Niederschlagsänderungen während eines Jahres in irhrer Beziehung zu den Frontalzonen

Sans résumé The online version of the original article can be found at     

Über optische Erscheinungen während Eines Taifuns

Ohne Zusammenfassung     

Bemerkungen zu einer von Djounkovski und Bojitch angegebenen Beziehung zur Berechnung des Seegangs aus den Windverhältnissen

Zusammenfassung Es werden Vergleiche angestellt zwischen einer von N. N. Djounkovski und P. K. Bojitch [1959] wiedergegebenen Gleichung zur Berechnung der Wellenhöhe im See-ang und den entsprechenden Angaben bei hindcasting-Verfahren anderer Autoren.

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Notes on a relation discussed by N. N. Djounkovski and P. K. Bojitch [1959] for computing sea waves from wind conditions

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Notes sur une relation exposÉe par N. N. Djounkovski et P. K. Bojitch qui montrent que les agues dans la mer du vent se laissent dÉriver des conditions des vents

     

Die Lage Der Nordatlantisch-Europäischen Hochdruckgebiete Während des IGJ

Резюме Предлагается метод картографической обработки частоты положений отчетливых антициклонов. Метод применяется для приземного поля давления. Для отдельных времен времен года в течение МГГ определялось наиболее частое положение в североатлантичеокой и европей областях. На основании полученных результатов можно сделать основной вывод о существовании высокой устойчивости Азорското дентра, который на протяжении МГГ не изменялся своему пояожению практически ни даже в речение отдеиьиых времен года, однако же были обнаружены отчетливые сезонные изменения направления антициклональиых отрогов из Азорской области высокото давления.

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Herrn Univ. Prof. Dr Alois Gregor zum 70-sten Geburtstage gewidmet

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Anschrift: Boční II, Praha 4—Spoiřilov.     

Die zeitlichen Änderungen des atmosphärischen gefrierkerngehalts und ihre Beziehungen zu den Meteorströmen und zur atmosphärischen Zirkulation

Zusammenfassung Die Messungen des Gefrierkerngehalts der Luft in Weissenau in den Jahren 1953 bis 1957 werden auf kalendergebundene Maxima untersucht. Die vonBowen postulierten Januarmaxima können teilweise wiedergefunden werden; ihre jährliche Wiederkehr ist aber unbefriedigend und die Zuordnung der Gefrierkernmaxima zu den Meteorströmen während des ganzen Jahres nicht möglich. Dagegen ergibt sich eine gute Übereinstimmung der Gefrierkernmaxima im ganzen mittleren Jahresverlauf 1953/57 mit dem Jahresverlauf der Luftdruckdifferenz St. Mathieu-Lerwick während der Beobachtungsjahre und damit eine kollektive Bestätigung des erhöhten Gefrierkerngehalts der polaren Luftmassen, welche bei den durch diese Druckdifferenz beschriebenen Umstellungen der atmosphärischen Zirkulation nach Mitteleuropa geführt werden.

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Summary The measurements of the concentration of freezing nuclei in the atmosphere made at Weissenau during the years 1953 to 1957 are analysed in order to see, if there are peaks tending to occur on the same dates of calendar. In January the peaks postulated byBowen's hypothesis could be found again in part. But this pattern does not repeat year after year in a satisfying manner and the association of freezing nucleus peaks with meteor showers does not hold for all months. On the other hand it can be shown that a very good coincidence in time exists between the yearly mean freezing nucleus concentration figure, calculated from our values observed in 1953 to 1957 and the yearly mean figure of the daily difference of barometric pressure at St. Mathieu and at Lerwick during the same years. As this barometric pressure difference describes the fluctuations of the atmospheric circulation over. Central Europe, there results a collective confirmation of the fact, already known from the single measurements: that polar air masses coming to Weissenau in the course of these fluctuations have an increased freezing nucleus content.

     

Bemerkungen zu den «Januar-Singularitäten» der Konzentration atmosphärischer Gefrierkerne

Zusammenfassung Messungen der Gefrierkernkonzentration während der Jahre 1957 und 1958 zeigten im Verlauf des Monats Januar markante Spitzenwerte, die zeitlich mit den vonE.G. Bowen vorhergesagten Maxima übereinstimmten. Da es große Schwierigkeiten bereitet, das Auftreten dieser Maxima durch die «Meteorstaubhypothese» zu erklären, wird auf Umstellungen der Zirkulation der Atmosphäre im Januar hingewiesen, die möglicherweise diese Schwankungen der Gefrierkernkonzentration auslösen können.

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Summary Investigations on freezing nuclei show characteristic anomalies of the concentration during January 1957 and 1958. These anomalies fit in the schedule predicted byE.G. Bowen for the occurrence of high values of freezing nuclei. Since the explanation on the basis of the meteor-dust theory appears difficult, fluctuations of the atmospheric circulation during January may be responsible for the peak-values of the freezing nuclei concentration.

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The research reported in this article has been sponsored and supported in part by the Geophysics Research Directorate, Air Force Cambridge Research Center, ARDC, under contract AF 61 (514)-927 through the European Office, ARDC.     

Ein neuer Parameter zur Erfassung der Ionisationsänderungen in derD-Region

Summary A new parameter-equivalent electron density (N _ae)—has been introduced for evaluating the ionospheric condition inD region and the quantitative relations for its determination has been deduced. The new parameter is a function of the absorption and can be determined from a measurement point by a single frequency either by vertical incidence sounding or by registering the field strength for CW transmitter in a frequency range of 0.6–3 mc/s. The equivalent electron density presents a more objective information about the physical condition ofD region in comparison with the absorption itself and proves to be a suitable parameter for the study of the time variations of the ionisation conditions ofD region.     

Vertikale und zeitliche Verteilung der Leitfähigkeit in einem eutrophen Gewässer während der Sommerstagnation

Summary Data are given of the vertical distribution of temperature, conductivity and alkalinity of an eutrophic lake (Rotsee near Lucerne) measured at short intervals during the summer stratification. We were able to prove in a limited measure only the expected day's periodicity from the conductivity of the CO₂-assimilation of the phytoplankton. We found pronounced internal ‘seiches’ in the hypolimnion; their mathematical interpretation is given only in the order of size.Rodhe's diagram andNümann's method make it possible to determine quantitative relations; from the chemical point of view the lake (depth 16,5 m) shows a four-layered type during the summer.      

Zu den beziehungen für den fluktuativen und mittleren Wassertransport in der Atmosphäre

Zusammenfassung Die Gleichungen für den mikro- und makroturbulenten Austausch und Transport von Wasser in gasförmiger, flüssiger und fester Form werden unter Benutzung abgewogener Augenblicks- und Mittelwerte des Geschwindigkeitsvektors dargestellt. Fragwürdigkeiten bei der Behandlung des bodennahen Wasserdampfaustausches nach dem Vorgang vonWilh. Schmidt und einige Probleme bei der Ermittlung von Verdunstung minus Niederschlag größerer Gebiete aus dem atmosphärischen Wassertransport werden erörtet.

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Summary The equations concerning the micro- and macroturbulent «austausch» and transport of water in its three phases are represented by using weighted vectors of instantaneous and average velocities. Usual defects in treating the eddy diffusion of water vapour next to the bottom by applying the theory ofWilhelm Schmidt are discussed as well as some problems in the estimation of evaporation minus precipitation of large areas from the transport of water in the atmosphere.

     

Neuere Entwicklungen in der Aufbereitung von Oberflächenwasser zu Trink- und Brauchwasser

Ohne Zusammenfassung     

Untersuchungen über den Wärmeumsatz an der Meeresoberfläche und die Meeresströmungen im Indischen Ozean

Zusammenfassung Der Küstenverlauf des Indischen Ozeans legt den Gedanken nahe, daß dieser Ozean in den Gebieten nördlich des 35. Parallelkreises südlicher Breite gegen die anderen Ozeane fast abgeschlossen ist. Denn die Durchlässe zwischen den Sunda Inseln, Neu Guinea und Australien sind vergleichsweise schmal gegenüber der Gesamtlänge der östlichen Küsten dieses Ozeans. Das Integral des Wärmeumsatzes, genommen über solch ein abgeschlossenes Meeresgebiet, müßte über das ganze Jahr Null sein, weil die Temperatur des Ozeans über längere Zeiten ungeändert bleibt. Untersuchungen, die in dieser Richtung im Jahre 1951 ausgeführt wurden, zeigten, daß diese Bedingung nicht erfüllt war. Der Ozean verlor Wärme.Die Beobachtungen in dem neuen Australischen Strahlungsnetz ließen erkennen, daß diese früheren Berechnungen eineÅngströmsche Formel für die Globalstrahlung benutzten, die zu kleine Werte gab. Die Berechnungen von Karten des Wärmeumsatzes mit einer korrigierten Formel zeigten Gleichheit von Wärmegewinn und Verlust für den ganzen Indischen Ozean. Aber es bestehen große Differenzen in den jährlichen Mitteln des Wärmeumsatzes in den verschiedenen Teilen dieses Ozeans. Besonders in seinem Mittelteil besteht ein großes Gebiet mit Wärmeverlust östlich von Madagaskar, während der Ozean im Norden und Süden von diesem Verlustgebiet Wärme aufnimmt. Der Wärmetransport zu dem Verlustgebiet des Wärmeumsatzes im Mittelteil des Ozeans ist nur möglich durch die Meereströmungen und zwar sowohlin der Oberfläche als auchunter derselben.In einem kurzen Abschnitt wurde der jährliche Gang des mittleren Wärmeumsatzes und der mittleren Oberflächentemperatur, genommen über den ganzen Indischen Ozean, behandelt. Es wurde eine Phasendifferenz zwischen beiden Elementen von zwei Monaten festgestellt und eine mittlere Stärke der vom Wärmeumsatz beeinflußten Oberflächenschicht von 123 m.Zur Untersuchung der Rolle der Meeresströmungen mit Bezug auf den Wärmetransport wurden zehn Bahnen von Körpern gezeichnet, die als mit den Meeresströmungen driftend angenommen wurden. Es wurde dann die Annahme gemacht, daß diese Driftwege die Bahnen der an der Oberfläche bewegten Wassermassen selbst darstellen. Der Wärmeumsatz und die Oberflächentemperaturen zeigen in den nördlichen und südlichen Teilen des Ozeans einen kleinen Wärmegewinn, aber für die Wege durch das Wärmeverlustgebiet eine beträchtliche Wärmeabgabe.Daraus mußte geschlossen werden, daß die ursprüngliche Annahme, der Indische Ozean bilde ein in sich abgeschlossenes System des Wärmeumsatzes, aufgegeben werden muß. In dem ganzen nördlichen Sommer wird der Ozean von einem Meeresstrom durchflossen, der durch die Öffnungen an seinen Ostküsten in der Äquatorialzone kommt, nach Westen fließt und in den Agulhas-Strom entlang Südafrika einmündet.Betrachtet man den Beitrag der Zirkulationen unter der Oberfläche zu dem Ausgleich zwischen den Gebieten positiven und negativen Wärmeumsatzes, so muß die Tatsache betont werden, daß in den Tiefen von 200 und 400 m unter den Gebieten des stärksten Wärmeverlustes an der Oberfläche sowohl im Indischen als auch im Stillen Ozean Gebiete von relativen Höchsttemperaturen liegen.

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Summary The shape of the coasts of the Indian Ocean suggests that this ocean is, in its area north of 35° S almost separated from the other oceans, because the openings between the Sunda Islands, New Guinea, and Australia are comparatively narrow with reference to the total length of the eastern coasts of this ocean. The integral of the heat exchange on the surface of the ocean extended over such a closed ocean region should be zero for the whole year, because the temperature of the ocean is unchanged for long periods. Investigations carried out in this direction in 1951 showed that this condition was not satisfied: The ocean displays a loss in heat.The observations of the new Australian radiation network showed, used for the relevant calculations, thatÅngströms formula of global radiation gave too small values. The new calculations of charts of the heat exchange with a corrected formula showed equality of heat gain and loss for the whole Indian Ocean. But large differences in the yearly means of heat balance exist in different parts of this ocean. In particular, a large region of heat loss is present in the central part of the ocean east of Madagascar, while the ocean in the North and the South of this region gains heat. The transport of heat to the region of heat loss in the central part of the Indian Ocean is only possible by ocean currents, both, on the surface und under the surface.In a section of this paper the annual variation of the mean heat exchange and the mean surface temperature is treated for the whole Indian Ocean. A phase difference of two months between both elements and a mean thickness of 123 m for the surface layer influenced by the heat exchange were found.For investigations on the rôle of ocean currents with regard to the transport of heat ten trajectories of masses drifting with the currents were drawn on a chart of the Indian Ocean, assuming that these trajectories represent also the paths of water masses themselves. The heat exchanges and the temperatures along these paths show for the paths in the northern and southern parts of the ocean a small gain of heat but, for the ways through the above mentioned region of heat loss a considerable loss of heat.Therefore, it can be concluded that the previous assumption of the Indian Ocean, being a system with an own heat balance, must be abandoned. In the whole northern summer the ocean is penetrated by a current of water coming through the openings in the equatorial zone, flowing towards West and flowing into the Agulhas current along South Africa.Considering the contribution of the circulations under surface to the compensation between the regions of positive and negative heat exchange, it must be emphasised that regions of maximum temperatures lie under the regions of the largest heat loss in depths of 200 and 400 m in both, the Indian and the Pacific Oceans.

     

Über das Verhalten und die Herkunft der in den Gewässern und in der Atmosphäre vorhandenen himmelblauen Fluoreszenz

Zusammenfassung Überall in der Natur im Bereich der Erdrinde findet sich ein im ultravioletten Licht hellblau fluoreszierender Stoff. Nachgewiesen wurde er bisher in der Atmosphäre, in allen in der Natur vorhandenen Wasservorkommen: im Nebel, Schnee, Regen, Rauhreif, Gletschereis, in Quellen, Bächen, Flüssen, Seen und im Oberflächen- und Tiefenwasser des Weltmeeres. Ferner ließ er sich nachweisen im Staub, in Gesteinen und in Filtrierpapier (reiner Cellulose), wie er überhaupt ein ständiger Begleitstoff der in der Natur weit verbreiteten Kohlenhydrate ist. Aus der Atmosphäre schlägt er sich bereits in wenigen Tagen in merklichem Maße an gereinigten Glasoberflächen nieder. Durch eingehende Versuche wird wahrscheinlich gemacht, daß der Fluoreszenz zwei organische Verbindungen zu Grunde liegen, die sich spontan aus den langsam in der Natur sich bildenden Zerfallsprodukten der Kohlenhydrate (Methylglyoxal) durch Eigenkondensation aufbauen. Auf die Bildung der fluoreszierenden Stoffe wirken ähnlich wie bei dem verwandten Vorgang der Melanoïdin-Bildung (Maillard-Reaktion) neben der Erhöhung der Temperatur und der Erhöhung der Konzentration der Ausgangssubstanzen (beispielsweise beim Verdunstungsvorgang der atmosphärischen Wassertröpfchen) alkalische Reaktion und in besonderem Maße die Gegenwart von Stickstoff-Verbindungen (Ammonium-Ion, Aminosäuren) fördernd ein.

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On the behaviour and the origin of the azure fluorescence present in all kinds of waters and in the atmosphere

Summary Everywhere in nature and in the vicinity of the earth's crust there is a substance to be found from which a light blue fluorescence is emanating when it is exposed to ultraviolet radiation. Until now this substance has been verified in the atmosphere and in all the manifestations of water, viz. in fog, snow, rain, soft rime, glacier ice, springs, brooks, rivers, lakes, and in the surface water and deep water of the oceans. Besides, the presence of this substance has been proved in dust, rocks and in filter paper (pure cellulose) and it has been revealed as a permanently attendant substance of carbon hydrates frequently occurring in nature. It is precipating to a considerable extent within a few days from the atmosphere on cleaned glass surfaces. From careful experiments it appears to be probable that the fluorescent substance is based on two organic compounds that are spontaneously springing by self-condensation from the dissociated constituents of carbonhydrates (metyhlglyoxal) that are slowly forming everywhere in nature. Similar to the related process of the formation of melanoidin (Maillard-reaction) and in addition to the increase in temperature and concentration of the initial substances (as e.g. is observed during the process of evaporation of atmospheric water drops), alkaline reaction and especially the presence of nitrogen compounds (ammonium-ion, amino-acids) are promoting the formation of fluorescent substances.

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Sur le comportement et l'origine de la fluorescence azure rencontrée dans les eaux et dans l'atmosphère

Résumé Partout dans la nature on trouve près de la croute terrestre une substance produisant de la fluorescence bleue claire lorsqu'on l'expose à la radiation ultra-violette. On a jusqu'ici démontré la présence de cette substance dans l'atmosphère et dans toutes les formes que l'eau peut adopter dans la nature, c.a.d. dans la brume, la neige, la pluie, le givre mou, dans la glace des glaciers, les sources, cours-d'eau, rivières, lacs et dans les eaux superficielles et profondes des océans. De plus, on peut prouver son existence dans la poussière, dans les roches et dans le papier à filtrer (cellulose pure); d'ailleurs, cette substance est surtout une matière d'accompagnement permanent des hydrates de carbon très répandus dans la nature. Venant de l'atmosphère, elle se précipite en quantité considérable sur des surfaces nettoyées de verre. Des essais approfondis nous font supposer que la substance fluorescente est basée sur deux combinaisons organiques qui se forment spontanément par condensation propre des produits de dissociation des hydrates carboniques (méthylglyoxal) qui se developpent lentement dans la nature. Comme dans le processus analogue de la formation du mélanoïdin (réaction Maillard) et à côté de l'élévation de la température et de la concentration des matières de départ (par exemple aux processus de l'évaporation des gouttes d'eau dans l'atmosphère) la réaction alcaline et surtout la présence des combinaisons de nitrogène (ammonium-ion, acides d'aminés) favorisent la production des substances fluorescentes.

     

Die Elemente des jährlichen Ganges der Oberflächentemperatur in der Nord- und Ostsee und den angrenzenden Gewässern

Zusammenfassung Die Grundlagen des Atlasses Monatskarten der Oberflächentemperatur für die Nord- und Ostsee und die angrenzenden Gewässer von Böhnecke und Dietrich werden dargelegt. Die Homogenisierung, Reduktion und Korrektion des heterogenen Beobachtungsmaterials führen zu Ergebnissen, die Einiges über das charakteristische Verhalten der Oberflächentemperatur in den behandelten europäischen Gewässern aussagen. Sie betreffen den täglichen Gang in seiner regionalen und jahreszeitlichen Abhängigkeit, die kurzfristige Veränderlichkeit, die Streuung der Monatsmittel und die langjährigen Temperaturänderungen.Ferner wird das aufbereitete Beobachtungsmaterial dazu benutzt, um eine Vorstellung vom Jahresgang der Oberflächentemperatur zu vermitteln. Es geschieht durch die Darstellung und Diskussion der Ergebnisse, die sich auf die harmonische Analyse von 692 Jahresreihen stützen.Die Ergebnisse sind in fünf Karten zusammengefaßt, die im einzelnen die Verteilung der Jahresmittel der Oberflächentemperatur sowie der Amplituden und Phasenkonstanten der jährlichen und halbjährlichen harmonischen Wellen angeben.

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The elements of the annual variation of the surface temperature in the North Sea, the Baltic, and the adjacent waters

Summary The bases of the atlas Monatskarten der Oberflächentemperatur für die Nord- und Ostsee und die angrenzenden Gewässer by Böhnecke and Dietrich are explained. By homogenizing, reducing, and correcting the heterogeneous observations, results are obtained which, to some extent, reveal the characteristical features of the surface temperature in the aforementioned European waters. These results refer to the daily variation in its regional and seasonal relations, short range variability, deviation of monthly mean values and secular changes of temperature.In addition, by representing and discussing the results of the harmonic analysis of 692 annual series, an idea is given of the seasonal variation of surface temperature. The results are plotted on five charts showing the distribution of the annual means of surface temperature and of the amplitudes and phase constants of the annual and semi-annual harmonic waves.

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Les éléments de la variation saisonnière de la température superficielle de la mer du Nord, de la mer Baltique et des eaux adjacentes

Résumé Les bases de l'atlas Monatskarten der Oberflächentemperatur für die Nord- und Ostsee und die angrenzenden Gewässer par Böhnecke et Dietrich sont expliquées. En homogénéisant, en réduisant et en corrigeant les observations hétérogènes on obtient des résultats qui révèlent quelques traits caractéristiques de la température superficielle des eaux européennes mentionnées ci-dessus. Ces résultats portent sur la variation diurne en fonction des influences régionales et saisonnières, sur la variabilité à court terme, sur l'écart résiduel des moyennes mensuelles et les changements séculaires de température.De plus, en représentant et en discutant les résultats de l'analyse harmonique de 692 séries annuelles, on donne au lecteur une idée de la variation annuelle de la température superficielle. Les résultats furent portés sur cinq cartes qui montrent la distribution des moyennes annuelles de la température superficielle ainsi que celle des amplitudes et des constantes des phases des ondes harmoniques annuelles et semi-annuelles.

     

Die Kieselsäureorganismen des Südatlantischen Ozeans als Leitformen in den Bodenablagerungen

Zusammenfassung In den Sedimenten des Südatlantiks zeigen die Reste der Kiesels?ureorganismen: Radiolarien, Diatomeen, Silicoflagellaten und Nadeln Verbreitungsgebiete, die im wesentlichen miteinander übereinstimmen, und die sich auch mit dem Vorkommen des entsprechenden lebenden Planktons in den obersten Wasserschichten decken. Es sind ein gro?es Maximalgebiet südlich 40° S und eine weit nach Westen reichende „Kongozunge“ auf etwa 10° S vorhanden. Diese beiden Hauptgebiete decken sich mit dem kühlen Wasser südlich der subtropischen Temperaturgrenze und dem kühlen Auftriebwasser in den niederen Breiten des ?stlichen Südatlantischen Ozeans sowie mit dem Vorkommen von Phosphaten im Wasser. Die Temperaturempfindlichkeit veranla?t eine Anreicherung der Schalen w?hrend der Eiszeit, so da? ihre H?ufigkeitszunahme einen guten Indikator für eine Klimaverschlechterung darstellt.

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The siliciferous organisms of the South Atlantic as sedimentary guiding forms

Summary The residues of the siliciferous organisms as e.g. radiolariae, diatoms, silicoflagellates, and needles in the sediments of the South Atlantic are distributed in areas which are in essential conformity with each other and are well in harmony with the occurrence of the corresponding living species of plankton in the upper water layers. There is a large area of maximum population south of 40° S and another densely populated area called the „Congo tongue“ reaching far to the West in about latitude 10° S. Both these principal regions correspond to the cool water south of the subtropical temperature boundary and the cool upwelling water in the lower latitudes of the eastern South Atlantic and the occurrence of phosphates in the water. The sensitivity of plankton to temperature variations caused a more intense accumulation of crusts during the glacial period so that from the increase of their occurrence conclusions may be drawn with regard to climatic changes.

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Les organismes silicieux dans l'Océan Atlantique du Sud étudiés du point de vue de leur qualité de guide dans les sédiments au fond de la mer

Résumé Les résidus des organismes silicieux, c'est à dire les résidus des radiolaires, diatomées, silico-flagellés et aiguilles dans les sédiments de l'Océan Atlantique du Sud se distribuent dans des régions qui sont essentiellement conformes les unes aux autres et co?ncident avec celles qui sont caractérisées par la présence des espèces analogues vivantes de plankton dans les couches supérieures de l'eau. Une grande région abondant en organismes silicieux se trouve au sud du 40. parallèle et une autre région, nommée la „Langue du Congo“, s'étend vers l'ouest par 10° latitude S. Ces deux régions principales ?orrespondent à l'eau fra?che au sud de la limite sous-tropicale de temperature et à l'eau ascencionelle fra?che trouvée par les latitudes basses de la partie orientale de l'Atlantique du Sud, ainsi qu'à la présence des phosphates dans l'eau. La dépendance du plankton des fluctuations de température a donné lieu à une plus grande accumulation de carapaces silicieuses pendant l'époque glaciale d'une telle manière que leur fréquence augmentée permet d'en déduire des conclusions relatives au changement du climat.

     

Messungen der Himmelsstrahlung und deren Polarisationsgrad während der Sonnenfinsternis am 15.2.1961 in Viareggio (Italien)

Summary On the occasion of the total solar eclipse in Viareggio (Italy) measurements of intensity of sky radiation and polarization have been carried out at 90 degrees vertical distance from the sun. UV-, green- and red-filters have been used. The results showed a diminution of the intensity during the eclipse of about 3 powers of ten. The sky brightness in the point 90 degrees distant during the total eclipse was similar to the brightness when sun is 7 degrees below the horizon. About one minute before the total eclipse the degree of polarization diminuished to zero. — Furthermore photos of nearly the total sky were made using two cameras with wide angle lenses.     

Die Tiefenzirkulation des Mittelländischen Meeres in den Kernschichten des Zwischen- und des Tiefenwassers

Zusammenfassung Die Auswertung der aus den Jahren 1908–1958 stammenden 523 Reihenmessungen (von 11 Forschungsschiffen) nach der vom Verfasser weiterentwickelten Kernschichtmethode hat in drei Kernschichtkarten des Zwischenwassers und des Tiefen- und Bodenwassers zu geschlossenen räumlichen Vorstellungen über die mittlere stationäre Tiefenzirkulation des Mittelmeeres geführt. In Verbindung mit Längsschnitten in der Stromachse undt/S- bzw. O₂/S-Diagrammen (für die Kernflächen) hat die Bearbeitung auch gestattet, den Einfluß der Hauptijahreszeiten (Winter und Sommer) auf die Bildung und die Ausbreitung dieser zwei dominierenden Kernmassen zu ermitteln und dabei zu quantitativen Abschätzungen ihrer Vermischung zu gelangen.Bemerkenswert ist, daß die Winter-Salzgehaltsverteilung und die Sommer-Salzgehaltsverteilung in der Kernfläche des Levantinischen Wassers in ca. 200–600 m Tiefe (abgesehen vom Ursprungsgebiet) ein in den großen Zügen übereinstimmendes Bild ergeben haben, ein Beleg dafür, daß die Inhomogenitäten des Quellenmaterials und die Fluktuationen des Salzgehaltes von Jahr zu Jahr von sekundärer Bedeutung sind. Lediglich in der Achse der Hauptausbreitung, in welcher wir von einem durchaus meßbaren Levantinischen Zwischenstrom sprechen können, treten stärkere jahreszeitliche Unterschiede auf, die darauf schließen lassen, daß der Zwischenstrom im Winter stärker entwickelt ist als im Sommer. Im übrigen haben wir es bei der räumlichen Ausbreitung des Levantinischen Zwischenwassers mit einer quasi-stationären isentropen Advektion salzreicher Wassermassen von dem beiderseits Rhodos gelegenen Ursprungsgebiet aus zu tun.An der Bildung des Tiefen- und Bodenwassers sind nicht weniger als fünf Quellgebiete beteiligt, die in den im Winter stärker erkalteten nördlichen Randgebieten der Becken gelegen sind und von denen das nordbalearisch-ligurische Ursprungsgebiet für das westliche Mittelmeer und das adriatische für das östliche Mittelmeer (jenseits der Sizilischen Schwelle), zwar in unterschiedlicher Weise, ausschlaggebend sind. Die winterlichen Kaltwassergebiete des Tyrrhenischen Meeres (südlich der Elba-Schwelle) und des Ägäischen Meeres dürften als Bildungsstätten des Tiefenwassers nur von sekundärer Bedeutung sein. In beiden Großbecken haben wir es bei der Bildung des Tiefen- und Bodenwassers mit einer Kombination von vertikal-konvektiven und (entlang den Kontinentalabfällen) mehr horizontal-advektiven Prozessen zu tun. Bei ihrer weiteren räumlichen Ausbreitung in ca. 1500–2500 m Tiefe handelt es sich im Mittel um eine stationäre isentrope Advektion sauerstoffreichen Wassers verschiedenen Ausmaßes, vorwiegend nach S im westlichen Mittelmeer, nach S und E im östlichen Mittelmeer. Jahreszeitliche Unterschiede sind in den vorliegenden 136 Reihenmessungen des Sauerstoffes bisher nicht nachzuweisen.Am Schluß der Arbeit werden aus den Lücken und Unzulänglichkeiten der Ergebnisse Folgerungen für die künftigen Forschungen im Mittelmeer gezogen.

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The deep circulation in the core layers of the intermediate and the deep water masses in the Mediterranean Sea

Summary The 523 serial measurements of the research period 1908–1958 which are available and published are used for the application of the so-called core method in order to delineate the main features of the mean steady deep circulation in the curved core layers of the intermediate and the deep water masses within the whole expanse of the Mediterranean Sea. In combination with longitudinal sections along the main axis of this circulation and witht/S- and O₂/S-diagrams this analysis shows some smaller influences of the chief seasons and provides the means of obtaining quantitative estimations of certain mixing processes. It is remarkable, however, that the great lines of distribution of the core salinity within the Levantine Intermediate Water at a depth of about 200–600 m (apart from the source region) mostly remain the same in winter and in summer, thus confirming that the inhomogeneities of the observation material and the so-called fluctuations of salinity (from year to year) are of secondary importance. Only along the axis of the quicker main spreading of the intermediate water masses, which we may call Levantine Intermediate Current on behalf of its supposed measurable velocities, are there some greater seasonal differences showing their stronger development in the winter half year. In general, the spreading of the Levantine Intermediate Water results from a steady isentropic advection of very saline water masses from the source region situated on both sides of Rhodos and formed by a combination of thermo-haline vertical convection and oblique advection in February-March.Five source regions contribute in winter towards the formation of the deep and bottom water within the strongerly cooled northern border regions of the Mediterranean basins, of which the northern Balearic-Ligurian basin governs the formation in the Western while the Adriatic source region governs that in the Eastern Mediterranean basin—in both cases—by deeperly reaching influences of vertical convection and oblique advection (along the continental slopes). The mean spreading of these water masses consists in a steady isentropic advection by water masses of high oxygen values at depths between about 1500–2500 m, especially so to the south of the Western Mediterranean to the south and the east of the Eastern Mediterranean. In the latter region we must also assumesome smaller influences of the deep water coming from the Aegean Sea through the channels between Creta and Rhodos. Seasonal variations in the contents of oxygen could not be derived up to the present from the 136 serial measurements.The paper finishes with some conclusions for further research work.

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La circulation profonde dans les noyaux des couches des eaux intermédiaires et des eaux profondes en mer Méditerranée

Résumé Dans le travail actuel on fait à l'aide de la méthode dite «Kernschichtmethode» l'analyse de 523 mesures de série recueillies pendant la période de 1908 à 1958 sur 11 navires de recherche. Le but en est de définir les traits principaux de la circulation stationnaire moyenne en profondeur, comme ils se présentent dans les noyaux courbés (c.a.d. dans la partie d'une couche d'eau ayant des valeurs extrêmement hautes de la salinité, de la température et/ou de l'oxygène) des couches des eaux intermédiaires, et/ou dans celles des eaux profondes ou des eaux du fond respectivement de toute la mer Méditerranée. En liaison avec des coupes longitudinales, effectuées le long de l'axe principal de cette circulation, et en liaison avec des diagrammesT/S et O₂/S cette analyse révèle les faibles influences exercées par les saisons principales sur les noyaux des eaux intermédiaires et des eaux profondes. En même temps, cette analyse nous fournit les moyens pour pouvoir estimer quantitativement certains processus de mélange entre ces deux types d'eau. Il est, cependant, remarquable, que la distribution estivale est en grands traits presque égale à la distribution hivernale de la salinité dans des couches à noyaux (Kernschichten) des eaux intermédiaires Levantines dans les profondeurs entre 200 et 600 mètres (en dehors de la zone de source), ce qui confirme que les inhomogénéités des observations et les prétendues «fluctuations» annuelles de la salinité sont de l'ordre secondaire. Seulement le long de l'axe de la zone de distribution principale et assez rapide des eaux intermédiaires que l'on pourrait nommer, à cause de leur vitesse supposée mesurable, «courant intermédiaire Levantin», on trouve plusieurs variations saisonnières de quelque importance, qui atteignent leur maximum pendant les mois d'hiver. En général, la distribution des «eaux intermédiaires Levantines» est due à une advection quasi-stationnaire isentropique des masses d'eau de haute salinité provenant de la zone de source située de deux côtés de l'île de Rhodes. En février/mars, ces eaux sont soumises à une mélange de convectionT/S verticale et d'advection oblique.Il y a cinq zones de source qui situées dans les bassins septentrionaux limites de la Méditerranée, exposés au fort refroidissement hivernal, constituent les eaux profondes et les eaux du fond. Grâce aux influences efficaces de la convection verticale et de l'advection oblique le long du talus continental, l'un de ces bassins, le bassin Baléarique-Ligurien, règne la formation des eaux dans la région occidentale, pendant que l'autre, le bassin Adriatique, gouverne celle de la région orientale de la Méditerranée. Dans les deux grands bassins la formation des eaux profondes ou des eaux du fond respectivement résulte d'une combinaison de processus verticaux-convectifs et de processus à peu près horizontaux-advectifs le long du talus continental. La distribution des masses d'eau orientées surtout vers le sud de la Méditerranée occidentale et vers le sud-est et vers l'est de la Méditerranée orientale est due à l'advection isentropique stationnaire des eaux riches en oxygène dans les profondeurs entre 1500 et 2500 mètres. En cas de la Méditerranée orientale il faut supposer que l'influence des eaux profondes venant de la mer Égée et parcourant les canaux entre la Crète et la Rhodes est faible. — Les 136 mesures de série ne permettent pas de démontrer l'existence des variations saisonnières de la teneur en oxygène.Partant des résultats atteints jusqu'ici on expose à la fin du travail quelles seront les futures recherches à effectuer en Méditerranée.

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Hierzu Tafeln 3–7 und 9 im Anhang und Tafel 8 mit Tabellen A, B. C im Text

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Der Verfasser vollendete am 15. Juni 1960 in Kiel das 70. Lebensjahr. Diesen Aufsatz dem Jubilar zum Geburtstag ausgedruckt überreichen zu können, war der Schriftleitung nicht vergönnt. Unsere Leser können deshalb leider erst post festum hiervon Kenntnis nehmen, und die Schriftleitung verweist in diesem Zusammenhang auf die Würdigung des Jubilars in Petermanns Geographischen Mitteilungen 1960, Heft 3, wo auch ein Verzeichnis der Schriften von Professor Wüst gegeben wird.