Der Weißfelchen des Bodensees und die Frage der Artbildung im Felchengeschlecht

Ohne Zusammenfassung     

Der Einfluß der Wetterlage auf die Salzgehaltsschichtung im Übergangsgebiet zwischen Nord- und Ostsee

Zusammenfassung An Hand der Beobachtungen auf Feuerschiffen wird gezeigt, wie die Wetterlage die Salzgehaltsschichtung im Kattegat-Beltsee-Raum beeinflußt und wie sich dabei die Lage der verschiedenen Wasserkörper und Sprungschichten in den oberen 25–30 m gestaltet. Eine schwachwindige Hochdruckwetterlage läßt die inneren Gradientströme zur vorherrschenden Bewegungskomponente werden und eine Sprungschicht entstehen, die Nordsee- und Ostseewasser scheidet und sich von der Oberfläche, im nördlichen Kattegat durch die Beltsee bis weit jenseits der Darßer Schwelle zum Boden erstreckt. Diese Schichtung wird mit zunehmenden Windgeschwindigkeiten durch Gefällströme gestört, die durch Niveaudifferenzen zwischen Kattegat und südlicher Ostsee verursacht werden, wobei infolge Aufspaltung der Sprungschicht als dritte Wasserart das Kattegat-Wasser stärker in Erscheinung tritt. Die Lage der Sprungschichten zwischen Oberfläche und Boden ändert sich je nach Richtung, Stärke und Dauer des Windes in charakteristischer Weise. Bei extremen Einstromlagen geht die vertikale Schichtung fast ganz verloren, und der Salzgehalt ändert sich im wesentlichen nur in horizontaler Richtung. Ostwetterlagen führen infolge einer Verstärkung des Ausstromes zu einem Vorrücken des Ostseewassers, das die salzreiche Unterschicht in den Belten allmählich abträgt. Der Einfluß des Witterungsverlaufs auf diese Vorgänge wird am Beispiel des Jahres 1937 dargelegt, in dem sich ein ungewöhnlich starker Zustrom von Nordseewasser in die Beltsee ereignete.

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The influences of the weather situation on the salinity layering in the transition area between the North Sea and the Baltic

Summary By means of observations made on board light vessels the author shows how the salinity layering in the area of the Kattegat and the Belt Sea is affected by the weather situation and how the various water bodies and layers of discontinuity in the upper 25–30 m are shifting. High air pressure over Central Europe with its light winds enables the internal gradient currents to become the predominant component of motion and the discontinuity layer to separate the water of the North Sea from that of the Baltic. In extreme cases, this layer may be traced from the surface of the northern Kattegat to the bottom of the Baltic far beyond the Darßer Schwelle. This stratification is disturbed with increasing wind velocity. Owing to differences in sea level between the Kattegat and the southern Baltic and to the appertaining gradient currents, the layer of discontinuity is disarranged and a third type of water, the Kattegat water, becomes more conspicuous. The discontinuity layers between surface and bottom are characteristically shifting according to the wind's direction, force and, duration. If weather conditions are extremely favouring the inflow from the North Sea the vertical stratification almost completely vanishes and differences in salinity are observed only in horizontal direction. On the other hand, with East wind situations with an intensified outflow from the Baltic, the sublayer rich in salinity which is characteristic for the Belts is gradually diluted. These influences are exemplified by the situation in 1937, when a most intensive inflow of North Sea water into the Belt Sea occurred.

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L'influence de la situation du temps sur la stratification en salinité dans la région transitoire entre la mer du Nord et la mer Baltique

Résumé À l'aide des observations faites à bord des bteaux feu l'auteur expose quelle est l'influence effectuée par le temps sur la stratification en salinité dans la région du Kattegat et du Grand et du Petit Belt et de quelle manière les diverses masses d'eau et les couches à saute de salinité à moins de 25 à 30 mètres de profondeur sont déplacées. Au cas d'une aire de haute pression accompagnée de faibles vents dominant sur l'Europe centrale les courants internes de gradient deviennent la composante prédominante du mouvement de l'eau. Dans des conditions extrêmes une couche à discontinuité de salinité séparant l'eau de la mer du Nord de celle de la mer Baltique peut être poursuivie entre la surface du Kattegat du nord et le fond de la mer Baltique loin au delà du Seuil du Darß (Darßer Schwelle). Quand la vitesse du vent recroît, cette stratification est dérangée. Par suite des différences de niveau entre le Kattegat et la mer Baltique du sud et des courants de gradient qui sont y associés la couche à saute est dérangée et un troisième type d'eau, «l'eau du Kattegat», se manifeste d'une manière plus prononcée. La positon des couches à saute de salinité entre la surface et le fond est changée d'une façon caractéristique selon la direction, la force, et la durée du vent. À la présence d'une affluence extrêmement intensive de la mer du Nord la stratification verticale se perd prèsque entièrement et c'est seulement dans la direction horizontale que des changements essentiels de salinité ont lieu. D'autre part, pendant une période de vent d'est accompagnée d'un écoulement augmenté venant de la mer Baltique l'eau assez salée caractérisant les couches inférieures du Grand et du Petit Belt est plus ou moins diluée. Ces influences sont démontrées par l'exemple de l'année 1937 qui était signalée par une affluence extraordinaire portant de la mer du Nord vers le Grand et le Petit Belt.

     

Der Einfluß des Windes auf die Wasserbewegungen durch die Straße von Dover

Zusammenfassung Es werden die Beziehungen zwischen den über der südlichen Nordsee herrschenden Winden und den durch die Straße von Dover stattfindenden Wasserbewegungen abgeleitet. Diese werden einerseits durch den unmittelbaren Windeinfluß und andererseits durch das im wesentlichen auch windbedingte Gefälle vom Kanal zur Nordsee bestimmt. Der Jahresgang und im Zusammenhang damit das Vorrücken salzreichen Wassers im Kanal werden untersucht. Die bei Feuerschiff Varne auftretenden Richtungsänderungen des mittleren jährlichen Reststromes werden durch Schwankungen der Windgeschwindigkeit erklärt. An Hand von Salzgehaltskarten aufeinanderfolgender Monate werden Bewegungen von Wasserkörpern und Fronten im Kanal unter dem Einfluß des Windes verfolgt. Auf die Bedeutung solcher Untersuchungen synoptischer Art zum Studium der Wasserbewegungen wird hingewiesen.

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The wind's influence on the flow of water through the Straits of Dover

Summary The relations between the winds blowing over the southern North Sea and the flow of water through the Straits of Dover are derived; this flow of water depends on both the immediate influence of the wind and the slope of the sea surface between the Channel and the North Sea which, too, is mainly produced by the wind. The annual variation and, in connection with it, the advance of Atlantic water into the Channel are investigated. The changes of directions the mean annual residual current is subjected to according to the observations made near the light vessel Varne are found to be due to variations in the wind velocity. The shifting of water bodies and fronts in the Channel as dependent on the wind is studied by means of salinity charts over consecutive months. Finally, attention is drawn to the significance of such synoptical investigations for the study of water movements.

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L'influence du vent sur les mouvements de l'eau dans le Pas de Calais

Résumé Les relations entre les vents dominant au sud de la mer du Nord et les mouvements de l'aeu dans le Pas de Calais sont dérivées. Ces mouvements sont causés par l'action immédiate du vent ainsi que par la pente de la surface entre la Manche et la mer du Nord; celle-ci, de sa part, est de même essentiellement causée par le vent. La marche annuelle et, en conséquence, la progression de l'eau atlantique dans la Manche sont étudiées. Les changements de direction du courant résiduel moyen par an dérivés des observations du bateau feu Varne sont expliqués en fonction des changements de vitesse du vent. À l'aide des cartes de salinité sur des mois consécutifs les mouvements des masses d'eau et des fronts dans la Manche sont étudiés par rapport à leur dépendance du vent. En résumé, l'attention est attirée sur l'importance de telles investigations synoptiques pourl'étude des mouvements de l'eau.

     

Monsune und Tropenorkane im Witterungsklima und in der Groß-Zirkulation

Zusammenfassung In dem Ablauf des Jahresganges im Witterungsklima und der allgemeinen Zirkulation wirken sich monsunale Einflüsse aus. Das im Winter zeitweise auftretende ozeanwärts gerichtete Abströmen kontinental-arktischer Luft erfolgt in Zusammenhang mit Kaltlufthöhentrögen. Im Sommer bedingen die Nordwärtsverlagerung der nordatlantischen und nordpazifischen Hochdruckgebiete und der Aufbau von warmen Höhenhochdruckgebieten über Hochasien und Arizona dazwischenliegende Höhentröge, mit denen die monsunale Advektion maritimer Luftmassen in das Festland hinein verbunden ist. Auch das indische Monsuntief befindet sich in einem Höhentrog zwischen dem hochasiatischen Höhenhoch und dem nordwärts vorgerückten Hoch aus dem Südindischen Ozean. Die festländischen sommerlichen Höhenhochs üben eine blockierende Wirkung auf die Zirkulation aus. Der ebenfalls in die Großzirkulation eingreifende interhemisphärische Austausch von Masse und Moment tritt witterungsklimatisch am meisten dadurch in Erscheinung, daß die Entstehungsgebiete der tropischen Wirbelstürme den Trögen der jeweils anderen, winterlichen Halbkugel zugeordnet sind.

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Witterungsklima (weather-climate) and general circulation considered in the light of monsoons and tropical storms

Summary The course of the annual variations of theWitterungs-klima and of the general circulation is subjected to monsoonal influences. The outflow of arctic air masses from the continent to the ocean occurring temporarily during the winter is related to upper air troughs of cold air. In summer, the northward displacement of the North Atlantic and the North Pacific anticyclones and the formation of warm upper air highs above Central Asia and Arizona cause intermediate air troughs to develop which, on their part, are related to the monsoonal advection of maritime air masses to the continent. The Indian monsoonal low is likewise located in an upper air trough between the upper air high above Central Asia and the high pressure area that advanced from the South Indian Ocean. In summer, the continental upper air highs exert a blocking action on the circulation. The interhemispheric exchange of mass and momentum which, too, reflects on the large scale circulation is mainly called into existence in its weather-climatic respect owing to the fact that the areas of origin of tropical storms (hurricanes, typhoons) are co-ordinated to the througs of the opposite winterly hemisphere.

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Witterungsklima (climat du temps) et circulation générale considérés sous l'aspect des moussons et des cyclones tropicaux

Résumé Le cours des variations annuelles duWitterungsklima et de la circulation générale est sujet à des influences des moussons. Les écoulements à partir du continent vers l'océan des masses d'air arctiques, se produisant de temps en temps pendant l'hiver, sont reliés à des talwegs d'air froid en altitude. En été, le déplacement vers le nord des anticyclones de l'Atlantique Nord et du Pacifique Nord ainsi que la formation d'anticyclones en grande altitude au-dessus de l'Asie Centrale et d'Arizone causent la formation des hauts talwegs intercalés entre les anticyclones mentionnés ci-dessus. Ces talwegs ont rapport à l'advection de mousson des masses d'air maritime vers le continent. La dépression de mousson indien se trouve dans un talweg en altitude entre le haut anticyclone de l'Asie Centrale et l'anticyclone de l'océan Indien du Sud qui s'est déplacé vers le Nord. En été, les anticyclones continentaux en altitude ont un effet bloquant sur la circulation. L'échange interhémisphérique de masses et de moment qui réflète également sur la circulation générale se montre d'une manière la plus prononcée dans le «climat du temps» par suite du fait que les régions d'origine des cyclones tropicaux sont coordonnées à des trains de talwegs de l'hémisphère hivernal opposé.

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Herrn Professor Dr. Gerhard Schott zum 90. Geburtstag gewidmet.     

Der Jahresgang des Luftdrucks nach Breite und Höhe

Zusammenfassung Die Abhängigkeit des jährlichen Luftdruckganges von geographischer Breite und Seehöhe wird im Durchschnitt für die ganze Nordhalbkugel behandelt. Die beiden ersten Glieder der harmonischen Analyse werden in einem mittleren Meridianprofil nach Amplitude und Phase dargestellt. Im Vergleich zu den früher vonV. Conrad abgeleiteten Ergebnissen bezüglich der Höhenabhängigkeit der ganzund halbjährigen Druckwelle erweist sich deren Gültigkeitsbegrenzung auf die Alpen, woher ja auch das bezügliche Grundmaterial stammt.

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Summary The yearly course of air pressure on the northern hemisphere between sea level and 19 km height is traeted for an average meridian profile. The first two terms of harmonic analyze are represented and discussed in dependance of altitude and geographic latitude. A comparison of the results with those of a similar investigation carried out byV. Conrad shows that the later are valid for the Alps only for which they have been deduced.

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Résumé On traite la marche annuelle de la pression atmosphérique entre le niveau de la mer et une altitude de 19 km pour un profil méridien moyen de l'hémisphère nord. Les premiers termes de l'analyse harmonique sont représentés graphiquement et discutés en fonction de l'altitude et de la latitude géographique. Une comparaison de ces résultats avec ceux d'un travail similaire deV. Conrad demontre que ces derniers ne valent que pour les Alpes d'où sont prises les observations.

     

Der Neusiedlersee im österreichischen Burgenland und die Erforschung seines Phytoplanktons

Ohne Zusammenfassung     

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.

     

Der Freiluftisolator mit 1014 Ohm: Verbesserungen und Ergänzungen

Zusammenfassung In Ergänzung einer früheren Beschreibung werden Erfahrungen und Verbesserungen des für luftelektrische Messungen verwendeten Freiluftisolators mitgeteilt. Ein anderes Modell für kurzzeitige Messungen und ein höchstisolierender Schalter werden erwähnt.

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Summary As a supplement of an earlier paper, describing the free-air insulator for atmospheric-electric measurements, experiences and improvements are communicated. Another model for short-time measurements and a highly insulating switch are mentioned.

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Résumé Un isolateur pour des mesures d'électricité atmosphérique a été décrit dans une communication précédente. Des résultats de nouvelles expériences et de améliorations sont données ici. Un autre isolateur pour des mesures de courtes periodes et un interrupteur à haute isolation sont mentionnées.

     

Der Einfluß der Küstengestalt und des vorgelagerten Meeresbodens auf den windbedingten Anstau des Wassers,betrachtet am Beispiel der Westküste Schleswig-Holsteins

Zusammenfassung Die Einwirkung des Windes auf den Wasserstand bei Hochwasser entlang der deutschen Nordseeküste ist im allgemeinen verschieden. Die Gründe hierfür sind der ungleichmäßige Küstenverlauf und das von zahlreichen Prielen durchzogene flache Küstenvorland. Ausführliche Methoden zur Vorausberechnung des Windstaus unter Beachtung dieser morphologischen Bedingungen liegen noch nicht vor. Es wird deshalb ein Verfahren vorgeschlagen, den Windstau entlang der Küste im Anschluß an den Windstau eines geeigneten Bezugsortes zu bestimmen. Am Beispiel von acht Häfen der schleswig-holsteinischen Westküste wird gezeigt, daß dies mit gutem Erfolg möglich ist. Es wird eine Tabelle vorgelegt, die nach diesem Vorschlag beim Deutschen Hydrographischen Institut berechnet wurde und seit einiger Zeit für die Wasserstandsvorhersagen im Windstau- und Sturmflutwarndienst dieses Institutes verwendet wird. Die Tabelle enthält den Windstauunterschied der acht Orte gegen Cuxhaven in Abhängigkeit von Windrichtung und -stärke. Der Einfluß des Windes auf den Wasserstand wird für die Häfen einzeln besprochen. Die Untersuchung des Verhaltens der Häfen untereinander führt zur Aufstellung von sogenannten Normalgefällen. Abschließend werden Betrachtungen über die Genauigkeit des Verfahrens, die sich als befriedigend ergibt, angestellt.

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The influence exercised by the coast's shape and the topography of the tidal flats on the piling up of water due to stress of wind, exemplified by the conditions on the coast of Schleswig-Holstein

Summary The influences exercised by the wind on the water level at high water along the German North Sea coast show, in general, great differences which are due to the irregular coast line and the tidal flats with their numerous transversal tideways. Detailed methods of forecasting the piling up of water which take into consideration this sort of morphological conditions are so far not developed. Therefore, a method is proposed which permits to determine the piling up of water along the coast by relating it to the piling up at a suitable port of reference. Eight ports on the coast of Schleswig-Holstein are chosen as examples; they show that good results will be obtained from this method. A table is submitted which has been calculated by the German Hydrographic Institute in accordance with this proposal and which is used for the prediction of water level by the Storm Surge Warning Service of this institute. The table includes the difference in height of the piling up phenomenon at the eight places as compared with the data obtained at the port of Cuxhaven as a function of direction and strength of wind. The wind's influence on the water level at the different ports is discussed in detail. The behaviour of the eight ports is studied and a list of normal gradients is drawn up. In conclusion, the accuracy of the method is considered and is found to be satisfactory.

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L'influence de la configuration de la côte et des bas-fonds sur la montée du niveau due à la pression du vent, phénomène étudié à l'exemple de la côte du Schleswig-Holstein

Résumé La montée du niveau de la mer à l'époque de la pleine mer qui est causée par le vent subit, en général, des variations tout le long de la côte allemande de la mer du Nord. Les causes en sont le contour irrégulier de la côte et les bas-fonds traversés par beaucoup de petits chenaux de marée. Il n'existe pas encore de méthodes précises qui permettent à la fois de prédire la montée du niveau en tenant compte de ces conditions morphologiques. Donc, pour déterminer la montée du niveau le long de la côte, l'auteur propose un procédé qui se base sur la montée de niveau dans un port de référence convenable. A l'exemple de huit ports sur la côte d'ouest du Schleswig-Holstein, il montre que ce procédé donne de bons résultats. Une table est présentée qui fut calculée à l'Institut Hydrographique Allemand en conformité de cette proposition et qui y est employée depuis quelque temps pour les prévisions quotidiennes du niveau de la mer. La table contient les différences en montée du niveau entre les huit ports et le port de Cuxhaven en fonction de la direction et de la force du vent. L'influence du vent sur le niveau d'eau de chacun de ces huit ports est discutée. Le comportement des huit ports est étudie et il en résulte une table de gradients normaux. Enfin, l'auteur considère la précision du procédé qu'il trouve satisfaisante.

     

Der wasserhaushalt des Mittelländischen Meeres und der Ostsee in vergleichender Betrachtung

Summary Recent research, and particularly that undertaken by the «Kieler Institut für Meereskunde», has suggested a re-examination of the water households of both the Mediterranean and the Baltic Seas. It is hoped that a comparative study of the two may contribute to a better understanding of the maritim-meteorological and oceanographic characteristics of either sea. The latest rain maps byW. Daume, F. Möller, andW. Brogmus show an average annual amount of rainfall of 345 mm in the Mediterranean, and 474 mm in the Baltic. In both cases these figures are roughly 15 per cent lower than what authors have so far assumed them to be. The figures for the fresh-water sypply from the land have also been revised in recent publications byDaume andBrogmus, the annual figures for the Mediterranean being 350 km³ (i. e. 129mm in hight), while the annual figure for the Baltic is 480 km³ (i. e. 1243 mm in hight). These figures have been used together with recent, but still largely hypothetical, figures for the difference between in- and outflow at the straits (Gibraltar, Bosphorus, the Belts, and the Sound), to calculate the evaporation from the basic water-household equation. The annual evaporation figure is 1450 mm for the Mediterranean, and only 473 mm for the Baltic. Again, these figures differ from former estimates, but they are confirmed by other considerations, and calculations of maritime meteorology. It is with these new figures in mind that the author finally goes into the question of the hydrographic and climatic effects of a damming-up of the above-mentioned straits.Soergel's fantastic «Atlantropa» project, already criticised bytroll, van Einerm andDaume, is briefly treated from the point of view of the water household and is found to be largely impracticable. It is pointed out that the systematic collection of further information on the meteorological and oceanographic conditions of the two seas is urgently needed for the sake of further reducing the margin of error in the above calculations.

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Zusammenfassung Auf Grund neuerer, besonders auch im Kieler Institut für Meereskunde durchgeführter Untersuchungen wird der Versuch gemacht, die Wasserhaushalte des Mittelländischen Meeres und der Ostsee einer Revision zu unterziehen und durch eine vergleichende Betrachtung zu einem vertieften Verständnis der maritim-meteorologischen und ozeanographischen Besonderheiten beider meere beizutragen. Aus neuen Regenkarten vonW. Daume, F. Möller undW. Brogmus ergibt sich die mittlere Niederschlagshöhe für das Mittelmeer zu 345 mm/Jahr und für die Ostsee zu 474 mm/Jahr, das sind in beiden Fällen um rd. 15% niedrigere Werte, als frühere Autoren vermuteten. Auch für die Süßwasserzufuhr vom Lande werden im Anschluss an die neuen Arbeiten vonDaume undBrogmus neue Zahlen geboten: für das Mittelmeer 350 km³/Jahr (=129 mm/Jahr Wasserhöhe), für die Ostsee hingegen 480 km³/Jahr (=1243 mm/Jahr Wasserhöhe). Unter Benutzung dieser Zahlen und neuerer z.T. zwar noch sehr hypothetischer Angaben über die Differenz von Ausstrom und Einstrom in den ozeanischen Verbindungsstraßen (Straße von Gibraltar, Bosporus, Belte und Sund) wird die Verdunstung aus der Grundgleichung des Wasserhaushaltes rechnerisch ermittelt und für das Mittelmeer zu 1450 mm/Jahr, für die Ostsee hingegen zu nur 473 mm/Jahr gefunden, Werte, die von früheren Schätzungen abweichen, aber auch durch andere maritim- meteorologische Ueberlegungen und Berechnungen gestützt werden können. Zum Schluss wird die Frage der hydrographischen und klimatischen Auswirkung der Abdämmung der genannten Meeresengen vom Standpunkte dieser neuen Wasserbilanzen kritisch geprüft. Das phantastische «Atlantropa»-ProjektSoergels wird im Anschluss an die kritischen Betrachtungen vonTroll, van Einerm undDaume vom Standpunkte des Wasserhaushalts kurz beleuchtet und seine Durchfürhung in grossen Teilen als unmöglich angesehen. Weitere systematische maritimmeteorologische und ozeanographische Beobachtungen werden für beide Nebenmeere als dringend erwünscht bezeichnet, um die in dem Bilanzen noch bestehenden Unsicherheiten weiter zu verringern.

     

Der „Δh“-Kreis und seine praktische Verwendung zur Bestimmung der Länge und Breite des Beobachtungsortes

Zusammenfassung In einer früheren Mitteilung wurde berichtet, daß in der astronomischen Navigation alle Höhendifferenzen (h) eines bestimmten Koppelortes einen Kreis beschreiben (Löhr, Dt. Hydrogr. Z. Bd. 11, Heft 1, 35, 1958).Im folgenden wird dieser geometrische Ort näher untersucht und h-Kreis benannt. Seine wesentliche Eigenschaft besteht darin, daß jede Sehne des Kreises, die vom Koppelort aus unter einem bestimmten Azimutwinkel gezogen wird, die Höhendifferenz des Gestirnes darstellt, das im Zeitpunkt der Beobachtung sich auf dem entsprechenden Azimutgroßkreis befand.Da die Längen- und Breitendifferenz ebenfalls Höhendifferenzen von Gestirnen — die einen Azimut von 90° (270°) und 0° (180°) nachweisen — darstellen, so ergibt sich daraus, daß die durch Konstruktion des h-Kreises entstandenen Schnittpunkte mit dem Meridian und Breitenparallel des Koppelortes die wahre Länge und Breite des Ortes des Beobachters angeben.

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The h-circle and its practical use in determining the longitude and latitude of a point of observation

Summary An earlier report (Löhr, Dt. Hydrogr. Z., Vol. 11, Issue 1, p. 35, 1958) dealing with astronomical navigation, establishes that all altitude differences (h) from any given dead reckoning describe a circle.The following report examines this locus which is termed the h-Circle. The h-circle is characterized by the fact that any chord drawn from the dead reckoning at a certain azimuthal angle will represent the difference in altitude of that celestial body which at the time of observation was located in the corresponding azimuthal great circle.The longitude and latitude differences also represent the altitude differences of celestial bodies with azimuth 90° (270°) and 0° (180°). Hence, it follows that the true longitude and latitude of the observer's position are indicated by the points where the meridian and the latitude parallel of the dead reckoning are intersected by the h-circle.

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Le h-cercle et sa mise en pratique pour la détermination de la longitude et de la latitude du lieu d'observation

Résumé Dans une communication précédente il a été rapporté qu'en navigation astronomique toutes les différences d'hauteur (h) d'un certain point estimé font un cercle (Löhr, Dt. Hydrogr. Z. Bd. 11, Heft 1, 35, 1958).Ci-après ce lieu géométrique sera examiné plus près et sera nommé le cercle h. Sa qualité essentielle réside dans le fait que chaque corde du cercle, tirée du point estimé sous un angle azimutal déterminé, constitue la différence d'hauteur de l'étoile, qui au moment de l'observation se trouva au grand cercle azimutal correspondant.Vu que des différences en longitude et en latitude forment également des différences d'hauteur des étoiles- qui indiquent un azimut de 90° (270°) et 0° (180°)-, il en ressort, que les points d'intersection entre les coordonnées géographiques du point estimé et le h-cercle, indiquent la vraie longitude et latitude du lieu de l'observateur.

     

Der erdstrom,seine entstehung und wahrscheinliche Rückwirkung auf das erdmagnetische feld

Zusammenfassung Obwohl Erdstrombeobachtungen fast ebenso weit zurückreichen wie erdmagnetische Messungen, bestehen noch manche Diskrepanzen in der Deutung der Zusammenh?nge. Wie Beispiele von Beobachtungen und experimentelle Untersuchungen zeigen, kann wenigstens bei kurzen Elektrodenentfernungen (2 km und weniger) durchweg eine gute übereinstimmung der Erdstromphase mit der Phase der Derivierten der senkrecht dazu auftretenden magnetischen Variation festgestellt werden. Bei sehr grossen Elektrodenabst?nden besteht dagegen meist eine übereinstimmung mit der Phase der magnetischen Variation selbst. Es besteht somit ein Phasenwinkelbereich von 0 bis π/2. Ein Grenzphasenwinkel von π/4 bei sehr kurzen Perioden kann dagegen nicht beobachtet werden. Es besteht kein Zweifel, dass die an den Elektroden gemessene Spannungsdifferenz noch eine Funktion der elektrischen Feldst?rken vor und hinter dem Messbereich ist. Deshalb k?nnen nur Leitwerts-Betrachtungen zu einem Resultat führen, das den Beobachtungen am besten entspricht. Ohne die Annahme geschlossener Erdstromkreise k?nnte weder die Azimutabh?ngigkeit der Erdstromamplituden an vielen Orten noch die magnetische Rückwirkung der Erdstr?me erkl?rt werden. Empirisch wurde eine Aenderung des terrestrischen Widerstandes mit √ω (mit ω als Kreisfrequenz) festgestellt. Da Anomalien im ΔZ- und ΔH- Variationsfeld besonders bei Baist?rungen stark azimutabh?ngig sind, muss als Ursache ein Leitf?higkeitsgradient normal zur induzierten EMK als wahrscheinlicher gelten als eine h?her oder minder leitf?hige Schicht im Untergrund. Im letzten Fall würde keine Azimutabh?ngigkeit auftreten. Es werden Strommodelle für verschiedene λ-Profile mit dem quadratischen Ansatz λ(x)=(b ₀+b ₁ x _km+b ₂ x ² _km ) λ₀ berechnet und die Koeffizienten nach der Methode der kleinsten Quadrate bestimmt. Bei der ΔZ-Anomalie in Japan resultiert bei nur einer Tiefe von 0.5 km eine ?λ-Einsattelung? mit dem Minimum über der Westküste Japans. Pro Beobachtung ergibt sich ein mittlerer Fehler von ±3.2 γ im günstigsten Fall. Für die ΔH- und ΔZ-Anomalie im Raume von Scheessel resultiert aus einer grossen Zahl von Ausgleichungen eine λ-Zunahme für diesen Raum um den zehnfachen Betrag gegenüber der Umgebung bei einer mittleren Querschnittstiefe von 30 km. Auch die Durchrechnung von Beispielen bis 100 km Tiefe ergab keinen besseren mittleren Fehler, der für das 30 km-Beispiel in ΔH und ΔZ ±10.8 γ betr?gt. Die Erdstromkomponenten k?nnen azimutabh?ngig sein, ohne dass ein λ-Gradient besteht. Eine magnetische Rückwirkung auf dieZ-Komponente tritt nicht auf, wenn die Stromlinien nach verschiedenen Richtungen zwar beliebige Dichte, aber ?quidistante Lage zueinander haben.

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Summary Although the observations of earth-currents are covering the same period of time as the measurings of magnetic fields, it is the opinion ofW. J. Rooney andO. H. Gish that some discrepances are still existing regarding the interpretation of the relations between earth-currents and earth-magnetic variations. According to previous tests, a good conformity of earth-magnetic variations with the derivates of the magnetic component, perpendicular to same, will always be confirmed, at least so in case the distances of electrodes are but short ones. Proof for this fact was also found by proper experiments. But since in most cases of great distances of electrodes conformity with the variations of the normal, magnetic components themselves could be ascertained, a free scope of π/2 is given for the angle of phases, as formed by the earth-current and the normal, magnetic component, whereas it is impossible to discover a limited phase-angle of π/4 in case of short periods. Further it can be shown that the voltage-difference, as measured at the electrodes is too a function of the electric-field, before and behind the range of the measures. Thus it appears that not only the conductivities of the subsoil are of some importance within the reach of measurements, but also the total terrestrial resistance which has to be overcome by the earth-currents. An increase of the terrestrial resistance with √ω can be established empirically. The magnetic reaction of the earth-currents cannot be postulated, except if based on the standpoint of a closed circuit. Since all anomalies. known up to date depend much on the azimut this situation is, in all probability, just caused by the gradient of conductivity, normal to the induced EMF. Models of currents for various profils with the quadratic development: λ(x)=(b ₀+b ₁ x _km +b ₂ x ² _km ) λ₀ are calculated, and the coefficients will be fixed according to the method of minimized squares. As far as the anomaly in Japan is concerned, its result is a minimum of λ above Japan’s West-coast, to a depth of only 0.5 km (=0.3 miles), and for each station an average error amounting to ±3.2γ. For the anomaly in the area about Scheessel (Northern Germany) a great number of respective calculations show an increase of andZ i.e. for this space the tenfold amount, in comparision with northern and southern environs, and this into a depth of 30 km (17 m), in the average. Even the checking of tests, covering an area up to a depth of 100 km (=60 m) produced no better results as to the average errors (±10.8 γ). Dependence of the earth-currents upon azimut does not presuppose any gradient, and this means that the prevailing of the one or other direction, the current is taking, will not condition an anomaly in ΔZ.

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Dr.K. Burkhart, Erdmagnetisches Observatorium,Fürstenfeldbruck, Obb. (West-Deutschland).     

Zusammenhang zwischen Großwetterlage und Eisvorkommen an den deutschen Küsten

Zusammenfassung Im Rahmen der Bildung von Grundlagen für eine wissenschaftlich fundierte Eisvorhersage wurden die Beziehungen zwischen den Großwettertypen bzw. Großwetterlagen und dem Eisvorkommen an den deutschen Küsten festgestellt. Untersucht wurden die Groß-wettertypen und Großwetterlagen der letzten sechzig Jahre in der für das Auftreten von Eis in Betracht kommenden Zeit vom 22. November bis 10. April. Neben den am häufigsten und für die Eisbildung ungünstigen Westlagen kommen Wetterlagen vor, die für die Eisbildung günstig sind. Die stärkste Eisbildung erfolgt bei Wetterlagen mit östlicher und nordöstlicher Strömung, besonders bei dem Vorhandensein eines Hochs über Fennoskandien. Es bestehen Beziehungen zwischen den einzelnen Eiswintertypen und der Häufigkeit der einzelnen Großwetterlagen. Eine Einschränkung der Großwetterlagen auf die Zeit: Eisvorbereitungszeit + Tage mit Eis — Eisabschmelzzeit läßt die eisgünstigen Wetterlagen von den eisungünstigen unterscheiden. Da es sehr schwierig ist, die Anteile der einzelnen Faktoren, die bei der Eisbildung wirksam sind, voneinander zu trennen, erscheint die Betrachtung der Wetterlagen als das Integral der einzelnen Faktoren für die praktische Eisvorhersage als ein einfacher und zuverlässiger Weg.

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Relations between general weather situations and ice occurrence on the German coasts

Summary The relations between general weather types or weather situations respectively and ice occurrence on the German coasts are studied for the purpose of establishing and compiling the fundamental facts of scientifically founded ice forecasting. Therefore, the general weather types and weather situations that occurred according to records of the last sixty years during the ice period from 22nd November to 10th April are investigated. In addition to the most frequently occurring weather situations with westerly winds, unfavourable to ice generation, there occur weather situations favouring it. The strongest ice generation is produced in the presence of weather situations characterized by easterly and north-easterly currents, in particular, when high pressure prevails over Fennoscandia. There exist relations between the frequency of different weather situations and the occurrence of different types of ice winters. A limitation of the general weather situations to the space of time: period of ice generation — days with ice — period of ice melting permits to separate weather situations favouring ice generation from those unfavourable to it. As it is difficult, to sort each of the factors according to its effectiveness with regard to ice generation, it seems to us that a simple and reliable means of practical ice forecasting consists in considering the weather situations as an integral comprising the various factors.

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Rapports entre les situations météorologiques générales et l'apparition des glaces sur les côtes allemandes

Résumé Les rapports qui existent entre les situations ou types météorologiques généraux et l'apparition des glaces de mer sur les côtes allemandes sont étudiés dans le but d'établir les éléments scientifiques de la prévision des glaces. Pour cette raison, les situations ou types météorologiques généraux qui se sont présentés selon les enregistrements des dernières soixante années pendant la période des glaces entre le 22 novembre et le 10 avril sont soumis à l'étude. Outre les situations météorologiques accompagnées de vents d'ouest, entravant la congélation, on rencontre des situations météorologiques activant la congélation. La plus forte congélation se produit en présence de situations météorologiques caractérisées par des courants d'est et de nord-est, en particulier, lorsqu'une aire de haute pression domine au-dessus de la Scandinave et la Finlande. Il existe des rapports entre la fréquence des diverses situations météorologiques générales et l'apparition des divers types «d'hivers aux glaces». La restriction des situations météorologiques générales à l'espace de temps: période de la congélation — journées aux glaces — période de la fusion des glaces permet de séparer les situations météorologiques activant la congélation de celles qui l'entravent. Comme il est très difficile, d'analyser chaque facteur par rapport à sa disposition d'activer la génération des glaces, il nous semble se présenter un moyen aussi simple que sûr, lorsqu'on considère, pour la prévision pratique, les situations météorologiques générales comme l'intégrale de divers facteurs.

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Vortrag, gehalten auf der Tagung der Eisdienste in Hamburg am 26. September 1956.     

Der künstliche Mond als Hilfsmittel für Geodäsie und Astronomie

Summary The artificial moon, projected from serious scientists, presents, whenever previously without reality, a field of interesting theoretical problems. At first the figure of movement of the body itself within the varying gravity field, further more its observation by angles and distances relative to earth's body and to sky and the possible reconclusions to earth's figure and to natural moons movement. The latter beeing in a too far distance from the earth, the former surely will help to solve different problems of geodesy and astronomy.

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Résumé La Lune artificielle, comme projet d'une science sérieuse moderne, présente, quand même préalablement sans réalité, un grand nombre de problèmes théoriques intéressantes. Avant tout la figure elle même de sa route dans le champs variant de la gravité et de la force centrifuge, de plus l'observation par angles et distances relatives à la terre et au ciel, et les reconclusions à la figure de la terre et au mouvement de la Lune naturelle. Cette dernière se trouvant perpétuellement dans une position de distance trop grande, la première peut aider sans doute la solution de problèmes différents de géodésie et astronomie.

     

Aufbau und Theorie eines Gerätes zur Messung der magnetischen Horizontalfeldstärke auf See mit der Förster-Sonde

Zusammenfassung Bei der Messung der HorizontalkomponenteH des erdmagnetischen Feldes mittels der Förster-Sonde ist es notwendig, daß die Sonde horizontiert ist und sich in der Richtung des magnetischen Meridians befindet. Bei Messungen auf See wird die geforderte Orientierung durch den Seegang immer gestört.Es wird gezeigt, wie es möglich ist, die momentanen Abweichungen der Sondenrichtung aus dem magnetischen Meridian und aus der Horizontalen durch Drehungsmesser auf Trägheitsbasis zu bestimmen; die theoretische und experimentelle Prüfung dieser Drehungsmesser wird eingehend dargestellt. Bei Kenntnis der Richtungsabweichungen kann eine Korrektur für die Sondenanzeige bestimmt werden; besonders bequem ist eine automatische Korrektur, wozu eine Schaltung angegeben ist.Kennzeichnend für das Meßgerät ist, daß die Förster-Sonde parallel zu einem Magnetsystem an einer durch Auftriebsentlastung leicht drehbaren Vertikalachse befestigt ist, wobei das Magnetsystem sowohl die Drehung in den magnetischen Meridian bewirkt als auch an der Sonde ein das Erdfeld kompensierendes Feld erzeugt, wodurch eine Feldmessung mit hoher Empfindlichkeit möglich wird.An der Vertikalachse befinden sich weiterhin zwei Drehungsmesser, die den Auslenkwinkel aus dem magnetischen Meridian und den Kippwinkel um die EW-Achse messen. Außerdem sind an der Achse Transformatoren mit geteilten Wicklungen angebracht, über die die Sonde und die Drehungsmesser an die äußere Schaltung angeschlossen sind. Daß diese Transformatoren weder mechanisch noch magnetisch noch elektrisch stören, ist experimentell sichergestellt. Die Vertikalachse mit allen Zusatzgeräten befindet sich in einem flüssigkeitsgefüllten Behälter, der kardanisch aufgehängt ist. Der ganze Apparat wird in einem Druckbehälter in ausreichendem Abstand vom Forschungsschiff geschleppt.In einer ausführlichen Fehlerbetrachtung wird gezeigt, wie sehr die Meßfehler durch die automatische Korrektur herabgedrückt werden können.

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Structure and theory of a field intensity meter after Förster for the measurement of the horizontal magnetic field intensity at sea

Summary The measurement of the horizontal componentH of the geomagnetic field by means of the field intensity meter after Förster (hereafter called for short: Förster meter) requires that this meter should he set horizontally and that its direction should correspond with that of the magnetic meridian. When measuring at sea, the required orientation is always disturbed by the motion of the sea.The paper shows how the instantaneous deviations of the Förster meter from the magnetic meridian and from the horizontal plane can be determined with the aid of a revolution indicator, the construction of which is based on the principle of inertia. The theoretic and experimental examination the revolution indicators are subject to, are discussed in detail. If the deviations from the direction are known, it would be possible to determine the correction to be applied to the indication of the Förster meter; a particular convenience is offered by automatic correction; the appropriate circuit-diagram is given.As a characteristic feature of the apparatus it may be mentioned that the Förster meter is mounted in parallel to a system of magnets and is fixed to a vertical axis that is smoothly turning owing to its vertical lift being relieved. The system of magnets has to make the instrument turn into the meridian as well as to produce a magnetic field at theFörster meter which compensates the geomagnetic field. This procedure permits to measure magnetic fields of high sensitivity. Furthermore, there are two revolution indicators mounted to the vertical axis of the Förster meter; both indicators measure the angle of deviation of the magnetic meridian and the tipping angle about the east-west axis. Besides, there are fixed transformers with separated windings to the axis across which the Förster meter and the revolution indicators are connected to the outward circuit. Care is taken, that these transformers cause no mechanical, magnetical, or electrical disturbances. The vertical axis together with all accessory instruments is included in a container filled with a liquid and suspended by Cardan rings. The whole apparatus is cased in a pressure tank; it is tugged at a sufficiently great distance from the research ship.A detailed discussion of the errors shows how much the measuring errors will be reduced by automatic correction.

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Structure et théorie de l'indicateur d'intensité de champ d'après Förster pour la mesure du champ magnétique horizontal à la mer

Résumé La mesure de la composanteH du champ magnétique terrestre à l'aide de l'indicateur d'intensité d'après Förster (abrégé: indicateur Förster) exige que cet indicateur soit posé horizontalement et que sa direction doive correspondre à celle du méridien magnétique. Lorsqu'on mesure le champ magnétique à la mer, l'orientation est toujours perturbée par le mouvement de la mer.Le travail actuel montre comment les déviations instantanées de l'indicateur Förster du méridien magnétique et de la plaine horizontale peuvent être déterminées par des indicateurs de tours, qui sont basés sur le principe d'inertie. L'examen théorique et expérimental de ces indicateurs de tours est précisé. Lorsque les déviations de la direction sont connues on peut trouver une méthode pour corriger l'indication de l'indicateur Förster. Une correction automatique offre le plus de facilité; un schéma de circuit est décrit.Un trait caractéristique de l'appareil réside dans le fait que l'indicateur Förster est monté parallèlement à un système d'aimants et qu'il est fixé contre l'axe vertical qui tourne facilement parce que sa poussée verticale est soulagée. Le système magnétique fait tourner l'indicateur Förster vers le méridien magnétique en produisant en même temps auprès de l'indicateur Förster un champ magnétique qui compense le champ magnétique terrestre. Cette méthode de travail permet de mesurer des champs magnétiques ultra-sensibles.En outre, deux indicateurs de tours sont montés vers l'axe vertical. Ces indicateurs mesurent l'angle de bascule autour de l'axe ouest-est, ainsi que l'angle de déviation, sortant du méridien magnétique. De plus, l'axe vertical est muni de deux transformateurs aux roulements partagés, par-dessus desquels sont raccordés au circuit extérieur l'indicateur Förster ainsi que les indicateurs de tours. On s'est assuré à l'aide des essais que ces transformateurs n'exercent pas de perturbations mécaniques, magnétiques ou électriques. L'axe vertical avec tous ses dispositifs supplémentaires se trouve dans un vaisseau rempli de liquide. Ce vaisseau est suspendu au moyen d'une articulation de Cardan. Tout l'appareil est logé dans un récipient de pression et est remorqué à distance suffisamment grande du navire de recherche.Une discussion détaillée des erreurs montre jusqu'à quel degré la correction automatique peut réduire les erreurs de mesure.

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Diese Arbeit wurde als Dissertation bei der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Hamburg am 22. Juni 1962 eingereicht. In der vorliegenden Fassung wurden einige geringfügige Änderungen im Text vorgenommen; ferner gelangt nur ein Teil der der Dissertation beigegebenen Abbildungen in diesem Heft zum Abdruck.