The frequency of hail occurrence

Summary Hail occurrence, being a comparatively rare event, is fit well by the Poisson distribution providing the hail storms are independent. When this condition is not met, hail occurrence follows the negative binomial distribution. A test is given which determines whether the Poisson distribution may be used, or whether the negative binomial is necessary. The parameter of the Poisson distribution is always estimated efficiently by the method of moments. The parameters of the negative binomial distribution, however, are only efficiently estimated by the method of moments under certain conditions; when the method of moments fails, the method of maximum likelihood must be employed. A criterion to determine when this method must be used is given together with the method of obtaining the estimates. The methods presented are illustrated by application to several hail records.

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Zusammenfassung Unter der Voraussetzung, daß die Hagelfälle voneinander unabhängig sind, kann das Auftreten dieses verhältnismäßig seltenen Ereignisses gut durch eine Poissonsche Verteilung dargestellt werden; ist dies nicht der Fall, dann folgt es einer negativ binomischen Verteilung. Es wird eine Testmethode mitgeteilt, nach welcher man entscheiden kann, ob die Poissonsche oder die negativ binomische Verteilung zu verwenden ist. Die Parameter der Poissonschen Verteilung können mit der Methode der Momente immer zuverlässig bestimmt werden. Die Parameter der negativ binomischen Verteilung jedoch können mit dieser Methode nur unter bestimmten Umständen ermittelt werden. Falls die Methode der Momente versagt, ist die Methode der größten Wahrscheinlichkeit anzuwenden. Ein Kriterium zur Entscheidung, wann diese Methode angewendet werden muß, sowie eine Methode zur Ermittlung genäherter Werte werden mitgeteilt. Die beschriebenen statistischen Methoden werden durch Anwendung auf einige Hagelbeobachtungsreihen erläutert.

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Résumé En admettant que les chutes de grêle sont indépendantes les unes des autres, on peut convenablement représenter leur apparition par une distribution de fréquences de Poisson. Si cen'est pas le cas, ces chutes obéissent à une distribution binomiale négative. L'auteur propose un test permettant de décider s'il convient d'appliquer la première ou la seconde distribution. On peut toujours déterminer les paramètres de la distribution de Poisson par la méthode des moments; pour la distribution binomiale négative ce n'est possible que sous certaines conditions. Si la méthode des moments échoue, on aura recours à celle de la plus grande probabilité. L'auteur discute un critère pour l'emploi de cette dernière ainsi qu'une méthode pour obtenir des valeurs approchées. Les méthodes statistiques décrites sont illustrées par des applications à quelques séries d'observations de la grèle.

     

A system for automatic operation of the Ångström pyrheliometer

Summary A servo-operated system to provide automatic control of heater current in the Ångström electrical compensation pyrheliometer is described. An improved method of measuring the heater current, together with specifications for the control unit, are also presented.

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Zusammenfassung Es wird eine selbstregulierende Vorrichtung zur automatischen Steuerung des Heizstromes des Kompensationspyrheliometers Ångström beschrieben. Außerdem wird eine verbesserte Methode zur Messung des Heizstroms in Verbindung mit konstruktiven Einzelheiten der Kontrollvorrichtung vorgeschlagen.

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Résumé On décrit ici une installation de réglage automatique du courant de chauffage du pyrhéliomètre à compensation de Ångström. On propose en outre une meilleure méthode de mesure du dit courant de chauffage, méthode en relation avec des détails de construction de l'appareil de contrôle.

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With 1 Figure

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Published by permission of the Director, Meteorological Branch, Department of Transport, Canada.     

Zur graphischen Integration der Wirbelgleichung mit Berücksichtigung orographischer Effekte

Zusammenfassung Es wird eine Methode angegeben, die gestattet, die Wirbelgleichung unter Berücksichtigung orographischer Effekte graphisch zu integrieren; dabei werden barokline thermodynamische Prozesse nicht berücksichtigt. der Arbeit liegt folgende Vorstellung zu Grunde: Ein jedes Luftquantum, das einen Gebirgskamm überquert, erhält eine zusätzliche Vorticity. Demnach müssen alle diejenigen Teile des Wirbelfeldes, die zu Beginn der graphischen Integration stromaufwärts vom Gebirgskamm liegen-und zwar bis zur Entfernung, die dem Windweg des zur graphischen Integration verwendeten Zeitschrittes (24 Stunden) entspricht —, eine Korrektur erfahren. Mit Hilfe von Angaben vonKüttner über das durchschnittliche Verhalten der Vertikalgeschwindigkeit bei orographischer Beeinflussung gelingt es, die oben geforderten Korrekturen zu berechnen. Dadurch ist man in der Lage, die im Lee eines Gebirges bei Strömungsübersetzung auftretende Niveausenkung der 500 mb-Fläche zwanglos zu erklären.An einem Beispiel wird die Methode veranschaulicht. Der Alpenkamm und der Karpathenbogen werden von einer kräftigen Nordwestströmung überquert. Im Lee der Gebirge — Raum Italien-Griechenland—tritt innerhalb von 24 Stunden eine maximale Niveausenkung von 20 gpdm ein. Mittels der graphischen Integration der barotropen Wirbelgleichung kann man nur 10 bis 20%, mit Hilfe der hier angeführten Methode dagegen nahezu 100% der Senkung der 500 mg-Fläche arklären.

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Summary A procedure is developed for graphical integration of the vorticity equation incorporating orographic influences. Baroclinic effects due to thermodynamic processes are not considered. The investigation is based upon the following idea: Each air particle crossing the mountain range receives additional vorticity. Hence those parts of the vorticity distribution lying streamupwards from the mountain range up to a distance corresponding to the movement of the air particle during the timestep used for the integration have to be corrected. The magnitude of these corrections is evaluated usingKüttners results for the average changes of vertical velocity by orographic features. Thus it is possible to explain the decrease of height of the 500 mb surface in the lee of the mountain range.The method is illustrated by an actual example: The Alps and the Carpathians are crossed by a strong north-westerly flow. In the lee of the mountain range (Italy and Greece) a maximum decrease of height of the 500 mb surface of 20 gpdm within 24 hours is observed. The graphical integration of the barotropic vorticity equation explains only 10 to 20% of the depression, while the present method renders a result in almost complete agreement with the observations.

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Résumé L'auteur expose une méthode permettant d'intégrer graphiquement l'équation de tourbillon en tenant compte d'effets orographiques, mais en excluant des processus thermodynamiques barocliniques. Chaque quantum d'air franchissant une montagne reçoit une vorticity supplémentaire, de sorte que les parties du champ tourbillonnaire situées en amont d'une chaîne montagneuse, à une distance de 24 h. de chemin, doivent subir une correction. Celle-ci se calcule à l'aide de données deKüttner qui a établi l'allure moyenne de la composante verticale de vitesse au-dessus d'un obstache. On se trouve ainsi à même d'expliquer l'abaissement de la surface de 500 mb à l'aval d'une chaîne de montagnes.Un exemple illustre la méthode décrite. Par fort vent de Nord-Ouest au-dessus des Alpes et des Carpathes, il se produit sous le vent, dans la région Italie/Grèce, un abaissement maximum de 200 gpm de la surface de 500 mb. L'intégration graphique de l'équation barotrope de tourbillon rend compte de 10 à 20% seulement de cet abaissement, mais la méthode ici décrite l'explique entièrement.

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Mit 5 Textabbildungen     

The measurements of the artificial atmospheric radioactivity

Summary There are some methods and types of instrument for measuring the specific artificial atmospheric radioactivity. In order to compare the simultaneous daily measurements, as made at different stations of a network, or to know the representativeness of a point measurement, it is necessary to consider the random and systematic errors, which are characteristic for the measuring method or the instrument. After having explained the meaning of these quantities, a method of calculation is developed, being illustrated by a numerical example. It is hoped that these considerations may be useful in analogous problems wherever and whenever one and the same quantity is measured with different methods or instruments.

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Zusammenfassung Es gibt verschiedene Methoden und Typen von Instrumenten zur Messung der spezifischen künstlichen atmosphärischen Radioaktivität. Um die gleichzeitigen täglichen Messungen verschiedener Stationen des Beobachtungsnetzes vergleichen zu können und ein Urteil über die Repräsentativität einer Punktmessung zu gewinnen, müssen die zufälligen und die systematischen Fehler der Meßmethode und des Meßinstrumentes berücksichtigt werden. Es wird eine Methode zur Berechnung dieser Fehler entwickelt und ein numerisches Beispiel wiedergegeben. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind auch bei anderen Problemen anwendbar, wo ein und dieselbe Größe auf Verschiedene Weise oder mit verschiedenen Instrumenten gemessen wird.

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Résumé On connaît quelques méthodes et types d'instrument à mesurer la valeur spécifique de la radioactivité artificielle dans l'air. Afin de comparer les mesures quotidiennes simultanées, faites aux diverses stations du réseau d'observation, ou pour d'étudier la représentativité, il faut considérer les erreurs aléatoires et systématiques qui sont caractéristiques pour la méthode ou pour l'instrument de mesure. On développe une méthode pour calculer ces erreurs; elle est illustrée par un exemple numérique. On a quelque espoir que les considérations présentées pourraient être utiles à des problèmes analogues partout et toujours si l'on mesure une même grandeur au moyen de méthodes différentes ou d'instruments différents.

     

On forecasting of cyclogenesis in the West Mediterranean and other areas bounded by mountain ranges by baroclinic model

Summary Changes occurring in the thermal structure of air masses in the Alps area and the West Mediterranean region, during cyclonic developments in the Gulf of Genoa, have been considered. The effect of the height and the form of the mountain ranges as well as that of the nonadiabatic processes, on the deformation of the thickness pattern, have been discussed. These factors have been further taken into consideration for a modification of the equations used inEstoque's method for the baroclinic model, and a new method has been developed for forecasting cyclogenesis in regions bounded by mountain ranges.

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Zusasmmenfassung Es werden die Änderungen der thermischen Struktur der Luftmassen im Alpengebiet und im westlichen Mittelmeerraum bei der Entwicklung von Zyklonen im Golf von Genua aufgezeigt und die Einflüsse von Höhe und Form der Gebirgszüge sowie von nichtadiabatischen Vorgängen auf die Deformation der relativen Topographie besprochen. Diese Faktoren werden auch zur Modifikation der in der Methode vonEstoque für ein baroklines Modell verwendeten Gleichungen in Betracht gezogen und damit wird eine neue Methode zur Vorhersage der Zyklogenese unter dem Einfluß von Gebirgszügen entwickelt.

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Résumé On expose dans ce mémoire à quelles modifications la structure thermique des masses d'air est soumise dans la région des Alpes et dans le bassin occidental de la Méditerranée lors du développement de dépressions sur le Golfe de Gênes. On y discute en outre l'influence de la hauteur et de la forme des chaînes de montagnes ainsi que celle des processus non-adiabatiques sur des déformations de la topographie relative. Tous ces éléments sont pris en considération pour leur adapter les équations utilisées dans le modèle baroclined'Estoque. Par là, on accède à une nouvelle méthode de prévision de la cyclogénèse, méthode qui tient compte de l'influence des chaînes de montagnes.

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With 5 Figures     

The influence of individual variations in the fieldchanges due to lightning discharges upon the design and performance of lightning flash counters

Summary It is shown that lightning flash counters responding only to the electrostatic component of the change in field are likely to be least subject to error; this implies a preferential selection of very low frequencies. Data and examples indicating the extent of the inaccuracies encountered are given. From statistics, showing rates of flashing and the duration of discharges, it is concluded that counters should have an insensitive period of approximately a second. Some remarks on general design considerations are appended, and a simple circuit for counting discharges to ground is given.

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Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß Blitzzähler, welche nur auf die elektrostatische Komponente der Feldänderungen reagieren, die geringsten Fehlerquellen aufweisen. Diese Methode erfaßt eine bevorzugte Auswahl sehr niedriger Frequenzen. Beobachtungsdaten und Beispiele für das Ausmaß der festgestellten Ungenauigkeiten werden angegeben. Aus der Statistik der Blitzzahlen und der Dauer der Entladungen wird geschlossen, daß die Zähler eine unempfindliche Periode von etwa 1 Sekunde haben sollen. Einige allgemeine Bemerkungen über die Konstruktion sowie ein einfaches Schaltschema für die Zählung von Entladungen gegen die Erde werden beigefügt.

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Résumé On montre que les compteur d'éclairs qui ne réagissent qu'aux variations du champ électrostatique présentent le moins de causes d'erreur. Cette méthode comprend un choix préférentiel des très basses fréquences. On donne des exemples de l'importance des erreurs constatées. On déduit de la statistique du nombre des décharges et de leur durée que les compteurs doivent avoir une période d'insensibilité d'environ une seconde. Suivent quelques remarques générales sur la construction des appareils et sur un schéma simple de montage permettant de dénombrer les coups de foudre.

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With 5 Figures     

Grundlagen einer synoptisch-statistischen Theorie der Druckänderungen

Zusammenfassung Es werden die Grundlagen einer synoptisch-statistischen Theorie der Druckänderungen entwickelt. Diese beruht im wesentlichen auf folgenden Annahmen: Zwischen zwei um ein bestimmtes Zeitintervall auseinanderliegenden Werten eines meteorologischen Elementes (im vorliegenden Fall der Höhe der 850 mb-Druckfläche) an einem gegebenen Punkt des Feldes besteht eine Korrelation. Die dazu gehörende Regressionsbeziehung kann auf Grund allgemein gültiger Prinzipien abgeleitet werden. Es erübrigt sich in einem solchen Fall, auf die komplizierten, ohne wesentliche Vereinfachungen kaum lösbaren, thermo-hydrodynamischen Gleichungen einzugehen. Die verwendeten allgemeinen Prinzipien sind: Erhaltungstendenz von Druckanomalien (bezogen auf langjährige Normalwerte), Ausgleichstendenz für bestehende räumliche Druckgegensätze, Kompensation oder Gegenläufigkeit bestimmter Abläufe, d. h. ein Mechanismus, der entgegengesetzte Effekte bezüglich eines meteorologischen Elementes in der vertikalen und horizontalen Verteilung verursacht. Es kann gezeigt werden, daß eine entsprechende Regressionsbeziehung aufzustellen ist, die den beiden ersten Prinzipien genügt. Untersuchungen über das dritte Prinzip sind noch nicht abgeschlossen. Die Erhaltungstendenz wurde bereits vonNamias erfolgreich für die Konstruktion von Trendkarten verwendet. Um eine entsprechende Beziehung abzuleiten, die dem Ausgleichsprinzip gerecht wird, wurde eine Korrelation zwischen einem räumlichen und einem zeitlichen Mittelwert mittels einer hinreichend großen Anzahl von Beobachtungen hergeleitet. Auf diese Weise wird es möglich, eine Prognosenformel aufzustellen für eine über einen Zeitraum von 24 Stunden gemittelte Vorhersagekarte. Die praktische Anwendung dieser Formel wird an Hand von 10 Wetterlagen überprüft. Die Korrelationskoeffizienten für die Treffsicherheit der Prognose liegen zwischen 0,86 und 0,98

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Summary The idea of a synoptic-statistical theor of pressure variations is outlined. This theory is based upon the assumption that a closs correlation exists between two values of a meteorological quantity (in our special case the height of the 850 mb-contours) separated by a given time interval at a given point and that the appropriate regression line can be obtained with the aid of general principles. Then it is unnecessary to consider the complicated thermo-hydrodynamical equations which can hardly be solved without essential simplifications. The general principles used are: Principle of persistence tendency of pressure anomalies (with regard to long range period normals), principle of equalization tendency of existing pressure differences, principle of compensation i. e. a mechanism which produces contrary effects with regard to the vertical and also horizontal distribution of the meteorological quantity under consideration. It is shown that a relation for regression lines can be found making use of the first and second principle. Investigations concerning the third principle are not yet finished. The persistence tendency has been used successfully byNamias for constructing trend charts. In order to obtain a relation which allows for the effect of equalization of pressure differences a correlation is derived between space and time means using a suffiently large number of observations. By this way it is possible to set up a prognostic formula for a 24 hours mean prebaratic. The practical application of the formula is proved for 10 weather situations. The resulting correlation coefficients for the skill of the forecast range between 0,86 and 0,98.

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Résumé L'auteur développe une théorie reposant sur les varations de pression considérées du point de vue synoptique et statistique. Il admet qu'entre deux valeurs consécutives de la hauteur de la surface isobare de 850 mb en un point fixe existe une corrélation dont on peut déduire une relation de régression. Il est inutile dans ce cas de se servir des équations thermo- et hydrodynamiques insolubles sans simplifications importantes. Les principes généraux retenus sont: tendance à la persistance des anomalies de pression (relatives à des moyennes pluriannuelles), tendance à la compensation des différences de pression spatiales, compensation ou opposition de certains processus, c'est à dire un mécanisme qui provoque des effets opposés d'un élément météorologique dans la verticale et dans l'horizontale. Il est possible d'établir une relation de régression satisfaisant les deux premiers principes; les recherches concernant le troisième principe ne sont pas encore achevées. La tendance à la persistance a été déjà utilisée avec succès parNamias pour dresser des cartes d'évolution. Pour obtenir une relation satisfaisant le principe de compensation, on a établi une corrélation entre une moyenne spatiale et une moyenne temporelle à l'aide d'un nombre suffisant d'observations. De la sorte il devient possible d'écrire une formule de prévision pour une carte de prévision relative à un intervalle de 24 heures. On vérifie la formule sur 10 cartes synoptiques. Les coefficients de corrélation pour la probabilité de réussite de la prévision varient entre 0,86 et 0,98.

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Mit 11 Textabbildungen     

Zur Realität der Zerlegung von Häufigkeitsverteilungen in Normalkurven

Zusammenfassung Für eine Reihe von Stationen wird die Häufigkeitsverteilung langjähriger täglicher Niederschlagswerte in Normalkurven zerlegt; diese Zerlegung wurde nach einer vom Autor stammenden Methode sowie unabhängig davon nach einer Methode vonDoetsch durchgeführt. Die nach beiden Methoden berechneten 20 Beispiele ergeben nur in zwei Fällen eine schlechte Übereinstimmung, welche durch die größere Auflösefähigkeit der MethodeDoetsch bedingt ist. Es kann gefolgert werden, daß für meteorologische Zwecke die vom Autor vorgeschlagene Methode besser geeignet ist und daß in allen Fällen eine unabhängige Zerlegung möglich ist, in denen sich ein Kollektiv zwingend erfassen läßt, wobei dieses nicht immer das Randkollektiv zu sein braucht.

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Summary The frequency distribution of the daily amounts of many years' precipitation of a series of stations is split up into normal curves; this split is made by a method of the author and independently by one ofDoetsch. 20 examples are computed by means of the two methods and an insufficient concordance results only in two cases; these are due to the greater capacity of disintegration by the method ofDoetsch. It can be concluded that for meteorological purposes the method of the author is better and that in all cases an independent split is possible, where one collective can be embraced whereat this needs not necessarily be a marginal collective.

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Résumé Pour une série de stations, on démontre la décomposition en courbes normales de la répartition de la fréquence des hauteurs diurnes des précipitations. Ce procédé fut effectué indépendamment à l'aide d'une méthode développée par l'auteur d'une part et d'une méthode deDoetsch d'autre part. Les 20 exemples soumis aux deux méthodes concordent bien, excepté dans deux cas, ce qui d'ailleurs est dû au plus grand pouvoir de décomposition de la méthodeDoetsch. Il semble que la méthode de l'auteur convienne mieux aux besoins de la météorologie. D'autre part, cette décomposition est possible indépendamment dans tous les cas où un collectif peut être compris sans qu'il doive toujours s'agir ici d'un collectif marginal.

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Mit 6 Textabbildungen     

Méthode de comparaison des régimes pluviaux en météorologie synoptique

Résumé On développe une méthode basée sur le dénombrement des jours de pluite communs à deux stations données et sur l'écart avec leur probabilité. Une formule simple définit l'indice de similitude de deux régimes pluviaux, indice qui peut varier de –1 à +1 et qui caractérise la plus ou moins grande similitude des distributions chronologiques de la pluie en deux endroits quelconques. L'application de la méthode conduit à établir une loi de décroissance de l'indice avec la distance séparant les stations comparées. Dans la région alpine cette loi présente une anomalie résultant de l'effet orographique.

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Summary A method of obtaining a synoptic view of the distribution of precipitation (rain- and snowfall) is developed. It is based on the number of days on which precipitation occurs at both of two places more or less distant from each other. A mathematical definition is given of an index of similarity, which latter varies between –1 and +1. These, limiting, figures signify in the case of –1 that precipitation is least likely to occur on any one day at both of two different places, in the case of +1 that it is most likely to occur, and that when the index of similarity is 0 no relation at all can be established for the likelihood of precipitation at both places on the same day. The index shows a sharp decline as the distance between places increases. In general it shows less relationship in regard to the simultaneous occurrence of rain-and snowfall between places lying on opposite sides of the Alps than between places on the same side, showing once more how the Alps act as a weather partition. The results, based on observations at 9 places in Switzerland and 8 in other European countries, are valid for the Temperate Zone; for other climatic regions they may be different.

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Zusammenfassung Von der Anzahl der gleichzeitigen Niederschlagstage an zwei Beobachtungsstationen und von der Abweichung ihrer Wahrscheinlichkeit ausgehend, wird eine Methode zum Vergleiche der Niederschlagstypen im synoptischen Sinne entwickelt. Der sogenannte Ähnlichkeitsindex, der zwischen –1 und +1 variieren kann, wird mathematisch definiert. Je nach dem Wert desselben ist die zeitliche Verteilung der Niederschlagstage an zwei Orten gleich (+1), indifferent (0) oder entgegengesetzt (–1). Bei der Anwendung der Methode tritt eine gesetzmäßige Abnahme des Index mit der Entfernung auf. Ein entgegengesetztes Verhalten des Ähnlichkeitsindex beiderseits der Alpen veranschaulicht die Rolle, welche die Alpen bekanntlich als Wetterscheide spielen.

     

Untersuchungen über die Flüssigkeitskomponente des atmosphärischen Aerosols

Zusammenfassung Es werden verschiedene Überlegungen angestellt, die für die Bedeutung des Meeres als Quelle von Kondensationskernen des Wasserdampfes sprechen; außerdem wird über die vorläufigen Resultate von Versuchen berichtet, die nach der Methode vonDessens an verschiedenen Orten im Gebirge bis zu fast 3000 m Höhe angestellt wurden. Schließlich wird die Verarbeitung experimenteller, mit dieser Methode erhaltener Resultate diskutiert.

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Summary The author exposes some considerations proving the importance of the sea as a source of condensation nuclei of water vapor and the preliminary results of experiments carried on, by theDessens method, at different places from the ground till 3000 m over the sea level. Finally the evaluation of experimental results obtained with this method is discussed.

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Riassunto Si espongono alcune considerazioni su fatti che testimoniano sulla importanza del mare come sorgente di nuclei di condensazione del vapor d'acqua, e i risultati preliminari di esperienze eseguite presso il suolo, con il metodo diDessens, in diversi luoghi fino a circa 3000 m di altezza sul mare. Infine si svolgono considerazioni sulla elaborazione dei risultati che si ottengono con questo metodo e sulle condizioni di esperienza.

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Résumé L'auteur expose des considérations témoignant l'importance de la mer comme source de noyaux de condensation de la vapeur d'eau et discute les résultats préliminaires des expériences exécutées avec la méthode deDessens en divers endroits depuis le sol jusqu'à une altitude de presque 3000 m au-dessus du niveau de la mer. Enfin l'auteur donne un aperçu sur l'élaboration des résultats obtenus avec cette méthode.

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Mit 1 Textabbildung.     

Varianz-Untersuchungen bei stationären Variablen

Zusammenfassung Unter der Voraussetzung einer stationären Variablen wird eine Methode beschrieben, wie man die Varianz (das mittlere Fehlerquadrat) des arithmetischen Mittels einer Zeit-Reihe oder irgend einer andern Beobachtungsfolge ausfindig machen kann.

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Summary Supposing a stationary variable the author describes a method how to find out the variance of the arithmetic mean of a time-series or any other sequence of observations.

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Résumé En admettant une variable stationnaire, l'auteur décrit une méthode pour trouver la variance (le carré de l'erreur moyenne) de la moyenne arithmétique d'une série-temps ou de n'importe quelle autre série d'observations.

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Die Arbeit wurde durch Mittel der Max-Planck-Gesellschaft (Präsident: Prof. Dr.O. Hahn) gefördert.     

Der 12 Tage-Rhythmus im europäischen Großwetter

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß in Mitteleuropa ein zwölftägiger Rhythmus des Luftdruckes mit bedeutender Amplitude vorhanden ist. Er wird durch einen rhythmisch wirkenden Verriegelungsmechanismus hervorgerufen, dessen Dauer von der Zeit abhängt, die eine über dem Kontinent lagernde, passiv gewordene Kaltluft benötigt, um sich in Warmluft zu verwandeln. Dadurch tritt beim Übergang von Zyklonen vom Atlantik nach Mitteleuropa eine Änderung der Druckrhythmusdauer von sechs Tagen (=atlantischer Zyklonenserien-Rhythmus) auf zwölf Tage (-mitteleuropäischer Zyklonen-Rhythmus) ein.

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Summary It is shown that in Central Europe there exists a 12-day pressure rhythm of considerable amplitude. This phenomenon is caused by a rhythmic blocking mechanism, whose duration depends upon the time necessary for the transformation of cold air masses having grown passive on the continent, into warm air masses. For this reason one observes during the transition of cyclones from the Atlantic to Central Europe, a change in the duration of the pressure-rhythm from 6 days (=Atlantic rhythm of cyclone-series) to 12 days (=Central European rhythm of cyclones).

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Résumé Il existe en Europe centrale un rythme de douze jours de la pression, à amplitude notable. Ce phénomène est produit par un mécanisme rythmique de blocage, dont la durée est une fonction du temps nécessaire à la transformation de masses d'air froid, devenues passives sur le continent, en masses d'air chaud. Pour cette raison on observe à l'occasion des transitions des cyclones de l'Atlantique vers l'Europe centrale, un changement de la durée du rythme de la pression de 6 jours (=rythme atlantique des séries de cyclones) à 12 jours (=rythme de cyclones caractéristique pour l'Europe centrale).

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Mit 6 Textabbildungen.     

A condensation method particle size spectrometer

Summary A condensation method of measuring the size frequency distribution of Aitken nuclei is described. Making use of thePollak-Nolan photoelectric nucleus counter it is based on the removal of the nuclei activated at various overpressures from the counter by precipitation and the counting of those that remain. Various stored aerosols are investigated by means of it and the decay mechanisms of these aerosols discussed in the light of the results obtained. The value of the exhaustion method of finding diffusion coefficients is also examined.

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Zusammenfassung Es wird eine Kondensationsmethode zur Messung des Häufigkeitsspektrums der Größenverteilung von Aitken-Kernen beschrieben. Unter Benützung des photoelektrischen Kernzählers vonPollak undNolan beruht sie darauf, daß die aktivierten Kerne bei verschiedenen Überdrucken durch Ausfällung ausgeschieden und die übrigbleibenden ausgezählt werden. Mit dieser Methode wurden verschiedene gespeicherte Aerosole untersucht und auf Grund der Ergebnisse der Zerfallsmechanismus dieser Aerosole diskutiert; es wurde auch die Eignung der Evakuierungsmethode zur Bestimmung von Diffusionskoeffizienten untersucht.

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Résumé L'auteur décrit une méthode permettant de mesurer par condensation le spectre des fréquences de la répartition des grosseurs de noyaux d'Aitken. Cette méthode repose sur le principe suivant: On élimine les noyaux activés sous différentes pressions par sédimentations successives. Les noyaux restant sont alors dénombrés par le compteur photoélectrique de noyaux mis au point parPollak etNolan. L'auteur a étudié par cette méthode divers aérosoles conservés et il discute, sur la base des résultats obtenus, le mécanisme de désagrégation de ces aérosoles. Il a également étudié si la méthode par évacuation se prêtait à la détermination des coefficients de diffusion.

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With 1 Figure     

Zur Luftverunreinigung durch turbulente Diffusion

Zusammenfassung Nach einer kurzen Diskussion der theoretischen Grundlagen für die Berechnung der Ausbreitung von schädlichen Beimengungen der Luft auf Grund der Gesetzmäßigkeiten der turbulenten Diffusion wird mit Hilfe der vonPasquill angegebenen empirischen Beziehungen zwischen Streuungsmaßen und Quelldistanz die Formel für die Immissionskonzentration am Boden abgeleitet. An Hand einer Reihe von Beispielen wird das Bodenkonzentrationsfeld relativ zu dem Punkt maximaler Immissionskonzentration berechnet, wobei eine feste Schornsteinhöhe von 40 m und eine für mittlere Emittenten zutreffende Auswurfmenge an schädlichen Gasen vorausgesetzt wird. Die Abbildungen zeigen die starke Modifikation des Konzentrationsfeldes durch die meteorologischen Verhältnisse, je nachdem, ob ein stabiler, indifferenter oder labiler Ausbreitungstyp vorliegt.

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Summary After a short discussion of the theoretical background for the calculation of the spreading of the noxious pollutants of the air based on the laws of turbulent diffusion a formula is derived for the concentration of the immisison on the ground with help of the empirical relations between the dispersion measures and the distance from the source given byPasquill. In some examples the concentration field at the ground relative to the point of maximum immission is calculated, considering a fixed height of the funnel of 40 m and a quantity of noxious gases as usually found with average emittents. The figures show a strong modification of the concentration field by the meteorological situation according to whether the spreading type is stable, indifferent or unstable.

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Résumé On discute tout d'abord brièvement les fondements théoriques permettant de calculer la propagation des pollutions atmosphériques; pour ce faire, on se base sur les lois de la diffusion turbulente. On en tire ensuite une formule de calcul de la concentration des immissions à l'aide des relations empiriques dePasquill, relations existant entre les quantités répandues et la distance de la source. On calcule au moyen d'une série d'exemples le champ des concentrations au sol par rapport au point de concentration maximum; pour ce faire, on admet und chemineé fixe de 40 mètres de hauteur et une quantité de gaz nocifs correspondant à une moyenne de polluants. Les figures montrent la forte modification que subit la répartition des concentrations selon les conditions météorologiques, en d'autres termes si l'on a affaire à un type de propagation stable, indifférent ou instable.

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Mit 5 Textabbildungen     

De l'efficacité des prévisions à courte et moyenne échéances de la pression atmosphérique,basées sur des informations locales de la pression

Résumé L'auteur examine les fondements de la prévision de la pression à courte et moyenne échéances, basée sur des autocorrélations (Vialar) et des corrélations locales de la pression ainsi que sur l'utilisation de moyennes glissantes de la pression atmosphérique (Grappe).Pour apprécier la qualité d'une prévision de la pression, il introduit la notion d'efficacité. Cette notion est liée à la prévision du signe de la variation de la pression.L'auteur montre que la méthode des équations autorégressives ne conduit pas à une prévision efficace de pressions moyennes, tandis que celle des équations de régression locale, appliquée aux moyennes glissantes de la pression journalière, fournit une prévision efficace de la pression moyenne de plusieurs jours (2 à 5 jours). Cependant, l'efficacité de cette dernière prévision est illusoire, car elle ne résulte que des propriétés algébriques des moyennes glissantes.L'auteur remarque que l'échec de ces méthodes de prévision coïncide avec le manque d'autorégressivité de la série chronologique de la variation de la pression journalière. De ce fait, il est peu vraisemblable qu'une quelconque méthode de prévision de la pression atmosphérique, à courte ou moyenne échéance, basée sur des informations locales de la pression, puisse conduire à des prévisions efficaces non illusoires lorsque la série chronologique de la variation première de la pression n'est pas autorégressive.

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Summary The author investigates the bases of a short or medium range pressure forecast, based on autocorrelations (Vialar) and local correlations of pressure as well as on the use of running time means of atmospheric pressure (Grappe).In order to appreciate the degree of quality of a forecast, he introduces the concept of efficiency. This concept is based on the forecast of the sign of the pressure variation.The author points out that the method of autoregressive equations does not lead to an efficient forecast of pressure averages, whilst that of local regression equations, applied to the running means of daily pressure, gives an efficient forecast of pressure averages over a time interval of several days (2 to 5 days). The efficiency of this latter forecast, however, is illusive, this efficiency being a result of the algebraic properties of the running means only.The author notices that the failure of the forecast methods coincides with the lack of autoregressivity of time-series of daily pressure variation. Therefore, it is very unlikely that any method of short or medium range pressure forecast, based on local pressure data, can produce really efficient forecasts if the time series of the first variation of pressure is not autoregressive.

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Zusammenfassung Es werden die Grundlagen der kurz- und der mittelfristigen Luftdruckprognosen untersucht, die auf Autokorrelationen (Vialar) und lokalen Korrelationen des Druckes, sowie auf der Verwendung gleitender Mittel des Luftdruckes (Grappe) beruhen.Zur Abschätzung der Qualität einer Luftdruckprognose wird der Begriff der Treffsicherheit (efficacité) verwendet. Dieser Begriff beruht auf der Vorhersage des Zeichens der Druckänderung.Es wird gezeigt, daß die Methode der Autoregressionsgleichungen nicht zu einer treffsicheren Vorhersage des mittleren Druckes führt, während die der Gleichungen der lokalen Regression, wenn sie auf gleitende Mittel des täglichen Druckes angewandt wird, eine zuverlässige Vorhersage des Druckes im Mittel über mehrere Tage (zwei bis fünf Tage) gestattet. Indessen ist die Wirksamkeit dieser letzteren Prognose nur scheinbar, da sie nur auf den algebraischen Eigenschaften der gleitenden Mittel beruht.Das Versagen dieser Vorhersagemethoden fällt zusammen mit dem Fehlen einer Autoregression der Zeitreihen der täglichen Druckänderungen. Es ist daher wenig wahrscheinlich, daß irgendeine Vorhersagemethode des Luftdruckes für kurze oder mittlere Zeiträume, welche auf lokalen Beobachtungen des Druckes beruht, zu tatsächlich zuverlässigen Vorhersagen führen kann, wenn die Zeitreihe der ersten Differenzen des Luftdruckes nicht autoregressiv ist.

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Avec 4 Figures

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Titulaire d'un mandat d'Aspirant du Fonds National de la Recherche Scientifique.     

An investigation of a method for predicting dew duration

Summary A method is described for the prediction of dew duration with the aid of a nomogram involving synoptic parameters. In order to enter the nomogram, knowledge of the net radiation, a characteristic dew point depression, and the wind speed near the surface is required. Methods for estimating the net radiation and the dew point depression are described.Data collected in 1954 at 18 stations representing a variety of climatic zones in the United States were analysed in nomogram form. The characteristics of the nomograms are found to be dependent on the thermal characteristics of the underlying surface. An attempt is made to relate the synoptic parameters employed to the physical processes of heat exchange at the interface. Difficulties of the forecasting problem are discussed.

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Zusammenfassung Eine Nomogramm-Methode zur Vorhersage des Auftretens und der Andauer von Tau wird beschrieben. Zur Anwendung dieser Methode werden Angaben über die Strahlungsbilanz an der Erdoberfläche, über eine charakteristische Differenz zwischen Luft- und Taupunktstemperatur sowie über die Windgeschwindigkeit in Bodennähe benötigt. Verfahren zur Abschätzung der Strahlungsbilanz und der Taupunktsdepression werden beschrieben.Die Ergebnisse umfangreicher Taubeobachtungen, welche im Sommer 1954 an 18 Stationen in verschiedenen Klimagebieten der Vereinigten Staaten gesammelt wurden, werden in Nomogrammform analysiert. Die Charakteristiken der Nomogramme erweisen sich als abhängig von den thermischen Eigenschaften der Bodenunterlage. Es wird der Versuch gemacht, die Nomogrammparameter zu den physikalischen Prozessen des Wärmeumsatzes an der Erdoberfläche in Beziehung zu setzen. Die Schwierigkeiten des Problems einer Tauvorhersage werden erörtert.

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Résumé On décrit une méthode de prévision de la durée de rosée basée sur des nomogrammes. Pour appliquer cette méthode il faut connaître le bilan radiatif à la surface du sol, une différence caractéristique entre la température de l'air et celle du point de rosée, ainsi que la vitesse du vent près du sol. On décrit également des procédés pour estimer le bilan radiatif et la dépression du point du rosée.Les résultats d'un grand nombre d'observations de rosée, qui ont été faites pendant l'été 1954 à 18 stations dans diverses régions climatiques des Etats-Unis, sont analysés à l'aide de nomogrammes. Les caractéristiques de ceux-ci ont été reconnues comme dépendantes des conditions thermiques du sol. On tente de mettre en rapport les paramètres de ces nomogrammes avec les processus physiques de l'économie thermique à la surface du sol. Pour terminer on discute les difficultés du problème de la prévision de la rosée.

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With 11 Figures     

A simplified approach to solving a particular atmospheric diffusion equation

Summary The most generally accepted solution to the problem of dissemination of suspended matter in the lower layers of the atmosphere from an instantaneous point-type source is discussed. A brief review of the diffusion problem as approached bySutton through both the mixing length concept and the statistical method is then given, and consistency of results is mentioned. An equation for dosage from an instanteneous point source, equivalent to concentration from a particular form of a continuous point source, as formed bySutton, is stressed so as to attempt its solving by a graphical concept. A useful relationship is evolved by means of a nomogram formed from using a determinant procedure. A rarely used diffusion equation is thus found to be quickly solvable, in particular, while the basis of utilizing such a tool for solving difficult and lengthy atmospheric diffusion equations is shown in general.

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Zusammenfassung Es wird die allgemein angenommene Lösung des Problems der Ausbreitung suspendierter Stoffe in den tieferen Schichten der Atmosphäre, die von einer kurzzeitig wirkenden Punktquelle ausgehen, diskutiert. Nach derSuttonschen Theorie wird ein kurzer Überblick über das Diffusionsproblem gegeben, wobei sowohl die Methode des Mischungsweges als auch die statistische Methode angewandt wird; die Übereinstimmung der Resultate nach beiden Methoden wird gezeigt. Eine Gleichung vonSutton für den Ausstoß aus einer kurzzeitig wirkenden Punktquelle, die äquivalent ist der Konzentration nach einer kontinuierlich wirkenden Punktquelle von besonderer Form, wird so umgeformt, daß sie graphisch lösbar wird. Es wird eine brauchbare Beziehung mittels eines Nomogramms abgeleitet, das aus einer Determinantenrechnung folgt. Es wird gezeigt, daß eine sonst selten verwendete Diffusionsgleichung im Einzelfall rasch zu lösen ist; darüber hinaus wird die Grundlage für die Verwendung solcher Hilfsmittel bei der Lösung der schwierigen und umfangreichen atmosphärischen Diffusionsgleichungen allgemein dargelegt.

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Résumé Dans cet article, l'auteur discute la solution apportée généralement au problème de la dispersion des matières en suspension dans les basses couches de l'atmosphère et provenant d'une source ponctuelle émettant par intermittence. Il donne tout d'abord une brère vue générale du problème de la dispersion en partant de la théorie deSutton. Pour cela, il se sert aussi bien de la méthode du parcours de mélange que de la méthode statistique. Il en conclut que ces deux méthodes coïncident très bien. Il transforme alors l'une des formules deSutton afin de pouvoir la résoudre graphiquement. Il s'agit de la formule dans laquelle une source ponctuelle émettant par intermittence est équivalente à une autre source ponctuelle de forme particulière, mais émettant sans solution de continuité. L'auteur établit ainsi une relation utilisable au moyen d'un nomogramme tiré du calcul de facteurs déterminants. Il démontre qu'il est alors possible de résoudre rapidement dans chaque cas particulier l'équation de la dispersion; celle-ci n'étant, sans cela, que rarement utilisée. L'auteur établit ainsi la base de l'utilisation généralisée de méthodes auxiliaires dans la solution des équations longuest et compliquées de la dispersion dans l'atmosphère.

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With 2 Figures     

Beziehungen der ansteckenden Krankheiten zur Witterung mit besonderer Berücksichtigung derHeine-Medinschen Epidemien in Ungarn in den Jahren 1931–1947

Zusammenfassung Einleitend werden verschiedene ungarische Arbeiten über den Zusammenhang zwischen Witterung und Krankheiten kritisch besprochen. Nach einer Übersicht über die verschiedenen Ansichten über die Abhängigkeit der Poliomyelitis von der Witterung wird eine 17jährige Statistik aus Ungarn über Witterungseinflüsse auf diese Krankheit untersucht. Es konnte kein Zusammenhang mit der Temperatur, mit dem Wechsel des Witterungscharakters und mit Fronten oder Abgleitflächen nachgewiesen werden. In den an Poliomyelitisfällen reichsten Jahren waren trockene Monate etwas häufiger. Es zeigen sich schwache Anzeichen für eine Doppelwelle während einer Sonnenfleckenperiode. Die Krankheit trat in den kühleren und niederschlagsreicheren nördlichen und nordöstlichen Teilen des Landes am häufigsten auf.

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Summary At first divers Hungarian papers on the relations between weather and diseases are critically discussed. After giving a survey of the different opinions as to the influence of weather upon poliomyelitis, a 17 years statistics from Hungary is investigated in this respect. No connection could be found, however, neither with the temperature and the change of weather character nor with fronts or surfaces of subsidence. Most poliomyelitis cases occurred in years in which dry months were a little more frequent. There are slight indications of a double wave during a sunspot period. The disease was found to be most frequent in the northern and north-eastern regions being relatively cooler and richer in precipitation.

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Résumé On examine tout d'abord différentes études hongroises concernant les relations entre le temps météorologique et les maladies. Après un aperçu sur les diverses opinions émises au sujet de la poliomyélite et de sa dépendance à l'égard du temps, on étudie sur le même sujet une statistique de 17 ans établie en Hongrie. On n'a pas pu prouver de relation avec la température, avec les changements de temps, ni avec les fronts ou les surfaces de subsidence. Les années les plus riches en poliomyélite ont eu un peu plus de mois secs. De faibles indices parlent en faveur d'une double période à l'intérieur de la période des taches solaires. La maladie a été la plus fréquente dans les parties nord et nord-est du pays qui sont aussi les plus froides et les plus humides.

     

Visibility deterioration caused by successive takeoffs of jet aircraft

Summary A problem of growing concern is the deterioration in runway visibility that occasionally occurs when a number of jet aircraft take off in rapid succession, particularly when water injection is used to increase engine thrust. The following study investigates whether the visibility restriction is due to fog resulting from saturation of the air by water vapor in the aircraft exhaust (i. e., surface condensation trails), or to a smoke-type contamination. It is shown that at the temperatures where water injection is used, condensation trails cannot form, so the restriction must be due to contamination. A review is then made of the meteorological parameters likely to be related to the problem of contamination visibility deterioration, including the results of a preliminary objective forecast study using certain of these predictors.

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Zusammenfassung Ein Problem, das immer mehr Bedeutung gewinnt, ist die Verschlechterung der Sicht auf den Startbahnen, welche gelegentlich auftritt, wenn mehrere Düsenfluzeuge hintereinander in kurzen Zeitabständen abfliegen, besonders, wenn zur Erhöhung der Schubkraft Wassereinspritzungen vorgenommen werden. Die vorliegende Studie untersucht, ob die Sichtverminderung auf Nebelbildung infolge Sättigung der Luft durch den Wasserdampf aus dem Flugzeugauspuff (d. h. durch Bodenkondensationsstreifen) zurückzuführen ist oder auf rauchartige Verunreinigungen. Es wird gezeigt, daß bei den Temperaturen, bei denen Wassereinspritzungen verwendet werden, keine Kondensationsstreifen gebildet werden können, daher muß die Sichtverschlechterung auf Luftverunreinigung zurückzuführen sein. Es wird ferner eine Zusammenstellung der meteorologischen Elemente gegeben, die wahrscheinlich mit der Sichtverschlechterung durch Luftverunreinigung in Zusammenhang stehen, wobei auch die Ergebnisse einer vorläufigen Untersuchung über eine objektive Vorhersage mit Hilfe einiger dieser Elemente mitgeteilt werden.

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Résumé Un problème qui prend toujours plus d'importance est celui de la diminution de visibilité sur les pistes lors de l'envol à intervalles très rapprochés de plusieurs avions à réaction. Ce phénomène est surtout fréquent en cas d'injection d'eau en vue d'augmenter la poussée des réacteurs. La présente étude cherche à élucider si la dite diminution de visibilité est due à la saturation de l'air en vapeur d'eau par celle qui se trouve mélangée aux gaz d'échappement (traînées de condensation au sol) ou à la pollution de l'air par de la fumée. On dêmontre que des traînées de condensation ne pourraient se former au sol aux températures par lesquelles on injecte de l'eau. Par conséquent, il faut attribuer la diminution de visibilité à la pollution. On donne ensuite une liste des éléments météorologiques qui sont vraisemblablement en relation étroite avec la diminution de la visibilité par suite de la pollution. Enfin, on communique le résultat d'une étude préliminaire basée sur quelques-uns de ces élements en vue d'établir une prévision objective du phénomène.

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With 2 Figures     

Estimates of total radiation and albedo in Sub-Arctic Canada

Summary Maps have recently been prepared of the physiography and plant cover of Labrador-Ungava, in the Canadian Sub-Arctic. These enable detailed studies of representative localities to be extended over wider areas. Methods of estimating the average total insolation from sun and sky received at the surface are discussed, together with aerial measurements of albedo and thus a method of calculating the insolation absorbed by the surface is demonstrated. The limitations of the technique are stressed.

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Zusammenfassung Es wurden Karten der Physiographie und Pflanzenbedeckung von Labrador-Ungava im sub-arktischen Klimagebiet Kanadas bearbeitet; an Hand dieser Karten kann von einzelnen, repräsentativen Orten auf die Verhältnisse in größeren Gebieten geschlossen werden. Die Methoden zur Abschätzung der Globalstrahlung an der Erdoberfläche werden diskutiert. Zusammen mit Messungen der Albedo vom Flugzeug aus ergibt sich eine Möglichkeit, die vom Erdboden absorbierte Strahlungsenergie zu berechnen. Die Grenzen der Leistungsfähigkeit dieser Methode werden betont.

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Résumé On a dressé des cartes de la physiographie et de la couverture végétale du Labrador-Ungava soumis au climat subarctique du Canada. Elles permettent d'étendre les conclusions relatives à certains lieux représentatifs à de plus grands territoires. Discussion des méthodes d'estimation du rayonnement global à la surface du sol. En tentant compte de mesures de l'albédo faites depuis l'avion, on peut calculer l'énergie de rayonnement absorbée par le sol. Les limites d'application de la méthode sont discutées.

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The research described in this paper was sponsored jointly by the Carnegie Arctic Programme of McGill University and the Defence Research Board of Canada.