Clear sky ultraviolet-B radiation in the English Midlands: A comparison of measured and modelled values

Summary Spectral measurements were made of solar ultraviolet-B (UVB) irradiance at Sutton Bonington (52° 50N, 1° 15W) under cloudless skies using a Licor LI 1800 scanning spectroradiometer. The finite bandpass of the instrument and the steep shape of the UVB spectra caused overestimation of irradiance at short wavelengths. Spectra were corrected mathematically for these effects.The corrected spectra were compared to estimates of global UVB irradiance as a function of zenith angle and amount of ozone. Comparisons were made at 300 nm, 310 nm and 320 nm. Estimates were significantly greater (p = 0.05) than the measurements except at 320 nm where differences were not significant. The differences may have been the result of overestimation of UVB at short wavelengths, since some of the assumptions on which the estimates were based may not be valid for Sutton Bonington conditions.

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Zusammenfassung Unter wolkenlosem Himmel wurden in Sutton Bonington (52° 50N, 1° 15W) mittels eines Licor LI 1800 Spektroradiometer-Scanners Spektralmessungen von Ultraviolett-B (UVB)-Strahlung durchgeführt. Die endliche Bandbreite des Instruments und der steile Anstieg der UVB-Spektren führten zu einer Überschätzung der Strahlung im kurzwelligen Bereich. Die Spektren wurden in dieser Hinsicht mathematisch korrigiert.Die korrigierten Spektren wurden mit den Schätzwerten der globalen UVB-Strahlung — als Funktion von Zenithwinkel und Ozonmenge — bei 300nm, 310nm und 320nm verglichen. Hiebei erwiesen sich die Schätzwerte wesentlich höher (p = 0,05) als die Meßwerte, nur bei 320nm waren die Unterschiede nicht signifikant. Die Unterschiede könnten aus der Überschätzung von UVB im kurzwelligen Bereich resultieren, da einige der Schätzungsvoraussetzungen auf die Bedingungen in Sutton Bonington nicht zutreffen dürften.

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On leave from Department of Agronomy and Soils, Washington State University, Pullman, WA, U.S.A.

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With 4 Figures     

Equatorial westerlies over the Eastern hemisphere

Summary On the basis of extensive data of observations obtained by 272 aerological stations of the tropical zone and of radiosonde observations made in 16 Soviet oceanic expeditions the peculiarities of the equatorial westerlies in the Eastern hemisphere and their relationships with the entire mechanism of tropical circulation have been investigated. New data have been obtained on the structure, meridional extension, vertical distribution and velocity of the equatorial westerlies over Africa, the Indian ocean and the western part of the Pacific ocean. The relationship of equatorial westerlies with easterlies of the upper troposphere and with westerlies of middle latitudes is shown. In this context some features of monsoon circulation over the Guinea gulf, South-Eastern Asia and Northern Australia are discussed.Regularities of the annual migration of equatorial westerlies have been followed, the yearround existence of persistent westerlies in the lower troposphere near the equator being revealed. In order to look into the genesis and mechanism of existence of equatorial westerlies, the peculiarities of the many years distribution of cloudiness in the intertropical convergence zone (ITCZ) are considered using weather-satellite pictures presented in the US-catalogues. The features of zonal circulation in tropics are compared with the field of cloudiness of the ITCZ.

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Die äquatorialen Westwinde über der östlichen Hemisphäre

Zusammenfassung Auf Grund von umfangreichen Beobachtungsdaten von 272 Stationen in der Tropenzone und von Radiosondenbeobachtungen auf 16 sowjetischen ozeanischen Expeditionen sind die Eigenheiten der äquatorialen Westwindzone in der östlichen Hemisphäre und ihre Beziehungen zum ganzen Mechanismus der tropischen Zirkulation untersucht worden. Es sind neue Angaben über die Struktur, die meridionale Erstreckung, die vertikale Verteilung und die Geschwindigkeit der äquatorialen Westwinde über Afrika, über dem Indischen Ozean und über dem westlichen Teil des Pazifischen Ozeans gewonnen worden. Es wird die Beziehung der äquatorialen Westwinde zu den östlichen Winden der oberen Troposphäre und zu den Westwinden der mittleren Breiten gezeigt.In diesem Zusammenhang werden einige charakteristische Merkmale der Monsunzirkulation über dem Golf von Guinea, über Südost-Asien und über dem nördlichen Australien besprochen. Regelmäßigkeiten der jährlichen Verlagerung der äquatorialen Westwindzone sind verfolgt worden und die ganzjährige Existenz einer beständigen Westwindzone in der unteren Troposphäre nahe dem Äquator ist nachgewiesen worden. Um einen Einblick in die Entstehung und in den Mechanismus der Existenz äquatorialer Westwinde zu bekommen, sind die Besonderheiten der mehrjährigen Bewölkungsverteilung in der intertropischen Konvergenzzone (ITCZ) auf Grund der in den US-Katalogen veröffentlichten Wettersatelliten-Bilder in Betracht gezogen worden. Die Besonderheiten der zonalen Zirkulation in den Tropen sind mit den Bewölkungsfeldern der ITCZ verglichen worden.

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With 4 Figures     

The contribution of months and seasons to fluctuations of the mean annual temperature in eastern Minnesota

Summary The 164-year eastern Minnesota record was analyzed to determine the contribution that each month and season has made to the fluctuations in the annual mean temperature record. The contributions are considered at time scales of years, pentad averages, and decadal averages. Correlation analyses, Cramer tests, and linear trend analyses were used to determine the degreee of influence.The different analysis methods provide a convergence of evidence toward the major conclusion of this investigation: late summer and autumn months and the autumn season have been most influential in determining the fluctuations in the annual mean temperature for pentad and decadal averaging periods.

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Zusammenfassung Die Aufzeichnungen über einen Zeitraum von 164 Jahren aus dem östlichen Minnesota wurden analysiert, um festzustellen, welchen Beitrag jeder Monat und jede Jahreszeit zu den Schwankungen in den Aufzeichnungen über das Temperaturjahresmittel leistet. Die Beiträge werden in Jahreszeiträumen, und zwar im fünfjährigen und zehnjährigen Mittel betrachtet. Zur Bestimmung des Einflußgrades wurden Korrelationsanalysen, Cramertests und lineare Trendanalysen verwendet.Die unterschiedlichen Analysenmethoden liefern Ergebnisse, die auf die wesentliche Schlußfolgerung dieser Untersuchung zusammenlaufen: die Sommer- und Herbstmonate sowie die Jahreszeit Herbst hatten den größten Einfluß auf die Schwankungen im Temperaturjahresmittel für Mittelungsperioden von fünf und zehn Jahren.

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With 2 Figures     

Estimation of daytime downward longwave radiation at the surface from satellite and grid point data

Summary A hybrid method is developed for the estimation of the daytime downward longwave radiation flux (DLF) at the surface. The method makes use of the grid point thermodynamic fields at the surface and at the 1000 and 850 hPa levels. The cloud parameters are derived from the infrared and visible image data of the satellite METEOSAT-2. The calculation of the DLF is split into a clear-sky contribution, which is calculated from empirical formulae, and a cloud contribution which depends on cloud amount, cloud base height, and temperature.A sensitivity test to perturbations in the relevant parameters resembles closely the response of a multispectral radiation scheme, however the humidity dependence under clear sky has been identified as a weak point. A comparison of the method using observed input parameters with simultaneous measurements of the DLF yields an RMS error of 12.2 W/m².The method is applied for mapping the DLF over western Europe and the Mediterranean using satellite images for two days near midday and ancillary grid point data obtained during the ALPEX experiment. A comparison with ground measurements of 4 stations in West Germany shows a mean deviation of 3.9 W/m² and an RMS error of 11.6 W/m². The method is a first attempt to estimate the DLF at regional scales from satellite data on the cloud field and grid point analysis data on the thermodynamic field.

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Zusammenfassung Zur Schätzung des abwärts gerichteten langwelligen Strahlungsflusses (DLF) während des Tages an der Erdoberfläche wird eine Hybridmethode entwickelt. Die Methode verwendet Gitterpunkt-thermodynamische Felder am Boden und auf den 1000 und 850 h Pa-Flächen. Die Wolkenparameter stammen von den Bilddaten im infraroten und sichtbaren Bereich des Satelliten METEOSAT-2. Die Berechnung des DLF teilt sich in einen, aus empirischen Formeln berechneten Beitrag des wolkenlosen Himmels und einen Beitrag durch Wolken, welcher von der Wolkenmenge, von der Höhe der Wolkenbasis und der Temperatur abhängt.Ein Test der Empfindlichkeit auf Störungen in den relevanten Parametern ist der Reaktion eines multispektraligen Strahlungsschemas sehr ähnlich, obwohl die Feuchtigkeitsabhängigkeit unter wolkenlosem Himmel als Schwachpunkt herausgefunden wurde. Ein Vergleich der Methode unter Verwendung beobachteter Inputparameter bei gleichzeitigen Messungen des DLF ergibt einen RMS-Fehler von 12.2 W/m².Diese Methode wird für die Kartierung des DLF über Westeuropa und dem Mittelmeer angewendet. Dazu werden Satellitenbilder von zwei Tagen um Mittag und zusätzliche Gitterpunktdaten, die während des ALPEX-Experiments gewonnen wurden, verwendet. Ein Vergleich mit Bodenmessungen von 4 Stationen in West-deutschland zeigt eine mittlere Abweichung von 3.9 W/m² und einen RMS-Fehler von 11.6 W/m². Diese Methode ist ein erster Versuch, den DLF im regionalen Bereich aus Satellitendaten des Wolkenfeldes und Gitterpunkt-Analysedaten des thermodynamischen Feldes zu schätzen.

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With 10 Figures     

Verdunstungsstudien am Neusiedler See

Zusammenfassung Zur Erfassung der Verdunstung des Neusiedler Sees wurde im Jahre 1966 ein auf mehrere Jahre geplantes Forschungsprogramm begonnen. Als wichtigste Methode wurde die Berechnung der Verdunstung aus dem Wärmehaushalt angewendet. Weiters wurden Vergleiche der Ergebnisse mit den aus Beobachtungen mit der Class-A-Wanne und mit einer schwimmenden Wanne des Modells GGI 3000 erhaltenen Verdunstungswerten sowie mit Ergebnissen von Verdunstungsberechnungen nach der Lake-Hefner-Formel, der Trabert-Formel und der Dalton-Formel angestellt. Die Wärmehaushaltsmethode lieferte für Zeiträume von fünf Tagen und mehr brauchbare Ergebnisse, die Lake-Hefner-Formel stimmt mit diesen Werten gut überein. Mit einer Jahresverdunstung von etwa 900 mm wurden die Annahmen vonF. Kopf undK. Szesztay im wesentlichen bestätigt.

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Studies of the evaporation from Lake Neusiedl

Summary An investigation program has been started in 1966 for the study of the evaporation of Lake Neusiedl (Austria), which is to extend over some years. As the most important method the assessment of evaporation from the heat balance has been used. Further, comparisons were made between the results of this method and observations effectuated with the class A pan and with a swimming GGI 3000 pan as well as with results of calculations of the evaporation using the Lake Hefner formula, the Trabert formula and the Dalton formula. The heat balance method yields good results when used for periods of at least five days, they are in good agreement with the Lake Hefner formula. The annual evaporation of about 900 mm essentially corroborates the assumption ofF. Kopf andK. Szesztay.

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Mit 9 Abbildungen     

Ozone measurements during sudden ionospheric disturbances

Summary In order to investigate the effect of increased solar ultraviolet radiation on total atmospheric ozone, ozone observations have been made during sudden ionospheric disturbances (S. I. D.). If one can assume that the ratio of the extraterrestrial intensity of sunlight at 3110 Å to that at 3300 Å (the wavelengths observed by the measuring instrument) remains unchanged during days with S. I. D., it is found that ozone changes associated with S. I. D. s are small or absent, in agreement with qualitative theoretical expectation.

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Zusammenfassung Um die Auswirkung einer Zunahme der ultravioletten Sonnenstrahlung auf das atmosphärische Ozon zu untersuchen, wurden beim Auftreten desMögel-Dellinger-Effekts (Sudden Ionospheric Disturbances, S. I. D.) Ozonmessungen angestellt. Unter der Annahme, daß an den Tagen mit S. I. D. das Verhältnis der Intensität der extraterrestrischen Sonnenstrahlung bei 3110 Å zu der bei 3300 Å konstant bleibt, findet man, daß die gleichzeitigen Ozonänderungen entweder sehr klein sind oder ganz fehlen, was in Übereinstimmung mit dem theoretisch zu erwartenden Verhalten ist.

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Résumé Pour examiner l'effet de croissance de la radiation solaire ultraviolette sur l'ozone total atmosphérique, des mesures de l'ozone ont été faites pendant certains jours avec des perturbations ionosphériques brusques (Sudden Ionospheric Disturbances, S. I. D.) qui apparaissent ordinairement simultanément avec une éruption solaire. Si l'on suppose que le quotient de l'intensité extra-terrestre du rayonnement solaire pour -3110 Å à celle pour =3300 Å est constant, on constate que les variations de l'ozone coïncidentes avec les S. I. D. sont petites ou manquent complètement ce qui est en bon accord qualitatif avec la théorie.

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With 4 Figures.     

Strahlungsmessungen auf einer Querung von Zentral- nach Nord-Spitzbergen im Sommer 1955

Zusammenfassung In Zentral- und Nordspitzbergen wurden Messungen der Global- und der Himmelsstrahlung ausgeführt und der Einfluß von Art und Ausmaß der Bewölkung und verschiedener atmosphärischer Zustände auf die Strahlungsverhältnisse festgestellt. Auf Gletscherflächen wurden Albedountersuchungen vorgenommen, die zu einer völligen Revision der Ansichten über das Entstehen von lotrechten Röhren im Eis, den Kryokonitlöchern, führten.

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Summary In central and northern Spitzbergen measurements of the global and the sky radiation were carried out and the influence of the kind and quantity uof ucloudiness and of various atmospheric states on radiation conditions was determined. Investigations of the albedo on glacier surfaces led to a complete revision of existing opinions on the formation of vertical tubes in ice (cryoconite tubes).

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Résumé Des mesures du rayonnement global et céleste faites au Spitzberg permettent d'étudier l'effet de la nébulosité et de différents états atmosphériques sur ce rayonnement. Des mesures de l'albédo de la surface glaciaire ont conduit à réviser entièrement les vues concernant la formation de tubes verticaux dans la glace (trous de cryoconite).

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Mit 2 Textabbildungen

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Außer dem Edelweiß-Club in Salzburg ist der Berichterstatter der Salzburger Landesregierung, dem Notring der wissenschaftlichen Verbände österreichs undder Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik in Wien zu Dank verpflichtet. Für wertvolle Ratschläge sei nochI. Dirmirn undF. Lauscher gedankt.     

Rainfall teleconnections in northern and northeastern Africa

Summary In comparison to the time-series of rainfall in the Sahel-Sudan belt, given by several authors, runoff series from the Blue Nile and Atbara river (representing rainfall in western Ethiopia) and rainfall data from southern Somalia were described. No cross-correlation between Somalia and other series was found; the cross-correlation between the Sahel-Sudan belt and Ethiopia became significant only after about 1950. Simultaneously the persistence of rainfall anomalies in the Sudan-Sahel belt, including those of the Republic Sudan, exceeded the low values recorded until 1940.Since the vertically integrated water vapour transport over the belt of tropical summer rains came from SSW, i.e. from the semihumid to humid region of the northern Zaire basin, a possible contribution of biogeophysical effects due to manmade conversion of natural vegetation into arable lands ought to be discussed as a factor contributing to the increasing persistency and spatial coherency.

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Zusammenfassung Im Vergleich zu den bekannten Zeitreihen des Niederschlags für den Sahel-Sudan-Gürtel werden Abflußreihen des Blauen Nils und des Atbara (repräsentativ für den Westteil Äthiopiens) und eine räumlich gemittelte Niederschlagsreihe aus dem Südteil Somalias gegeben. Zwischen dieser und den anderen Reihen existiert keine Korrelation. Die Korrelationen zwischen dem Sahel-Sudan-Gürtel und Äthiopien waren bis 1942 schwach, nahmen danach aber signifikant zu. Gleichzeitig nahm auch die Persistenz der Niederschlagsreihen im Sudan-Sahel-Gürtel und in der Republik Sudan zu.Da der (vertikal integrierte) Wasserdampftransport über dem Gürtel der tropischen Sommerregen aus SSW kommt, d. h. aus dem semihumiden nördlichen Kongo-(Zaire)-Bekken, muß die mögliche Rolle biogeophysikalischer Effekte — hier die Umwandlung der natürlichen Vegetation in Ackerland — für die Zunahme der Erhaltungsneigung und der räumlichen Zusammenhänge diskutiert werden.

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With 3 Figures     

Über das Gleichgewicht eines gesättigten Luftteilchens

Zusammenfassung Die exakte Analyse der Gleichgewichtsbedingungen eines gesättigten Luftteilchens bildet den Inhalt unserer kurzen Mitteilung. Die unten durchgeführten Rechnungen beweisen einerseits die Unrichtigkeit einer oft angeführten Aussage über die Gleichgewichtsbedingungen und anderseits beleuchten sie theoretische Beziehungen der Frage, welche in der meteorologischen Fachliteratur bisher noch nicht behandelt wurden.

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Summary An exact analysis is given of the conditions of equilibrium of a saturated air particle. The calculations prove a frequently expressed view on equilibrium conditions to be incorrect and, on the other hand, illustrate the theoretic relations of the question heretofore not yet treated in meteorological literature.

     

Rainfall Variations of Sri Lanka, Part 2: regional gluctuations

Summary Based on the regional division of another paper [39], the rainfall variations of Sri Lanka have been investigated for the respective regions by power spectrum analysis and filtering methods, making use of data for the period from 1881 to 1980. The 3–4 year periodicity was observed over the entire island, but other cycles differ from region to region. The 13–16 months oscillation arises in Regions A, D and E, which roughly correspond to the Wet Zone and Dry Zone. The 10 and 2 year oscillations emerge in Regions A, B and C, where the southwest monsoon dominates the fluctuation patterns. In particular, it was confirmed that the quasi-biennial oscillation is not only in Sri Lanka, but also in other low latitude countries. The quasi-five year oscillation is noticed in Regions D and E, where the northeast monsoon influences on the fluctuation patterns. Irregularities in amplitude and in phase changes were noticed in their longer period fluctuation.

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Variationen des Niederschlags in Sri Lanka. Teil 2: Regionale Fluktuationen

Zusammenfassung Aufgrund einer früher vorgenommenen regionalen Einteilung [39] wurden die Niederschlagsvariationen in Sri Lanka für die einzelnen Regionen mit Spektralanalyse und Filterungsmethoden unter Verwendung von Beobachtungsdaten aus der Periode 1881–1980 untersucht. Die 3- bis 4jährige Periodizität wurde auf der ganzen Insel festgestellt; aber andere Zyklen unterscheiden sich von Region zu Region. Eine 13- bis 16monatige Oszillation zeigt sich in den Regionen A, D und E, die ungefähr der Feuchtzone und der Trockenzone entsprechen. 10- bis 2jährige Oszillationen treten in den Regionen A, B und C auf, wo der Südwestmonsun die Fluktuationsformen beherrscht. Im besonderen wurde festgestellt, daß die quasi-zweijährige Oszillation nicht nur in Sri Lanka, sondern auch in anderen Ländern niedriger Breiten vorkommt. Eine quasifünfjährige Oszillation wurde in den Regionen D und E festgestellt, wo der Nordostmonsun die Fluktuationsformen beeinflußt. Unregelmäßigkeiten in der Amplitude und in Phasenänderungen wurden in ihrer längerperiodischen Fluktuation festgestellt.

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With 4 Figures     

Fluctuations journalières du diamètre d'un tronc d'arbre sous l'influence des variations microclimatologiques

Résumé Les auteurs ont développé une instrumentation permettant de mesurer les changements d'épaisseur d'un tronc d'arbre avec une précision d'environ 0,001 mm.Les phénomènes de croissance d'un examplaire de Pirus malus, et un nombre de facteurs microclimatologiques ont été enregistrés continuellement pendant 9 jours consécutifs du mois de juin 1963.L'analyse statistique montre clairement l'influence prépondérante des facteurs du milieu sur les changements de diamètre du corps ligneux, par sa déshydratation, suite au décalage de l'absorption d'eau par rapport à la transpiration.

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Summary The authors have developed an electrically-operating dial gage dendrograph which permits continuous recording of the variations of tree growth. The basic component of the instrumentation used consists of a displacement transmitter Vibro-Meter, sa, TS 1230. Radial tree growth resulting in a shaft displacement is via the output of a bridge unit, fed by a Power-Oscillator, Unit, measured by a recording millivoltmeter.Daily shrinkage phenomena in relation to cyclic microenvironmental factors were followed on a Pirus malus of about 10,6 cm diameter during 9 consecutive days in june 1963.Mean hourly values of all variables were fitted with a three-term-Fourier curve. A statistical analysis proved the influence of the environmental factors (especially those who influence the internal water balance) on daily shrinkage phenomena.

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Zusammenfassung Es wird eine neue, auf den Bewegungen eines induktiven Gebers beruhende Apparatur beschrieben, die gestattet, den Radialzuwachs von Bäumen in seinem zeitlichen Ablauf durch Messungen mit einer Genauigkeit von 0,001 mm zu erfassen und in Beziehung zu den Umweltfaktoren zu setzen. Solche Schwankungen wurden zusammen mit verschiedenen mikroklimatologischen Elementen während 9 aufeinanderfolgenden Tagen im Juni 1963 an einem Stamm von Pirus malus registriert, der einen mittleren Durchmesser von 10,6 cm hatte. Die Stundenwerte aller Variabeln wurden mit einer dreigliedrigen Fourier-Reihe dargestellt und in Fig. 1 wiedergegeben. Die statistische Analyse ergibt den Einfluß der verschiedenen Umgebungsfaktoren speziell durch die Wasserverluste.

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Avec 1 Figure     

Review of meteorological aspects on hail defense activities in Austria

Summary Hail defense in Austria is supported by meteorological offices since 1979. Testing the efficiency of these weather modification activities hailpad-networks have been erected 1981/1982 in two target areas (Lower Austria, size 500 sqkm and Styria, size 700 sqkm), with a mean distance of 2 km. All data, i.e. seeding information, hailpad data, crop damage (estimation by the Austrian Hail Insurance) are collected to establish a relation between hail registration and harm on plants. For the period 1981–1987 first results of the target areas are presented. For further investigation on the seeding effect a ten year period with more intensive radar registration will be necessary.

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Zusammenfassung Seit 1979 werden in Österreich bestehende Hagelabwehrorganisationen seitens der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAfMuG) mit betreut. Zur objektiven Registrierung von Hagelschlägen wurden 1981/1982 Hagelmeßnetze mit einem mittleren Stationsabstand von zwei Kilometern errichtet. In Niederösterreich besteht ein Schutzgebiet von 500 km², in der Steiermark von 700 km².Die anfallenden Daten, aus Impfeinsätzen, getroffenen Hagelplatten und Kulturschäden (geschätzt von der Österreichischen Hagelversicherungsanstalt) werden an der ZAfMuG gesammelt. Beziehungen zwischen Hagelregistrierungen und Schäden an Pflanzen werden gezeigt. Auf Grund der Erfahrungen bei den Auswertungen zur Periode 1981–1987 wird zur weiteren Beurteilung des Impfeffektes der Einsatz eigener Radaranlagen in einer Folgeperiode empfohlen.

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With 7 Figures     

Zur Strömungstheorie des luftelektrischen Feldes III: Der Austauschgenerator

Zusammenfassung Registrierungen des luftelektrischen Feldes und des Vertikalstromes während des Herbstes 1953 in Buchau a. F. zeigen an klaren und wolkenlosen Tagen einen bemerkenswerten Anstieg nach Sonnenaufgang. Diese Beobachtung löste eine eingehende Untersuchung dieses sogenannten Sonnenaufgangeffektes aus. Da gleichzeitig mit diesem eine Abnahme der Leitfähigkeit erfolgte, kann der Stromanstieg nicht auf eine Leitfähigkeitsänderung zurückgeführt werden. Um zu einer befriedigenden Erklärung zu kommen, muß man zusätzlich zu dem weltweiten Gewittergenerator einen örtlichen Schönwettergenerator annehmen. Weitere Meßergebnisse führen zu dem Schluß, daß dieser Schönwettergenerator dem Austausch zuzuschreiben ist, der mit Hilfe des Elektrodeneffektes eine positive Raumladung innerhalb der Austauschschicht aufbaut.

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Summary The records of the atmospheric electric field and the air-earth-current during the fall of 1953 in Buchau a. F. show a remarkable increase after sunrise on clear and cloudless days. This prompted a closer investigation of the so-called sunrise effect. Since a decrease of the conductivity takes place at the same time, the increase of the current cannot be accounted by avariation of the conductivity. In order to explain this phenomenon satisfactorily one must assume a local fair weather generator on land in addition to the worlwide thunderstorm generator. The experimental results lead to the conclusion, that this fair weather generator must be attributed to the austausch which, with the help of the electrode effect, builds up a positive space charge within the austausch layer.

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Résumé Des enregistrements du champ électrique de l'atmosphère et du courant vertical à Buchau a. F. au cours de l'automne 1953, indiquent une augmentation remarquable après le lever du soleil pendant les jours sereins et sans nuages. Cette constatation fut à l'origine d'un examen plus approfondi de cet effet de lever du soleil. Etant donné qu'au même instant a lieu une baisse de la conductibilité, il est impossible de ramener l'augmentation de courant à un changement de celle-ci. Si l'on veut trouver une explication satisfaisante, il faut admetre, à côté du générateur universel d'orage, un générateur local de beau temps. D'autres résultats de mesures portent à conclure que ce générateur de beau temps doit être attribué à l'échange qui, à l'aide d'un effet d'électrode, produit une charge libre positive dans la couche d'échange.

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Mit 1 Textabbildung

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Vorliegende Arbeit stammt aus meiner an der Luftelektrischen Forschungsstelle Buchau a. F. begonnenen und später am Meteorologischen Observatorium Aachen des Deutschen Wetterdienstes weitergeführten theoretischen Untersuchung über die atmosphärisch-elektrischen Verhältnisse.     

Studies of solar radiation and albedo in the antarctic

Summary The preliminary report deals with studies of the direct solar radiation and albedo which were performed during the US-IGY-Antarctic Expedition 1957/58. The intensity of the direct solar radiation at Little America V (78° S, 162° W, 44 meters above sea level) corresponds to the intensities measured in the European Alps at 3000 meters in June. The intensity at the South Pole (2800 meters above sea level) agrees with the intensity in the European Alps at 3000 meters in December. Measurements of the albedo at the South Pole and at Byrd Station (80° S, 120° W, 1515 meters above sea level) gave mean value of 89 percent, the whole range being 84 to 93 percent.

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Zusammenfassung Die vorläufige Mitteilung gibt einige Ergebnisse von Messungen der direkten Sonnenstrahlung und der Albedo, die während der US-IGJ-Antarktis-Expedition 1957/58 ausgeführt wurden. Die Intensitätdet der direkten Sonnenstrahlung in Little America V (78° S, 162° W, 44 m über dem Meeresniveau) entspricht den Intensitäten in den europäischen Alpen in 3000 m Höhe im Juni. Die Intensität am Südpol (2800 m über dem Meeresniveau) stimmt mit den Intensitäten in den europäischen Alpen in 3000 m Höhe im Dezember überein. Messungen der Albedo am Südpol und an der Byrd-Station (80° S, 120° W, 1515 m über dem Meeresniveau) ergaben einen Mittelwert von 89%, die Einzelwerte schwankten zwischen 84 und 93%.

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Résumé Note préliminaire concernant les mesures de rayonnement solaire et d'albédo faites lors de l'expédition américaine de l'Année géophysique internationale 1957/58 en Antarctide. L'intensité du rayonnement solaire direct à Little America (44 m.) correspond à celle que l'on observe en juin à 3000 m. dans les Alpes; au Pôle Sud, à 2800 m. elle est équivalente à celle qui s'observe à 3000 m. dans les Alpes en décembre. Les mesures d'albédo au Pôle Sud et à Byrd-Station (1515 m) ont fourni une valeur moyenne de 89%, avec variations comprises entre 84 et 93%.

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With 1 Figure     

Numerical simulation of the development of vortices over the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau

Summary Some of the vortices which develop over the Tibetan plateau during summer give rise to severe weather over eastern China. These weather developments can be difficult to forecast, but have been simulated successfully in a recently developed numerical model. It will be shown that different vortices respond differently to topographic effects, to nonlinear processes and to sensible and latent heating in their formation, maintenance, and motion. Elevated terrain appears to enhance the influence of thermodynamic processes, block airflow, and increase frictional dissipation.Sensible heating sometimes collaborates with topography in blocking cold air intrusions and is not only a function of terrain elevation but also of the synoptic situation. Without the input of latent heating, vortices over the eastern part of the Tibetan plateau tend to degenerate.

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Numerische Simulation von Wirbelbildungen über dem Hochland von Tibet

Zusammenfassung Einige der sich im Sommer über dem Hochland von Tibet entwickelnden Wirbel verursachen Unwetter in Ostchina. Die Vorhersage dieser Entwicklung kann schwierig sein, sie werden aber von einem kürzlich vorgestellten numerischen Modell erfolgreich simuliert. Es wird gezeigt, daß verschiedene Wirbel verschieden auf die Orographie, auf nichtlineare Vorgänge sowie auf fühlbare und latente Wärme in ihrer Entstehung, Erhaltung und Bewegung reagieren. Ein Hochland scheint den Einfluß thermodynamischer Vorgänge zu verstärken, Strömungen zu blockieren und die Reibungsdissipation zu steigern.Die fühlbare Wärme verhindert manchmal gemeinsam mit der Topographie Kaltlufteinbrüche, hängt aber nicht nur von der Hochland-sondern auch von der synoptischen Situation ab. Ohne latente Wärme neigen Wirbel über dem Ostteil des Hochlandes von Tibet zur Degeneration.

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With 22 Figures     

Simple models of the valley-plain circulation Part I: Minimum resolution model

Summary A minimum resolution model of thermally induced valley-plain circulations is presented. Slope winds and cross-valley circulations are treated as subgrid motions and are incorporated via aK-ansatz. Using this model one can determine the dependence of the valley-plain circulation on the valley's geometry, on the effectivity of the subgrid motions and on stratification. The relative importance of advective processes is assessed and the response to heating with a diurnal cycle is examined.

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Einfache Modelle der Ausgleichströmung zwischen Gebirgstälern und dem Vorland. Teil I: Modell mit minimaler Auflösung

Zusammenfassung Ein Modell mit extrem niedriger Auflösung wird auf das Problem der thermisch induzierten Ausgleichsströmung zwischen einem Gebirgstal und einer vorgelagerten Ebene angesetzt. Hangwinde und die zugehörigen Zirkulationen in der Talatmosphäre werden im Modell als subskalige Bewegungen angesehen und durch einenK-Ansatz erfaßt. Das Modell erlaubt es, Aussagen über die Abhängigkeit der Talwinde zum Zuschnitt des Tals, von der Wirksamkeit der subskaligen Bewegungen und von der Schichtung zu machen. Die Bedeutung der Temperaturadvektion läßt sich abschätzen. Ferner wird die Reaktion der Zirkulation auf Antriebe mit Tagesgang untersucht.

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With 3 Figures     

Low level wind shear and baroclinic growth of monsoon depression scale waves

Summary A quasi-geostrophic, linear stability analysis was carried out to find the effect of low level wind shear on the baroclinic growth of monsoon depression scale waves. The low level wind shear of the mean monsoon flow is altered by varying the surface wind, the position and the magnitude of the westerly maximum. The growth rate and phase velocity of the short unstable waves for all the cases of wind profiles are obtained. It is noticed that the growth rate and phase velocity of the depression scale waves (L2000 to 2500 km) are not influenced by small variations in the position or magnitude of the westerly maximum. But the growth rate of depression scale waves does depend on the average wind shear between 850–500 mb region.

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Zusammenfassung Die Scherung des Windes in den unteren Schichten und das barokline Wachstum von kurzen Wellen der MonsundepressionEs wurde eine quasigeostrophische, lineare Stabilitäts-analyse durchgeführt, um die Auswirkung der Windscherung in den unteren Luftschichten auf das barokline Wachstum von kurzen Wellen der Monsundepression zu studieren. Die Windscherung der mittleren Monsunströmung wird durch wechselnden Wind am Boden sowie die Lage und die Stärke des Westwindmaximums verändert. Für alle Fälle von Windprofilen wurde die Wachstumsrate und die Phasengeschwindigkeit der kurzen labilen Wellen (L2000 bis 2500 km) bestimmt. Man erkennt, daß beide von kleineren Änderungen in Lage und Stärke des Westwindmaximums nicht beeinflußt werden. Dagegen hängt die Wachstumsrate der kurzen Wellen der Monsundepression wohl von der mittleren Windscherung im Niveau zwischen 850 und 500 mb ab.

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With 5 Figures     

The Tropical easterly Jet and Sudan rainfall: A review

Summary Recent work on Sahelian rainfall anomalies has concentrated on modelling of both ocean heat anomaly forcing of regional low-mid troposphere circulation and land surface forcing of precipitation processes. This paper, however, assesses the role of an upper troposphere synoptic feature of importance in modulating surface rainfall over Sudan in the eastern Sahel: the Tropical easterly Jet (TEJ). The TEJ provides an example of an inter-regional circulation feature linking the Sahelian and southeast Asian monsoons and ultimately, perhaps, forced by ENSO-related anomalies. Using the literature, intra-and inter-year variations in TEJ intensity, latitude and extent over northeast Africa are discussed and related to the lower tropospheric ITD and precipitation anomalies. The paper outlines ideas to be pursued in relating TEJ behaviour to surface rainfall, upper air windflow, and mid-troposphere water vapour (WV) as derived from METEOSAT data.

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Zusammenfassung Die neueren Arbeiten über die Niederschlagsanomalien im Sahel haben sich auf die Modellierung der ozeanischen Wärmeanomalien, hervorgerufen von der regionalen Zirkulation der unteren und mittleren Troposphäre, sowie der Niederschlagsentstehung durch Landoberflächenprozesse konzentriert. Dagegen wird in der vorliegenden Studie die Rolle eines wichtigen synoptischen Phänomens der oberen Troposphäre abgeschätzt, das den Niederschlag im Sudan und somit der östlichen Sahelzone beeinflußt: der tropische Ost-Strahlstrom (TEJ). Der TEJ liefert ein Beispiel für ein überregionales Zirkulationssystem, das mit dem Monsun im Sahel und in Südostasien in Zusammenhang steht und möglicherweise letztlich von ENSO-Anomalien gesteuert wird. Auf Grund der Literatur werden die intra- und interannuären Variationen der TEJ-Intensität, einschließlich seiner Breitenlage und Ausdehnung, im nordöstlichen Afrika diskutiert und zur niedertroposphärischen IT sowie zu Niederschlagsanomalien in Beziehung gesetzt. Der vorliegende Beitrag umreißt die Vorstellungen, die zu verfolgen sind, um das TEJ-Verhalten mit dem Niederschlag, der hochatmosphärischen Strömung sowie dem Wasserdampfgehalt der mittleren Troposphäre, bestimmt aus METEOSAT-Daten, zu verknüpfen.

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With 4 Figures     

Some maps of isanomalies in energy balance climatology

Summary A series of world maps of isanomalies of annual and seasonal global radiation, net radiation, latent heat flux, sensible heat flux, maps of residuals from regression, radiation efficiency, and the Bowen Ratio have been constructed on the data base ofBudyko's Atlas of the Heat Balance of the Earth, 1963. Among the major features observed was the dissimilarity in patterns of isanomalies for the eastern and western sectors of the world's semi-permanent subtropical highs and the great difference between oceanic and continental surfaces.

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Zusammenfassung Auf Grund der Werte vonBudykos Atlas der Wärmebilanz der Erde (1963) wurden eine Anzahl Weltkarten der Isanomalien der jährlichen und der jahreszeitlichen Werte für die Globalstrahlung, die totale Strahlungsbilanz, den latenten und den fühlbaren Wärmefluß sowie Karten für die Abweichungen von der Regressionsgeraden, für den Strahlungsgenuß und für den Bowen-Quotienten konstruiert. Als Hauptergebnisse sind die Unähnlichkeit im Verlauf der Isanomalien zwischen dem östlichen und dem westlichen Sektor der semipermanenten Hochdruckgebiete der Subtropen sowie die großen Unterschiede zwischen ozeanischen und kontinentalen Gebieten zu nennen.

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Résumé En partant des valeurs publiées parBudyko dans son Atlas du bilan thermique de la Terre (1963), on a établi un certain nombre de cartes du globe. Sur celles-ci, on a reporté les isanomalies des valeurs annuelles et saisonières de la radiation globale, du bilan total radiatif, du flux des chaleurs latente et sensible ainsi que l'écart à la droite de régression pour le rayonnement reçu et pour le rapport de Bowen. Le résultat principal en est l'appararition de dissemblances dans le cours des isanomalies entre les secteurs oriental et occidental des anticyclones semipermanents des zones subtropicales ainsi que de différences importantes entre les régions océaniques et continentales.

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With 28 Figures