A condensation nuclei counter with photographic recording

Summary A condensation nuclei counter based onAitken's principle is described and depicted. It permits simultaneous observations of the graticule by two persons or the observation of the graticule by one person and the synchroeous photographic recording of the droplets on 35 mm film strip or single plates. With one exposure, the droplets on 24 squares of the millimetre graticule can be recorded so that a repetition of the necessary operations required by other counters in order to obtain an average count becomes superfluous and the time taken for one experiment is reduced to three quarters of a minute. The limitation to five droplets per square mm recommended for all hitherto existing nuclei counters with eye observations is removed when the droplets and the graticule are photographed. By the use of a special sealing arrangement and by employment of vacuum taps which proved most satisfactory with the previous construction of a photo-electric nuclei counter, leakages are practically impossible. The glass windows of the receiver are interchangeable with plates of conducting glass which can be heated by the passage of an electric current. The construction ensures that the 1 cm distance above the graticule is always maintained, independent of the tightening of the sealing arrangement. The receiver is equipped with a stirrer operated from outside by a permanent magnet. Two easily detached pumps are provided; one for purifying the air in the receiver and for the dilatation, the other for sucking the sample of impure air into the receiver. The adiabatic cooling in the receiver can be produced e. g. by means of an expansion pump. The method of measuring is discussed. Examples of records are reproduced. Applications and the development of a fully automatic recording nuclei counter are indicated.

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Zusammenfassung Ein Kernzähler, derAitkens Prinzip benützt, wird beschrieben und abgebildet. Er gestattet die gleichzeitige Beobachtung des Zählglases durch zwei Personen oder die Beobachtung des Zählglases durch eine Person und die gleichzeitige photographische Registrierung der Tröpfchen auf Kino-Normalfilm (von 35 mm) oder Platten. Miteiner Aufnahme können die Tröpfchen auf 24 Quadraten des in Quadratmillimeter geteilten Zählglases festgehalten werden, so dass eine Wiederholung der erforderlichen Operationen, welche bei allen anderen Kernzählern vorgeschrieben sind, um Mittelwerte der Einselzählungen zu erhalten, überflüssig ist und die Dauereines vollständigen Experimentes auf dreiviertel Minuten reduziert wird. Die Beschränkung auf fünf Tröpfchen per Quadratmillimeter, welche für die meisten bisherigen Kernzähler bei Augenbeobachtungen empfohlen wird, wird aufgehoben, wenn die Tröpfchen und das Zählglas photographiert werden. Durch eine spezielle Dichtungseinrichtung und durch Verwendung von Vakuum-Hähnen, welche sich bei der Konstruktion eines photo-elektrischen Kernzählers so sehr bewährt haben, ist Undichtwerden des Rezipienten praktisch unmöglich. Die Spiegelglasfenster des Rezipienten können gegen solche aus leitendem Glas ausgetauscht werden, welche mittels eines durch sie geschickten elektrischen Stromes geheizt werden können. Die Konstruktion gewährleistet, dass der Abstand (1 cm) oberhalb des Zählglases stets erhalten bleibt, unabhängig vom Drucke, der auf die Dichtung ausgeübt wird. Der Rezipient ist mit einem Rührer ausgestattet, der von aussen durch einen permanenten Magneten betätigt wird. Es sind zwei Pumpen vorgesehen, die leicht abnomontiert werden können; die eine ist für die Reinigung der Luft im Rezipienten und für die Dilatation zur Herbeiführung des Tropfenfalles bestimmt, die andere dient zum Einsaugen der zu untersuchenden Luftprobe in den Rezipienten. Die adiabatische Abkühlung im Rezipienten kann z.B. mittels der Dilatationspumpe erzeugt werden. Die Messmethode wird beschrieben. Probe von photographischen Registrierungen der Tröpfchen auf dem Zählglase werden reproduziert. Einige Anwendungen und die Entwicklung eines voll-automatisch registrierenden Kernzählers wird angedeutet.

     

Long waves on the coast of the Cape Peninsula

Summary A study is made of long waves recorded on the west coast of the Cape Peninsula and in Table Bay harbour. Two types are found to exist. The shorter ones of period 30 seconds to 6 minutes are surf beats associated with the arrival of sea waves and swell at the shore. The longer ones of period 15 minutes upwards are an oscillation of the water mass overlying the continental shelf and appear to be generated by fluctuations of similar period in the atmosphere. A number of examples of both kinds of long wave activity are cited and the frequency spectra of some of these are presented and discussed. The problem of range action in harbours is a particularly interesting application of this long wave study.

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Lange Wellen an der Küste der Kap-Halbinsel, Süd-Afrika

Zusammenfassung Lange Wellen mit Amplituden von 30 Sekunden bis zu mehreren Stunden sind an exponierten Küsten in vielen Teilen der Erde weitverbreitet. Sie sind sowohl in der Witsands Bay an der Westküste der Kap-Halbinsel und im Table Bay Harbour, Kapstadt, wie in einer Reihe weiterer Häfen an der Küste Süd-Afrikas registriert worden. Eine Anzahl von Registrierungen, die in Witsands Bay gemacht wurde, wurde einer harmonischen Analyse unterworfen und die Spektren langer Wellen werden als Beispiel dargestellt. Die Spektren können im allgemeinen in drei Stufen unterteilt werden: 1 bis 2 Minuten, 2 bis 10 Minuten und 10 bis 180 Minuten Dauer. Die Wellenamplitude der zwei niedrigeren Periodenstufen werden mit denen der gleichzeitigen Oberflächenwellen verglichen, wobei eine eindeutige Beziehung zwischen ihnen festgestellt wurde. Es steht ziemlich fest, daß die langen Wellen Brandungswellen (surf beats) sind und daß sie als sekundärer Effekt der in Flachwassergebieten an der Küste ankommenden Wellengruppen anzusehen sind. Die Untersuchung der Schwingungen ähnlicher Perioden in Table Bay Harbour ergab, daß es sich hier ebenfalls um Brandungswellen handelt. Die bei verschiedenen Perioden auftretende Verstärkung wird hier durch einen Resonanzeffekt (resonance effect) der Eigenperioden der Schwingungen in den Hafenanlagen verändert.Das Verhalten der langen Wellen mit Perioden von mehr als 10 Minuten Dauer unterscheidet sich erheblich von dem der kürzeren Perioden, und Zeiten ausgesprochener Aktivität fallen mit Druckschwankungen ähnlicher Perioden in der Atmosphäre zusammen. Vier Beispiele von Tagen mit ausgesprochener Aktivität werden in dieser Arbeit untersucht. Die Spektren von langen Wellen sowohl wie die von Luftdruckwellen werden gezeigt und das Verhältnis zwischen Amplituden und den entsprechenden Frequenzen dargestellt. Die Perioden mit maximaler Verstärkung bilden eine Serie, die einer grundlegenden Periode von etwa 95 Minuten zusammen mit ihren Oberschwingungen (harmonics) entsprechen. Diese Tatsache wird mit Hilfe mathematischer Ausdrücke für Wellenbewegungen auf dem Kontinentalschelf zu erklären versucht. Ähnliche lange Wellen wurden in Table Bay Harbour registriert, wo viel größere Amplituden auftreten als an der offenen Küste, weil der Windstau infolge des begrenzten Raumes erheblich stärker ist. Da die Perioden der langen Wellen viel größer sind als die Eigenperioden der Wellen in den Hafenanlagen, tritt ein beinahe gleichzeitiges Steigen und Fallen des Wasserstandes im gesamten Hafengebiet auf und damit ein starker Gegenstrom am Hafenausgang.Die beiden Arten langer Wellen können gemeinsam oder getrennt von einander auftreten; sie sind jedoch völlig verschiedenen Ursprungs. Die Brandungswellen erreichen ihre größte Stärke während der Wintermonate, während die Schwingungen mit längerer Periode auf dem Schelf zu jeder Zeit atmosphärischer Druckschwankungen auftreten können.

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Ondes longues sur la côte de la presqu'île du Cap, Afrique du Sud

Résumé Dans l'article actuel on étudie les ondes longues enregistrées sur la côte de la presqu'île du Cap et à Table Bay Harbour. On a trouvé deux espèces d'ondes. Les ondes courtes, ayant une période de 30 secondes jusqu'à 6 minutes, sont des rouleaux de barre (surf beats) associés aux vagues de vent et à la houle arrivant sur la côte. Les ondes longues, ayant une période de 15 minutes et plus, sont dues à une oscillation de la masse d'eau au-dessus de la marge continentale; elles semblent être générées par des fluctuations de périodes analogues dans l'atmosphère. Plusieurs exemples des activités de ces deux types d'ondes longues sont décrits et les spectres des fréquences de plusieurs ondes longues sont représentés et discutés. Ce traité étendu sur des ondes longues se prête bien à être appliqué à l'étude particulièrement intéressante de l'action des seiches dans les ports.

     

Das Impulsaktinometer

Zusammenfassung Das Impulsaktinometer arbeitet mit Bolometermessbrücken, die nur die kurze Zeit mit Spannung belastet werden, die zur Feststellung des Ausschlages des Brückengalvanometers erforderlich ist. Da stets genügend Zeit zum Abkühlen gegeben ist, können Messbrücken in dieser Schaltung wesentlich höher belastet werden als gewöhnliche Bolometer. Bei der Anwendung dieses Prinzips auf die Messung der direkten Sonnenstrahlung entstehen Aktinometer, die mit unempfindlichen Galvanometern arbeiten. Ihre Abmessungen sind klein genug, dass das eigentliche Aktinometer und das Galvanometer zu einer Einheit zusammengefasst werden können. Hierdurch entstehen Instrumente, die leicht in der Herstellung und im Gewicht sind und aus überall in der Welt käuflichen Materialien angefertigt werden können, Sie haben sich bereits auf Expeditionen bewährt.Der beschriebene Apparat enthält vier Aktinometersysteme für verschiedene Spektralgebiete. Der Aufbau des Gerätes und seine Einzelheiten wie Bolometer, Diaphragmen, Einstellungsvorgänge, Galvanometer, Filter, Schaltung usw. werden besprochen und das Vorgehen bei der Messung behandelt. Es wird auch eine Theorie des Temperaturkoeffizienten gegeben und die Justierung beschrieben. Die Prüfung des Gerätes mit demLinke-Feussner-Aktinometer ergab eine mittlere Abweichung von ±1.3%, die auf Verschiedenheiten bei der Exposition beider Instrumente zurückgeführt werden kann.

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Summary The pulse-actinometer works with bolometers, i. e. with Wheatstone's bridge circuits. The principle of operation of this actinometer is based upon an overloading of those bolometers with a relatively high current. Obviously such a high current can only be connected for a brief period, which, however, has to be sufficiently long for reading the deflection of the galvanometer.This principle makes it possible to use relatively insensitive galvanometers of small size so that they may be built into the case surrounding the whole instrument. The actinometer uses ordinary radio components and its construction is extremely simple and should not present any difficulties. The instrument has successfully been used on various expeditions.The apparatus contains four different actinometer systems for different spectral ranges. The design of the instrument, its properties as bolometers, diaphragms, galvanometer, filters, circuit diagram, and its operation are treated. Furthermore a theory of the temperature coefficient is given and the final adjustement is described in detail. The calibration of the instrument with theLinke-Feussner Actinometer resulted in a deviation of ±1.3%, which can be explained by the differences in the operating procedures of both instruments.

     

Über die Verlängerung der Periode Seismischer Wellen

Zusammenfassung Seismische Wellen aller Art zeigen mit zunehmender Entfernung vom Quellpunkt eine Verlängerung ihrer Perioden. Zugleich findet eine Abnahme der Amplituden und ein Ausglätten der Bodenbewegung statt, die schliesslich, wie immer sie beschaffen gewesen sein mag, sinusartigen Charakter annimmt. Dieser Erscheinungskomplex wird durch die Theorie nicht wiedergegeben. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, wo der Grund für diese Nichtübereinstimmung zwischen Theorie und Erfahrung liegen könnte. Er könnte einerseits in der Art und Weise zu suchen sein, wie die Diffgn. der Elastizitätstheorie integriert werden (die Dichte wird als konstant vorausgesetzt), er könnte aber auch darin liegen, dass die Erde kein vollelastisches, sondern ein visko-elastisches Medium ist. In jedem der beiden Fälle müsste, wenn sie berücksichtigt werden, der fragliche Erscheinungskomplex durch die Theorie wiedergegeben werden. Wahrscheinlich aber hat man beide Umstände zusammen zu berücksichtigen.     

Problems of determination of the magnitude-frequency relation

Zusammenfassung Die Fehler in der Bestimmung der N(M)-Funktion werden diskutiert. Fragliche Ergebnisse können schon durch Vernachlässigung manchmal vorkommender nichtlinearer Verteilung der Punkte verursacht werden. Es wird gezeigt, dass auch bei linearer(log N, M) Verteilung verschiedene theoretische Voraussetzungen einzelner Berechnungsmethoden zu nicht vernachlässigbaren Unterschieden in den Ergebnissen führen können. Falls man die N(M)-Funktionen vergleichen will, müssen folgende Bedingungen erfüllt werden: Die Beobachtungsperiode, der Magnitudenbereich, die Klassifikationsgrösse und vor allem die Berechnungsmethode müssen identisch sein.

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Presented at the IASPEI conference, Madrid, Sept. 2, 1969.     

Über den Einfluss der vertikalen Trübungsschichtung auf den Energiegewinn der Atmosphäre durch die Kontinuum-Absorption

Zusammenfassung Streuungs- und Absorptionsprozesse in der Atmosphäre werden von verschiedenen Bestandteilen der Atmosphäre mit verschiedenen vertikalen Verteilungen verursacht. Deshalb sind die Werte für Streuung und Absorption aus den entsprechenden Extinktionskoeffizienten allein nicht zu bestimmen.-Es wird gezeigt, wie verschieden die Streuung und insbesondere die Absorption sein können für verschiedene vertikale Verteilungen des Dunstes und des Wasserdampfes. Weiter werden Werte des Energiegewinns durch die Kontinuum-Absorption mitgeteilt.

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Summary Usually scattering and absorption in the atmosphere are caused by several atmospheric components with different vertical distributions. Therefore the values of scattering and absorption cannot be determined from the corresponding extinction coefficients alone.-It is shown, how different scattering and specially absorption may be for different vertical distributions of haze and water vapour. Furthemove values of the energy gain by the continuum-absorption are given.

     

Elektrische Ladungen während Schneefegen im Hochgebirge

Zusammenfassung Mit Hilfe einer Telemetrie-Anlage an einer Gondel der zwischen 1 km und 3 km NN verkehrenden Zugspitz-Seilbahn werden Untersuchungen über die elektrischen Erscheinungen während Schneefegen an den Hängen des Wettersteingebirges und in seiner Umgebung ausgeführt. Es werden an der Gondel erfasst und im Tal fernregistriert: Trocken- und Feuchttemperatur, Luftdruck, Potentialgradient und Luftleitfähigkeiten. Neben den Registrierungen der Profile der oben genannten Grössen werden die luftelektrischen und meteorologischen Registrierungen an den Stationen Zugspitzgipfel (3000 m) und Garmisch-Partenkirchen (740 m) verwendet. Die wichtigsten Ergebnisse sind: Die durch Schneefegen erzeugten Ladungsmengen nehmen mit wachsender Windgeschwindigkeit zu. In geringen Entfernungen vom Ort der Schneeaufwirbelung, wo sich sowohl kleine als auch grössere, schnell sedimentierende Eispartikel in der bewegten Luft befinden, ist die erzeugte Raumladung fast ausnahmslos negativ. Positive Ladungen kommen nur kurzzeitig und in örtlich sehr eng begrenzten Gebieten vor. In grösserer Entfernung vom Ort der Schneeaufwirbelung, dort wo nur noch kleinste Eispartikel längere Zeit in der Luft schweben und dabei verdampfen, findet man ausnahmslos positive Raumladung. Diese Wolken positiver Raumladung können sich 10 und mehr km vom Aufwirbelungsort fortbewegen und über 10 und mehr Minuten erhalten bleiben. Diese Ladungsverhältnisse sind unabhängig von der Lufttemperatur, solange nicht an der Schneeoberfläche Schmelzprozesse auftreten. Im Bereich des Schneefegens sind die unmittelbare Schneeoberfläche und die in der Luft schwebenden und verdampfenden Partikel immer etwas kälter als die Luft. Die beim Zerblasen von festem Niederschlag auftretenden Ladungen sind immerhin so gross, dass sie im Entstehungsprozess der Gewitterladung eine Rolle spielen können. Die Polarität der Schneefegen-Ladungen steht im Einklang mit der Haupt-Polarität von Gewitterwolken.

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Summary Using a telemetry sounding system on board one cable car of the Zugspitze cableway, atmospheric electrical phenomena occurring during drifting snow along the slopes of the Wetterstein Moun tains are studied. Dry and wet thermistor temperature, air pressure, polar electrical conductivities and potential gradient are radioed to the basic institute in the valley as the cable car is moving. In the valley the saied magnitudes are plotted against the pressure at the cable car altitude byxy-recorders. The main results are: The space charge density depending on drifting snow processes increases with increasing wind velocity. In the near vicinity of the drifting snow processes, both small and coarse ice crystal fragments being suspended in the air, negative space charges are prevailing over insolated local positive space charges of only short duration. Far away from the drifting snow processes, only very small and evaporating ice crystal fragments being suspended in the air currents, positive space charges are observed without exception. Such clouds of positive charges may move away from their source over more than 10 kilometers. All of these space charge phenomena are independent of the air temperature as long as there are no melting processes on the snow surface. Without mentioning strong heat irradiation, the temperature of the immediate snow surface during drifting snow, as well as the temperature of suspended ice fragments, are lower than the air temperature. Electric charges caused by vehement impact and friction of ice and snow particles may be important enough as to contribute to the thunderstorm electrification. The polarities of the space charges found during drifting snow are in accordance with the main polarity of thunderclouds.

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Physikalisch-Bioklimatische Forschungsstelle Garmisch-Partenkirchen der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung.     

Lo strato base dell'atmosfera come determinante il clima delle Alpi

Zusammenfassung Die gewöhnlichen klimatologischen Betrachtungen insbesondere diejenigen mit Hilfe von Klimakarten beziehen sich auf das Makroklima der Erde. Als Extrem steht das Mikroklima in der üblichen Definition gegenüber. Die von beiden Betrachtungen behandelten Räume sind grössenordnungsmässig so verschieden, dass es zweckmässig ist, zwischen die genannten Klimabereiche noch das Mesoklima einzuschalten. Der Gültigkeitsbereich für die vorgenennten Begriffe wird für das Klima der Hochgebirge besprochen. Die Gebirgsatmosphäre wird als Gegenstand des Makroklimas anzusehen sein. Die Atmosphären der Berghänge und der Täler sind dagegen als Gegenstand des Mesoklimas anzusehen. 1) Die Schneedecke in den Hochgebirgen ist von besonderer Empfindlichkeit gegenüber der vertikalen Verteilung der Temperatur, daher ist die durchschnittliche Lage der Peplopause von entscheidender Bedeutung für die Andauer der Schneedecke in Hochgebirgen. 2) Die Peplopause ist entscheidend für die Vertikalgliederung der unteren Schichten der freien Atmosphäre, sie ist in ähnlicher Weise entscheidend für die Verteikalgliederung im Makroklima der Hochgebirge. Dies lässt sich durch die vertikale Verteilung der relativen Feuchtigkeit besonders deutlich zeigen. 3) Der Charakter der Grundschicht im Bereich der Gebirgsatmosphäre ist beispielsweise entscheidend für die Ausbildung der Gewitter in Hochgebirgen. 4) Die tiefsten Minimatemperaturen in Mitteleuropa wurden auf der Gestettneralm bei Lunz in Niederösterreich beobachtet. Neben den besonderen lokalen Verhältnissen war die Lage der Station oberhalb der Peplopause massgebend. 5) Der Temperaturgegensatz zwischen freier Atmosphäre und Berggipfeln ist verschieden für die Grundschicht einerseits und für die Peplopause und die darüberliegenden Schichten andrerseit. 6) Der Einfluss der Massenerhebungen auf die Gebirgsatmosphäre ist nach neueren Untersuchungen nicht mehr in einer thermischen Begünstigung zu sehen. Dass im Innern des Alpenmassivs Waldgrenze und alpine Schneegrenze höher liegen als in den Randzonen muss auf besondere Verhältnisse im Makroklima des Gebirges zurückgeführt werden und hier wird wiederum die durchschnittliche Lage der Peplopause von Einfluss sein.     

Kondensationskerne im Rahmen der Luftelektrizität

Zusammenfassung Die Rolle der Kondensationskerne im atmosphärischen Geschehen wird besonders deutlich, wenn man sich vorstellt, wie sich dieses Geschehen ohne Kondensationskerne abspielen würde: Es käme dann auf der ganzen Erde nur der globale Anteil der atmosphärisch-elektrischen Erscheinungen zur Geltung während die Bindungen zum Wettergeschehen fehlen würden. Somit hängt also der gestaltende Einfluß des Wetters auf die elektrischen Vorgänge ursächlich mit dem Vorhandensein von Suspensionen bezw. Kondensationskernen zusammen.Die atmosphärisch-elektrischen Ereignisse sind zu verstehen aus dem Zusammenwirken von Generatoren und veränderlichen Schaltelementen. In beiden Gruppen spielen die Kondensationskerne eine entscheidende Rolle, wie im einzelnen gezeigt wird:Die bekannten Zusammenhänge zwischen dem luftelektrischen Potentialgefälle und der atmosphärischen Leitfähigkeit einerseits und meteorologischen Elementen (Luftkörper, Turbulenz, Austausch, Inversionen u.a.) andererseits sind aus den Wiedervereinigungsbeziehungen zwischen Kleinionen und Suspensionen zu verstehen. Sie gehören in die Gruppe der veränderlichen Schaltelemente.An einem in den letzten Jahren beobachteten Effekt (Anstieg von Potentialgefälle und Vertikalstrom nach Sonnenaufgang), der seinem jahreszeitlich verschiedenen und von Ort zu Ort wechselnden Verhalten entsprechend als Austauschwirkung zu deuten ist («Austausch-Generator»), wird nach umfangreichen Untersuchungen an einigen Stationen der Schweizer Alpen die Mitwirkung der Kondensationskerne demonstriert. Diese scheint darin zu bestehen, daß Raumladungsbildungen in der Atmosphäre je nach dem Vorhandensein von Kondensationskernen in stärkerem oder geringerem Maße gewissermaßen zeitlich fixiert werden, sodaß der zur Generatorwirkung notwendige Transport dieser Ladungen durch Kräfte nicht-elektrischer Natur quantitativ durch die Kernzahl beeinflußt wird.

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Summary The role of the condensation nuclei in the atmospheric electrical processes becomes especially evident if it is imagined how this process would take place without condensation nuclei: On the entire earth only the global atmospheric electrical phenomena would become effective, while the relations to the weather processes would not exist. Thus, the influence of the weather on the electric processes is causally related with the existence of suspensions, resp. condensation nuclei.The atmospheric electrical processes are to be interpreted from the co-operation of generators and variabile circuit elements. In both groups the condensation nuclei play an important part as is shown here in detail:The known relations between the atmospheric electrical potential gradient and the atmospheric conductivity on one hand and meteorological elements [air masses, turbulence, exchange (Austausch), inversions, etc.] on the other hand must be understood by the recombination relations between small ions and suspensions. They belong to the group of variable circuit elements.As an effect observed in recent years (increase of the potential gradientand the air-earth-current after sunrise) which, corresponding to its behaviour varying at the different seasons and from place to place, must be interpreted as exchange (Austausch) effect («Austausch-Generator»), the co-operation of condensation nuclei is demonstrated on the basis of comprehensive investigations at some stations of the Swiss Alps. This seems to exist in the fact that space charge formations in the atmosphere may be transfered into a more stable, longer lasting state by the interaction of the condensation nuclei to a greater or smaller extent so that the transport of these charges by nonelectric forces necessary for the generator effect is quantitatively influenced by the number of nuclei.

     

Ein räumlichesn-Schichtenproblem der Refraktionsseismik

Zusammenfassung Es wird vorausgesetzt, die Erdoberfläche sei eben und der Untergrund bestehe aus homogenen, isotropen Schichten, die durch Ebenen voneinander getrennt sind. Da diese Ebenen beliebige Lage haben, handelt es sich um ein räumlichesn-Schichten-Problem. Es wird gezeigt, wie die Frontgeschwindigkeiten und die Unstetigkeitsflächen mit Hilfe der seismischen Refraktionsmethode bestimmt werden können.

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Summary It is assumed that the subsoil is bounded by a plane surface and that plane interfaces of arbitrary position subdivide the subsoil into homogeneous isotropic solid layers. (Three dimensionaln-layer problem.) A method is presented to compute the front velocities and the positions of the interfaces in the subsoil on the basis of suitable seismic refraction measurements.

     

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.

     

A multi-compartment mixing-type cloud chamber for simultaneous determination of ice-nucleus concentration at various temperatures

Summary A cloud chamber for investigating the ice-forming properties of natural and artificial aerosols consisting of three adjacent compartments is described. Each compartment is a mixing-type cloud chamber, each held at a different preselected temperature. The sample to be examined is introduced simultaneously into all compartments and the crystals which form in the compartments, are recorded in a sugar solution. The temperature distribution in the compartments and the composition of the sugar solution are detailed. The connection between the temperature of the sugar solution for melting and growing of ice crystals and for self-crystalisation of the sugar solution and the concentration of the sugar solution is discussed. The measuring procedure is outlined and examples of counts of freezing nuclei in Dublin air are given.

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Zusammenfassung Es wird eine Wolkenkammer zur Untersuchung der eisbildenden Eigenschaften natürlicher und künstlicher Aerosole beschrieben, welche aus drei angrenzenden Abteilen besteht. Jeder Abteil ist eine Mischwolkenkammer, welche auf einer vorher gewählten Temperatur gehalten wird. Die zu untersuchende Aerosolprobe wird gleichzeitig in alle Abteile, von denen jeder eineandere Temperatur hat, eingebracht und die sich bildenden Kristalle werden in einer Zuckerlösung registriert. Die Temperaturverteilung in den Abteilen und die Zusammensetzung der Zuckerlösung werden detailliert. Die Beziehung zwischen der Temperatur der Zuckerlösung für das Schmelzen und Wachsen der Eiskristalle und für die spontane Kristallisation der Zuckerlösung und der Konzentration der Zuckerlösung wird erörtert. Der Messvorgang wird skizziert und einige Resultate von Gefrierkernzählungen in Dublin werden mitgeteilt.

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The research reported in this article has been supported and sponsored by the U.S. Department of Army, through its European Research Office under Contracts DA-91-591-EUC-1282 & 1657.     

A symmetrical aspiration capacitor for the simultaneous recording of atmospheric ions of both polarities

Summary With the ordinary aspiration-capacitor, ions of only one polarity can be detected, and for the simultaneous measurement of ions of both polarities, two such counters are necessary. For the investigation of the transient phenomena in an aspiration-capacitor, a symmetrical plate capacitor has been constructed. When each of the plates is connected to a separate electrometer, ions of one polarity can be recorded by one of the electrometers connected to one of the plates and ions of the other polarity by the electrometer connected to the other plate. The advantage of the symmetrical aspiration-capacitor described is that ions of both polarities contained in the same air volume can be simultaneously recorded.

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Zusammenfassung Mit den üblichen Aspirationskondensatoren können nur Ionen des einen Vorzeichens gemessen werden, und wenn man beide Polaritäten gleichzeitig erfassen will, sind zwei solcher Kondensatoren nötig. Zur Untersuchung der Einschaltvorgänge in einem Aspirationskondensator wurde ein symmetrischer Plattenkondensator entworfen. Wird jede der beiden Platten mit einem Elektrometer verbunden, so können die Ionen des einen Vorzeichens mit einem der Elektrometer, die mit der einen Platte verbunden sind, gemessen werden, während die Ionen des anderen Vorzeichens mit dem mit der anderen Platte verbundenen Elektrometer gemessen werden. Der Vorzug des symmetrischen Aspirationskondensators ist, dass Ionen beider Vorzeichen in dem gleichen Luftraum gleichzeitig gemessen werden können.

     

Die Anwendung von Heissleitern für Temperatur- und Bodenfeuchtemessungen

Zusammenfassung Das Prinzip einer thermischen, indirekten Methode zur kontinuierlichen Messung der Bodenfeuchtigkeit wird angegeben, bei der von der Erwärmung eines stromdurchflossenen NTC-Widerstandes im Innern eines kleinen zylindrischen Saugkörpers auf die Bodenfeuchtigkeit geschlossen wird. Eine Kompensationsschaltung wird beschrieben, mit der auf einfache Weise die unterschiedliche Erwärmung des im Feuchtigkeitsgleichgewicht mit dem umgebenden Boden stehenden Meßkörpers und des wasserdicht eingehüllten Vergleichskörpers gemessen werden kann. Die Ergebnisse einiger Messungen mit verschieden gebauten Meßkörpern, sowie einer Eichung in sandigem Lehmboden werden dargestellt und erläutert.

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Summary The principle of an indirect thermal method for a continuous measurement of the soil moisture is described. A thermistor imbeded in a small, cylindrical suction-block of porous material is heated by an electrical current. It is possible to determine the soil moisture by increase in temperature. Further a compensationmethod with a dry and a wet suction-block is described, which allows an exact measurement of the soil moisture. Some results obtained with different suction blocks and measurements in sandy loam are reported.

     

A relation between the vectors of stress,wind, and current at water surfaces and between the shearing stress and velocities at solid boundaries

Summary The condition of a continuous transfer of mechanical energy from air to water may be satisfied not only by the equality of wind and current vectors at the surface but also by a difference of both vectors being perpendicular to the direction of the surface stress. It gives a simple explanation for the possible gliding of the air on water surfaces which gets evident by observed deflections between wind and surface currents not only in rivers and near the shore but also in the ocean.The work of the mean wind stress at the water surface may be transformed to turbulence and wave energy of the water and to eddy energy of the air. Near solid boundaries the work of the average shearing stress must be transformed into eddy energy flowing from the boundary into the fluid. In this way its turbulence may be maintained even in the presence of a very stable stratification.

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Eine Beziehung zwischen Wind-, Strom- und Spannungsvektor an der Wasseroberfläche und zwischen Schubspannung und Geschwindigkeit an festen Begrenzungen

Zusammenfassung Aus zweidimensionalen Grenzschichtbetrachtungen folgert man, da\ die Geschwindigkeitsvektoren von Luft und Wasser an dessen Oberfläche keine Differenz aufweisen. Doch die naheliegende Forderung nach Kontinuität des übergangs mechanischer Energie durch die Wasseroberfläche hat mit Rücksicht auf die dynamische und die kinematische Grenzflächenbedingung zur Folge, da\ in jedem Augenblick und somit auch im zeitlichen oder flächenhaften Mittel an dieser wie an jeder Grenzfläche das skalare Produkt zwischen dem Differenzvektor der Oberflächengeschwindigkeiten von Luft und Wasser und dem Schubspannungsvektor verschwindet. Diese Bedingung ist auf dem Wasser nicht nur dadurch erfüllbar, da\ die augenblickliche Differenz der Geschwindigkeitsvektoren ständig verschwindet, sondern ebenfalls dadurch, da\ ihre Tangentialkomponente senkrecht auf dem Schubspannungsvektor an der augenblicklichen Grenzfläche steht. Die Summe der Arbeitsleistungen der Normalspannungen oberhalb und unterhalb der Grenzfläche ist automatisch Null wegen der kinematischen Grenzflächenbedingung und daher in diesem Zusammenhang ohne Belang.Auch wenn die mittleren Richtungen von Strom, Wind und Schubspannung gleich sind, ist bei turbulenter Bewegung an der Grenzfläche die Kontinuität des Energieübergangs nur gewährleistet, wenn die Oberfläche unregelmä\ig (der Turbulenz entsprechend) deformiert ist, wobei eine Differenz in den Beträgen von mittlerem Strom und Wind möglich und ebenso physikalisch erklärbar wird wie die beobachteten — auf Flüssen und im Küstengebiet zwangsläufigen — Unterschiede ihrer mittleren Richtungen.Im Falle verschiedener Richtungen von Wind und Strom gibt es die Möglichkeit, da\ die mittleren Vektoren von Wind und Schubspannung annähernd gleichgerichtet sind, nur, wenn ein erheblicher Teil der Arbeitsleistung der mittleren Schubspannung an der Wasseroberfläche in Turbulenz- und Wellenenergie übergeführt wird. Sind die mittleren Vektoren von Wind und Strom senkrecht zueinander und im Betrage gleich, weichen beide von der Schubspannung um 45⁰ ab (was mit der Ekmanschen Theorie nichts zu tun hat). Es besteht bei Verschiedenheit der mittleren Richtungen von Strömung und Wind nicht die Möglichkeit, da\ Schubspannungs- und Windvektor gleichgerichtet sind und au\erdem die Arbeitsleistung des mittleren Windfeldes vollständig dem mittleren Stromfeld zugeführt und nicht teilweise in Turbulenzenergie verwandelt wird.Eine Bestimmung des Windschubs auf Grund der Prandtlschen Konzeption aus Beobachtungen vertikaler Windverteilungen nahe der Wasseroberfläche ist nicht mehr in Erwägung zu ziehen, weil dabei u. a. die Richtungen von Wind- und Schubspannungsvektor als gleich vorausgesetzt werden. Die mögliche Differenz der Richtungen von Wind und Schubspannung wäre auch in numerischen Berechnungen z. B. von Sturmfluten zu berücksichtigen, insbesondere, wenn der Oberflächenstrom infolge Küstennähe und Gezeitenstroms beträchtliche Richtungsabweichungen vom Wind aufweist.Nicht nur die mögliche Arbeitsleistung des turbulenten Zusatzfeldes durch seine Tangential-(und Normal-) Spannungen kann zur Erzeugung und Entwicklung von Windwellen beitragen. Auch eine direkte Arbeitsleistung des ausgeglichenen Windfeldes wirkt schon bei schwachem Wind in derselben Weise; sie ist zur Erzeugung von Driftströmen sogar notwendig, da das turbulente Zusatzfeld des Windes durch seine Arbeitsleistung nur die Turbulenz- und Wellenenergie des Wassers, aber nicht die Bewegungsenergie seines mittleren Stromfeldes zu vergrö\ern vermag. Demgegenüber kann mit Hilfe der Fluktuationen an der Wasseroberfläche die (wie nahe festen Begrenzungen) mit einem Gleiten verbundene Arbeitsleistung des ausgeglichenen Windfeldes verwandelt werden in Turbulenzenergie. In der Randschicht von festen Begrenzungen mu\ dies vollständig geschehen, da an ihnen keine Arbeit geleistet werden kann. Das führt zu einem Strom von Turbulenzenergie von der Begrenzung in das Stromfeld hinein, wodurch auch bei sehr stabiler und Turbulenz dämpfender Schichtung eine Erhaltung des turbulenten Zusatzfeldes und ein Abbau der Stabilität in Grenzflächennähe gefördert wird.Die entwickelten Vorstellungen widersprechen teilweise den vorherrschenden, welche den vektoriellen Charakter des Geschwindigkeitsfeldes ungenügend berücksichtigen oder zu weitgehender Analogie zu bewährten Modellen von laminaren Strömungen ihre Entstehung verdanken. Man mag in der Strömungslehre mit diesen Unvollkommenheiten auskommen; dennoch lä\t sich nicht leugnen, da\ sie keine Erklärung bekanntester Beobachtungstatsachen der Meteoro-Hydrographie wie z. B. die Richtungsabweichung zwischen Strom und Wind an der Wasseroberfläche gestatten. Au\erdem erklären sie nicht die Entwicklung von Fluktuationen an der Oberfläche als Erfordernis für einen kontinuierlichen übergang von Bewegungsenergie bei Verschiedenheit der mittleren Vektoren von Strom und Wind. Es erscheint daher unumgänglich, die bisherige Konzeption in geophysikalisch nutzbringender Weise zu erweitern, was hier versucht wurde.

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Une relation entre le vecteur de la tension, le vecteur du vent et le vecteur du courant à la surface de l'eau d'une part et entre le frottement tangentiel et la vitesse auprès de limites solides, d'autre part

Résumé La supposition d'un transfert de l'énergie mécanique de l'atmosphère à la surface de l'eau peut Être satisfaite non seulement par l'égalité des vecteurs du vent et du courant mais encore par la différence des deux vecteurs qui s'élève perpendiculairement au sens de la tension superficielle. Les observations suivant lesquelles le courant du vent dévie du courant de l'eau, ce qui se manifeste non seulement au-dessus des rivières ou au voisinage de la cÔte mais aussi audessus de 1'océan, expliquent d'une manière simple 1'existence possible du mouvement glissant de l'air au-dessus de la surface de l'eau.La puissance du frottement tangentiel moyen dû au vent à la surface de l'eau peut se transformer en mouvement turbulent et en énergie des vagues ou en énergie tourbillonnaire de l'air. Au voisinage des limites solides, le frottement tangentiel moyen doit se transformer en énergie tourbillonnaire qui, partant de la limite solide, se propage vers la fluide. De cette manière 1'état turbulent peut se maintenir mÊme en présence d'une stratification stable.

     

Direkte Verfahren zur Auswertung von Schweremessungen bei zweidimensionaler Massenverteilung

Zusammenfassung Die direkten Verfahren zur Bestimmung der Störmassen aus Schweremessungen gliedern sich in zwei Gruppen. Bei den Verfahren der einen Gruppe wird die Dichteverteilung im Erduntergrund als Unbekannte betrachtet. In diesem Fall erhält man eine lineare Integralgleichung für die Dichte. Die meisten bekannten Verfahren behandeln einen Spezialfall dieser Integralgleichung in dem die Masse auf einer Ebene konzentriert gedacht wird. In der vorliegenden Arbeit (§ 3.1) wird diese Einschränkung gelockert und Verfahren angegeben, die auch auf Schwereanomalien angewendet werden können, die über in der vertikalen Richtung gestreckten Massen gemessen sind. Darüber hinaus kann auch die Zunahme oder Abnahme der Dichte mit der Tiefe berücksichtigt werden.Bei der anderen Gruppe der direkten Verfahren wird die Dichte des Störkörpers als bekannt vorausgesetzt und seine Begrenzung aus der Schwereanomalie errechnet. Zu diesen Verfahren werden in § 3.2 einige neue Möglichkeiten aufgezeigt.Die Frage nach der Vieldeutigkeit der Lösungen wird im § 4 angeschnitten. Es zeigt sich, dass die Vieldeutigkeit der Lösung durch einen Eindeutigkeitssatz erheblich eingeschränkt wird.Im § 5 werden einige Beispiele zu den im § 3 angegebenen Lösungsmethoden durchgerechnet.

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Summary The direct methods of determination of subterranean masses which cause gravity anomalies can be divided into two groups. In the methods of one of the groups the unknown quantity is the underground density distribution. In this case the problem leads to a linear integral equation. Most of the known methods are restricted to a special case of the integral equation in which the unknown density is assumed to be concentrated on a horizontal plane. The methods shown in this paper (§ 3.1) do not need this assumption, so that they can be applied to cases in which the largest dimension of the subterranean mass is the vertical one. Moreover an increase or decrease of the density with depth can be taken into account.In the methods of the other group the density of the subterranean mass is assumed to be known. In this case the boundary of the mass is estimated from the gravity anomaly. In § 3.2 some new possibilities for estimating the mass are dealt with.In § 4 the question of the uniqueness of the solution is discussed. The investigation leads to an uniqueness theorem which minimizes the number of possible solutions.In § 5 some examples for the applications of the methods of § 3 are given.

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Auszug aus einer von der Bergakademie Clausthal angenommenen Dissertation. Referent Prof. Dr.K. Jung, Koreferent Prof. Dr.H. König.     

The Rhine graben rift system-plate tectonics and transform faulting

The Rhinegraben is the central segment of a rift system which traverses Western Europe from the North Sea to the Mediterranean. Rifting, which had started in the Middle Eocene, was preceded by early-Teriary nephelinitic eruptions. The center of maximum subsidence shifted along the graben axis from south to north during geologic times. The maximum thickness of sedimentary fill is observed in the northern part of the Rhinegraben to be as much as 3350 m. Most of the internal and external faults are normal faults. By theoretically returning the dip-slip movements and tilted block tectonics back to their original positions a lateral gap can be calculated in the amount of 4.8 km. The graben shoulders began to rise along the marginal fault scarps as outward tilted blocks contemporaneously when fault trough subsidence set in. The graben sinking and shoulder uplift are still in progress. Rates of annual vertical movements up to 0.7 mm, as well as seismic activity, are observed. Below both graben and shoulders a cushion-shaped body has been ascertained, intercalated between crust and mantle, with P-velocities of 7.6–7.7 km s^–1. This body is interpreted to be of mantle-derived material; its crest follows the graben axis and ascends up to 24 km beneath the graben floor. It is thought that rifting, like graben subsidence and shoulder elevation, is controlled by the formation and growth of this laccolithic body. Tensional tectonics and sideward plate movements are reduced to gravity slide of the torn and upwarped crustal plates or sub-plates, decoupled from the substratum by heat transfer and consequential partial melting along the cushion surface. The lateral offsets at the transitions from the Rhinegraben to its continual segments are intersected by transversal zones of enhanced seismicity and volcanic action. The observed fault patterns are interpreted as crustal traces of subcrustal transform faulting. Rhine graben tectonism is discussed as to its local interference and temporal interaction with Alpine orogenesis, just as in its causal and spatial connection to the world rift system as a whole, Several arguments pertaining to the understanding of the driving mechanisms are discussed and a new model of rift tectonics is indicated.

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Zusammenfassung Der Rheingraben ist der mittlere Abschnitt eines'Grabengürtels, welcher Westeuropa von der Nordsee bis zum Mittelmeer durchzieht. Frühtertiäre, nephelinitische Eruptionen kündigten das Grabengeschehen an; die ersten Senkungen vollzogen sich im Mitteleozän. Der Senkungsschwerpunkt hat sich allmählich vom südlichen zum nördlichen Grabenede verlagert. Die maximale Füllmächtigkeit mit 3350 m wurde im nördlichen Abschnitt beobachtet. Die Mehrzahl der inneren und äußeren Grabenverwerfungen sind Abschiebungen. Macht man die Grabentektonik konstruktiv rückgängig, ergibt sich ein Zerrungsbetrag von 4,8 km senkrecht zur Grabenachse. Die Aufstemmung der Grabenschultern als nach außen gekippte Pultschollen hat gleichzeitig mit der Grabensenkung eingesetzt. Grabensenkung und Schulterhebung dauern bis in die Gegenwart an. Jährliche, vertikale Bewegungsraten bis zu 0,7 mm wie auch seismische Aktivität bestätigen dies. Graben und Schultern werden von einem kissenförmigen Körper mit P-Geschwindigkeiten zwischen 7,6–7,7 km s^–1 unterlagert, der sich zwischen Kruste und Mantel einschiebt. Er scheint aus aufgestiegener Mantelmaterie zu bestehen. Der Graben fogt der Kammlinie dieses subkrustalen Körpers, dessen Scheitel 24 km Tiefe erreicht. Krustale Zerreißung, Grabensenkung und Schulterhebung werden auf die Bildung und das Wachstum dieses lakkolithischen Körpers zurückgeführt. Zerrungstektonik und seitliches Ausweichen der rahmenden Krustenblöcke werden einer Schweregleitung der aufgebogenen Krustenplatten zugeschrieben, wobei Aufschmelzungsvorgänge für eine mechanische Entkuppelung an der Krustenbasis sorgten. Der seitliche Versatz der Grabenachsen beim Übergang zu den Anschlußsegmenten vollzieht sich längs seismisch aktiver Querzonen mit neogenem Vulkanismus. Das Strukturgitter dieser Querzonen läßt sich auf subkrustale transform faults zurückführen. Die Tektogenese des Rheingrabens betraf in Wechselwirking die gleichen Krustenplatten wie die benachbarte alpine Orogenese. Ferner wird der Zusammenhang mit dem World Rift System diskutiert. Die erkennbaren Symptome bezüglich des Antriebsmechanismus werden ausgewertet, und sein neues Modell der Rift-Tektonik wird konzipiert.

     

Strain release in relation to focal depth

Summary The world-wide strain release in relation to focal depth has been calculated for all shocks with magnitude 7 and over for the interval 1918–1952. The strain exhibits a strong maximum in the uppermost 75 km of the earth; it decreases exponentially with depth between 75 and 400 km, with an unimportant minimum corresponding to the asthenosphere low-velocity layer and another minimum at 275 km; after a pronounced minimum between 400 and 475 km it increases again approximately exponentially between 475 and 650 km, after which it drops rapidly to zero. The shape of the strain-depth curve is interpreted in terms of the physical conditions and the intensity of strain accumulation. In particular, the increase between 475 and 650 km is ascribed to a combined effect of temperature and pressure variation with depth with related phase changes and possible changes in composition. The depth curve for the number of shocks is nearly parallel to the strain-depth curve, and the average strain per earthquake shows only an insignificant decrease with depth.

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Zusammenfassung Es wird die Tiefenabhängigkeit der Deformationsauslösung in allen Erdbeben mit Magnitude 7 und darüber, im Zeitraum 1918–1952 untersucht. Die Deformationsauslösung hat ein ausgesprochenes Maximum in den obersten 75 km. Sie nimmt im Tiefenbereich zwischen 75 und 400 km exponential mit der Tiefe ab, wobei sich ein Minimum, das der Schicht mit niedriger Wellengeschwindigkeit entspricht, schwach andeutet, und ein zweites Minimum bei 275 km liegt. Nach einem ausgeprägten Minimum zwischen 400 und 475 km Tiefe, steigt die Deformationsauslösung erneut, etwa exponential, im Tiefenbereich zwischen 475 und 650 km an, und nimmt danach schnell ab. Der Verlauf der Deformationsauslösung in Abhängigkeit von der Tiefe wird an Hand der physikalischen Verhältnisse im Erdkörper, sowie der Intensität der Deformationsaufspeicherung gedeutet. Insbesondere wird der Anstieg zwischen 475 und 650 km einer Änderung der Temperatur und des Druckes mit der Tiefe, bei Phasensprung und möglicher Änderung in der Zusammensetzung des Materials zugeschrieben. Die Tiefenabhängigkeit der Anzahl der Beben und der Deformationsauslösung verlaufen annähernd parallel; die mittlere Deformationsauslösung pro Erdbeben zeigt lediglich eine unbedeutende Abnahme mit der Tiefe.

     

Scilla e Cariddi e le correnti di marea nello Stretto di Messina

Riassunto L'A. sottopone ad una dettagliata analisi idrodinamica i fenomeni relativi alle maree ed alle correnti di marea dello Stretto di Messina, appoggiandosi sui dati mareografici dei due mari adiacenti nonchè sulle misure ed osservazioni di F. Vercelli e G. Mazzarelli. I risultati mostrano come il fenomeno delle maree nello Stretto di Messina consista nell'accoppiamento delle maree proprie delle masse d'acque dello Stretto con gli impulsi che le stesse masse ricevono dai due mari Jonio e Tirreno. In tale processo i fenomeni d'attrito (attrito esterno e turbolenza) rivelano un'importanza fondamentale. La sovrapposizione di una corrente generale più forte con la corrente di marea dà luogo nell'imbocco Nord dello Stretto a quelle convergenze di corrente alle quali si connettono i «tagli» e le «scale di mare», nonchè i vortici di Capo Peloro (Cariddi), Scilla e San Raineri. Seguono considerazioni sulla possibilità di alterazioni morfologiche dello Stretto di Messina da epoche preistoriche con abbassamento del fondo o con allargamento delle sponde in guisa da spiegare l'indebolimento dei medesimi fenomeni.

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Zusammenfassung Die Gezeiten und Gezeitenströmungen in der Strasse von Messina, an die sich die bekannten Schilderungen der alten Sagen der Scylla und Charybdis knüpfen, werden hier einer eingehenden hydrodynamischen Analyse unterzogen. Die Grundlagen für diese bilden einerseits die bekannten Grundwerte der vertikalen Gezeit in den angrenzenden Meeren im Norden und Süden der Strasse, andererseits die neueren Messungen der Gezeitenströme im engsten Querschnitt der Strasse durch Prof. Vercelli und die Beobachtungen von Prof. G. Mazzarelli. Die Ergebnisse dieser Analyse zeigen, dass das Phänomen der Gezeiten in der Meeresstrasse nichts anderes ist, als die Mitschwingungsgezeiten der Wassermassen der Strasse mit den Impulsen, die sie vom Jonischen und Thyrrhenischen Meer her empfagen. Dabei spielen die Reibungseinflüsse (äussere Reibung und Turbulenz) im engsten Teil der Strasse für die Intensität und Phase der Ströme eine ausschlaggebende Rolle. Die Superposition einer stärkeren allgemeinen Strömung und des Gezeitenstromes gibt am Nordausgang der Meeresstrasse an der Meeresoberfläche zweimal in jeder Mondperiode jene Stromkonvergenzen, an die die bekannten Sprungwellen (tagli o scale di mare) gebunden sind. Mit ihnen in Zusammenhang stehen such die Wirbel vor Cap Peloro (Charybdis), vor Scilla und vor San Raineri. Dieser Zusammenhang wird in der Arbeit näher erörtert, sowie Betrachtungen darüber angestellt, ob nicht möglicherweise morphologische Aenderungen in der Strasse von Messina seit vorhistorischer Zeit durch Vertiefung und vielleicht auch Verbreiterung der Meeresstrasse eine Schwächung der Phänomens bewirkt haben könnten. So könnte man verstehen, dass «Scylla und Charybdis» das sind die von Homer so eindrucksvoll geschilderten Gefahren für die Schiffahrt allmählich verloren gegangen sind.

     

On a method for estimating the shape of a gravitationally and magnetically disturbing body

Summary The demagnetisation depends on the shape of the magnetised body. Here we investigate the possibility of calculating the shape of the magnetised body by means of the demagnetisation. It can be done if the gravity field and the induced magnetic field of a body with constant susceptibility and density are known. As the method is approximative it is not restricted just to bodies with a 2nd degree surface, but can be applied to all bodies, for which the demagnetisation can be regarded as constantly dependent on the direction. This means, with certain approximation, all bodies that are homogeneously magnetised, but not in the direction of the magnetising field due to demagnetisation.

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Zusammenfassung Die Demagnetisierung hängt von der Gestalt des magnetisierten Körpers ab. Hier soll untersucht werden, inwieweit es möglich ist, aus der Demagnetisierung Rückschlüsse über die Gestalt des magnetisierten Körpers zu ziehen. Dazu besteht die Möglichkeit, wenn das Gravitationsfeld und das induzierte Magnetfeld eines Körpers mit konstanter Dichte und Suszeptibilität gegeben sind. Da die Methode approximativ ist, ist sie nicht auf Körper mit Oberfläche 2ten Grades beschränkt, sondern sie kann in allen Fällen angewandt werden, in denen die Demagnetisierung als konstant richtungsabhängig angesehen werden kann. Dies bedeutet mit einer gewissen Approximation alle Körper, die homogen magnetisiert sind, aber infolge der Entmagnetiseerung nicht in der Richtung des magnetisierenden Feldes.

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