroposphärischen Windmaximums und weist das Maximum des ageostrophischen Massenflusses vom Tief zum Hoch auf. Da in ihr die für das Wettergeschehen so fundamental wichtigen Vertikalbewegungen Null sind, nannteFaust die Schicht «Nullschicht». In der Grundschicht und der Nullschicht sind somit zwei atmosphärische Schichten gefunden, die in polarer Wechselwirkung miteinander für die Dynamik der Wettervorgänge von entscheidender Bedeutung sind.

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Summary Especially whenSchneider-Carius had shown in several papers the ground layer to be the main levelling layer of pressure contrasts, the question arose where the seat of mass transport from low to high pressure is located. ThenFaust found a layer 10 kms above Central Europe, where vertical motion in highreaching cyclones and anticyclones averages zero. Because of the fundamental significance of vertical motion, he called it the «zero layer». This zero layer, which is identical with the wind maximum in the upper troposphere, turned out to be the principal seat of ageostrophic mass transport from low to high pressure. Also, the angle between true and geostrophic wind (the ageostrophic component) has its maximum in the zero layer. As the processes in the zero layer produce and/or increase pressure contrasts, it is the direct counterpart of the ground layer. It is shown that both layers are exercising reciprocal effects upon each other, with action in one layer producing the appropriate reaction in the other layer. As both layers are the principal seat of ageostrophic mass transport between areas of high and low pressure, their mutual action proves to be of basic importance for the dynamics of the whole weather trend.