Die Sonnenstrahlung und ihre Messung

Summary History and results of a 41/2-years-expedition to Argentine. A determination of the sun's «temperature» can only be given by the laws ofBoltzmann-Stefan andWien, because the temperature of the different layers is different. In the measurements of the sun's radiation the law ofBoltzmann-Stefan was introduced (T ⁴, where is a constant, andT the Kelvin-Temperature) while in the passed 100 years the difference between the sun's and the instruments radiation was taken as radiation, although this difference was arbitrariously variable with the instruments temperature. The effect of the vertical exchange of airmasses, on the radiation of the sun and the radiation of the air between the sun and the instrument was cleared. With these corrections one can not receive more as the difference between the so called solar constant and the albedo of the atmosphere. If the highest values are used (smallest albedo) the approximated value of the solar constant becomes 2.4, corresponding well to the value, derived from the supposed temperature of the sun.     

Zur Analyse der Beobachtungen der Sonnenstrahlung

Summary The method of the equilibrium of radiation is demonstrated on two observed series of observations.

---

Resumen El método del equilibrio de irradiación utilízase en 2 series de observaciones.

     

Einfluss der Stadtatmosphäre auf die Übertragung der Sonnenstrahlung

Summary The paper deals with the effect of aerosol on the transmission of solar radiation in a metropolitan atmosphere. The work is based on field measurements of the intensity of direct solar radiation, carried out by the Institute of Meteorology and Climatology, Slovak Acad. Sci., at four points in Bratislava.     

Zur Resistenz von Blaualgen gegen kurzwellige Strahlung

Zusammenfassung 13 Klone von Blaualgen verschiedener taxonomischer Stellung (Chroococcales, Chamaesiphonales, Nostocales) und verschiedener ?kologischer Gruppen (Plankter, Litoralformen, Aerophyten schattiger und sonniger Standorte), wurden mit Gamma-und UV-Strahlen behandelt. Plankter erwiesen sich unabh?ngig von ihrer taxonomischen Stellung als wenig widerstandsf?hig: Die maximale Gammastrahlentoleranz betrug je nach Klon 65 bis 260 krad bei Bestrahlungszeiten von rund 10 bis 40 Minuten, die maximale UV_Strahlentoleranz belief sich (mit einer Ausnahme) unter unseren Versuchsbedingungen auf eine Bestrahlungszeit von 32 Minuten. Begleitbakterien tolerierten durchwegs h?here Strahlendosen. Dagegen erwiesen sich Aerophyten bzw. Lithophyten von Standorten mit extremem natürlichem Strahlungsklima auch im Experiment als sehr resistent. So überlebtenChamaesiphon polonicus undScytonema burmanicum siebenstündige Exposition in Gammastrahlen (totale Dosis 2500 krad) sowie vierstündige UV-Bestrahlung. Begleitbakterien überlebten zwar die UV-Behandlung, nicht aber die hohen Gammastrahlendosen. Behandlung mit Gammastrahlen eignet sich daher zur Gewinnung axenischer Kulturen von Cyanophyten extremer Naturstandorte. Mehrere Monate alte axenische Kulturen vonScytonema burmanicum und vonS. lyngbyoides riechen übel, w?hrend bakterienhaltige Kulturen geruchlos bleiben. Vermutlich bauen die Begleitbakterien von den Algen ausgeschiedene, übelriechende Stoffwechselprodukte zu geruchlosen Verbindungen ab.

---

Summary Thirteen strains of blue-green algae including members of the Chroococcales, Chamaesiphonales and Nostocales and belonging to various ecological groups have been exposed to various doses of gamma and UV radiation. Tolerances were independent of the taxonomic position but correlated with the ecological behaviour of the taxa involved. While planktonic species were quite sensitive to both UV and gamma radiation (maximum tolerance in the range of 65 to 260 krad) aerophytic and lithophytic species tolerated up to more than 2500 krad of gamma radiation and more than 4 hours of exposition to UV radiation. In cultures of planktonic species, gamma radiation killed the algae prior to the associated bacteria so that no axenic cultures could be obtained. In some cultures of aerophytic and lithophytic taxa however, bacteria were killed prior to the algae. Thus, axenic cultures of these strains could be obtained. Old axenic cultures ofScytonema burmanicum and ofS. lyngbyoides display a bad smell, whereas cultures with bacteria are odourless. Probably, the bacteria are reducing to odourless compounds the smelling substances excreted by the algae.

---

Résumé Treize souches cloniques de Cyanophycées d’eau douce appartenant aux ordres des Chroococcales, des Chamaesiphonales et des Nostocales et représentant divers types écologiques à savoir des formes du plancton et du littoral ainsi que des espèces saxicoles aériennes et subaériennes de habitats ombreux et fort ensoleillés ont été traité aux rayons et UV. Les espèces planctoniques se montraient peu résistantes, indépendemment de leur position taxonomique: Dans nos conditions, elles supportaient au maximum 32 minutes d’irradiation de rayons UV, et, selon la souche clonique, de 65 à 260 krad de rayons gamma. Les bactéries accompagnant les algues supportaient partout des doses d’irradiation plus élevées. Par contre, les espèces saxicoles provenant de stations aériennes ou subaériennes se montraient très résistantes.Chamaesiphon polonicus etScytonema burmanicum par exemple supportaient dans nos conditions une irradiation UV de 4 heures et une exposition aux rayons gamma de 6 heures (dose totale: 2500 krad). Les bactéries accompagnant ces espèces supportaient les rayons UV, mais non les rayons gamma. Le traitement avec des rayons gamma peut donc aboutir à des cultures axéniques de Cyanophycées d’habitats aériens ou subaériens. Les cultures axéniques deScytonema burmanicum et deS. lyngbyoides agées de quelques mois sentent mauvais, tandis que les cultures parallèles dont les algues sont accompagnées de bactéries restent sans odeur. Il semble que les bactéries décomposent les substances d’odeur désagréable produites par les deux espèces.

     

Ausbreitung eines Abwasserauftriebstrahls in einem See Verifikation eines mathematischen Modells in der Natur

The object in view—namely the recording of the trajectory of a buoyant jet in stratified lake and the comparison of this trajectory with that predicted by a mathematical model developed at the VAW—was achieved to a great extent. The field experiments were performed in the summer of 1981 in Lake Hallwil. The comparison shows that, given the same conditions, the results obtained from the mathematical model agree with the measured quantities. Although the final layer where the jet levels appears to be at a greater depth than predicted, the horizontal and vertical spreading of the jet and its dilution accord well with the theory.     

Farbphotographien eines Sonnenhalos in Cuba

Zusammenfassung Am 5. Mai 1950 beobachteten viele Bewohner der Insel Kuba einen auffälligen Sonnenhalo. Die vom Verfasser aufgenommenen Farbphotographien zeigen, dass es sich um einen Kreishalo von 22 Grad handelte, der von einem in zwei Punkten berührenden Oval umschrieben war, so wie dies vonA. Wegener und andern Autoren bereits eingehend beschrieben und auch berechnet wurde. Mit Hilfe mehrerer Zeichnungen gibt der Autor eine eingehende Erklärung der Ursache dieser Erscheinung, die auf dem hohen Sonnenstand (65°) und auf der Vorherrschaft länglicher, horizontal orientierter Eisflimmerchen der Zirrenwolke beruht.

---

Summary On May 5th 1950 a conspicuous solar halo attracted the interest of many of the inhabitants of the Isle of Cuba. The colour photographs taken by the author prove that it was a circular halo of 22 degrees, circumscribed by a doubly osculating oval, as theoretically studied byA. Wegener and others. By means of several drawings, the author gives a detailed explanation of the origin of this phenomenon, due to the high elevation of the sun (65°) and the prevalence of elongated horizontal ice crystals which constitute the cirrus.

---

Résumé Le 5 mai 1950 un halo solaire remarquable a attiré l'attention d'une grande partie des habitants de l'Ile de Cuba. Les photographies en couleurs prises par l'auteur démontre qu'il s'agit d'un halo circulaire de 22 degrés circonscrit par un ovale osculateur en deux points, calculé, avec d'autres, parA. Wegener. L'auteur, au moyen de plusieurs dessins, donne une explication détaillée de l'origine de ce phénomène, qui est du à la grande hauteur du soleil (65°) et à la prédominance horizontale des cristaux de glace allongés constituant le cirrus.

     

Die Schwerewirkungen eines elliptischen Zylindersegmentes

Summary A method has been derived for computing the gravity effect of a segment of an infinite homogeneous elliptical cylinder. The initial data was represented by formulae expressing the components of the field of gravity of a homogeneous two-dimensional body by means of line integrals. The method is based on the integration of theln R function over the boundary of the cross-section of the attracting body, R being the distance from a fixed point in which the gravity effect is determined. The problem was solved in confocal co-ordinates.     

Theoretische Untersuchung eines im elastischen Medium eingebetteten mechanischen Empfängers eines Seismographen in einer longitudinalen Planwelle

Zusammenfassung —Als Modell eines mechanischen Empfängers, der im Boden eingebettet ist, dient eine Kugelschale mit lineartranslatorisch beweglichem Gehänge. Das umgebende Medium erfüllt homogen den Vollraum und ist isotrop elastisch. Der Kontakt mit dem eingebetteten System wird entweder als haftend oder gleitend vorausgesetzt. Es ist diskutiert worden, wie sich der Empfänger in einer longitudinalen Planwelle von beliebiger Wellenform bewegt, die sich parallel zur Gehängetranslation ausbreitet. Ferner wurde die (unbekannte) Wellenform aus der Seismogrammform oder der Gestellbewegung explizit berechnet. Es ergeben sich beachtliche mathematische und physikalische Vereinfachungen, wenn das Gehänge vernachlässigbar leicht und die Gestellmasse gleich der «verdrängten Mediummasse» ist. Schliesslich wird der Zusammenhang dieses Vorgangs mit der Empfängerbewegung infolge Kräften besprochen, die nicht von der Welle herrühren und am Gestell und Gehänge gleichzeitig angreifen können. Es wurde der Kraftverlauf gesucht, der einer vorgegebenen Wellenform hinsichtlich der erzwungenen Gestellbewegung (und des Seismogramms) gleichwertig ist, und umgekehrt die zu einer bestimmten Kraftfunktion äquivalente Wellenform angegeben.

---

Summary —An imbedded mechanical receiver of a seismograph may be represented by a spherical shell containing a linear oszillator. The surrounding medium is assumed to be homogeneous isotropic elastic throughout the whole space outside of the receiver. The soil may either adhere to or slide on the shell. The behaviour of the receiver under the influence of a longitudinal general shaped plane wave travelling in the oszillator direction is discussed. Furthermore the waveform corresponding to a known moving of the apparatus or a given seismogram is computed. There are noticeable mathematical and physical simplifications in the case of a negligible oszillator mass and a receiver mass equal to the displaced soil mass. Finally the connection of this problem with that of moving the receiver by forces not belonging to the wave is considered. The force function equivalent to a presumed waveform, yielding the same receiver moving, has been determined and the waveform equivalent to a given force, too.

     

Die horizontale Diffusion eines unendlich langen Streifens

Zusammenfassung Die Konzentrationsgleichung eines Farbstoffes als Funktion der Zeit und des Abstandes vom Zentrum eines unendlich langen Streifens wird nach der Theorie von J. Joseph und H. Sendner abgeleitet. Das Resultat wird graphisch und als ein bekanntes tabelliertes Integral dargestellt.

---

Horizontal diffusion from an infinitely long strip

Summary The diffusion theory of J. Joseph and H. Sendner is used to determine the concentration of dye at a given time and distance from the centre of an infinitely long strip which initially had a uniform concentration. The final result is expressed as a known tabulated integral and in graphical form.

---

Diffusion horizontale d'une strie infiniment longue

Résumé On se sertde la théorie de diffusion d'après J. Joseph et H. Sendner pour déterminer la concentration de la matière colorante en fonction du temps et de la distance du centre d'une strie infiniment longue dont la concentration était au début uniforme. Le résultat en est représenté au moyen de graphiques et par une intégrale tabellaire connue.

     

Biologische Aufbereitung eines BTEX-belasteten Grundwassers in einem Festbettreaktor

Biological Treatment of a BTEX-contaminated Groundwater in a Fixed-bed Reactor Conditions for the on-site operation of a fixed-bed bioreactor for remediation of contaminated groundwater were simulated and optimized in the laboratory. Two carrier materials, polypropylene rings and porous clay beads were compared. Laboratory experiments revealed that the originally planned aeration rate of 100 m³ h^–1 for the on-site-reactor (working volume 10.6 m³) had to be reduced to less than 0.7 m³ h^–1 to avoid complete stripping of BTEX-compounds and to allow biofilm formation on the carrier material. The high ground water flow rate of 5 m³ per square meter of reactor surface area and hour did not prevent biofilm formation. With a bubble-free aeration system in the fixed-bed reactor with clay beads that contained an active biofilm on the surface, 97% of benzene and 99% of the total BTEX-compounds were eliminated by respiration within one hour residence time. In the reactor with polypropylene rings, only 94% of the benzene and 83% of the total BTEX-compounds were degraded under similar conditions. Thus, for BTEX-elimination clay beads performed better in the fixed-bed reactor than the polypropylene rings.     

Auslegung eines Kühlwassersystems in der Lebensmittelindustrie

Beschrieben wird die Auslegung des Kühlsystems unter Gewährleistung einer maximalen Kühlwassertemperatur im Vorlauf von 18 °C. Als optimale Variante wurde die Rückkühlung mittels Kühlturm und nachgeschalteter Dampfstrahlerkühlung zur Absenkung der Wassertemperatur auf den geforderten Wert gewählt. Als Zusatzwasser wird Weichwasser verwendet.     

Zur Rolle der Stickstoffixation im Stoffhaushalt eines geschichteten Sees

In the dimict lake Arend (5.1 km², 146 hm³, 49.5 m z_max), nitrogen is production-limiting with concentrations below the detection limit during the production period. Phytoplankton achieves biomasses of up to 18 mg/l fresh matter, essential contributions being made by Aphanizomenon with 2 mg/l and Anabaena with up to 10 mg/l. Nitrogen fixation was measured by the ethine reduction technique (acetylene reduction) during periods of the occurrence of heterocystforming Cyanophyceae and achieved peak values up to 6.59 μg N² · h^?1 · l^?1 or 14.87 m^?2 · h^?1 g N₂ · m^?2 · h^?1. The rates of fixation show a safe correlation with the biomass of heterocyst-containing Cyanophyceae (r = 0.88), their development beginning at values below the N : P-ratio of 2.66.     

Die elektrische Ladung eines ausgedehnten,isolierten Cirrus nothus

Zusammenfassung Bis heute vorliegende direkte Messungen von Grösse und Polarität elektrischer Ladungen in verschiedenen Stockwerken von Gewitterwolken mittels Sondierungen verschiedener Art liefern noch kein widerspruchsfreies Bild. Unter gewissen günstigen Umständen erlauben kontinuierliche synoptisch-luftelektrische Registrierungen an Stationen in verschiedenen Höhen wertvolle ergänzende Einblicke. Es wird über Meßergebnisse unter einem weit ausladenden, vom inzwischen abgestorbenen Gewitterherd abdriftenden Amboßschirm (Cirrus nothus) berichtet. Seine Ladung war einheitlich positiv und betrug maximal 2.5·10^–8 Cb/m² (die Wolke als sehr dünne Schicht betrachtet). Sie schwankte jedoch stark als Folge von Turbulenz und der Inhomogenität der Ladungsverteilung. In Übereinstimmung mit anderen, ähnlichen Beobachtungen kann der Amboß einer Gewitterwolke als grundsätzlich positiv geladen gelten. Als Gesamtladung des Cirrus nothus über dem Generator können +150 Cb geschätzt werden.

---

Summary The results of direct measurements of the magnitude and sign of electrical charges at different levels in thunderstorm clouds, as derived from soundings of various types, do not, as yet, furnish a consistent picture. Under specific favorable circumstances, valuable additional information may be gained by using continuous, synoptic atmospheric-electrical recordings made at fixed sites at different elevations. — Results of measurements below an extensive anvil cloud (cirrus nothus) are stated. This cloud was drifting away from its source — an extinct thunderstorm cell — at the time the observation was made. The charge of this sheet cloud was consistently positive with a maximum of 2.5·10^–8 Cb/m². — In this study, the cloud is treated as a very thin layer; we must, however, bear in mind that there are marked intracloud variations on account of turbulence and irregular charge distribution. As in other, similar cases, the anvil of a thunderstorm cloud may be regarded as bearing positive space charge. The total charge of the anvil cloud above the generator cell may be estimated to be +150 Cb.

---

---

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

Produktionsbiologische Studien über die Moosvegetation eines klaren Gebirgssees

Ohne Zusammenfassung Mitteilung IV des Latnjajaureprojekts.     

Die elektrische Ladung eines Flugzeuges bei Vereisung in Quellwolken

Zusammenfassung Es wurde die Aufladung eines Flugzeuges beim Flug durch Quellwolken gemessen. Es ergab sich, dass beim Einflug in die Wolke und bei einsetzender Vereisung das Flugzeug stark negativ aufgeladen wurde, nach dem Abtauen blieb eine kleine positive Restladung zurück. Das maximale Potential des Flugzeugs betrug ca. 35 KV/m. Das Vorzeichen der Aufladung steht im Einklang mit den vonWorkman im Laboratorium ermittelten Werten.

---

Summary The charge of an airplane flying through thunderclouds has been measured. It was stated that icing caused a heavy negative charging of the plane, whilst after deicing a weak positive charge remained. The maximum amount of the potential was found to be about 35 KV/m, limited by spray discharging. The sign of the charge agrees with the tests, made byWorkman in laboratory.

---

Résumé On a remarqué qu'un avion était chargé négativement lors de son entrée dans une nuage orageuse et cela par suite de la formation de glace. Après que la glace ait disparu on peut noter encore une petite charge positive. Le signe de la charge produite s'accorde avec les observations faites en laboratoire parWorkman.