Quelques appareils pour l'étude de la structure physique des brouillards et des nuages

Résumé L'auteur décrit un appareil permettant de déterminer le contenu en eau liquide des brouillards et des nuages, dont il discute le principe thermodynamique. En plus, on décrit un tunnel placé au Monte Cimone (2164 m) qui, par sa tourelle tournante, permet d'observer et de mesurer la structure physique des nuages sous les conditions de la circulation naturelle. Enfin, on montre la construction d'une chambre à expansion qui permet d'étudier en laboratoire les différentes phases de développement des gouttelettes sous les conditions d'une expansion qui se produit d'une manière aussi lente qu'elle est observée dans la nature.

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Summary The author describes an apparatus for the determination of the content of liquid water in fogs and clouds and discusses its thermodynamic principle. Further, a wind channel placed on Mount Cimone (2164 m) is described which, owing to a revolving turret, allows to observe and measure the physical structure of the clouds under the natural conditions of the circulation. Finally, the construction of an expansion chamber is shown, which can be used for investigating in the laboratory the different phases in the formation of droplets, this under conditions happening as slowly as in nature.

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Zusammenfassung Es wird eine Apparatur zur Bestimmung des Gehaltes von Nebeln und Wolken an flüssigem Wasser beschrieben und ihr thermodynamisches Prinzip erläutert. Sodann wird ein Windkanal beschrieben, der auf dem Monte Cimone (2164 m) aufgestellt ist und dank seinem Drehturm gestattet, die physikalische Struktur der Wolken unter den Bedingungen der natürlichen Strömung zu beobachten und zu messen. Schließlich wird die Konstruktion einer Expansionskammer entwickelt, mit der die verschiedenen Phasen der Tröpfchenentwicklung im Laboratorium untersucht werden können, und zwar unter den Bedingungen einer Expansion, die so langsam verläuft wie in der Natur.

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Avec 5 figures.     

Détermination de la nature chimique des aérosols

Résumé L'auteur discute birèvement les résultats obtenus à la suite de l'étude de quelques types de particules microscopiques et submicroscopiques au moyen de la réaction de LIESEGANG et de procédés de sensibilisation. En même temps il indique quelles possibilités il y a lieu d'attendre de la réaction de LIESEGANG et de certains processus particuliers dans la gélatine pour l'étude des aérosols atmosphériques.

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Summary The results found in investigations on some kinds of microscopic and submicroscopic particles, performed by means of the LIESEGANG reaction and of processes of sensibilisation, are referred. There is pointed at the possibilities arising from the LIESEGANG reaction and from special processes in gelatine for the investigation of atmospheric aerosols.

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Zusammenfassung Es wird kurz über die Ergebnisse berichtet, die bei der Untersuchung einiger Arten mikroskopischer und submikroskopischer Partikel mit Hilfe der LIESEGANGschen Reaktion und von Sensibilisierungsprozessen gefunden werden; dabei wird auf die Möglichkeiten hingewiesen, die die LIESEGANGsche Reaktion und spezielle Prozesse in Gelatine für die Erforschung atmosphärischer Aerosole bieten.

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Riassunto Si riportano brevemente i risultati ottenuti nello studio della rivelazione di alcuni tipi di particelle microscopiche e submicroscopiche per mezzo della reazione di LIESEGANG e dei processi di sensibilizzazione utilizzati: si accenna alla possibilità che la reazione di LIESEGANG e reazioni particolari in gelatina offrono per l'indagine sugli aerosoli atmosferici.

     

Théorie des oscillations annuelles et diurnes de la température à la surface des continents et des océans

Résumé On détermine analytiquement les températures absoluesT (z, t) etT (z, t) dans l'air et dans le substrat terrestre, au voisinage de la surface de séparation de ces milieux, sous la condition que le rayonnement global varie dans le temps selon une fonction périodique simple ou quelconque. A cette fin, on s'attache à résoudre le système des deux équations de la chaleur dans l'air et dans le substrat terrestre en tenant compte de toutes les conditions physiques déterminantes du problème. Celles-ci interviennent dans l'équation énergétique aux limites pour le plan de séparationz=0. Un minimum d'hypothèses simplificatrices confère une plus haute valeur pratique aux résultats. Leur limitation principale réside dans le fait que les diffusivités turbulentesK etK _w de l'air et de l'Océan sont supposées constantes. On retrouve le résultat classique selon lequel l'onde thermique est déphasée sur le rayonnement global et jouit d'une amplitude proportionnelle à celle de ce rayonnement. Toutefois, l'amortissement thermique et le déphasage dépendent cette fois de la somme + des «propriétés thermiques» du substrat et de l'air, et étant alternativement dominant selon qu'il s'agit des Continents ou des Océans. Dans ce dernier cas, la théorie des oscillations thermiques est traitée d'abord en admettant l'existence d'une couche d'eau isothermique. On établit ensuite la théorie plus réaliste qui considère à la fois la diffusivité thermique turbulenteK _w et le coefficient d'extinctionq du rayonnement global dans l'Océan. Le point de départ de la théorie est l'équation de la chaleur dans un milieu semi-transparent. Les résultats montrent que l'onde thermique de surface subit un amortissement complémentaire dû au facteurq, le déphasage sur le rayonnement global pouvant atteindre 91 jours alors que cette limite n'est que de 45 jours pour les Continents. La discussion des résultats théoriques montre leur bon accord quantitatif avec les faits observés. On termine par quelques applications de la théorie; on montre notamment que celle-ci valide rationnellement la théorie astronomique des phases climatiques quaternaires.

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Summary Absolute temperaturesT (z, t) andT (z, t) near the interface of air and terrestrial substratum are analytically determined, under the condition that the total radiation varies with time according to a simple or to any other periodic function. To achieve this, the system of two equations of heat in air and terrestrial substratum is resolved in taking into account all the determining physical conditions of the problem. These conditions are considered in the energy boundary equation for the surface of separationz=0. A minimum number of simplifying hypotheses give a higher practical value to the results whose principal limitation lies in the fact that eddy conductivitiesK andK _w of air and ocean water are supposed to be constant. The classical result that the thermal wave differs in phase from the total radiation and gives an amplitude proportional to that radiation is confirmed. However, the thermal damping and the lag in phase depend here of the sum + of the thermal properties of the substratum and the air, and being preponderant for continents and oceans respectively. In the last case, the theory of thermal oscillations is first studied with the aid of the hypothesis of an isothermal water layer. Then a more realistic theory is established which considers in addition the eddy diffusivityK _w and the extinction coefficientq of the total radiation in the ocean. The basis of the theory is the heat equation for a semi-transparent medium. The results show that the surface thermal wave suffers a further damping due toq. In addition, the maximum temperature may lag behind the maximum radiation by as much as 91 days as against a maximum of 45 days for the continents. The discussion of the theoretical results shows their good quantitative agreement with the observations. Some practical applications of the theory are given. For example the validity of the astronomical theory of the climatic changes during the Quaternary period is rationally justified.

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Zusammenfassung Die absoluten TemperatureT (z, t) undT (z, t) von Luft und terrestrischer Unterlage in der Nähe der Trennschicht der beiden Medien werden analytisch bestimmt mit der Bedingung, daß die Globalstrahlung nach einer einfachen oder einer beliebigen periodischen Funktion mit der Zeit variiert. Zu diesem Zweck wird versucht, under Berücksichtigung aller bestimmenden physikalischen Bedingungen des Problems das System der beiden Wärmegleichungen für Luft und für das terrestrische Substrat zu lösen. Diese gehen in der Energiegleichung für die Grenzbédingungen der Trennflächez=0 ineinander über. Ein Minimum an vereinfachenden Hypothesen erhöht den praktischen Wert der Resultate; die Annahme der Konstanz des AustauschkoeffizientenA=K undA _w = _w A _w der Luft und des Ozeans bildet die wichtigste Einschränkung. Das klassische Resultat, nach dem die Wärmewelle zur Globalstrahlung in Phase verschoben und ihre Amplitude proportional zur Strahlungsamplitude ist, wird bestätigt. Die Abschwächung der thermischen Amplitude sowie die Phasenverschiebung hängen aber von der Summe + der thermischen Eigenschaften der Unterlage und der Luft ab; wobei oder überwiegt, je nachdem es sich um die Kontinente oder die Ozeane handelt. Für den letzteren Fall Wird die Theorie der Wärmeschwankungen zuerst unter der Annahme der Existenz einer isothermen Wasserschicht behandelt. Hernach wird die allgemeiner gültige Theorie entwickelt, welche gleichzeitig den TurbulenzaustauschA _w und den Extinktionskoeffizientenq der Globalstrahlung im Ozean in Betracht zieht. Den Ausgangspunkt für die Theorie bildet die Wärmegleichung für ein Strahlungsdurchlässiges Medium. Die Resultate zeigen, daß die Oberflächenwärmewelle eine Abschwächung entsprechend dem Faktorq erfährt; dabei kann die Phasenverschiebung gegenüber der Globalstrahlung 91 Tage erreichen, während die maximale Verschiebung für die Kontinente nur 45 Tage beträgt. Die Vergleichung der theoretischen Resultate ergibt deren gute quantitative Übereinstimmung mit den Beobachtungstatsachen. Zum Schluß werden einige Anwendungen der Theorie gebracht; so wird z. B. gezeigt, daß diese eine sinngemäße Rechtfertigung der Gültigkeit der astronomischen Theorie der quaternären klimatischen Phasen gestattet.

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Institut belge pour l'Encouragement de la Recherche Scientifique Outre-Mer (IBERSOM), 3, rue Montoyer, Bruxelles, Belgique.     

Étude de la variation des précipitations dans quelques stations de France et d'Algérie

Résumé Les auteurs cherchent: 1) à comparer les régimes pluviométriques d'Algérie et de France; 2) à caractériser l'évolution dans le temps de ces régimes. Ils ont rassemblé les données des onze stations françaises qui leur ont paru les plus homogènes.En ce qui concerne l'Algérie, excepté Alger-Port qui a fonctionné dès 1838, aucune station ne possède de long enregistrement des hauteurs des précipitations. Les auteurs ont été amenés à créer neuf stations fictives, en se servant des relevés de plusieurs stations voisines. La méthode des moyennes courantes, (ou glissantes) a permis d'avoir l'allure générale des variations des précipitations, en éliminant les fluctuations interannuelles.La méthode deLabrouste, qui permet la recherche des composantes sinusoïdales dans les graphiques, a été appliquée, aux relevés de Paris-Observatoire, d'Alger-Port et de la station, fictive d'Oran Littoral. Excepté l'allure quasi sinusoïdale de la courbe de Paris (période 90 ans environ), aucune périodicité nette n'a été trouvée.Les allures opposées des graphiques de Paris-Observatoire et d'Oran Littoral ont suggéré aux auteurs de calculer le coefficient de corrélationr des hauteurs des précipitations de ces deux stations. Ils ont trouvér=–0,24 ce qui les a conduits à étudier plus particulièrement les situations météorologiques qui amèment de la pluie à Paris et à Oran.Enfin les auteurs ont remarqué la bonne concordance qui existe entre les pluies à Paris et la vitesse de la circulation générale.

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Summary The authors have tried: 1) to compare the rainfall regimes of France and Algeria; 2) to characterize the evolution of these regimes. They gathered data of eleven French stations which presented the longest and most homogeneous measures.In Algeria, except Alger-Port, which exists since 1838, there are no long observations. The authors have created nine fictive stations by using the data of several neighbouring stations. The method of overlapping means gave the behaviour of precipitation variations by eliminating the year to year fluctuations.UsingLabrouste's method, the authors tried to discover the sinusoidal components, if any, of the graphs from Paris-Observatoire, Alger-Port and Oran-Littoral. Except for the quasi sinusoidal pattern of the Paris-Observatoire curve (period 90 years), no decided periodicity has been discovered.The authors computed the correlation coefficientr of the precipitation quantities of the two stations Paris-Observatoire and Oran-Littoral and foundr=–0,24. Consequently they studied more accurately the meteorological situations causing rain at Paris and Oran.Finally, the authors noted the good agreement between rain at Paris and the velocity of the general circulation of the atmosphere.

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Zusammenfassung Die Verfasser versuchten 1. die Regenfälle Frankreichs und Algeriens zu vergleichen und 2. den zeitlichen Ablauf zu charakterisieren. Sie stellten Daten von elf französischen Stationen zusammen, die die längsten und regelmäßigsten Reihen aufwiesen.Mit Ausnahme der Station Alger-Port, die seit 1838 besteht verfügt keine algerische Station Über sehr lange Beobachtungsreihen. Die Verfasser sahen sich daher gezwungen, mit Hilfe der Daten zahlreicher Nebenstationen neun Reihen fiktiver Hilfsstationen zu rekonstruieren. Die Methode der übergreifenden Mittel ergab den algemeinen Verlauf der Niederschlagsschwankungen und schied die Schwankungen von Jahr zu Jahr aus.Die MethodeLabrouste, die das Aufsuchen sinusoidaler Komponenten graphischer Darstellungen ermöglicht, wurde auf die Meßreihen von Paris-Observatoire, Alger-Port und der Hilfsstation Oran-Littoral angewandt. Abgesehen vom quasisinusoidalen Verlauf der Pariser Registrierung (Periode ungefähr 90 Jahre) konnte keine deutliche Periodizität festgestellt werden.Die Berechnung des Korrelationskoeffizientenr für die Reihen von Paris-Observatoire und Oran-Littoral ergabr=–0,24, was die Verfasser veranlaßte, jene Wetterlagen näher zu untersuchen, welche für Paris und Oran niederschlagsreich waren.Schließlich wird auf die enge Beziehung zwischen den Pariser Regenfällen und der Geschwindigkeit der allgemeinen Strömung hingewiesen.

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Avec 7 Figures     

Le problème des composantes verticales de la vitesse du vent

Résumé L'auteur, s'attachant en une première partie à la notion de divergence, montre, après avoir évoqué l'intérêt de l'hypothèse géostrophique, comment on peut compléter, sur la base d'une divergence totale non nulle du vent, une relation connue relative à la divergence à grande échelle. Cependant la divergence horizontale reste, couramment, considérablement plus importante en valeur absolue que la divergence totale. Puis la relation proposée, appliquée aux vitesses géostrophiques, conduit à une formule simple, permettant de suivre les variations dans l'espace de la composante verticale du vent.Une deuxième partie est consacrée à l'etude, à partir de l'hypothèse adiabatique, d'une relation entre les composantes horizontale et verticale de la vitesse, le gradient thermique vertical et le gradient thermique sur la projection horizontale de la trajectoire. On en déduit que le signe de ce dernier gradient est opposé à celui de la composante verticale du vent.

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Summary Proceeding from the significance of the geostrophical hypothesis and the notion of the divergence, the author shows in which way a known relation, refering to the large-scale divergence, can be developed on the basis of a total, from zero differing, divergence of the wind. The horizontal divergence usually remains, however, considerably larger in its absolute value than the total divergence. Applied to the geostrophic velocities, the proposed relation leads to a simple formula, which allows to determine the spatial variations of the vertical wind component.In a second part the author proceeds from the adiabatic hypothesis and examines a relation between the horizontal and vertical components of the velocity, the temperature gradient in vertical direction and in the direction of the horizontal projection of the trajectory. It can be concluded that the sign of this latter gradient is opposite to that of the vertical component of the wind.

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Zusammenfassung Ausgehend von der Bedeutung der geostrophischen Hypothese und vom Begriff der Divergenz zeigt der Verfasser, in welcher Weise eine bekannte Beziehung, die sich auf die großräumige Divergenz bezieht, sich aus der Annahme einer von Null verschiedenen totalen Divergenz des Windes weiterentwickeln läßt. Dabei bleibt die horizontale Divergenz in ihrem Absolutwert gewöhnlich beträchtlich größer als die totale Divergenz. Bei Anwendung auf die geostrophischen Geschwindigkeiten führt die vorgeschlagene Beziehung auf eine einfache Formel, die gestattet, die räumlichen Unterschiede der Vertikalkomponente des Windes zu verfolgen.Im zweiten Teil wird auf Grund der Hypothese eines adiabatischen Verlaufs eine Beziehung zwischen der Horizontal- und der Vertikalkomponente der Geschwindigkeit und dem thermischen Gradienten in vertikaler Richtung sowie auf die Horizontalprojektion auf die Trajektorie untersucht. Es ergibt sich dabei, daß das Vorzeichen des thermischen Gradienten auf die Horizontalprojektion der Trajektorie umgekehrt ist als dasjenige der Vertikalkomponente des Windes.

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Avec 4 Figures     

Évolution des indices des extrêmes climatiques en République du Tchad de 1960 à 2008

[Translated by the editorial staff] An analysis of climate trends and return levels for the period 1960–2008, using the ETCCDI-CLIVAR/JCOMM project approach, has been conducted for Chad, where droughts and flooding are recurrent. Using the RClimDex software, we show that almost all rainfall trends are decreasing, as in Central and Northern Africa. Rare extreme rain events (R99p) decrease significantly: 0.85?mm per decade. However, we note a slightly upward trend of 0.5 day per decade, in the number of consecutive dry days (CDD). Temperature indices are all positive except for the frequencies of very hot days (TX90p) and very cold nights (TN10p), which decrease significantly: ?0.39% day per year per decade, as in Central Africa and globally. Sequences of hot or cold days decrease as well, but by about 1% per year per decade. Return periods identified with the generalized extreme value (GEV) distributions show that they are well defined from 1 to 10 years. Extremely rare events from 10 to 50 years are associated with a mean return level of 660?mm of annual precipitation.     

La forme rotationnelle des équations de la dynamique atmosphérique et les invariants du mouvement de l'air

Résumé Après avoir rappelé quelques notions de calcul tensoriel et les équations de la dynamique atmosphérique en coordonnées généralisées, l'auteur établit l'équation fondamentale de la rotationnelle absolue de l'air. Diverses formes de cette équation sont mentionnées. La première de ces formes est celle d'un bilan qui permet de définir le transport et le taux de production de la rotationnelle absolue de l'air. De la forme particulière de ce transport, il résulte que ce bilan se réduit à un bilan dans un espace à deux dimensions. Deux exemples illustrent les formules générales, le premier, en coordonnées sphériques (, ,r), le second, en coordonnées (, , ) où est un scalaire quelconque (pression atmosphérique, température potentielle, ...). Une autre forme de l'équation fondamentale est celle qui donne le taux d'accroissement individuel d'une composante de la rotationnelle absolue. Cette forme conduit à l'équation d'Ertel. En terminant, l'auteur généralise l'invariant d'Ertel-Rossby.

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Summary Having recalled some results of the tensor analysis and the equations of atmospheric motion in general coordinates, the writer establishes the fundamental equation of the absolute vorticity. Different forms of this equation are mentioned. One of these is the equation of balance from which it is possible to deduce the definition of transport and production of vorticity. It is shown that the equation of balance of the absolute vorticity may be reduced to an equation of balance in two-dimensional space. Two examples illustrate the general equations and formulas: the first example, in spherical coordinates (, ,r), the second one in the coordinates (, , ) where is an arbitrary single-valued scalar quantity (pressure, potentiel temperature, ...). Another form of the absolute vorticity equation expresses the individual change of an arbitrary component of the absolute vorticity. This form leads toErtel's equation. Finally, the writer generalizes theErtel-Rossby invariant.

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Zusammenfassung Nach einer Rekapitulation einiger Resultate der Tensorrechnung und der atmosphärischen Bewegungsgleichungen in generalisierten Koordinaten wird die absolute Wirbelgleichung aufgestellt und es werden verschiedene Formen dieser Gleichung erwähnt. Eine derselben ist die Bilanzformel, aus der die Definition des Wirbeltransports und der Anteil der Wirbelbildung abgeleitet werden können. Es wird gezeigt, daß die Bilanzgleichung des absoluten Wirbels auf eine Bilanzgleichung im zweidimensionalen Raum reduziert werden kann. Die allgemeinen Formeln werden durch zwei Beispiele erläutert: das erste in Kugelkoordinaten (, ,r), das zweite in den Koordinaten (, , ), wo eine beliebige skalare Größe (luftdruck, potentielle Temperatur usw.) darstellt. Eine andere Form der absoluten Wirbelgleichung gibt die individuelle Zunahme einer beliebigen Komponente der absoluten Wirbelstärke wieder; diese Form führt zurErtelschen Gleichung. Zum Schlusse wird dieErtel-Rossbysche Invariante verallgemeinert.

     

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

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

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

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

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Avec 4 Figures

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

Croissance de gouttelettes formées par adsorption de vapeur d'eau sur des solutions dont le constituant principal est le diméthylsulfoxyde

The growth of droplets formed by water vapor adsorption on dimethylsulfoxide (DMSO) solutions is studied in a water vapor diffusion chamber. DMSO is used for attempts of localized dissipation of thick fogs and could be for insemination of warm clouds. A new equilibrium equation of droplets formed on substances which form molecular solutions with water — such as DMSO — is proposed.     

Baseline atmospheric condensation nuclei at Cape Grim 1977–1987

The meaning of baseline as applied to measurements of CN, at atmospheric monitoring sites such as Cape Grim, is discussed and the idea that a baseline exists only in a statistical sense advocated. Use of the concentration frequency-distribution geometric-mean is proposed as the best measure of CN concentrations. Variations in CN concentrations at Cape Grim for periods greater than 12 months are derived by Kalman filtering the monthly estimates of geometric mean concentration obtained from 1977 to 1987. Significant variations are shown to be present on this timescale with quasi-periodic oscillations in concentration. Some association between major fluctuations and El-Nino Southern Oscillation perturbations in the regional circulation is suggested.     

Méthode de comparaison des régimes pluviaux en météorologie synoptique

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

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

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

     

Estimation de l'Onde de température de surface à partir du flux de conduction thermique dans le sol

A simple computation scheme is presented, allowing the reconstruction of the daily wave of the ground surface temperature by Fourier analysis of the ground heat flux. This method is tested against experimental data collected in the West African savannah. A good agreement between calculated and measured values is shown.     

小李de婚事

最近一段时间,气象站里闲谈的话题大都集中到小李的婚事上——因为和他同来的另外两个年轻人都先后结了婚,现在只剩下他一条光棍汉了,况且他又是全省气象部门的标兵,人缘又极好。这自然要引起大家的关注。可不是嘛,“都三十出头的人了,再不找对象,在这个小县城里就成了‘老大难’了。”。难怪站长都把小李的婚事列入了议事日程,在一次全站职工会议上动员大家帮小李物色“对象”。 于是在站长的带动下,大家都四出活动。甚至连有些家属都行动起来了。真是人多力量大,不到一个礼拜,十张姑娘的相片摆在了小李的桌面上:“好好看看,中意哪个就介绍哪个。”站长兴奋地拍着小李的肩膀说。     

L'angle de chute au sol de la grêle

Résumé

Cette étude présente des résultats expérimentaux sur les effets du vent et de l'échantillonnage sur la mesure de l'intensité des chutes de grêle, et suggère des thèmes de discus non pour l'Atelier.

L'angle moyen de chute des grêlons, mesuré à partir de la verticale, est un indice significatif de l'augmentation de l'énergie cinétique due à la vitesse du vent au sol. En Italie, au cours des années 1972–1975, 61% des observations révèlent un effet important des vents. Au cours d'un été de Grossversuch IV en Suisse, 41% des observations révèlent aussi de tels effets. Ces observations ont été faites à l’ aide de grêlimètres à cinq faces (hailcubes). On propose un plus grand effort pour rendre possible une estimation des effets du vent à l'aide de grélimètres horizontaux, peut être en utilisant, comme mesure principale, le rapport de la longueur sur la largeur des empreintes faites par les grêlons de la classe centrale de dimensions qui a touché les grêlimètres.

Des résultats sur des mesures juxtaposées du nombre de grêlons, par intervalle donnée de diamètres, et d'énergie cinétique sont aussi présentées. Ces mesures soulignent les erreurs dues à l'échantillonnage qui peuvent être considérables, spécialement pour les gros grêlons naturellement moins nombreux.     

Nouveaux essais comparatifs de la mesure de l'évaporation

Résumé Reprenant une précédente étude, l'auteur recherche ici s'il existe, sous certaines conditions, un parallélisme étroit entre les données de différents évaporomètres. Il considère ainsi la balance de Wild d'une part et des bacs de grandes dimensions d'autre part. Il en conclut que l'on peut utiliser indifféremment l'une ou les autres aux conditions suivantes: Les grands bassins doivent être régulièrement et consciencieusement nettoyés et l'eau doit en être changée souvent; il est indispensable de mesurer la température moyenne de l'eau de ces bassins et de corriger les lectures en conséquence. Cette dernière et très importante constatation est basée sur un développement théorique étayé par de nombreuses mesures. Enfin, l'auteur fait part de constatations d'ordre biologique qui permettent d'affirmer que leblanc est la couleur la plus pratique pour de grands bassins.

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Summary Referring to a previous investigation, the author examines whether, under certain conditions, there is a strict parallelism between data from different types of evaporimeters. The balance of Wild, on one hand, and large evaporation pans, on the other, are considered. The author concludes that both types may indifferently be used under certain conditions: the large pans must be cleaned regularly and thoroughly, and the water has to be changed frequently; it is indispensable to measure the mean temperature of the water of these pans and to correct the readings accordingly. This last and very important statement is based on a theoretical development supported by numerous measurements. Finally, facts of biological nature enable the author to assert thatwhite is the most favourable colour for large evaporation pans.

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Zusammenfassung Von einer früheren Arbeit ausgehend untersucht der Autor, ob und unter welchen Bedingungen verschiedene Verdunstungsmesser zu vergleichbaren Ergebnissen führen. Verglichen werden die Wildsche Verdunstungswaage und große Verdunstungsbecken. Es zeigt sich, daß diese beiden Apparatetypen unter folgenden Bedingungen gleichwertig sind: Die großen Verdunstungsbecken müssen regelmäßig und sorgfältig gereinigt werden; ihr Wasser ist öfters zu erneuern; auch muß bei jeder Messung die mittlere Temperatur des Wassers im Verdunstungsbecken bestimmt und ihr Einfluß bei der Berechnung der Verdunstung in Rechnung gestellt werden. Für diese letztere, sehr wichtige Bedingung werden sowohl theoretische Gründe wie auch praktische Beispiele angeführt. Schließlich werden auch biologische Beobachtungen mitgeteilt, aus denen hervorgeht, daßweiß die günstigste Farbe für Verdunstungsbecken ist.

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Avec 5 Figures     

Über Strahlungseigenschaften des Gletschereises

Zusammenfassung Am Hintereisferner wurden im Sommer 1956 Strahlungsmessungen an Gletschereisplatten mit Hilfe eines Solarimeters Moll-Gorczynski durchgeführt. Dabei ergab es sich, daß die Albedo der Eisplatten gesetzmäßig mit der Plattendicke zunimmt und außerdem von der Sonnenhöhe abhängig ist. Durchlässigkeitsmessungen lieferten für die Schicht zwischen 10 und 35 cm Tiefe einen mittleren Extinktionskoeffizienten von 0,085 cm^–1.Auf theoretischem Wege wurde versucht, die Beziehungen zwischen Extinktion, Zerstreuung und Reflexion sowie die Strahlungsverhältnisse im Innern der Eisplatten zu erfassen; auf diese Weise war es auch möglich, auf die vertikale Intensitätsverteilung der eindringenden Strahlung in den obersten Dezimetern des Gletschers zu schließen und die in den verschiedenen Tiefenschichten umgesetzten Energiebeträge abzuschätzen.

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Summary Measurements of the radiative properties of slabs of glacier ice were implemented in summer 1956 on the Hintereisferner. The instrument used was a Solarimeter Moll-Gorczynski. As a result of these investigations a simple law governing the increase of the albedo of the slabs with thickness could be stated. The albedo was also found to vary with solar altitude. Measurements of transmissiblity yield a mean extinction coefficient of 0,085 cm^–1 for the layer between 10 cm and 35 cm below the surface.The interrelations of extinction, diffusion and reflection as well as the radiative properties in the interior of the ice slabs were studied theoretically. The vertical distribution of the downward radiation in the uppermost decimetres of the glacier was deduced from the theory. An estimate was made of the amounts of energy involved in the radiative processes occurring at various levels.

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Résumé Des mesures de rayonnement effectuées en été 1956 au Hintereisferner sur des plaques de glace du glacier au moyen d'un solarimètre Moll-Gorczynski, ont montré que l'albédo de ces plaques augmente avec leur épaisseur et dépend de la hauteur du soleil. Des mesures de transparence ont fourni pour la couche de 10 à 35 cm de profondeur un coefficient moyen d'extinction de 0,085 cm^–1.En cherchant à établir théoriquement les relations entre l'extinction la dispersion et la réflexion, ainsi que les conditions de rayonnement à l'intérieur des plaques de glace, il fut possible de déterminer la distribution verticale d'intensité du rayonnement incident dans les premiers décimètres de la surface du glacier et d'estimer les quantités d'énergie échangées aux différentes profondeurs.

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Mit 6 Textabbildungen     

Le principe d'extremum et la stabilité de certains états de mouvement de l'air atmosphérique

Résumé Une particule qui ne subit que des transformations adiabatiques, occupe sa position d'équilibre au sein d'une masse d'air en équilibre hydrostatique, lorsque la sommeS de son enthalpie spécifique et de son énergie potentielle par unité de masse est extremum. Suivant que cet extremum est un minimum ou un maximum, l'état d'équilibre hydrostatique est stable ou instable. On peut généraliser cette proposition au cas de l'état de mouvement géostrophique, à condition d'ajouter, à la sommeS, l'énergie cinétique longitudinale, par unité de masse, de la particule. On peut étendre immédiatement ce dernier résultat au cas du tourbillon circulaire permanent.

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Summary A particle of air which undergoes but adiabatic changes of state occupies its position of equilibrium inside a mass of air in hydrostatic equilibrium if the sumS of its specific enthalpy and of its potential energy per unit of mass assumes an extreme value. According as this extreme is a minimum or a maximum the state of hydrostatic equilibrium is stable or unstable. This postulate can be generalized in case of geostrophic state of motion on condition that the kinetic longitudinal energy of the particle per unit of mass is added to the sumS. This last result can be immediately extended on the case of a permanent circular vortex.

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Zusammenfassung Ein Luftpartikelchen, das ausschließlich adiabatischen Zustandsänderungen unterliegt, nimmt seine Gleichgewichtslage im Innern einer im hydrostatischen Gleichgewicht befindlichen Luftmasse ein, wenn die SummeS seiner spezifischen Enthalpie und seiner potentiellen Energie in der Masseneinheit ein Extrem wird; je nachdem dieses Extrem ein Minimum oder ein Maximum ist, ist das hydrostatische Gleichgewicht stabil oder instabil. Diese Forderung läßt sich für den Fall der geostrophischen Bewegung verallgemeinern, indem man zur SummeS die kinetische Longitudinalenergie der Partikel (je Maßeinheit) addiert. Dieses letztere Resultat läßt sich unmittelbar auf den Fall des permanenten Kreiswirbels ausdehnen.