Ergebnisse luftelektrischer Messungen auf dem Zugspitzplatt in 2500 m Seehöhe

Zusammenfassung Zur Klärung spezieller Fragen wurde zusätzlich zu unseren laufenden synoptisch-luftelektrischen Registrierungen im Zugspitzgebiet (Wettersteingebirge, Bayerische Alpen) eine Meßexkursion in das «Zugspitzplatt» ausgeführt (August 1954). Es wurden auf dieser Hochfläche in 2500 m NN Registrierungen des Potentialgradienten, sowie Messungen der polaren Luftleitfähigkeiten mit Hilfe tragbarer Geräte ausgeführt. Durch eingehenden Vergleich der Potential-Registrierungen auf dem Zugspitzgipfel (Z) mit denen auf dem Zugspitzplatt (P) konnte festgestellt werden, dass die auf dem Berggipfel gewonnenen Messwerte, trotz ausgesetzter Lage der Station, als repräsentativ und frei von störenden Nebenerscheinungen angesehen werden können.Die frühere Feststellung, dass während Schneefall das luftelektrische Feld positiv, während Regen aber negativ gerichtet ist, wurde auch für diese Seehöhe (StationP) bestätigt. An Tagen mit ausgeprägter Konvektion ist das austauschbedingte Hochtragen von Kernen und Grossionen bis in die Höhe von 2500 m deutlich an der Abweichung des Tagesganges der Feldstärke beiP von dem am Gipfel gemessenen Gang festzustellen. Bei Nebel, der aus tiefer liegenden Wolkenniveaus (Str, Str-cu) hochgetragen wird, verhalten sich Potentialgradient und polare Leitfähigkeiten an StationP wie in geringen Seehöhen. Kommt die StationP in den Bereich abwärtsgerichteter Strömungen, so treten gelegentlich deutliche, isolierte Anstiege allein der negativen Leitfähigkeit auf. Es wurde festgestellt, dass die Unterseite einer stehenden, linsenförmigen Hinderniswolke negative Raumladungen, deren Oberseite jedoch wahrscheinlich positive Raumladungen trägt. An der Ober- bzw. Vorderseite dieser Wolke konnten deutlich isolierte Anstiege der negativen Leitfähigkeit festgestellt werden.

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Summary Besides our continuous synoptic records of the air-electric elements in the region of the Zugspitze (Wetterstein Mountains, Bavarian Alps) a measuring excursion has been undertaken to the «Zugspitzplatt» in order to clarify some special questions (August 1954). On this plateau, 2500 meters above sea level, readings of the potential gradient have been recorded with a transportable instrument and the polar conductivities of the air have been measured. Comparing exactly the readings recorded on the Zugspitze-Peak (Z, 2963 meters above sea level) with those recorded on the Zugspitzplatt (P) we could show that the values measured on the peak — in spite of the exposed situation of this station — have to be considered as representative and free from disturbing secondary phenomena.Our former observation that the accessory potential gradient during snow-fall has a positive sign, and during rain shows a negative one, has been confirmed. On days when convection prevails, the deviation of the diurnal variation of the potential gradient onP from the diurnal variation onZ indicates distinctly the elevation up to 2500 m, caused by the exchance, of nuclei and large ions. During fog lifted up from lower cloud levels (stratus, stratocumulus) potential gradient and polar conductivities on stationP show the same behaviour as in low altitudes. If stationP is reached by descending currents, the negative conductivity sometimes is clearly observed to rise separately. It has been noticed that on the base of a standing lenticular crest cloud there are free electric charges of negative sign, and on the upper surface, probably, positive ones. On the surface or fore part of these clouds a separate increase of the negative conductivity could be measured distinctly.

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Aus der Physikalisch-Bioklimatische Forschungsstelle München AB 830. The research reported in this article has been sponsored by the Geophysics Research Directoriate of the Air Force Cambridge Research Center,Air Research and development Command, United States Air Force, under contract AF (514)-732-C, through the European Office, ARDC.     

Die Beziehung zwischen dem Luftdruck in 8 km Höhe und der Dichte in 11 Km Höhe

Zusammenfassung Oberhalb der Nullschicht addieren sich Druck und Temperatur hinsichtlich ihrer Wirkung auf die Dichte. Es existiert in etwa 11 km Höhe eine Horizontalfläche maximaler Dichteabnahme vom Hoch zum Tief. Der Luftdruck in der Schicht maximalen Horizontalgradienten des Drucks in etwa 8 km ist ein Maß für die Intensität eines Druckgebildes. Die Stärke der Korrelation zwischen dem Druck in 8 km und der Dichte in 11 km ist somit ein maß für die Stärke der Nullschichtvorgänge.

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Summary The large scale vertical motions in high and low pressure systems are, in the mean, reversed in the null layer, connected with the upper-tropospheric wind maximum layer (about 10 km altitude). Above the null layer pressure and temperature influence the air density in the same sense; below it their influence upon the air density is opposite. In an altitude of 11 km (middle latitudes) there exists a horizontal surface with a maximum of density-decrease from high to low pressure areas. Typical for the intensity of a pressure system is the pressure in the layer of maximum horizontal pressure gradient in an altitude of 8 km. The strength of the correlation between pressure in 8 km and density in 11 km is proportional to the strength of the processes in the null layer (Fig. 5a-d). The non-gradientic mass flow to high pressure areas in the null layer is great in high latitudes (high Coriolis parameter) and in winter (high meridional temperature gradient). In a low in formation more potential energy is available in winter, which can be transformed in kinetic energy of the winds in the null layer.

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Diese Arbeit wurde unterstützt vom US-Department of the Army, European Research Office, unter Kontrakt Nr. DA-91-591-EUC 2847.     

Einige geoelektrische Untersuchungen auf österreichischen Gletschern

Summary Experiments to determine the thickness of glaciers by high frequency prospecting were carried out on the Austrian glacier Hintereisferner in 1938. After the war electrohydrographical measurements on glacier rivulets were carried out in the Kaprun Valley. The resistance of the glacier water fluctuates according to the time of season. It depends on the respective composition of these waters (Fig. 2). Therefore the geologic and mineralogic properties of the glacier-water may be deducted from the electric resistance. Especially the amount of surface water may be deducted (Fig. 3). An example is shown in Fig. 4.     

Kartographie der physikalischen Höhen bei der trigonometrischen Höhenmessung

Summary This is the continuation of a former article of the author. In the former have been described some maps of physical heights, based on levelling measurements. Here has been done the same with trigonometrical measurements, which show differences to the other. But there are some symmetries in the theory of both's, the one method based on the vertical, the other on the horizontal component of the gravity; moreover based on local and on waybounded terms, repeating in like manner. Those symmetries habe been shown, adding a map concerning the German Harz mountains.

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Résumé Cet article est la continuation d'un article précédent de l'auteur. L'autre se rapport aux mesures de nivellement, ceci aux mesures trigonométriques, conduisant à résultats différents. Mais il y a des symétries dans les théories, dépendantes des composantes verticales ou horizontales de la gravitation, et des termes locaux et de ceux attachés à la route. Les relations symétriques ont été démontrées, ajoutant une carte relative à la région montagneuse de l'Harz en Allemagne.

     

Erweiterte Grundgleichungen zur Bestimmung der Verdunstung auf dem Meer aus dem klein- und großräumigen Feuchteaustausch

Zusammenfassung Es wird eine anwendbare Verallgemeinerung der Konzeptionen angestrebt, nachdenen man die Verdunstung auf dem Meere aus dem atmosphärischen Wasseraustausch bestimmt. Dabei ergeben sich einige Hinweise auf mehrere übliche aber kaum erkannte Vernachlässigungen. Unteranderem werden die Effekte der Druckänderungen sowie — durch Anwendung abgewogener Mittelwerte — die Wirkung des fluktuativen Massentransports in Rechnung gestellt. Jene werden meist in Makroturbulenzbetrachtungen, diese in Mikroturbulenzbetrachtungen zum Feuchteaustausch vernachlässigt, obgleich sie die Größenordnung der berechneten Verdunstungswerte erreichen und beispielsweise zur Erklärung der bei labiler Schichtung beobachteten deutlichen Verschiedenheit der gebräuchlichen Austauschkoeffizienten für Wasserdampf und Wärme beitragen können.

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Extended basic equations concerning the estimation of evaporation on the ocean from small- and large-scale exchange of moisture

Summary This paper aims at an applicable generalisation of the conceptions adapted to the estimation of evaporation on the ocean from theaustausch of water in the atmosphere. It gives some hints to several common but scarcely known neglects. Among others, the effects of the variation of pressure, and — by applying weighted means — those of the fluctuative transport of mass are taken into account. Usually the first effects are neglected in considerations on large-scale exchange of atmospheric water, the second ones in small-scale considerations although they may be of the same order of magnitude as the computed evaporation and may be able, for instance, to support an interpretation of the distinct inequalities of the usual eddy transfer coefficients of water vapour and heat observed in unstable lapse conditions.

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Equations fondamentales étendues pour dériver du flux micro- et macroturbulent de l'humidité l'évaporation à la surface de la mer

Résumé Le but de ce travail est de trouver une généralisation applicable des conceptions employées à dériver de l'échange atmosphérique de l'eau l'évaporation à la surface de la mer. Au cours de ces recherches on rencontre plusieurs indications de diverses négligences en usage qui, cependant, ne sont guère reconnues. Entre autre, on tient compte des effets dus aux variations de la pression atmosphérique et — en appliquant des moyennes pondérées — on considère également l'action du transport fluctuatif de la masse. Conventionnellement, le premier effet est négligé dans des considérations à base macroturbulente pendant que le deuxième effet est laissé de côté en cas de la diffusion microturbulente, bien que ces deux effets puissent atteindre la même ordre de grandeur que l'évaporation calculée et qu'ils puissent, par exemple, aider à expliquer les diversités distinctes des coefficients d'échange de l'humidité et de la chaleur observées quand la répartition des masses suivant la verticale est instable.

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Für Anregungen und die Möglichkeit zur Bearbeitung der diskutierten Fragen ist der Verfasser Herrn Professor Dr. Hermann Flohn zu Dank verpflichtet.     

Einfache Erzeugung der Höhendifferenzgleiche

Summary A simple modus of generating the locus of equal differences of altitude upon the sphere is shown. By means of it, an orthographio projection of this locus is constructed.     

Reaktionen benthischer Tiefsee-Lebensgemeinschaften auf mechanische Störungen der Sedimente

Ocean Dynamics - Das Ökosystem der Tiefsee wird zunehmend durch industrielle Eingriffe beeinflusst. Über die Auswirkungen dieser Aktivitäten auf das Benthos wurden bisher nur...     

Die Wirkung des Föhns auf den menschlichen Organismus

Zusammenfassung Es ist seit langem bekannt, dass der Föhn bei sehr vielen Menschen typische Beschwerden auslöst, die von völliger Apathie und Lustlosigkeit einerseits bis zu Neigung zu Streit und Jähzornsdelikten andererseits reichen. Dazu kommen Erscheinungen wie Muskelzucken, Herzklopfen, Kopfschmerzen, Zunahme der Kreislaufbeschwerden. Die «Föhnkrankheit» tritt vor allem in der Vorföhnperiode auf, d. h. dann, wenn in der Höhe bereits der Föhn in voller Stärke weht, in den Tälern aber noch eine stagnierende Kaltluftschicht liegt. Die Beschwerden sind im geschlossenen Raum ebenso stark wie im Freien. Das muss bei einer Erklärung berücksichtigt werden. Man nimmt allgemein an, dass die Wirkung des Föhns auf den menschlichen Organismus über das vegetative Nervensystem geht. Ueber den eigentlichen Faktor der die Beschwerden auslöst, besteht noch keine völlige Klarheit. Vermutlich sind es entweder Druckschwankungen, die durch das Schwingen der Kaltluft in den Föhntälern entsteht, oder aber Hochfrequenzstrahlung, die von der Grenzfläche zwischen der Kaltluft und der darüber wehenden Föhnluft ausgeht. Schwankungen des luft-elektrischen Feldes bestimmter Frequenz können auch im geschlossenen Raum bemerkbar werden. Die Berichte über die physiologische Föhnwirkung stammen ziemlich ausschliesslich aus den Nordalpen und betreffen den Südföhn. Es bleibt noch zu klären, ob auch der Nordföhn auf der Südseite der Alpen zu Föhnbeschwerden führt.

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Summary It is known to us since a rather long time, that the foehn causes typical diseases on many people. These show so many differences such as apathy with some and quarelling mind with others. Other symptoms are muscolar convulsions, violent heart-palpitation, headaches, increased cardialogical diseases. The foehn-sickness occurs mainly during the pre-foehn-period, i. e. when the foehn is blowing already in full strength in the height, whilst cold air is still stagnating in the valleys. The diseases are in closed rooms as affective as in the open. This is to be considered in an explication. The effects of the foehn on the human organism are generally supposed to be transferred through the vegetative nervous system. We do not know yet definitely the real factor causing these diseases. Presumably they are caused by oscillations of pressure, resulting out of the lapping cold air in the foehn-valleys, or by high-frequency radiation arising the frontier between the cold air and the above streaming foehn air. Oscillations of the atmospheric electric field of certain frequencies can be also effective in closed rooms. The physiological foehn effects are reported rather exclusively from the northern Alpes concerning the south foehn. There is still to find out, if the north foehn on the south side of the Alpes also causes similar foehn diseases.

     

Experimentelle Untersuchungen über die ökologische Wirkung der Strömungsgeschwindigkeit auf die Lebensgemeinschaften des fliessenden Wassers

Ohne Zusammenfassung     

Die Höhenlage der hochstratosphärischen Nullschicht

Zusammenfassung Folgende Eigenschaften der hochtroposphärischen Nullschicht sind bisher nachgewiesen: Verbindung mit Windmaximum, Umkehr des horizontalen Temperaturgradienten, isohypsenüberquerender Massenfluß vom Tief- zum Hochdruckgebiet, höhere Lage der Nullschicht über wärmeren Gebieten, umso stärkere Windgeschwindigkeit, je mehr im Einzelfall die Nullschicht sich ihrer mittleren Höhenlage nähert. Für die hochstratosphärische Nullschicht, die dieselbe Dynamik aufweisen muß, sind bisher nur die beiden erstgenannten Eigenschaften nachgewiesen. Die vorliegende kurze Untersuchung macht es wahrscheinlich, daß auch die hochstratosphärische Nullschicht über warmen Gebieten höher liegt als über kalten.

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Summary The following characteristics of the upper-troposheric null layer have previously been established: Connection with a wind maximum; inversion of the horizontal temperature gradient; flow of mass across contour lines from low to high; higher position of the null layer above warmer areas; the greater the wind speed, the more, in single cases, the null layer nears its average height. Only the two first mentioned characteristics have been proved for the upper-stratospheric null layer which forever must present the same dynamic. The following short investigation makes it probable that also the upper-stratospheric null layer occurs higher above warm than above cold areas. In the adjoining illustration the probable yearly course of the altitude of the upper stratospheric null layer is represented on the basis of the missile wind measurements available to the author. This illustration indicates that the reversal of the stratospheric wind direction in spring and autumn begins in the upperstratospheric null layer.

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Die Durchführung dieser Untersuchung wurde unterstützt vom US Department of the Army, European Research Office, Frankfurt/Main unter Kontrakt Nr. DA-91-591-EUC-1668 (OI-7330-61).     

La fondation et l'activité de l'Institut Géophysique Roland Eötvös de Hongrie

Sans résumé     

Der Einfluss der Strömung auf die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften im Experiment

Ohne Zusammenfassung     

Höhe der Windsee in einem wandernden rechteckigen Windfeld

Zusammenfassung Die hauptsächlich in der amerikanischen Literatur gegebenen Anweisungen zur Berechnung der Windsee aus dem herrschenden Wind gelten im allgemeinen für nicht-wandernde Windfelder. Hier wird gezeigt, daß bei den für die praktische Seegangsvorhersage häufig bedeutungsvollen wandernden Windfeldern der entstehende Seegang auch abhängig ist von der Breite des Windfeldes, von seiner Verlagerungsgeschwindigkeit und von dem Winkel, den Windrichtung und Zugrichtung des Windfeldes bilden. Die wichtigsten der verschiedenen Situationen, die sich ergeben können, werden behandelt. Dabei werden Hinweise für die Berechnung eines effektiven Fetch und einer effektiven Windwirkungsdauer gegeben, mit denen die von einem wandernden Windfeld erzeugte Windsee annähernd bestimmt werden kann.

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On the height of the wind sea in a travelling rectangular fetch

Summary Recent papers, chiefly such of American origin, often discuss methods enabling wind generated sea to be derived from the dominating wind. These methods refer, in general, to non-travelling fetches. The present paper deals, however, with the problem of travelling fetches which are often of greater importance to practical sea forecasting. It is shown that in the case of wandering fetches the wind generated sea is also a function of the fetch's width, of its displacement speed and of the angle between the wind's direction and the direction of displacement of the fetch. The most important of the various situations that occur are discussed and instructions are given to compute the effective fetch and the effective duration of the wind's action as these data will allow to approximately determine height and period of a wind sea from a travelling fetch.

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Sur la hauteur des vagues soulevées par le vent d'un »fetch« rectangulaire en mouvement

Résumé Des publications récentes, surtout telles venant des Etats-Unis, exposent des méthodes permettant de dériver du vent actuel les vagues de vent; ces méthodes se réfèrent, en general, à des »fetches« stationnaires. Le présent travail, cependant, traite le problème des »fetches« en mouvement qui sont souvent d'une importance plus grande à la prévision pratique de la mer du vent. On montre que les vagues du vent, en train de naître, sont aussi fonction de la largeur du »fetch«, de sa vitesse de déplacement et de l'angle formé par la direction du vent et la direction du mouvement du »fetch«. Alors, on discute des nombreuses situations les plus importantes qui peuvent se réaliser, donnant, en même temps, des instructions à évaluer »le fetch effectif« et »la durée effective de l'action du vent«; ces données permettent de dériver approximativement la force et la période des vagues engendrées par le vent d'un »fetch« progressif.

     

Der Jahresgang des Luftdrucks nach Breite und Höhe

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

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

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