Der feste Niederschlag im atlantischen Klimagebiet

Zusammenfassung Aus den Beobachtungswerten von Stationen, die sich von tropischen Gebieten bis in den arktischen Raum verteilen, wurden Mittelwerte des prozentuellen Anteiles des festen Niederschlages am monatlichen und jährlichen Gesamtniederschlag gebildet und ihre Abhängigkeit von der geographischen Breite sowie von der durchschnittlichen Monatsmitteltemperatur untersucht. Dabei zeigt sich, daß auch in hohen Breiten in geringer Seehöhe noch ein beträchtlicher Teil des Niederschlages in flüssiger Form fällt. An Stationen in großen Höhen fällt schon in niedrigen Breiten ein großer Teil des Niederschlages in fester Form.Der Zusammenhang des prozentuellen Anteiles des festen Niederschlages mit der Monatsmitteltemperaturt erweist sich als nahezu linear. Die BeziehungF(t)=50–5t ist gut erfüllt. Bei sehr tiefen Temperaturen ergeben die Beobachtungen jedoch geringere Werte des prozentualen Anteiles, als nach der Formel berechnet werden, bei hohen Temperaturen liegen die Werte dagegen höher.

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Summary Mean values of solid precipitation expressed as percentage of the monthly and annual totals of precipitation were calculated from observations at stations distributed on the whole range from tropical to arctic regions and their dependence on the geographical latitude as well as on the average monthly mean temperature was examined. It is shown that, even in high latitudes, a rather great part of precipitations falls in liquid form, but only at stations in low altitude. At high altitudes, however, already in low latitudes a great part of precipitations has solid form. The relation between the percentage of solid precipitation and the monthly mean temperature appears to be nearly linear. The functionF(t)=50–5t is in good agreement with observations. Only with very low temperatures, the percentage is smaller than the theoretical value, whereas with high temperature it is somewhat higher.

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Résumé On a établi, de valeurs observées de stations réparties des tropiques jusqu'à l'espace arctique, les moyennes des pourcentages de la précipitation solide en comparaison avec les précipitations totales mensuelles et annuelles et on a examiné leur dépendance de la latitude ainsi que de la température moyenne mensuelle. On peut constater que même dans les hautes latitudes une part importante des précipitations tombe en forme liquide, mais seulement à basse altitude. Aux stations d'altitude on observe, déjà sous les basses latitudes, un grand pourcentage de précipitations en forme solide. La corrélation du pourcentage de précipitations solides avec la température moyenne mensuellet est presque linéaire; la relationF(t)=50–5t est bien réalisée. Aux basses températures, on observe des valeurs du pourcentage plus petites que celles qu'on peut calculer d'après la formule, tandis qu'aux températures élevées les valeurs observées sont plus hautes.

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Mit 2 Textabbildungen     

Der Anteil der Strahlung an der Ablation von Hintereis- und Kesselwandferner (Ötztaler Alpen,Tirol) im Sommer 1958

Zusammenfassung Der vorliegende Bericht befaßt sich mit der Berechnung des Anteils der Strahlungsbilanz an der Ablation auf 15,5 km² Gletscherflächen während der Ablationsperiode 1958. Die Gletscherflächen wurden in 175 Flächenelemente bestimmter Neigung und Richtung zerlegt und die direkte Sonnenstrahlung relativ zur horizontalen Fläche wurde für die Gletscher ermittelt. Die effektiv mögliche Sonnenscheindauer wurde für 177 Punkte auf den Gletscherflächen durch Vermessung bestimmt und daraus die Reduktion der Sonnenstrahlung durch die Horizontabschirmung berechnet. Der Gesamtverlust an direkter Sonnenstrahlung durch Neigung, Exposition und Horizontabschirmung betrug für alle Gletscher in der Ablationsperiode Mai bis September etwa acht Prozent. Durch die Wirkung der diffusen Strahlung verringert sich der Verlust auf etwa sechs Prozent für die Globalstrahlung der Ablationsperiode 1958. Ausgehend von der registrierten Sonnenscheindauer in Vent (1900 m), und der registrierten Globalstrahlung beim Hochjochhospiz (2410 m) sowie am Kesselwandferner (3240 m) wurde die Globalstrahlung für alle Gletscher berechnet. Aus der beobachteten Schneebedeckung der Gletscher und aus Messungen wurde die Albedo für die einzelnen Monate ermittelt und damit die kurzwellige Strahlungsbilanz abgeschätzt. Zusammen mit der von der Bewölkung abhängigen langwelligen Strahlungsbilanz wurde die gesamte Strahlungsbilanz für verschiedene Albedowerte in der Ablationsperiode 1958 berechnet. Für jeden Tag wurde die Höhe der Null-Grad-Isotherme ermittelt und damit die Größe der Gletscherfläche, auf der Schmelzung möglich war.Die durch die Strahlungsbilanz verursachte Schmelzung wurde zu 21,4·10⁶ m³ Wasser berechnet oder zu 64% der beobachteten Gesamtablation von 33,5·10⁶ m³ Wasser. Der Anteil der Strahlung an der Eisablation ergab sich zu 61%, der an der Schneeablation zu 66%, was gut mit den Ergebnissen detaillierter Studien des Wärmehaushaltes an einzelnen Punkten auf Gletschern übereinstimmt. Es wird somit auch für die gesamte Gletscherfläche und die gesamte Ablationsperiode bestätigt, daß die Strahlung die wichtigste Energiequelle für die Ablation auf den Gletschern der Alpen ist.

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Summary The present report deals with the calculation of the contribution of net radiation towards ablation on 15.5 km² of glacier surface during the ablation period 1958. The glaciers were subdivided into 175 surface elements of specific slope and exposure, and direct solar radiation calculated in relation to a horizontal surface for all glaciers. The local duration of bright sunshine throughout the year was surveyed for 177 points on the glaciers, and reduction of solar radiation owing to screening of the horizon by mountains calculated. The total loss in direct solar radiation owing to slope, exposure and screening, amounted to about eight per cent on an average for all glaciers in the ablation period May to September. Due to the contribution of diffuse radiation this loss is reduced to about six per cent of total short-wave radiation in the ablation period 1958. Based on the recorded duration of bright sunshine in Vent (1900 m), on the recorded total short-wave radiation at Hochjochhospiz (2410 m), and on the Kesselwandferner (3240 m), total short-wave radiation was calculated for all glaciers. Observations of snow cover on glaciers and measurements of albedo allowed an estimate to be made of the short-wave radiation budget in single months. Together with the long-wave radiation budget the total radiation budget for typical values of albedo during the ablation period 1958 could be calculated. For each day the height of the freezing level was determined, and the size of the glacier surface with possible melting.The ablation caused by net radiation was calculated as 21.4·10⁶ m³ of water, i. e. 64 per cent of the observed total ablation of 33.5·10⁶ m³ of water. The contribution of radiation towards melting of ice was 61 per cent, towards melting of snow 66 per cent. This is in fair agreement with the results of detailed investigations of heat budget on single spots of glaciers. The present results, which are valid for the whole glacier surface and the total ablation period, confirm that solar radiation is the most important source of energy for ablation on glaciers in the Alps.

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Résumé Le présent mémoire se rapporte au calcul de la part du bilan de radiation revenant à l'ablation d'une surface de glaciers de 15.5 km² durant la période d'ablation de 1958. On a divisé les glaciers en 175 éléments de surface selon leur exposition et leur pente. On a alors déterminé pour les glaciers le rayonnement solaire direct relativement à une surface horizontale. On a en outre déterminé par mensuration la durée d'insolation maximum possible pour 177 points des glaciers et on en a tiré la réduction du rayonnement solaire par suite de l'ombre portée par l'horizon. La perte totale en rayonnement solaire direct due à la pente, à l'exposition et à l'ombre portée par l'horizon représente environ 8% pour tous les glaciers durant la période d'ablation de mai à septembre. Par suite du rayonnement diffus, la perte se réduit à environ six pour-cent par rapport à la radiation globale pour la période d'ablation de l'année 1958. La radiation globale a été calculée pour tous les glaciers en partant de l'insolation mesurée à Vent (1900 m d'altitude) et de la radiation globale enregistrée à l'hospice du Hochjoch (2410 m) ainsi qu'au Kesselwandferner (3240 m).On a estimé ensuite l'albédo mensuel par des mesures et des observations de la couverture de neige et on en a tiré le bilan de radiation à ondes courtes. En y ajoutant le bilan de radiation à longues ondes dépendant de la nébulosité, on a calculé le bilan total de radiation pour la période d'ablation 1958 et cela pour diverses valeurs de l'albédo. Pour chaque jour, on a déterminé l'altitude de l'isotherme de zéro degré ainsi que la grandeur de la surface du glacier qui en découle et où la fonte fut possible. L'eau de fonte due au bilan de radiation fut calculée à 21.4·10⁶ m³, c'est à dire 64% des 33.5·10⁶ m³ d'eau d'ablation mesurée. La part d'ablation due au rayonnement est de 61% pour la glace, de 66% pour la neige, ce qui correspond très bien aux résultats d'études détaillées de l'économie thermique faites à certains points de glaciers. Par là, on confirme que pour la période d'ablation totale ainsi que pour la surface totale du glacier, le rayonnement est la source d'énergie la plus importante pour l'ablation sur les glaciers des Alpes.

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Mit 10 Abbildungen     

Der Strahlungshaushalt eines alpinen Sees

Zusammenfassung Für den Lunzer Untersee wurde die Strahlungsbilanz in den verschiedenen Monaten und im Jahresmittel berechnet. Der See ist von Bergen umgeben, welche den Horizont im Durchschnitt um 17° überhöhen. Daher mußten Sonnen-, Himmels-, Gegen- und Ausstrahlung je für sich behandelt werden. Grundlage der Berechnungen bilden Karten der möglichen Sonnenscheindauer, die mit Hilfe des Tagbogenmessers vonW. Schmidt gewonnen wurden, zahlreiche Messungen an Ort und Stelle sowie die Ergebnisse verschiedener früherer Untersuchungen. Die Jahresbilanz des Untersees wurde erheblich größer gefunden als die vonAlbrecht für den Sakrowersee berechnete, nämlich 53670 cal/cm² gegen 30050 cal/cm². Vor allem bereiten die ungenügenden Kenntnisse über die Gegenstrahlung derartigen Berechnungen Schwierigkeiten.Die zur Bestimmung der Sonnenstrahlungssummen unter Berücksichtigung der Bewölkung durchgeführten Berechnungen aus den Strahlungssummen wolkenloser Tage mit Hilfe der Monatswerte der Prozente der effektiv möglichen Sonnenscheindauer ergaben gegenüber den Berechnungen aus Stundenwerten der effektiven Sonnenscheindauer unter Berücksichtigung des Tagesganges der Bewölkung keine nennenswerten Unterschiede. Ebenso zeigen die mit Hilfe der Tagesmittel der Temperatur und des Dampfdruckes berechneten Mittelwerte der Gegenstrahlung keine bemerkenswerten Abweichungen von den aus Terminwerten oder aus Stundenwerten berechneten Summen der Gegenstrahlung.

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Summary Monthly and annual mean values of radiation balance were calculated for the Untersee near Lunz. This lake is surrounded by mountains rising above horizon by 17° on the average. Therefore, solar radiation, sky radiation, atmospheric and outgoing radiation must be treated separately. Maps of possible sunshine duration obtained with the aid of the solar arc-meter ofW. Schmidt, numerous measurements on the spot, and the results of various former investigations represented the basid of the calculations. The annual balance of the Untersee was found to be considerably greater than that calculated byAlbrecht for the Sakrow-lake, viz. 53670 cal/cm² against 30050 cal/cm². Difficulties in calculating such values arise principally from insufficient knowledge of the atmospheric radiation. Solar radiation sums with consideration of cloudiness calculated from radiation sums of cloudless days with the aid of monthly values of the percentage of the effectively possible sunshine duration did not differ noticeably from those calculated from hourly values of the effective sunshine duration taking into account the daily march of cloudiness. Also the mean values of atmospheric radiation determined with the aid of daily means of temperature and vapour pressure show but small departures from the sums of atmospheric radiation calculated from term observations and hourly values.

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Résumé On a calculé les moyennes mensuelles et annuelles du bilan de rayonnement du lac inférieur de Lunz, lequel est environné de montagnes formant un horizon surélevé d'environ 17 degrés en moyenne. Il a donc fallu traiter séparément le rayonnement solaire, céleste, terrestre et atmosphérique sur la base de cartes de l'insolation possible obtenue au moyen de l'héliochronomètre deW. Schmidt, de nombreuses mesures sur place et des résultats d'études antérieures. Le bilan annuel du lac s'est révélé notablement plus élevé que celui queAlbrecht a calculé pour le lac de Sakrow, soit 53670 cal/cm² contre 30050 cal/cm². Des difficultés surgissent avant tout du fait de la connaissance insuffisante du rayonnement atmosphérique obscur.Il est à peu près indifférent de calculer les sommes de rayonnement solaire tenant compte de la nébulosité au moyen des sommes de rayonnement de jours sans nuages par l'intermédiaire des valeurs mensuelles moyennes des pourcents de l'insolation possible d'une part, ou au moyen des valeurs horaires de l'insolation effective sons l'influence de la marche diurne de la nébulosité d'autre part. De même les valeurs moyennes du rayonnement atmosphérique obtenues à partir des moyennes journalières de la température et de la tension de vapeur d'eau ne s'écartent guère des sommes de ce rayonnement que l'on tire des valeurs termes ou horaires du rayonnement atmosphérique.

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Mit 5 Textabbildungen.

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Herrn Prof. Dr.Franz Ruttner, Leiter der Biologischen Station Lunz, zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Der Wirkungszuwachs in statistischer Betrachtung

Zusammenfassung In der statistischen Meteorologie sind Häufigkeitsbetractungen von besonderer Bedeutung; hierfür nimmt man gewöhnlich arithmetische Merkmalskalen. Die Einführung logarithmischer Merkmalskalen beispielsweise für Sicht und Niederschlag ist als notwendig erwiesen worden. Am Beispiel von Niederschlagswahrscheinlichkeiten für Mitteleuropa werden die verschiedenen Möglichkeiten einer Darstellung vorgeführt.Die besonderen Eigentümlichkeiten der Prozesse, die sich durch arithmetische Merkmalskalen darstellen lassen, werden klargelegt; sie werden alsfremdbürtige meteorologische Prozesse bezeichnet. Im Gegensatz dazu stehen dieeigenbürtigen meteorologischen Prozesse, die logarithmische Merkmalskalen erfordern.Das Wachstumsgesetz der eigenbürtigen meteorologischen Prozesse wird abgeleitet, das in Analogie steht zu gleichen Prozessen in anderen Zweigen der Naturwissenschaft. Es liegt nicht im Belieben des einzelnen, sondern ist eine zwangsläufige Folge der Unterschiedlichkeit zwischen eigenbürtigen und fremdbürtigen Prozessen, ob für eine Häufigkeitsverteilung eine arithmetische oder eine logarithmische Merkmalskala zu benutzen ist.

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Summary In statistical meteorology calculations of frequencies are particularly important; usually arithmetic scales of characteristics are applied to them. Introduction of logarithmic scales, e. g. for visibility and precipitation, has proved necessary through. By the example of probabilities of precipitation in Central Europe the different ways for representing such probabilities are outlined. Peculiarities of processes which can be represented by arithmetic scales are made clear; such processes are called non-autochthonic ones, whereas autochthonic meteorological processes require logarithmic scales of characteristics. The law of growth of autochthonic meteorological processes is derived being analogous to equal processes in other branches of natural science. It is not all the same, but depends necessarily on the difference between autochthonic and non-autochthonic processes, whether an arithmetic or a logarithmic scale is to be applied to frequency distributions.

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Résumé Les calculs de fréquences jouent un rôle important en statistique météorologique où l'on emploie le plus souvent des coordonnées linéaires. Or il est prouvé que l'emploi de coordonnées logarithmiques est nécessaire, par exemple, pour l'étude de la visibilité et des précipitations. On présente ici les différentes possibilités de représentation de probabilités de pluie pour l'Europe centrale.On expose les particularités de processus pouvant se représenter à l'aide d'échelles arithmétiques et on les désigne comme processus paramétéorologiques auxquels s'opposent les processus proprement météorologiques exigeant l'emploi d'échelles logarithmiques.On établit la loi de croissance des processus proprement météorologiques, laquelle présente une analogie avec celle des processus d'autres branches des sicences naturelles. Le choix entre les coordonnées linéaires ou logarithmiques pour l'étude des distributions de fréquences ne dépend pas des préférences personnelles, mais est nécessairement dicté par la distinction ici justifiée.

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Mit 4 Textabbildungen.     

Der Tagesgang der Luftverschmutzung in Wien

Zusammenfassung Als relatives Ma? zur Beurteilung des Grades der Luftverschmutzung in Wien werden die Werte der Albedo von Filterbl?ttchen, durch die in einer automatischen Anlage je drei Stunden lang Luft gesaugt wird, verwendet. Diese Registrieranlage erm?glicht es, die Tagesg?nge der Luftverschmutzung festzustellen. Im Durchschnitt aller Tage weist der Tagesgang der Albedowerte eine Doppelwelle auf. Die Maxima, die den Zeiten der geringsten Luftverschmutzung entsprechen, fallen meist auf die Zeit 14 bis 17 Uhr und 2 bis 5 Uhr, wobei in den Monaten M?rz bis September das nachmitt?gige Maximum das Hauptmaximum darstellt, w?hrend von Oktober bis Februar das n?chtliche Maximum überwiegt. Die Minima, die die Zeiten der st?rksten Luftverschmutzung angeben, treten im Frühling und Sommer um 5 bis 8 Uhr und im Herbst und Winter meist um 8 bis 11 Uhr auf und ein zweites Minimum tritt im Herbst und Winter um 17 bis 20 Uhr, im Frühling und Sommer um 20 bis 23 Uhr ein. Das Minimum am frühen Morgen ist in allen Jahreszeiten das Hauptminimum. Die Form des Tagesganges wird aus dem Zusammenwirken des Tagesganges der Produktion von Luftverunreinigungen durch Industrie, Hausbrand und Verkehr einerseits und des Tagesganges der ma?gebenden meteorologischen Faktoren andererseits erkl?rt. Zur besseren Erfassung der Ver?nderlichkeit der Luftverunreinigung werden H?ufigkeitsverteilungen der Eintrittszeiten der t?glichen Maxima und Minima der Albedowerte und H?ufigkeitsverteilungen der Albedowerte für jeden der acht t?glichen Beobachtungsabschnitte wiedergegeben und diskutiert. Zur Darstellung des Einflusses der Witterung auf den Tagesgang der Luftverschmutzung werden durchschnittliche Tagesg?nge der Albedowerte für wolkenlose Tage, für bedeckte Tage ohne Niederschlag und für bedeckte Tage mit anhaltenden Niederschl?gen abgeleitet.

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Summary The albedo of small paper filters through which a given volume of air (about 27 m³ in 3 hours) has been sucked by an automatic device, is used as a relative measure of the degree of atmospheric pollution in Vienna. The average daily variation shows two maxima (least contamination) which lie, in most cases, in the period 14–17 and 2–5 hours. The afternoon maximum is dominant from March to September while during the rest of the year the night maximum shows the highest values. The minima (greatest contamination) occur in spring and summer in the period 5–8 and 20–23 hours, and in autumn and winter in the period 8–11 and 17–20 hours. The morning minimum is dominant throughout the year. These daily variations can be explained by the combined effects of the variable production of pollutants by industries, heating, and traffic on the one hand, and by the daily variations of the meteorological factors on the other. The frequency distributions of the times of maximum and minimum, as well as the frequency distributions of each of the eight daily values observed, are discussed. The influence of weather conditions on air pollution is demonstrated by its average daily variation on clear days, on overcast days without precipitation, and on overcast days with continuous precipitation.

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Résumé Comme mesure relative de la pollution de l'air à Vienne, on se sert de la valeur de l'albedo de feuilles de papier-filtre au-travers desquelles on a aspiré de l'air durant 3 heures dans un appareil automatique. Cette installation permet d'enregistrer les variations journalières de la pollution de l'air. La moyenne de l'albedo calculée de tous les jours présente une double ondulation. Les maximums de cette courbe—qui correspondent aux heures de pollution moindre—tombent en général sur les périodes comprises entre 14 et 17 heures et entre 2 et 5 heures; durant les mois de mars à septembre, c'est le maximum de l'après-midi qui est le principal de la journée, alors que d'octobre à février, c'est celui de la nuit. Les minimums de l'albedo qui représentent les moments de forte pollution se rencontrent généralement entre 5 et 8 heures au printemps et en été, entre 8 et 11 heures en automne et en hiver; un second minimum se rencontre en automne et en hiver entre 17 et 20 heures, au printemps et en été entre 20 et 23 heures. Le minimum principal se place t?t le matin en toutes saisons. La forme de l'évolution journalière est la résultante de la production de pollution par l'industrie, les foyers domestiques et le trafic d'une part, les fluctuations des éléments météorologiques déterminants d'autre part. Afin de mieux suivre les variations de la pollution, on rapporte et discute la répartition des fréquences des heures d'apparition des maximums et minimums journaliers de l'albedo, ainsi que la répartition des fréquences de la valeur de cet albedo pour chacune des 8 périodes journalières d'observation. Afin de démontrer l'influence du temps sur l'évolution de la pollution, on a rapporté des courbes diurnes moyennes de l'albedo pour des journées sans nuages, à ciel couvert mais sans précipitations et pour des jours à ciel couvert accompagnés de précipitations continues.

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Mit 4 Textabbildungen

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Herrn Dr.W. M?rikofer zu seinem 70. Geburtstag gewidmet.     

图像小波域维纳滤波去噪算法的改进

介绍了小波变换和维纳滤波相结合的图像小波域维纳滤波去噪算法，在分析该算法最小均方误差期望的基础上提出一种改进算法。指出在进行维纳滤波之前，阈值化处理可以有效提高维纳滤波的性能。用标准测试图像的处理结果来比较改进前后两种算法的效果。     

Glazial-meteorologische Untersuchungen im Karakorum

Zusammenfassung Es werden die Ergebnisse von Registrierungen der Globalstrahlung an zwei Stationen im Ablationsgebiet des Chogo Lungma-Gletschers (Karakorum) mitgeteilt. Im Vergleich mit den sommerlichen Strahlungsverhältnissen auf alpinen Gletschern zeichnet sich das Strahlungsklima im untersuchten Gebiet durch besonders hohe Globalstrahlungssummen aus. Dies ist weniger eine Folge intensiverer Sonnenstrahlung, als vielmehr ein Effekt der im Vergleich zu den Alpen viel langsameren Abnahme der Globalstrahlung mit zunehmender Bewölkung (=0,5). Ein Zusammenhang zwischen den Tagessummen der Global-, Sonnen- und Himmelsstrahlung mit dem Tagesmittel der Bewölkung für Juni/Juli wird abgeleitet. Aus zahlreichen Messungen der Albedo der Gletscheroberfläche werden die kurzwelligen Strahlungsbilanzen von Firn und blankem Eis ermittelt. Die Gegenstrahlung der Atmosphäre wird aus einer angenommenen mittleren Verteilung von Temperatur und Feuchtigkeit in der freien Atmosphäre mit Hilfe desElsasser-Diagramms und aus den beobachteten Bodenwerten nach derÅngströmschen Formel berechnet, wobei sich gute Übereinstimmung ergibt. Die Ausstrahlung der Gletscheroberfläche wird aus ihrer Temperatur berechnet. Mit den so bestimmten kurz- und langwelligen Strahlungsströmen werden die Gesamt-Strahlungsbilanzen ermittelt. Die weitaus größten und für den Massenhaushalt des Gletschers wichtigen Schwankungen des Strahlungsumsatzes an seiner Oberfläche werden von Änderungen ihrer Albedo hervorgerufen. Abschließend werden die Ergebnisse von einigen Messungen der Globalstrahlung in größerer Seehöhe mitgeteilt. Eine Abschätzung des Strahlungshaushalts in der Höhenzone von 6.000 bis 7.000 m ergibt, daß unter der Annahme einer Albedo von 0,75 in dem dort herrschenden Klima (kein Sommermonsun) ein Schmelzen des Schnees nur mehr unter seltenen Umständen möglich erscheint.

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Summary Records of radiation in the ablation area of Chogo Lungma Glacier (Karakorum) show that, in comparison with corresponding conditions in the European Alps, the radiation climate in the Karakorums during summer is characterized by high daily totals of global radiation. This is less due to stronger solar radiation but to a slower decrease of global radiation with increasing cloudiness (=0.5). A relation between the daily sums of global, solar, and sky radiation with cloud amount is given. The short wave radiation balance of firn and bare ice is evaluated from numerous measurements of the albedo. Long wave radiation from the atmosphere is computed from an assumed distribution of temperature and moisture in the free atmosphere by means ofElsasser's diagram, as well as from observed surface values withÅngström's formula, what leads to a good agreement. The outgoing radiation from the glacier's surface is computed according to its temperature. From these data the total radiation balance during the period of observations is derived. By far the greatest, and for its mass balance important, variations of the radiative energy exchange of the glacier is caused by variations of the reflectivity of its surface. Finally, the results of several radiation measurements at higher altitude are given. An estimate of the radiation balance at an altitude of 6.000 to 7.000 m shows that assuming an albedo of 0.75, melting of the snow in this climatic regime (no summer monsoon) seems only possible under rare conditions.

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Résumé L'auteur expose les résultats de mesures du rayonnement global faites en deux stations de la zone d'ablation du glacier de Chogo Lungma (Karakoroum). Les valeurs du rayonnement sont dans cette région nettement plus élevées que sur les glaciers alpins en été ce qui est moins le fait d'un rayonnement solaire plus intense que d'une décroissance plus lente de celui-ci lorsque augmente la nébulosité (=0,5). On donne une relation entre les totaux journaliers du rayonnement global, solaire et céleste et les moyennes journalières de la nébulosité en juin et juillet. De nombreuses mesures de l'albédo de la surface du glacier permettent d'établir le bilan du rayonnement à corute longueur d'onde du néve et de la glace pure. Le contrerayonnement de l'atmosphère se calcule à partir d'une distribution moyenne supposée de la température et de l'humidité de l'atmosphère libre tirée du diagramme d'Elsasser et des observations au sol d'après la formule d'Ångström, les deux méthodes donnant des résultats concordants. L'émission de la surface du glacier se calcule à l'aide de sa température. Ainsi s'obtient le bilan radiatif total. Les plus fortes variations de l'échange radiatif à la surface du glacier et en même temps celles qui jouent le plus grand rôle dans l'économie de masse du glacier sont produites par les variations de son albédo. On donne encore quelques résultats de mesures du rayonnement global à grande altitude. Une estimation du bilan radiatif de la zone comprise entre 6.000 et 7.000 m. montre que dans ce climat sans mousson d'été et en admettant un albédo de 0,75, la fusion de la neige n'est possible que dans de rares circonstances.

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Mit 8 Textabbildungen

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Herrn Prof. Dr.H. Ficker zum 75. Geburtstag gewidmet.     

Glazial-meteorologische Untersuchungen im Karakorum

Zusammenfassung In der vorliegenden Untersuchung werden weitere glazial-meteorologische Beobachtungen am Chogo Lungma-Gletscher anläßlich der Frankfurter Himalaya-Expedition 1955 bearbeitet. Die Beobachtungen umfassen: Ablation, Windgeschwindigkeit in 20, 100 und 300 cm Höhe. Temperatur und Feuchtigkeit in 20 und 100 cm Höhe, Oberflächentemperatur, Temperaturdifferenz 20–100 cm, Niederschlag, Verdunstung, sowie den in einer früheren Arbeit publizierten kurz- und langwelligen Strahlungsumsatz an der Gletscheroberfläche.Die erste Meßreihe (Station I, Seehöhe zirka 4000 m) erfaßt das Abschmelzen eines Restes von Winterfirn (51 cm) im Verlauf von 6 Tagen. Die zweite Meßreihe (Station II, Seehöhe zirka 4300 m) beschreibt die Ablation von insgesamt 120 cm Blankeis mit einer mittleren Albedo von 0,30. Beide Stationen liegen unterhalb der Firnlinie auf der flachen Gletscherzunge.Der Tagesgang der Ablation ist ähnlich wie in den Alpen und läßt auch hier a priori auf einen sehr hohen Anteil der Strahlungsablation schließen. Der Gletscherwind des Chogo Lungma ist besonders schwach, was sich vermutlich aus seinen morphologischen Eigenheiten (Mustagh-Typ) erklärt. Eine Erklärung seines täglichen Ganges ergibt sich aus der Differenz Lufttemperatur-Eistemperatur.Die mittleren vertikalen Verteilungen von Windgeschwindigkeit, Temperatur und Feuchtigkeit lassen sich gut durch logarithmische Gesetze annähern. Die vertikalen Ströme von fühlbarer und latenter Wärme werden mit Hilfe des adiabatischen Austauschkoeffizienten berechnet, weil die Berücksichtigung der Stabilität nachLettau die Anwendung nicht-logarithmischer Gesetze für die Temperatur- und Feuchteverteilung erfordern würde (höhenkonstanter Wärmestrom) und die Abweichung in den untersten Dezimetern klein ist.Der mittlere tägliche Wärmehaushalt an den Stationen I und II ist in Tabelle 6 gegeben. Die Übereinstimmung zwischen beobachteter und berechneter Ablation ist befriedigend und rechtfertigt die angewendeten Methoden. Der Anteil der Strahlung an der Ablation beträgt 88% (Firn) und 95% (Blankeis). Wie zu erwarten, ist die konvektive Wärmezufuhr von der gleichen Größenordnung wie auf anderen temperierten Gletschern. Die Ablation durch Verdunstung ist verschwindend klein.Die Rolle der Verdunstung im glazialen Wärmehaushalt wird im Zusammenhang mit dem Büßerschnee-Problem näher diskutiert. Es ergibt sich, daß die Verdunstung für den glazialenWärmehaushalt unter Umständen eine gewisse Bedeutung erlangen kann, für denMassenhaushalt (Verdunstungsablation) wegen ihres hohen Wärmebedarfs im Ablationsgebiet von Gletschern der gemäßigten Zone aber immer weit hinter der Schmelzung zurückstehen wird. Eine qualitative Erklärung der Bildung von Büßerschnee ergibt sich auf Grund des unterschiedlichen Wärmehaushalts der Kleinformen der Eisoberfläche.Die Möglichkeiten vereinfachter Wärmehaushaltsmessungen, besonders für Expeditionszwecke, werden unter Berücksichtigung der bisherigen Erfahrungen diskutiert.Schließlich wird das Ergebnis der Wärmehaushaltsmessungen in hoher, mittlerer und niedriger Breite nach allgemeinen Gesichtspunkten verglichen und erneut auf die Bedeutung der sommerlichen Witterung (Albedoänderungen durch temporäre Schneedecken, Sonnenscheindauer) für die Größenänderungen an Gletschern der gemäßigten Zone hingewiesen.

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Summary The present paper deals with further glacial-meteorological observations on Chogo Lungma Glacier carried out during the Frankfurter Himalaya-Expedition 1955. These observations comprise: ablation, wind velocity at 20, 100, and 300 cm height, temperature and humidity at 20 and 100 cm height, surface temperature, temperature gradient between 20 and 100 cm, precipitation, evaporation, as well as the short and long wave radiative heat exchange at the surface as published in a previous paper.The first series of measuremnts (Station I, altitude about 4000 m) covers the melting of the remains of winter firn (51 cm) in the course of 6 days. The second series (Station II, altitude about 4300 m) covers the ablation of 120 cm of bare ice with an average albedo of 0,30. Both stations were situated below the firn line on the flat glacier tongue.The daily varation of ablation closely resembles that found in the Alps and indicates a very high percentage of radiative ablation. The glacier wind on Chogo Lungma is exceptionally weak which is probably due to its morphological features (Mustagh-Type). An explanation of the daily course of glacier wind is given by considering the temperature difference between air and ice.The mean vertical distributions of wind velocity, temperature and humidity may well be represented by logarithmic laws. The vertical flux of perceptible and latent heat are calculated by means of the adiabatic Austausch coefficient. To account for stability according toLettau's formula would necessitate the application of non-logarithmic laws for the temperature and humidity distribution in order to give a constant heat flux. However, the deviations in the lowermost decimetres are small.The mean daily heat economy at Stations I and II is given in Table 6. The correspondence between observed and computed ablation is satisfactory and justifies the methods applied. Radiation balance (long and short wave) contributes 88% over firn and 95% over bare ice to the total ablation. As is to be expected, convective heat supply is of the same order of magnitude as on other temperate glaciers. Ablation by evaporation is negligible.The part of evaporation in the glacial heat economy is discussed in connection with the problems of nieve de los penitentes. It is shown that, under certain conditions, evaporation may achieve some importance in thethermal budget but that its importance in themass budget (ablation by evaporation) in the ablation area of temperate glaciers will always be negligible compared to the ablation by melting, due to the great amount of heat required for evaporation. Based upon the small local differences of the heat budget of sun-cupped firn an explanation is given of the formation of nieve de los penitentes.The possibilities of simplified measurements of heat economy, especially on expeditions, are discussed.Finally, the glacial heat budget in high, middle, and lower latitudes is compared, and the predominant importance for glacier shrinkage and advance of summer weather (changes of albedo by temporary snow covers, duration of sunshine) is stressed.

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Résumé Les observations glaciologiques et météorologiques effectuées au glacier de Chogo Lungma lors de l'expédition himalayenne de Francfort en 1955 font l'objet ici de nouvelles élaborations. Les mesures concernent: l'ablation, la vitesse du vent à 20, 100 et 300 cm au-dessus du sol, la température et l'humidité à 20 et 100 cm, la température superficielle, la différence de température entre 20 et 100 cm de hauteur, les précipitations, l'évaporation ainsi que l'économie des rayonnements à courtes et longues ondes à la surface du glacier, étudiée dans une publication antérieure.La première série de mesures (Station I, altitude env. 4000 m) comprend la fusion d'un reliquat de névé hivernal (51 cm) en 6 jours. La 2ème série (Station II, 4300 m env.) concerne l'ablation de 120 cm de glace compacte avec un albédo moyen de 0,30. Les deux stations se trouvent au-dessous du névé, sur le plateau glaciaire.La variation diurne de l'ablation est semblable à celle des Alpes et permet là aussi de conclure a priori à une part prépondérante du rayonnement. Le vent du glacier du Chogo Lungma est particulièrement faible ce qui probablement s'explique par ses particularités morphologiques (type Mustagh). Sa variation diurne s'explique par la différence entre la témperature de l'air et celle de la glace.Les distributions verticales moyennes de la vitesse du vent, de la température et de l'humidité peuvent aisément se représenter par des fonctions logarithmiques. Les courants verticaux de chaleur réelle et latente se calculent à l'aide du coefficient d'échange turbulent adiabatique, parce que le recours à la stabilité selonLettau exigerait l'emploi de lois non logarithmiques pour la répartition de la température et de l'humidité (flux de chaleur constant selon la verticale) et parce que l'écart est petit dans les premiers décimètres inférieurs.L'économie thermique diurne moyenne aux stations I et II figure dans le tableau 6. L'accord entre l'ablation observée et calculée est satisfaisant et justifie l'emploi de la méthode. La part du rayonnement dans l'ablation s'élève à 88% (névé) et à 95% (glace compacte). Comme il faut s'y attendre, l'apport convectif de chaleur est du même ordre de grandeur que sur d'autres glaciers des régions tempérées. L'ablation par évaporation est extrêmement faible.Le rôle de l'évaporation dans l'économie thermique des glaciers est discuté en rapport avec le problème de la «neige des pénitents». On constate que l'évaporation peut avoir une certaine importance dans l'économie calorifique du glacier, mais que dans le bilan de masse (ablation par évaporation) son effet reste minime en regard de la fusion, vu les quantités de chaleur mises en jeu dans la zone d'ablation des glaciers tempérés. On peut trouver une explication qualitative de la formation des la «neige des pénitents» dans les différences d'économie calorifique des micro-formes de la surface de la glace. On examine les possibilités de simplifier les techniques des mesure de l'économie calorifique, en particulier pour les expéditions d'exploration.Enfin l'auteur compare les résultats de mesures de l'économie calorifique aux latitudes hautes, moyennes et basses et attire à nouveau l'attention sur l'importance du temps qu'il fait en été (modifications d'albédo par neige fraîche temporaire; durée d'insolation) pour les changements de masse des glaciers des régions tempérées.

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Mit 9 Textabbildungen     

Zur Lichtstreuung im Gletschereis

Zusammenfassung Der Extinktionsvorgang im Gletschereis wurde durch einen speziellen Ansatz berechnet, wobei besonders der Einflu? eines gerichteten Lichtstromes berücksichtigt wird. Zur numerischen Auswertung wurde die Streufunktion für in Eis eingeschlossene Luftblasen nach den Gesetzen der geometrischen Optik berechnet. Als Ergebnis erh?lt man eine Abh?ngigkeit der Albedo vom Zenitwinkel des gerichteten Lichtstromes, eine Tiefenabh?ngigkeit des Verh?ltnisses Unterlicht zu Oberlicht und eine Tiefenabh?ngigkeit des Extinktionskoeffizienten der Lichtstr?me in einer Randschicht.

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Summary Estinction in glacier ice has been evaluated by a special set of equations which especially take into consideration the influence of a directed light flux. For the numerical calculations the dispersion function for air bubbles inclosed in the ice has been evaluated according to the laws of geometrical optics. As results one gets the dependence of the albedo on the zenith-angle of the oriented light flux, the dependence of the ratio between light from above and from below, and of the extinction coefficient of the light fluxes in a boundary layer on the depth below the glacier surface.

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Résumé On a calculé les phénomènes d'extinction dans la glace d'un glacier par une équation spéciale. Pour ce faire, on a tenu compte en particulier de l'influence subie par un flux lumineux dirigé. Dans l'évaluation numérique, on a calculé la dispersion provoquée par les bulles d'air englobées dans la glace et cela selon les lois de l'optique géométrique. On obtient, comme résultats: une relation entre l'albedo et l'angle au zénith du flux lumineux dirigé; une relation entre la lumière provenant du bas d'une part, du haut d'autre part et cela en fonction de la profondeur; ainsi qu'une relation entre la profondeur et le coefficient d'extinction du flux lumineux dans une couche marginale.

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Mit 6 Textabbildungen     

Der Tagesgang des Energiehaushaltes der bodennahen Luftschicht

Zusammenfassung Die Vorgänge in der bodennahen Luftschicht, wie Erwärmung, Abkühlung, Nebelbildung und-auflösung, werden durch die Divergenz der Strahlungsbilanz und die Divergenzen der durch Austausch bedingten Ströme fühlbarer und latenter Wärme verursacht. Diese Divergenzen besitzen wie die Temperatur und die Wärmeströme selbst einen charakteristischen Tagesgang. Für eine Luftschicht hängen die Tagesgänge dieser Divergenzen und der zeitlichen Änderung von fühlbarer und latenter Wärme über den Satz von der Erhaltung der Energie eng miteinander zusammen; sie bilden in ihrer Gesamtheit den Tagesgang des Energiehaushaltes der Luftschicht. Für zwei verschiedene Fälle wird der Tagesgang des Energiehaushaltes für die untersten 6 m der Atmosphäre berechnet und diskutiert. Dabei wird das Zusammenspiel von Strahlungs- und Austauschvorgängen bei den Ereignissen in der bodennahen Luftschicht deutlich.

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Summary The phenomena in the air layer near the ground like heating, cooling, formation and dissolution of fog, are caused by the divergence of the radiation balance and the divergences of fluxes effected by exchange of sensible and latent heat. These divergences show a characteristic daily variation like temperature and heat fluxes. The daily variations of these divergences and of the variations of sensible and latent heat in a given air layer are in close relation according to the law of the maintenance of energy. In their totality they constitute the daily variation of the energy economy of that air layer. The author computes and discusses the daily variation of the energy economy of the six first meters of the atmosphere for two different cases. The combined acting of the processes of radiation and exchange is thus demonstrated by the phenomena in the air layer near the ground.

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Résumé Les phénomènes qui peuvent être observés dans les couches d'air voisines du sol, tels que réchauffement, refroidissement, formation et dissolution du brouillard, sont provoqués par des divergences du bilan radiatif et par des divergences des flux provoqués par l'échange de chaleurs soit sensible soit latente. Ces divergences présentent une évolution journalière caractéristique tout comme la température et les courants de chaleur euxmêmes. Dans une couche d'air déterminée, les courbes journalières de ces différences ainsi que dos variations des chaleurs sensible et latente sont en étroite relation par l'équation du maintient de l'énergie. Elles constituent dans leur ensemble la variation journalière de l'économie d'énergie de la dite couche d'air. L'auteur calcule et discute l'évolution journalière de l'économie énergétique des six premiers mètres de l'atmosphère et cela pour deux cas différents. L'action combinée des processus de rayonnement et d'échange est ainsi démontrée par les phénomènes se produisant dans les couches d'air proches du sol.

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Mit 4 Textabbildungen     

平流层对于天气之影响

二十世纪开始时,在气象学中向不知有所谓平流层也者。其後自法人Teisserenc de Bort及德人Assmann几在同时发现,在雏地面十公里以上,为一与下层构造不同之气层,名之谓为平流层。此名成立虽已多年,然世人知者绝鲜,终不出气象学界之范围。自前数年各     

Zweifache Spiralen im tropischen Wirbelsturm

Zusammenfassung Orkan und Taifun werden als aus logarithmisch gekrümmten Austauschwalzen aufgehaut betrachtet. Sie bestehen aus doppelten Spiralen, entstanden beim Zusammentreffen zweier Luftströme: der im Zentrum röhrenförmig aufsteigenden tropischen Warmluft und einer zweiten horizontalen Komponente. Einige Merkmale, wie Art der Regenfälle, Art der elektrischen Entladungen, die Wolkenbilder und die Schleppe, passen zu dieser Vorstellung.

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Summary Hurricane and typhoon are considered as built up from logarithmically curved exchange cylinders. These bihelices are formed by the confluence of two air-currents: the tropical warm air in shape of a tube rising in the center and a second horizontal component. Some characteristics such as the shape of the rainfalls and of the electrical discharges, the species of clouds and the train are in agreement with this conception.

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Résumé Ouragan et typhon sont regardés comme construits par cylindres échangeants — courbées dans un sens logarithmique. Ils se composent d'hélices doubles formées par le confluent de deux courants d'air: de l'air chaud tropical ascendant dans le centre sous forme d'un tube et d'une deuxième composante horizontale. Quelque caractéristiques comme la forme des chutes de pluie et des décharges électriques, les formations des nuages et la traîne sont en bon accord avec ce concept.

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Mit 4 Textabbildungen