Über den Einfluß der Bodenfeuchtigkeit auf geoelektrische Tiefenmessunen

Zusammenfassung Verschiedene Beobachtungen einer an sich schon naheliegenden Beeinflussung des speizifischen Widerstandes des Bodens durch wechselnden Wassergehalt bilden den Anlaß zur Konstruktion einer neuen Art von Zweischichtkurven unter der Annahme, daß der spezifische Widerstand der obersten Schichte nach einem exponentiellen Gesetz variiert. Diese Wiederstandskurven werden mit den bekannten Zweischicht-und Dreischichtkurven verglichen und an einigen Beispielen die Fehler angegeben, die man für die Tiefenangaben begeht, wenn man jene mit Hilfe der letzteren auswertet. Für ihre Klassifikation erweist sich die Lage ihrer Asymptoten als maßgebend. Durch diese neuen Widerstandskurven dürften vielleicht in manchen Fällen die Widersprüche zwischen den Ergebnissen der geoelektrischen Tiefenmessungen und der Bohrungen beseitigt werden können.

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Summary Observations concerning the obvious influence of varying water contents upon the specific resistance of the soil led to the construction of a new species of double-layer curves, assuming that the specific resistance of the uppermonst layer obeys an exponental law. These resistance curves are confornted with the known double and triple-layer curves and, by means of several examples, the erros of depth easurements caused by applying the latter curves are indicated. The position of their asymptotes results to be a determining factor for their classification. In different cases the divergences between geoelectric measurements and results of boring may be eliminated by making use of these new resistance curves.

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Résumé Différentes observations d'une influence—prévisible a priori—de la teneur variable en eau sur la résistance spécifique dsu sol fournissent l'occasion d'établir de nouveaux types de courbes de résistance de couches doubles, dans l'hypothèse que la résistance des couches supérieures varie selon une loi exponentielle. On compare ces courbes de résistance aux courbes connues de couches doubles ou triples, et on donne des exemples d'errerus commises dans les indications de profondeur lorsqu'on les tire de ces courbes. Pour la classification des courbes la position des asymptotes est déterminante. On pourra peut-être sur la base de ces nouvelles courbes expliquer dans bien des cas les divergences existant entre les résultats de calculs de profondeur par des méthodes géoélectriques et ceux que donnent les forages directs.

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Mit 5 Textabbildungen.     

Über den Einfluß der Witterung auf den Schwefelstoffwechsel von Kaninchen

Zusammenfassung Während vier Monaten wurde der Harn einer Anzahl von Kaninchen, die radioaktiv markiertes Natriumsulfat (Na ₂ S ³⁵ O ₄) erhalten hatten, täglich auf seine Aktivität geprüft. Es ergab sich, daß an gewissen Tagen deutlich mehr Schwefel ausgeschieden wurde als normalerweise. Die Analyse führte zu der Feststellung, daß es sich durchwegs um Kaltfronttage handelte, die sowohl vor wie nach dem Durchzug polare Luftkörper aufwiesen; die fünf Kaltfronten mit tropischer Ausgangslage dagegen hatten keine biotrope Wirkung auf den Schwefelstoffwechsel.

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Summary During four months the urine of a certain number of rabbits, which had received radioactively marked sodium-sulphate (Na ₂ S ³⁵ O ₄), has been examined daily as to its activity. It resulted that on certain days the secretion of sulphur was distinctly above the normal value. This was the case on all cold front days, which had a polar air mass before as well as after their passage. The five cold fronts following a tropical air mass on the other hand produced no biotropic effect on the sulphur metabolism.

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Résumé L'urine d'un certain nombre de lapins, qui avaient reçu du sodium sulfaté (Na ₂ S ³⁵ O ₄) à marquage radio-actif a été examiné chaque jour quant à son activité. Il s'est avéré qu' à certains jours la sécrétion de soufre était remarquablement au-dessus de la valeur ordinaire. L'analyse a montré qu' à ces jours passaient des fronts froids qui été précédés et suivis de masses d'air polaire; en revanche, les cinq fronts froids qui, suivaient des masses d'air tropical n'avaient aucune influence biotropique sur le métabolisme sulfureux.

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Mit 4 Textabbildungen     

Untersuchungen über die mikroklimatischen Wirkungen künstlicher Beregnung im Tabakbestand

Zusammenfassung Mit thermoelektrischen Psychrometern wurde das Mikroklima in einem Tabakbestand bei künstlicher Beregnung und Beschattung gemessen, und die Ergebnisse mit einer unberegneten und unbeschatteten Kontrollparzelle verglichen.Durch Beregnung und Beschattung wird eine weitgehende Feuchteanreicherung innerhalb des Bestands erzielt. Dabei ist eine längere Beregnung mit geringer Regendichte (etwa 2 mm/Std.) einer kurzen mit großer Regendichte (etwa 20 mm/Std.) vorzuziehen. Die Beregnung mit geringer Dichte kommt auch den Verhältnissen bei natürlichem Niederschlag am nächsten und bei ihr reicht eine Gabe künstlichen Regens von 2 bis 3 mm am Morgen eines Sommertages aus, um das Mikro- und Bodenklima während des ganzen Tages für die Pflanze günstig zu gestalten.

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Summary The microclimate in a cultivation of tobacco has been measured by means of thermoelectric psychrometers under the conditions of artificial overhead irrigation and shadowing; the results have been compared with an unsprinkled and unshaded cultivation.An important enrichment of humidity within the plantation is obtained by irrigation and shadowing. Thereby an irrigation of longer duration with slight rainfall intensity (about 2 mm/h) is preferable to a short and heavy rainfall (about 20 mm/h). An irrigation with moderate intensity also is similar to the conditions of natural precipitation, and such a rainfall of 2–3 mm in the morning of a summer day is sufficient to create a favourable soil- and micro-climate for the plant for the whole day.

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Résumé On a étudié à l'aide de psychromètres thermoélectriques le microclimat d'une plantation de tabac soumise à un arrosage par aspersion et ombragé artificiellement, puis on a comparé les résultats obtenus avec ceux d'un plantage témoin non arrosé ni ombragé.Par l'arrosage et la mise à l'ombre, la plantation voit son humidité augmenter dans une forte proportion. Un arrosage prolongé à faible densité (env.

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Mit 9 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     

Über den Einfluß von elektrischen Erdbodeneigenschaften und meteorologischen Parametern auf praktische Feldstärkeberechnungen bei Kurzwellenausbreitung

Zusammenfassung Der Einfluß elektrischer Erdbodeneigenschaften auf Sendeabstrahlung und Ausbreitung wird theoretisch untersucht und mit Hilfe von Feldstärkebilanzgleichungen auf praktische Feldberechnungen angewendet. Meteorologische Einwirkungen auf diese Werte und direkt auf den troposphärischen Ausbreitungsweg werden besprochen und rechnerisch analysiert, wo es das Ausmaß der Einwirkung notwendig erscheinen läßt.

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Summary The effect of electrical ground characteristics on radiation transmitted and on propagation are investigated theoretically and applied to practical field calculations with the aid of field-strength balance equations. Meteorological effects upon these values and directly upon the tropospheric propagation path are discussed and analysed by calculations wherever the extent of the effect appeared to make it necessary.

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Résumé L'auteur étudie théoriquement l'influence des propriétés électriques du sol sur l'émission et la propagation des ondes. Il applique ensuite ses conclusions au calcul pratique des champs grâce aux équations du bilan d'intensité de ceux-ci. Il discute et analyse par le calcul les influences météorologiques sur les valeurs obtenues et sur le chemin de propagation dans la troposphère et cela pour autant que la proportion de ces influences rende nécessaire leur prise en considération.

     

Über den Einfluß meteorologischer Parameter auf die Lage der Maximalimmissionskonzentration am Boden bei vorgegebener Emissionsquelle

Zusammenfassung Wird die Ausbreitung eines Schadgases mit Hilfe der statistischen Theorie der Turbulenz studiert, so erweist es sich als notwendig, den Einfluß einiger meteorologischer Parameter auf den Diffusionsprozeß in Betracht zu ziehen. Während der (mittlere) horizontale Windvektor für die Translation der Rauchfahne verantwortlich ist, wird die horizontalen und vertikale Streuung durch Stabilitätsparameter kontrolliert. Die Untersuchung gründet sich auf die vonF. Pasquill mitgeteilten (empirischen) Beziehungen zwischen Quelldistanz und vertikaler Streuung für verschiedenen Stabilitätstypen der Atmosphäre., die im wesentlichen durch die Einstrahlung und die Windstärke definiert sind. Unter Verwendung von stündlichen meteorologischen Beobachtungen vom Flughafen Wien-Schwechat wurde die Maximalimmissionskonzentration am Boden für den Fall eines 50 m hohen Schornsteines bei bekannter Emissionsstärke berechnet. Die Resultate werden in Form von Tabellen und Abbildungen veranschaulicht.

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Summary If gaseous pollution from chimneys is studied applying the statistical theory of turbulence one is forced to consider the influence of some meteorological parameters on the diffusion process. While the mean horizontal wind-vector may account for the tracer of the smoke cloud stability parameters control the horizontal and vertical variance of displacement. The investigation is based upon empirical relations between vertical spread and distance from the source obtained byF. Pasquill for different types of atmospheric conditions mainly determined by insolation and windspeed. Using hourly meteorological observations from airport Vienna-Schwechat the (maximum) ground level concentration of pollutant emitted from a 50 m high chimney with known output of gas is computed. The results are shown in tables and figures.

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Résumé Lors de l'étude de la diffusion d'un gaz nuisible par le truchement de la théorie statistique de la turbulence, il apparaît comme indispensable de considérer l'influence de quelques paramètres météorologiques sur le processus de diffusion. Tandis que le vecteur horizontal (moyen) du vent est responsable de la translation du panache de fumée, la dissémination horizontale et verticale de celle-ci peut se contrôler au moyen de stabilité. La présente étude se base sur la relation (empirique) deF. Pasquill, relation existant entre la distance de la source et la diffusion verticale. Cette dernière est déteminée pour divers types de stabilité de l'atmosphère, types qui sont définis dans leur essence par le rayonnement reçu et la vitesse du vent. En partant des observations météorologiques horaires faites à l'aéroport de Wien-Schwechat, l'auteur calcule la concentration maximum des immissions au sol dans le cas d'une cheminée de 50 m de hauteur et cella pour des valeurs connues de la concentration des émissions. Les résultats sont donnés sous forme de tableaux et de graphiques.

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Mit 6 Textabbildungen     

Über den täglichen Gang des Windes im Gebirge

Zusammenfassung Eine zweieinhalbjährige Reihe stündlicher Beobachtungen am Salzburger Flugplatz wird vor allem zur Analyse der täglichen Änderungen des Bodenwindes verwendet. Dabei erweisen sich die periodischen Gebirgswinde, hier insbesondere die Talwinde, von so entscheidender Bedeutung, daß sie den Tagesgängen der Richtungsfrequenz sowohl, wie der skalaren Geschwindigkeit, wie schließlich der Windvektoren selbst zu allen Zeiten des Jahres ihren Stempel aufprägen. Selbst die Föhnwind unterliegen häufig genug ihrem Einfluß. Auf diese Weise können die hier abgeleiteten und graphisch dargestellten Tagesgänge geradezu als Musterbeispiele gelten für den Ablauf der Talwinde am Boden an einer alpinen Station im Mittel über alle Tage, also ohne jede Wetterauswahl, obwohl es Salzburgs Lage an einem Talausgang keineswegs unverständlich hätte erscheinen lassen, wenn sich hier die Allgemeinströmung in stärkerem Maße durchgesetzt und die Lokaleffekte übertönt hätte.Hesselbergs einstige Forderung nach einer terminweisen Aufgliederung bei Anlage einer Windstatistik von Orten mit so dominierender Tagesperiode des Windes kann nicht nachdrücklich genug in Erinnerung gebracht werden.

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Summary By means of hourly observations during 21/2 years at the airport of Salzburg the daily variations of the wind near ground are analyzed. The periodic mountain winds, especially the breezes of valley prove of such an importance that they determine the diurnal variation of the frequency of wind directions and of the scalar wind speed as well as that of the wind vectors. Even the foehn winds are frequently influenced by them. In such a manner the daily variations here derived and graphically represented are ideal samples for the diurnal course of the periodic valley winds near the ground at an alpine station in the average of all days, that is to say without any weather selection. And this is so although the situation of Salzburg at the exit of a valley rather would let expect that the general circulation would exerce a greater influence and would prevail over the local winds.Hesselbergs earlier recommendation to make the wind statistics separately for every hour of observation at stations where the wind has such a dominant diurnal period is to repeat emphatically.

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Résumé Une série d'observations horaires de deux ans et demi à l'aérodrome de Salzbourg permet une étude des changements diurnes du vent au sol. Les vents périodiques orographiques, en particulier le vent de vallée, jouent ici un si grand rôle qu'ils marquent de leur empreinte la variation diurne tant de la fréquence des directions que de la vitesse scalaire et des vecteurs du vent en toutes saisons. Même le foehn subit souvent leur influence. Les marches diurnes établies et illustrées graphiquement peuvent servir d'exemple type de l'allure moyenne des vents de vallée au sol d'une station alpine sans discrimination quelconque des situations météorologiques, bien que l'emplacement de Salzbourg à l'issue d'une vallée eût pu faire croire a priori à un effet important des courants généraux qui eussent pu masquer les influences locales. L'auteur ne peut que rappeler avec insistance l'exigence formulée naguère parHesselberg en matière de statistique anémométrique et qui demandait de grouper les observations de vent par époques du jour lorsqu'il s'agit de localités caractérisées par une variation diurne prédominante des courants locaux.

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Mit 9 Textabbildungen.     

Über den planetarischen Austausch der Vorticity und des Rotationsmoments

Zusammenfassung Die VorstellungenW. Ferrels (1861) undC. G. Rossbys (1947) über die Wirkung des planetarischen Meridionalaustausches auf das mittlere West-Ost-Windfeld, welche auf den ersten Blick gegensätzlich erscheinen, sind durchaus miteinander vereinbar. Sowohl das Rotationsmoment (nachFerrel) als auch die absolute Vorticity (nachRossby) treten im weiträumig-meridionalen Austausch als austauschbare Größen auf; das erstere allerdings nur im monotropen Teil dieses Austausches, die letztere nur, soweit keine Massenmischungen vorkommen. Das mittlere planetarische Westwindfeld oberhalb 4 km Höhe kann als Gleichgewichtszustand folgendermaßen erklärt werden: Der polwärts fließende Transport von Westwindimpulsen, den der Austausch des Rotationsmoments (oberhalb 4 km) leistet, ergänzt im Polargebiet den Verlust an Vorticity, welcher dort durch den äquatorwärts fließenden Transport der Vorticity (im Vorticityaustausch) entsteht. Die planetarische Polarfront gewinnt hierdurch einen neuen Aspekt.

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Summary The conceptions ofW. Ferrel (1861) andC. G. Rossby (1947) concerning the effect of the planetary meridional exchange on the average west-east-wind field, which seem to be contrary at the first glance, are absolutely compatible with each other. Both the angular momentum (according toFerrel) and the absolute vorticity (according toRossby) appear as exchangeable values in the world-wide meridional exchange; the first one, however, only in the monotropic part of this exchange, and the latter only as far as no mass mixing takes place. The average planetary field of westerlies above 4 km. a.s.l. can be explained as state of equilibrium as follows: The transport of westwind impulses flowing towards the pole, effected by the angular momentum (above 4 km.), supplies the loss of vorticity in the polar area which there is caused by the transport of vorticity flowing towards the equator. Thereby the planetary polar front obtains a new aspect.

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Résumé Les idées deW. Ferrel (1861) et deC. G. Rossby (1947) relatives à l'effet de l'échange turbulent méridien à l'échelle planétaire sur le champ moyen de vent Ouest-Est qui à première vue paraissent opposées sont pourtant parfaitement conciliables. Le «moment de rotation» (selonFerrel) aussi bien que l'«absolute vorticity» (selonRossby) apparaissent comme des grandeurs échangeables dans l'échange turbulent méridien à grande échelle, le premier il est vrai seulement dans la partie «monotrope» de cet échange, la seconde seulement s'il n'y a pas de mélange de masses. Le champ moyen de vent d'Ouest planétaire au-dessus de 4 km. considéré comme état d'équilibre peut s'expliquer de la manière suivante: le transport vers le pôle d'impulsions de vent d'Ouest que fournit l'échange turbulent du moment de rotation (au-dessus de 4 km.) remplace dans les régions polaires la perte de «vorticity» qui prend naissance dans le transport de celle-ci vers l'équateur (dans l'échange turbulent de vorticity). Le «front polaire planétaire» revêt par là un aspect nouveau.

     

Über den Zusammenhang zwischen Labilitätsenergie und Gewitterbildung in den Nordalpen

Zusammenfassung Auf Grund der Radiosondenaufstiege von Friedrichshafen am Bodensee werden die Zusammenh?nge zwischen der Labilit?tsenergie und der Gewittert?tigkeit in Tirol und Vorarlberg im Sommer 1947 untersucht. Im Durchschnitt zeigt sich eine deutliche Zunahme der Gewitterh?ufigkeit mit steigender Labilit?t. Einzelf?lle mit davon abweichendem Verhalten erkl?ren sich aus der Wetterlage und aus lokalen Besonderheiten im Gebirge. Auch der Tagesgang der Gewittert?tigkeit ist von der Labilit?tsenergie abh?ngig.

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Summary This is a study on the relations between the energy of instability and thunderstorm activity in Tyrol and Vorarlberg in summer 1947, on the base of radio sonde measurements at Friedrichshafen on the Lake of Constance. On the average, there is a marked increase of thunderstorm frequency with rising instability. Exceptional cases can be explained by the particular weather situation and local influences of the mountains. The diurnal variation of thunderstorm activity as well depends on the energy of instability.

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Résumé A l'aide des radio-sondages de Friedrichshafen sur le lac de Constance on examine les relations entre l'énergie pseudolabile et l'activité orageuse dans le Tirol et le Vorarlberg pendant l'été 1947. On constate en moyenne que la fréquence des orages cro?t avec la pseudolabilité. Il y a des exceptions qui s'expliquent par la situation météorologique générale et par des particularités locales en montagne. La variation diurne de l'activité orageuse dépend également de l'énergie pseudolabile.

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Mit 1 Textabbildung.     

Über den „Taucheffekt” bei der Lichtmessung über und unter Wasser

Zusammenfassung Das Verhältnis der meßbaren Intensitäten in einem Lichtmeßgerät flacher Bauart dicht unter und über Wasser wird Taucheffekt genannt. Dieses Verhältnis weicht von der wahren Relation der Lichtintensitäten innerhalb weiter Grenzen ab. Entsprechend den verschiedenen optisch-geometrischen Bedingungen bei Opal-, Klarglas- und Mattscheiben gibt es drei verschiedenartige Taucheffekte.Opal- und Mattscheiben verhalten sich gegensätzlich, ihre Taucheffektbereiche liegen unterhalb, bzw. oberhalb des gut definierbaren Klarglaswertes. Dieser bildet für Opalglas die obere, für Mattglas die untere Grenze. Die untere Grenze für Opalglas ist annähernd bestimmt, die obere Grenze für Mattglas nicht. Kunststoffgläser mit ihren niedrigeren Brechungszahlen ergeben noch breitere Taucheffektbereiche als Silikatgläser.Das Verhältnis der tatsächlichen Intensitäten liegt im Bereich des Opalglas-Taucheffekts. Es muß daher möglich sein, ein Opalglas herzustellen, mit dem ein Lichtmeßgerät über und unter Wasser richtig zeigt.Opal- und Mattgläser weisen einen Oberflächeneffekt, d. h. einen Totalreflexionsfehler in der Nähe der Wasseroberfläche auf, dessen Zusammenhang mit dem Taucheffekt geklärt wird.Es wird eine einfache Vorrichtung angegeben, um bei Taucheffekt-Bestimmungen den Totalreflexionsfehler zu vermeiden.

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Summary The ratio of light intensities just below and above a water surface as measured by a light meter of disk-shaped design is called immersion effect. This ratio differs within a wide margin from the ratio of the true intensities. According to the different optical-geometrical conditions of light transmission through opal, clear and ground glass three different types of the immersion effect can be distinguished.The immersion effect of opal glass is lower, and that of ground glass higher than the (well defined) value for clear glass. The latter is the upper margin for opal glass, and the lower margin for ground glass. The lower margin for opal glass is approximately defined while the upper margin for ground glass is indefinite. Plastic glasses with their low index of refraction cause an even wider range of the immersion effect than silicate glasses.The true ratio of light intensities lies within the range of the immersion effect of opal glass. Therefore, it should be possible to design a light meter with an opal filter which gives correct readings above and below the water surface.When placed closely beneath the water surface opal and ground glass show an additional surface effect. It is caused by total reflection at the water surface. Its relation to the immersion effect is discussed.A simple device is described which eliminates the surface effect and permits accurate determinations of the immersion effect.

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Résumé Le rapport entre les intensités mesurées par un photomètre plat directement sous la surface de l'eau et au-dessus de celle-ci est appelé «effet de plongée»; il diffère de la relation véritable des intensités lumineuses dans de larges limites. Par suite des propriétés optiques différentes des disques de verre opalin, transparent ou mat, il existe trois effets de plongée différents.Les disques opalins et mats se comportent de façon contraire; leurs domaines d'effet de plongée se trouvent au-dessous et au-dessus de la valeur bien définie correspondant au verre transparent. Celle-ci constitute pour le verre opalin la limite supérieure, pour le verre mat la limite inférieure. La limite inférieure pour le verre opalin est à peu près définie, la limite supérieure pour le verre mat ne l'est pas. Les verres synthétiques à indices bas ont des domaines d'effet de plongée encore plus larges que les verres à silicates.Le rapport véritable des intensités se trouve dans le domaine de l'effet de plongée du verre opalin. Il doit donc être possible de préparer un verre opalin à l'aide duquel un photomètre fonctionne correctement dans et sur l'eau.Les verres opalins et mats présentent un «effet de surface», c'est-àdire une erreur de réflexion totale au voisinage de la surface de l'eau, dont on explique la relation avec l'effet de plongée.On donne un dispositif simple permettant d'éviter l'erreur de réflexion totale.

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Mit 11 Textabbildungen

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Diese Arbeit ist dem Andenken anFranz Sauberer gewidmet. Sie enthält manche Antwort auf methodische Grundfragen, um deren KlärungSauberer stets gewissenhaft bemüht war. Dem lieben, unvergessenen Kollegen sei damit wenigstens in memoriam der Dank erstattet, den ihm der Verfasser für Anregung und Kritik schuldet.     

Über die Veränderlichkeit und Reduzierbarkeit von Mittelwerten der Fluß- und Seetemperaturen

Zusammenfassung Aus 40 bis 50 Jahre umfassenden Meßreihen von Fluß- und Seeoberflächentemperaturen werden durchschnittliche Veränderlichkeiten der Monats- und Jahresmittel berechnet und die Frage der Reduzierbarkeit solcher Mittelwerte geprüft. Es ergibt sich, daß die Veränderlichkeit der Flußtemperaturmittel gering ist und auch keinen nennenswerten Jahresgang aufweist. Die Veränderlichkeit der Seeoberflächentemperaturmittel steigt im Sommer zu höheren Werten an, die größenordnungsmäßig denen der Lufttemperatur gleichkommen.Mittelwerte der Gewässertemperatur sind aufeinander reduzierbar, doch besteht diese Eigenschaft keineswegs zwischen allen Gewässern und auch nicht zu allen Jahreszeiten; vor Anwendung der Reduktion ist jedenfalls eine Prüfung des thermischen Zusammenhanges erforderlich.

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Summary Average variabilities of monthly and annual means of river and lake surface-temperatures are calculated from observation series covering 40 to 50 years and the reducibility of such means is examined. The variability of means of river temperatures is found to be small and to show no considerable annual variation either. The variability of means of lake surface-temperatures, however, rises in summer to higher values comparable with those of air temperature. Mean values of water temperature can be reduced on each other. This relation, however, does not exist between all types of waters and is not valid in all seasons either. In any case, before carrying out a reduction, the thermal conditions of the waters in question must be considered.

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Résumé On étudie des séries de mesures de températures de rivières et de surfaces de lacs s'étendant sur 40 à 50 ans. On calcule la variabilité des moyennes mensuelles et annuelles et on examine le problème de la réductibilité de ces moyennes. Il en ressort que la variabilité des moyennes de température fluviale est petite et ne présente pas de variation annuelle appréciable; la variabilité des moyennes de température de l'eau de surface des lacs s'exprime en été par des valeurs plus élevées, du même ordre que celles de l'air.Les moyennes de température des eaux sont réductibles entre elles, mais cette propriété ne s'étend pas à toutes les eaux ni à toutes les saisons; avant de réduire il faut en tous cas examiner l'ensemble de la thermique de ces eaux.

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Mit 1 Textabbildung.     

Über den zweidimensionalen Impulsaustausch rotierender Systeme

Zusammenfassung Meteorologie, Ozeanographie und Astrophysik haben es mit weiträumigen Austauschbewegungen (weniger treffend Turbulenz genannt) zu tun, welche in einem rotierenden System durch Wärmewirkungen (meist Bestrahlung) entstehen und an eine mitrotierende Fläche, z. B. an die Erdoberfläche oder an eine andere Gleitfläche gebunden sind. Wenn man diese, durch Wärmewirkungen angetriebenen Bewegungen und Vermischungen als isotrope Turbulenz (bei der beide Koordinaten gleichberechtigt sind) behandelt, so entkleidet man sie ihrer wesentlichen Eigenschaften. Denn meistens bedingt der Wärmeantrieb eine bevorzugte Achse der Austauschbewegungen; die Turbulenzquanten werden überwiegend in beiden Richtungen dieser Vorzugsachse angestoßen (Kap. I).Derartige (zweidimensionale) Austauschbewegungen bewirken nun einen charakteristischen Transport der Drehimpulse. Dieser Transport fließt in Richtung der Vorzugsachse. Er wird nachstehend berechnet, und zwar zunächst (in Kap. II) unter der Voraussetzung, daß das einzelne Austauschquantum durch seine Bewegung kein eigenes Druckfeld erzeugt (Massenpunktaustausch), weiterhin (in Kap. III) ohne diese Einschränkung (Gradientwindaustausch). Die in der Meteorologie geostrophisch genannten Winde können also in diesem Sinne als Austauschbewegungen der Atmosphäre gelten.Schließlich werden die Bedingungen untersucht, denen die Eigenrotation (vorticity) der einzelnen (großen) Austauschquanten in der Atmosphäre (und im Meer) unterliegt, wenn Reibung und Vermischung ausgeschlossen werden. Es zeigt sich, daß in diesem Fall die großen rotierenden Austauschquanten ihre vorticity (die Vertikalkomponente des absoluten Geschwindigkeitsrotors) fast unverändert behalten (Kap. IV).Die zweidimensionale Austauschtheorie, die an und für sich auf vielen Gebieten der Geophysik und Astrophysik Anwendung finden kann, bewährt sich zunächst in bezug auf die planetarische Zirkulation der Erdatmosphäre. Wenn man die Reibung am Erdboden mitberücksichtigt, gelingt es, die wertvollen BefundeC. G. Rossbys und seiner Mitarbeiter hinsichtlich der allgemeinen Zirkulation höherer Schichten in eine Gesamtschau aller Zirkulationserscheinungen einzufügen (Kap. V).

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Summary Meteorology, oceanography and astrophysics have to deal with wide, there and back flowing motions of exchange (less characterized in the word turbulence) which are caused in a rotating system by supply of heat (mostly insolation) and are associated with a surface rotating with it, e. g. the surface of the earth, or with another gliding surface. In treating these motions and mixings, moved by heat effects, like an isotropic turbulence (where the two co-ordinates are equivalent) they get deprived of their essential properties. For, the impetus of heat mostly involves a preferred axis of the exchange movements; the turbulence quanta chiefly are pushed in both directions of this predominating axis (Chap. I).Such (two-dimensional) turbulent exchanges cause a characteristic transport of impulses. These are carried in both directions of the axis of preference. This transport is computed, in chapter II, on the assumption that the individual quantum of exchange does not form by its motion an own field of pressure (exchange of mass points), in chapter III without this restriction (exchange by gradient wind). Therefore in meteorology the so-called geostrophic winds may be considered in this sense as turbulent exchange motions of the atmosphere.Finally, in chapter IV, the conditions are examined, from which depends the vorticity of the individual exchange quanta in the atmosphere (and in the sea), if friction and mixing are excluded. It is shown that in this case the big rotating exchange quanta keep almost unaltered their vorticity (the vertical component of the curl of the absolute velocity).The two-dimensional theory of exchange, which may be applied in many problems of geophysics and astrophysics, holds good with regard to the planetary circulation of the earth's atmosphere. In taking into consideration also the friction on the soil, it is possible to insert in a general aspect of all phenomena of circulation the precious results ofC. G. Rossby and his collaborators as to the general circulation of the upper layers (Chap. V).

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Résumé En météorologie, en océanographie et en astrophysique on a affaire à de vastes «mouvements d'échange», courants çà et là, connus sous le terme moins adéquat de «turbulence», engendrés dans un système en rotation par des sources de chaleur (en général le rayonnement) et qui sont liés à une surface en rotation comme par exemple la surface terrestre ou quelque surface de glissement. Si l'on traite ces mouvements et mélanges d'origine calorique comme turbulence «isotrope» (pour laquelle les deux coordonnées sont équivalentes), on les dépouille de leurs caractères essentiels, car la source de chaleur impose en général aux mouvements d'échange turbulents un axe préférentiel selon lequel les quanta de turbulence sont principalement activés (Chap. I).De tels mouvements d'échange turbulents (à deux dimensions) créent un transport d'impulse caractéristique. Ce transport va dans les deux directions de l'axe préférentiel. Il est calculé dans ce qui suit, tout d'abord (Chap. II) en admettant que chaque quantum d'échange ne crée pas de champ propre de pression par son mouvement, puis sans cette restriction (Chap. III). Les vents appelés «géostrophiques» peuvent donc être considérés dans ce sens comme des mouvements d'échange turbulent de l'atmosphère.Enfin on étudie les conditions auxquelles est soumise la rotation propre («vorticity») des quanta d'échange individuels dans l'atmosphère (et dans la mer) lorsque l'on exclut le frottement et le mélange. On trouve que dans ce cas les grands quanta d'échange rotationnels conservent presque inchangée leur «vorticity» (Chap. IV).La théorie d'échange turbulent à deux dimensions qui trouve son application dans maints domaines de la géophysique et de l'astrophysique s'applique en premier lieu à la circulation «planétaire» de l'atmosphère terrestre. Si l'on tient compte du frottement au sol, on peut introduire les précieux résultats obtenus parC. G. Rossby et ses collaborateurs sur la circulation générale des hautes couches dans une vue d'ensemble de tous les phénomènes de circulation (Chap. V).

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Mit 5 Textabbildungen.     

Der Einfluß großer Massenerhebungen auf die Lufttemperatur und die Ursachen der Hebung der Vegetationsgrenzen in den inneren Ostalpen

Zusammenfassung Die allgemeinnen sowie verschiedene regionale vertikale Temperaturgradieten in den Ostalpen bestätigen nicht die im früheren meteoorologischen Schrittum entwickelte Vorstellung, daß die Massenerhebung des Gebirges thermisch begünstigend wirke und daß dies die Ursache für die Hebung der Vegetationsgrenzen in den Gebieten größter Massenerhebungen sei. Alle Temperaturgradienten weisen darauf hin, daß jede Temperraturreduktion mit 0,5^o pro 100 m auf ein bestimmtes Niveau in reduzierten oder auch in wirklichen Isothermen zu klimatologischen Irrtümern führen muß. Um die wahren Unterschiede zwischen Bergtemperaturen und freier Atmosphäre zu ermitteln und damit das Problem zu klären, ob Berge thermisch bevorzugt sind oder nicht, wurden Aufstiegsergebnisse über Wien, München, Pavia und Friedrichshafen in den Alperaum reduziert, d. h. unmittelbar mit gipfelnahen Bergtemperaturen vergleichbar gemacht. Es zeigte sich, daß im Jahresmittel um 7 Uhr Bergen, Hochtäter und Pässe kälter sind als die freie Atmosphäre, zur zwar zunhmend mit wachsender Höhe. Ähnliche Unterschiede wurden auch für die durchnittlichen Julitemperaturen gefunden. Im jahreszeitlichen Gang der Abweichungen der Bergtemperaturen um 7 Uhr gegenüber der freien Atmosphäre treten auf dem Sonnblick die größten Differenzen im Winter und die geringsten im Mai auf. Auch für die Zeit des Temperaturmaximums am Nachmittag konnte im Jahresmittel der Temperatur kein positiver Einfluß erkannt werden.Die hohen oberen Baumgrenzen in den zentralalpen gegenüber den niedrigeren am nördlichen Außenrand der Ostalphen müssen durch die südlichere Lage, geringere Schneehöhen und geringere Andauer der Schneedecke, schächere Luftbewegung, tiefgründigere und wasserundurchlässige Böden erklärt werden, während in den Kalkaplen Schutthalden, eine nur dünne Humusdecke, Wasserdurchlässigkeit des Bodens und damit starke Austrocknung in Dürreperioden, Kaltluftansammlungen in Dolinen usw. die Grenze des Baumwuchses nach unten drücken.

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Summary The general as well as regional vertical temperature-gradients in the Eastern Alps do not confirm the view hitherto developed in the meteorological literature that a mountain massif causes relatively higher temperatures and, therefore, higher limits of vegetation within the area of the highest elevations. All temperature-gradients indicate tha any reduction of temperature to a given level carried out on the basis of 0,5°C per 100m, will lead to climatological errors, both for reduced and true isotherms.In order to obtain the real differences of temperature between mountains and free atmosphere and to throw light upon the probloem whether mountains are thermically favoured or not, the aerological records of Vienna, Munich, Pavia, and Friedrichshafen have been reduced to the Alpine region and so made directly comparable with the corresponding mountain temperatures. In the annual average at 7 A. M., mountains, high valleys, and passes were found to ber colder than the free atmosphere, this temperature-differences being greater with icreasing height. The same holds true for the mean July temperatures. The annual march of the temperature-difference between mountains and free atmosphere, such as it was found from observations on the Sonnblick at 7 A. M., shows a maximum in winther and a minimum in May. Even for the time of the afternoon maximum of temperature no positive influence could be recognized in the annual average of temperature.The high upper tree-limits in the Central Alps when compared with those lower ones on the northern edge of the Eastern Alps must be explanied by the relatively southern position, by smaller depths of snow and shorter periods of snow-cover, by less air movement and deeper soils being impermeable to water. In the Limestone-Alps slopes of debris, thin mouldcovers, the permeability of the soil and in consequence lack of humidity in periods of droughts, accumulation of cold air in dolines and other phenomenona are the cause for the relatively low limits of tree growth.

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Résumé Les gradients verticaux de température régionaux dans les Alpes orientales démentent les vues classiques selon lesquelles la présence de massifs montagnex aurait un effet favorable du point de vue thermique et serait la cause de l'élévation des niveaux de végétation dans les régions accidentées. Tous les gradients étudiés prouvent que toute réduction de température sur la base de 0,5 degrés par 100 mètres conduit à des errurs en climatologie, soit en isothermes réduites ou réelles, Dans le but d'obtenir les différences réelles de température entre la montagne et l'atmosphère libre et de voir si la première est avantagée ou non, on a réduit des observtions aérologiques de Vienne, Munich, Pavie et Friedrichshafen der façon à les rendere comparables à celles des sommets alpins voisins. On constate qu'à 7 h. (moyennes annuelles) les montagnes, les hautes vallées et les cols sont plus froids que l'atmosphère libre, et cela d'une manière croissante avec l'altitude; il en est de même pour les températures moyennes du mois de juillet. La variation annuelle de l'écart de température au Sonnblick à 7 h. montre que l'écart est le plus grand en hiver et le plus faible en mai. Même en ce qui concerne les températures du moment le plus chaud de la journée, il nápparaît pas que la montagne soit plus chaude que l'atmosphère libre.Il faut donc expliquer l'altitude relativement élevée des limites d'arbres des Alpes centrales comparées aux altitudes plus basses dans la partie extérieure septentrionale des Alpes orientales part la latitude plus basse, par la plus faible hauteur de neige, par la moindre durée de la couverture neigeuse, par le calme relatif de l'air et par l'état du sous-sol imperméable à l'eau. Dans les Alpes calcaires, part contre, les éboulis, la faible épaisseur de l'humus, la perméabilité du sol entraînant la dessication en période sèche, les accumulations d'air froid dans les dolines, etc. abaissent le niveau de la limite de la végétation.

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Mit 4 Textabbildungen.     

Über das Verhalten des atmosphärischen Dunstes am Alpensüdfuß

Zusammenfassung Aus vier Jahren Aktinometermessungen wurden für die Station Locarno-Monti (Schweiz) die Schüeppschen Trübungsparameter berechnet. Die Eintrittszeit der Tagesmaxima für den Dunstgehalt der Luft weist eine deutliche Jahreszeitenabhängigkeit auf. In Übereinstimmung mit der Schmidtschen Theorie des Massenaustausches läßt sich die Ausbeuterate der bodennahen Kernquellen durch ein Exponentialgesetz beschreiben. Häufigkeitskurven zeigen für den Trübungskoeffizienten für alle Jahreszeiten eine linksseitig schiefe Verteilung. Auf Grund theoretisch-dunstoptischer Beziehungen wurde eine Typisierung für das tageszeitliche Verhalten des Dunstzustandes vorgenommen. Änderungen in der Anzahl und Größenverteilung der Dunstpartikel werden durch die Typeneinteilung auf meteorologische Ursachen, Umgebungseinflüsse sowie auf Vorgänge im Teilchenbestand selbst zurückgeführt.

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Summary Using a four year period of actinometric measurements turbidity parameters according toW. Schüepp have been calculated for the station Locarno-Monti (Switzerland). The time of occurence of the daily maximum for the atmospheric haze content shows a marked annual variation. In accordance with Schmidt's theory of vertical mass exchange an exponential law for the exploitation rate of nuclei sources near the ground may be formulated. Frequency curves for the turbidty coefficient are positively skewed for every season. Based on considerations in theoretical haze optics the diurnal behaviour of dust conditions is classified. By means of this classification changes in the amount and in the size distribution of dust particles are connected with meteorological and environmental factors, as well as with events occuring to the particles themselves.

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Résumé Partant de quatre années de mesures action métriques à Locarno-Monti (Suisse), l'on calcule pour cette station les paramètres de trouble atmosphérique d'aprèsW. Schüepp. Le moment où intervient le maximum journalier de la teneur de l'air en brume montre une nette dépendance saisonnière. En accord avec la théorie de l'échange de masse deW. Schmidt, l'on constate que le taux d'exploitation des sources de noyaux près du sol obéit à une loi exponentielle. Les courbes de fréquence du coefficient de trouble représentent, en toute saison, une fonction de distribution dissymétrique tombant plus rapidement vers les faibles valeurs de la variable. En s'appuyant sur des considérations théoriques de l'optique des brumes, l'on propose une classification du comportement journalier du trouble atmosphérique en différentes types. Pour chacun de ces types, les variations de concentration et de granulométrie des particules de brume sont rapportées aux causes météorologiques, aux influences du milieu ambiant, ainsi qu'aux modifications des particules ellesmêmes.

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Mit 6 Textabbildungen

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Herrn Dr.W. Mörikofer zu seinem 70. Geburtstag gewidmet.