Funkortung und Wellenausbreitung

Zusammenfassung Die Arbeit will auf die heutigen funktechnischen Hilfsmittel der Navigation hinweisen und die Möglichkeit ihrer Beeinflussung durch die Ausbreitung der Funkwellen aufzeigen. Sowohl auf dem Gebiete des Funkmeßverfahrens (Radar) wie auf den weniger bekannten Gebieten der Hyperbelnavigation und der Richtfunkfeuer sind noch viele Einzelheiten über die Brechung der Funkstrahlen, über die Interferenz und Störungen durch Raumwelleneinflüsse und über die effektive Ausbreitungsgeschwindigkeit zu klären, ehe die Schiffahrt den vollen Nutzen aus allen diesen Methoden ziehen kann.

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Radio direction finding and radio wave propagation

Summary The paper outlines to-day's radio aids to navigation and their eventual dependency on the propagation of radio waves. In the field of radar as well as in the less familiar fields of hyperbolic navigation and radio range many details remain to be cleared with regard to refraction of radio rays, interference and disturbance by sky waves, and the effective velocity of propagation until navigation will be able to derive the full benefit from all these methods.

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Radio navigation et propagation des ondes radioélectriques

Résumé Ce travail a pour but d' exposer le radio guidage pour navigation ainsi que sa dépendance eventuelle de la propagation des ondes radioélectriques. Non seulement dans le domaine du radar mais encore dans les domaines moins connus de la navigation hyperbolique et des radiophares directionels il reste beaucoup de détails à éclaircir, détails qui se rapportent à la réfraction du rayon radioélectrique, à l'interférence et aux perturbations causées par des ondes d'espace et, enfin, à la vitesse effective de propagation. Tous ces problèmes doivent être résolus avant que la navigation puisse tirer tout le profit de ces méthodes.

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Vortrag auf der 3. Hamburger geophysikalischen Tagung, 28. 8. 1952.     

Hi-Fix—ein neues Hilfsmittel zur Ortsbestimmung in küstennahen Seegebieten

Zusammenfassung Das Hi-Fix-Verfahren ist ein funktechnisches Hilfsmittel zur Ortsbestimmung auf der Grundlage der Hyperbelnavigation, das in küstennahen Seegebieten eingesetzt wird. Es werden das Prinzip, die Technik und die Anwendung dieses Verfahrens behandelt. Über die im praktischen Einsatz gesammelten Erfahrungen, sowie über die Aufgabenstellung für die Auswertung zahlreichen Registriermaterials, das während des Großversuches einiger Bundesbehörden in den Jahren 1964 und 1965 anfiel, wird berichtet. Es soll dabei untersucht werden, welchen Einfluß geophysikalische Größen, wie z. B. die Bodenleitfähigkeit und atmosphärische Störungen (Gewitter) sowie Sekundärstrahlungen von metallischen Gebilden in Empfängernähe auf die Anzeigegenauigkeit der Hi-Fix-Geräte ausüben.

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Hi-Fix — a new tool of position fixing in near-coastal sea areas

Summary Hi-Fix is a new tool of position fixing on the basis of hyperbolic navigation that is used in near-coastal sea areas. Principle, technique, and application of this system are treated. A report is given of the experience gained from field work as well as of the objects of the evaluation of the numerous recordings obtained from a large-scale experiment conducted by several federal agencies in the years 1964 and 1965. The effect of geophysical quantities, such as soil conductivity and atmospherics (thunderstorm) as well as secondary radiation from metallic bodies in the vicinity of the receiver on the indication accuracy of the Hi-Fix devices shall be studied.

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Hi-Fix — un nouveau procédé de localisation en mer à proximité de la côle

Résumé Le procédé Hi-Fix apporte une nouvelle contribution au problème de la localisation; il est basé sur le système hyperbolique et utilisé dans les eaux côtières. Il est rendu compte des expériences réalisées pratiquement ainsi que de la tâche qu'imposait, à quelques autorités fédérales, l'exploitation des nombreuses informations recueillies au cours des essais à grande échelle des années 1964 et 1965. A cette occasion on cherche à mesurer l'influence qu'exercent sur la précision fournie par les appareils Hi-Fix, des grandeurs atmosphériques (orages) ainsi que les rayonnements secondaires de formations métalliques au voisinage du récepteur.

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Nach einem Vortrag, gehalten auf der Meteorologen-Geophysiker-Tagung am 4. 4. 1968 in Hamburg.

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Hi-Fix ist eine Abkürzung für High Accuracy Position Fixing, es wird ebensowenig aufgelöst wie z. B. Radar. Die Redaktion.     

Der Jahresgang des Luftdrucks nach Breite und Höhe

Zusammenfassung Die Abhängigkeit des jährlichen Luftdruckganges von geographischer Breite und Seehöhe wird im Durchschnitt für die ganze Nordhalbkugel behandelt. Die beiden ersten Glieder der harmonischen Analyse werden in einem mittleren Meridianprofil nach Amplitude und Phase dargestellt. Im Vergleich zu den früher vonV. Conrad abgeleiteten Ergebnissen bezüglich der Höhenabhängigkeit der ganzund halbjährigen Druckwelle erweist sich deren Gültigkeitsbegrenzung auf die Alpen, woher ja auch das bezügliche Grundmaterial stammt.

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Summary The yearly course of air pressure on the northern hemisphere between sea level and 19 km height is traeted for an average meridian profile. The first two terms of harmonic analyze are represented and discussed in dependance of altitude and geographic latitude. A comparison of the results with those of a similar investigation carried out byV. Conrad shows that the later are valid for the Alps only for which they have been deduced.

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Résumé On traite la marche annuelle de la pression atmosphérique entre le niveau de la mer et une altitude de 19 km pour un profil méridien moyen de l'hémisphère nord. Les premiers termes de l'analyse harmonique sont représentés graphiquement et discutés en fonction de l'altitude et de la latitude géographique. Une comparaison de ces résultats avec ceux d'un travail similaire deV. Conrad demontre que ces derniers ne valent que pour les Alpes d'où sont prises les observations.

     

Die Wirkungen des Luft- und Winddruckes auf den Wasserstand in der Ostsee

Zusammenfassung Es werden die Beziehungen zwischen den Wetterlagen über dem Nord- und Ostseegebiet und den Wasserständen in der Ostsee behandelt und ein Verfahren entwickelt, daß es ermöglicht, die Luftdruckverteilung in einer Wetterlage über dem Ostseegebiet mathematisch zu erfassen, sowie die Abhängigkeit der Schwankungen der Wasserstände gegen Mittelwasser in der Ostsee von der jeweiligen Luftdruckverteilung über dem Nord- und Ostseegebiet nachzuweisen. Die Schwankungen des Wasserstandes gegen Mittelwasser in der Kieler Bucht werden als Funktion der Luftdruckverteilung über dem Nord- und Ostseegebiet dargestellt. Zuletzt wird die Verwendbarkeit des Verfahrens durch eingehende Anwendungen auf die große Ostseesturmflut vom 13. November 1872 und die Sturmflut im Finnischen Meerbusen vom 23. September 1924 gezeigt.

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The effects of air-pressure and wind on the water level in the Baltic Sea

Summary The relations between the weather situations over the North-Sea and the Baltic on the one hand and the sea level in the Baltic on the other hand are studied. Moreover, a method is developed allowing to ascertain the pressure distribution in any weather situation over the Baltic by way of mathematical calculation and to verify that the variations in sea level as compared to mean sea level in the Baltic depend on the respective air pressure distribution over the North-Sea and the Baltic. The variations in sea level in the Bay of Kiel as referred to mean sea level are represented as a function of the air-pressure distribution over the North-Sea and the Baltic. In conclusion, the application of the method to the great storm surge of November 13, 1872, in the Baltic and to the storm surge of September 23, 1924, in the Gulf of Finland clearly demonstrates its usefulness.

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Les effets de la pression d'air et de vent sur le niveau de la mer Baltique

Résumé L'auteur étudie les rapports qui existent entre les situations du temps sur la mer du Nord et sur la Baltique d'une part et les niveaux de la mer dans la Baltique d'autre part. Il dévelope une méthode qui permet de déterminer au moyen des mathématiques la distribution de la pression atmosphérique d'un état quelconque du temps dans la région de la mer Baltique et de vérifier que les variations des niveaux de la mer par rapport au niveau moyen de la mer (N. M.) dans la mer Baltique dépendent de la distribution particulière de la pression sur la mer du Nord et de celle sur la Baltique. Les variations des niveaux de la mer en comparaison du niveau moyen dans la baie de Kiel sont représentées en fonction de la distribution de la pression sur la mer du Nord et sur la Baltique. Enfin, l'auteur démontre l'utilité pratique de cette méthode en l'appliquant à la très forte tempête du 13 novembre 1872 sur les côtes de la Baltique et à la tempête du 23 septembre 1924 dans le golfe de Finlande.

     

Surge frequencies along the Danish westcoast

Summary Extreme values of meteorological elements can be treated statistically by various methods. Such methods correspond to different frequency formulas; four of these are considered in the following, dealing with the frequencies of high sea-levels. Each formula has its special feature and its limitation. A limit is also set by the available number of observed values.As to the southern part of the Danish westcoast, flood-levels with heights of about four metres over mean sea-level have occurred in this century; flood-levels with heights of 5 m or even more over mean sea-level must be foreseen, and specified frequencies can be assigned to them. Along the central, directly westfacing part of the Danish coast the flood-levels are lower; here values of about 3 m have occurred in this century. Further to the north, along the Skagerrak coast, flood-levels are roughly half as high.As the highest occurring flood-levels are dependent on the strongest occurring gales, the frequencies of these are shortly considered.

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Häutigkeit des Auftretens von Sturmfluten an der dänischen Westküste

Zusammenfassung Extremwerte meteorologischer Elemente können statistisch nach verschiedenen Methoden bearbeitet werden. Solche Methoden entsprechen verschiedenen Häufigkeitsformeln. Vier dieser Formeln werden in der folgenden Abhandlung besprochen; sie betreffen die Häufigkeit des Auftretens hoher Wasserstände. Jede Formel hat ihren besonderen Charakter und Geltungsbereich. Eine Begrenzung der Genauigkeit ist durch die Anzahl der zur Verfügung stehenden durch Beobachtung gewonnenen Werte gegeben.Im Südteil der dänischen Westküste sind Sturmfluten von ungefähr 4 m Höhe über mittlerem Wasserstand seit der Jahrhundertwende aufgetreten; mit Sturmfluten von 5 m oder sogar mehr über mittlerem Wasserstand muß gerechnet werden; ihnen können bestimmte Häufigkeiten zugesprochen werden. Entlang dem mittleren Teil der dänischen Westküste erreichen die Sturmfluten geringere Höhen; hier sind Werte von ungefähr 3 m über mittlerem Wasserstand während der letzten fünfzig Jahre beobachtet worden. Weiter im Norden, an der Skagerrak-Küste, erreichen die Sturmfluten etwa nur noch die Hälfte, d. h. 1,50 m über mittlerem Wasserstand.Da das Auftreten der höchsten Sturmfluten von der Möglichkeit des Auftretens stärkster Stürme abhängt, wird die Häufigkeit solcher Stürme im folgenden kurz besprochen.

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Sur des fréquences des ondes de tempête sur la côte occidentale de Danemark

Résumé Des valeurs extrêmes des éléments météorologiques permettent l'application des méthodes statistiques différentes. De telles méthodes correspondent à des formules différentes de fréquences. On en a choisi, pour le travail suivant, quatre formules qui traitent la fréquence de l'entrée des hautes niveaux de la mer. Chaque formule se distingue de son caractère particulier et de ses limitations de précision. Une de ces limitations est déjà donnée par le nombre disponible des valeurs observées.Dans la partie méridionale de la côte occidentale de Danemark des ondes de tempête, s'élevant à d'environ 4 m de hauteur au-dessus du niveau moyen de la mer, se sont produites au cours de ce siècle. Il faut s'attendre à des ondes de tempête de 5 m, ou même plus, de hauteur au-dessus du niveau moyen de la mer, et on doit supposer qu'elles se présentent suivant certaines fréquences. Le long de la partie centrale de la côte occidentale danoise les ondes de tempête sont moins hautes; on a observé des valeurs de 3 m au-dessus du niveau moyen de la mer au cours des dernières cinquante années. Plus vers le nord, sur la côte de Skagerrak, les ondes de tempête se reduisent à la moitié, à savoir à d'environ 1,50 m de hauteur au-dessus du niveau moyen de la mer.Comme la fréquence de l'entrée des ondes de tempête d'une extrême hauteur dépend de l'éventualité de l'entrée des tempêtes les plus fortes, on expose dans l'article suivant la fréquence de l'entrée de pareilles tempêtes.

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Presented before the Conference on Long Waves and Storm Surges, May 27–31, 1957 (National Institute of Oceanography, Wormley, England).     

Funkeigenpeilung,ihre Vorteile und ihre Grenzen

Zusammenfassung Die vom Nautiker grundsätzlich bevorzugte Eigenpeilung erhält bei Einsatz des Sichtfunkpeilers an Bord erweiterte Anwendungsmöglichkeiten (größere Reichweiten, Peilmöglichkeit bei Störsendern und starken atmosphärischen Störungen, kompaßunabhängige Zielfahrt und Standortsbestimmung). Für die Erzielung größter Reichweiten und für Dämmerungs- und Nachtpeilungen ist man beim heutigen Stand der Technik noch auf Fremdpeilungen mit Adcockpeilern angewiesen. Im Grenzwellenbereich können optimale Peilergebnisse auch nur durch Fremdpeilungen mit Adcockpeilern erzielt werden. Für die Aufgaben, bei denen auf Eigenpeilungen im Grenzwellengebiet nicht verzichtet werden kann, ist die Verwendung von Sichtfunkpeilern von besonderem Vorteil.

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Radio sell-bearings, their advantages and limitations

Summary The applicability of self-bearings (which are, on principle, preferred by navigators) is greatly extended by using the Visual Direction Finder on board ships (longer ranges; possibility to take bearings even in the presence of interfering transmitters and atmospherics; possibility of homing and position finding independent of the compass). For obtaining maximum ranges and for taking bearings during the dark and twilight hours, it is still necessary at the present state of technics, to take bearings from the ground by means of Adcock systems. Also in the wave band between 100 and 200 m (coastal band), optimum results can be obtained only with the aid of ground bearings by means of Adcock direction finders. For such problems which require self-bearings in the coastal band, it is of particular advantage to employ Visual Direction Finders.

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Radiogoniométrie de bord — Avantages et limites

Résumé Les navigateurs préfèrent en général la radiogoniométrie de bord à la goniométrie au sol. Un goniomètre cathodique offre des possibilités tout à fait nouvelles à la goniométrie de bord, c. à. d. portées plus étendues — radio-goniométrie même en présence d'émetteurs perturbateurs ou de parasites atmosphériques — navigation vers un but indépendamment du compas — détermination du point de navire. A l'état actuel de la technique on est encore obligé d'employer la radiogoniométrie au sol au moyen d'appareils Adcock pour obtenir les plus grandes portées possibles et pour la goniométrie nocturne. En outre, ce n'est qu'en se servant de la radiogoniométrie Adcock au sol qu'on a dans la gamme d'ondes minima des portées maxima. Dans les cas où on ne peut pas renoncer dans la gamme des ondes minima à la radiogoniométrie de bord l'emploi du goniomètre cathodique est particulièrement avantageux.

     

Erweiterte Grundgleichungen zur Bestimmung der Verdunstung auf dem Meer aus dem klein- und großräumigen Feuchteaustausch

Zusammenfassung Es wird eine anwendbare Verallgemeinerung der Konzeptionen angestrebt, nachdenen man die Verdunstung auf dem Meere aus dem atmosphärischen Wasseraustausch bestimmt. Dabei ergeben sich einige Hinweise auf mehrere übliche aber kaum erkannte Vernachlässigungen. Unteranderem werden die Effekte der Druckänderungen sowie — durch Anwendung abgewogener Mittelwerte — die Wirkung des fluktuativen Massentransports in Rechnung gestellt. Jene werden meist in Makroturbulenzbetrachtungen, diese in Mikroturbulenzbetrachtungen zum Feuchteaustausch vernachlässigt, obgleich sie die Größenordnung der berechneten Verdunstungswerte erreichen und beispielsweise zur Erklärung der bei labiler Schichtung beobachteten deutlichen Verschiedenheit der gebräuchlichen Austauschkoeffizienten für Wasserdampf und Wärme beitragen können.

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Extended basic equations concerning the estimation of evaporation on the ocean from small- and large-scale exchange of moisture

Summary This paper aims at an applicable generalisation of the conceptions adapted to the estimation of evaporation on the ocean from theaustausch of water in the atmosphere. It gives some hints to several common but scarcely known neglects. Among others, the effects of the variation of pressure, and — by applying weighted means — those of the fluctuative transport of mass are taken into account. Usually the first effects are neglected in considerations on large-scale exchange of atmospheric water, the second ones in small-scale considerations although they may be of the same order of magnitude as the computed evaporation and may be able, for instance, to support an interpretation of the distinct inequalities of the usual eddy transfer coefficients of water vapour and heat observed in unstable lapse conditions.

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Equations fondamentales étendues pour dériver du flux micro- et macroturbulent de l'humidité l'évaporation à la surface de la mer

Résumé Le but de ce travail est de trouver une généralisation applicable des conceptions employées à dériver de l'échange atmosphérique de l'eau l'évaporation à la surface de la mer. Au cours de ces recherches on rencontre plusieurs indications de diverses négligences en usage qui, cependant, ne sont guère reconnues. Entre autre, on tient compte des effets dus aux variations de la pression atmosphérique et — en appliquant des moyennes pondérées — on considère également l'action du transport fluctuatif de la masse. Conventionnellement, le premier effet est négligé dans des considérations à base macroturbulente pendant que le deuxième effet est laissé de côté en cas de la diffusion microturbulente, bien que ces deux effets puissent atteindre la même ordre de grandeur que l'évaporation calculée et qu'ils puissent, par exemple, aider à expliquer les diversités distinctes des coefficients d'échange de l'humidité et de la chaleur observées quand la répartition des masses suivant la verticale est instable.

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Für Anregungen und die Möglichkeit zur Bearbeitung der diskutierten Fragen ist der Verfasser Herrn Professor Dr. Hermann Flohn zu Dank verpflichtet.     

Die Bilanz des Längstransportes in der Brandungszone

Zusammenfassung Für den in der Brandungszone unter dem Einfluß der Brandungsenergie und der Brandungsströmungen küstenparallel verlaufenden Materialstrom wird unter Verwendung integraler Größen die Bilanzgleichung aufgestellt. Es zeigt sich, daß der Materialstrom und damit die An- und Ablandung längs der Küste eindeutig durch die Verteilung der Brandungsenergie und die Größe der Brandungsströmung bestimmt wird. Anhand von fünf Beispielen werden die Anwendung der Methode erläutert und typische Vorgänge an der Küste erklärt.

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The balance of littoral transport in the surf zone

Summary By means of integrals the balance equation is set up for the drift of material which under the influence of the surf energy and the longshore current in the surf zone is flowing parallel to the coast. This equation plainly represents the material drift and, hence, accretion and erosion along the coast as a function of the distribution of the surf energy and the strength of the longshore current. Finally, five examples are presented showing how to apply the method and explaining typical shore processes.

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Le bilan du transport des matériaux le long de la côte dans la zone du déferlement

Résumé Au moyen d'intégrales on a établi l'équation de bilan pour le courant des matériaux qui, sous l'influence de l'énergie et des courants de déferlement, est dirigé en sens parallèle à la côte dans la zone du déferlement. Cette équation représente nettement les courants des matériaux dirigés vers le large et vers la plage en fonction de la répartition de l'énergie et de la puissance du courant de déferlement. Enfin, cinq exemples sont présentés pour exposer l'application de la méthode et pour expliquer des procès typiques rencontrés sur les côtes.

     

The nature of the sea surface as deduced from composite temperature analysis

Summary A technique is described for preparing detailed sea surface temperature analyses for large ocean areas utilizing injection temperature observations from commercial ships. The inadequacies of analyses based on averaged data are discussed, as well as some of the difficulties inherent in contouring scalar fields.Sea surface temperatures are interpreted according to some concepts derived from cross sectional profiles and surface current data. Isotach analyses of mean current drift are considered as flow patterns to aid temperature analysis in areas where data are sparse.

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Die Schwankungen der Oberflächentemperatur des Meeres nach der zusammengesetzten Temperaturanalyse

Zusammenfassung Es wird eine Methode beschrieben, die geeignet ist, mittels Temperaturbeobachtungen von Handelsschiffen aus die Vorarbeiten zu detaillierten Analysen von Oberflächentemperaturen in großräumigen Meeresgebieten durchzuführen. Die Unzulänglichkeit von Analysen gemittelter Werte sowie einige Schwierigkeiten bei der graphischen Darstellung von Skalarfeldern werden besprochen.Gemäß den Vorstellungen, die von Querschnittsprofilen und Oberflächenstromwerten abgeleitet wurden, werden Oberflächentemperaturen gedeutet. Um die Temperaturanalyse in Gebieten mit geringen Beobachtungen zu erleichtern, werden Isotachen-Analysen mittlerer Strömungswerte als Strömungsvorbilder benutzt.

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La nature de la température superficielle de la mer suivant l'analyse composée de la température

Résumé L'article actuel décrit une méthode propre à préparer, au moyen des observations de la température faites au bord des navires marchands, des analyses détaillées de la température superficielle dans de grandes étendues océaniques. L'impropriété de l'analyse des valeurs moyennes ainsi que plusieurs difficultés que l'on rencontre en représentant des champs scalaires sont exposées.Suivant les conceptions déduites des coupes transversales et des courants de surface, on interprète les températures superficielles des courants de l'océan. Dans le but de faciliter l'analyse des températures dans de grandes zones océaniques où des observations sont rares, on se serve comme modèle de courant des analyses des isotaches des valeurs moyennes de courants.

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Submitted October 1961 for publication in Deutsche Hydrographische Zeitschrift.     

Winderzeugte Strömungen im Ozean

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß das Randwertverfahren geeignet ist, um aus einem gegebenen Windfeld für einen abgeschlossenen Teil eines Ozeans den Volumentransport und die Gestalt der Meeresoberfläche zu ermitteln. Neben anderen Beispielen wird für den äquatorialen Teil des Atlantischen Ozeans aus dem Windfeld für den Monat August der Volumentransport und die Gestalt der Meeresoberfläche abgeleitet und das Ergebnis mit den aus Besteckversetzungen und Dichteverteilung gewonnenen Strömungen und der Topographie verglichen. Die Übereinstimmung zwischen den Darstellungen ist befriedigend.

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On wind-driven ocean currents

Summary In this paper it is pointed out that the method of boundary values enables the volume transport as well as the shape of the sea surface to be derived from a given wind field over an enclosed ocean area. In addition to other examples, the two afore-mentioned data are deduced, for the month of August, from the wind field over the equatorial region of the Atlantic and the result is compared with the data on currents computed from ship's sets and density distribution as well as with the topography of the sea surface. There is a rather good agreement between the different representations.

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Au sujet des courants océaniques dus à la pression du vent

Résumé L'auteur démontre que la méthode des valeurs limites permet de déduire le transport de volume et la forme de la surface de la mer d'un champ donné du vent au-dessus d'une région délimitée de la mer. Avec d'autres exemples, les deux données susmentionnées sont dérivées pour le mois d'août du champ du vent au-dessus de la région équatoriale de l'océan Atlantique et le résultat en est à la fois comparé avec les courants calculés de la dérive des bateaux et de la distribution de la densité de l'eau ainsi qu'avec la topographie de la surface. L'accord est assez satisfaisant entre les différentes représentations.

     

La radiazione globale relativa secondo le diverse specie di nebulosità

Summary In the present paper the amount of the relative radiation from sun and sky upon a horizontal surface has been calculated for different forms of clouds, based upon recordings of a «Bimetallaktinograph Fuess-Robitzsch» and simultanous observations of clouds. It results that the highest clouds have only a small influence on radiation. The larger the density of the clouds the more of a linear function is the relation of the relative radiation from sun and sky to the cloudiness. The effective composition of cloudiness, that is the share of the several forms of the total amount of clouds, is very decisive for the nature of that relation. The curves show clearly, in which way cloudiness has been estimated.Finally the relation of the sunshine to the forms of clouds has been examined. The result is evident: The estimation of cloudiness without consideration of the density of gives clouds misleading values for climatological purposes.

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Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die Grösse der relativen Globalstrahlung (Strahlung von Sonne+Himmel auf eine horizontale Fläche) für verschiedene Wolkenarten aus Registrierungen mit einem Bimetallaktinographen Fuess-Robitzsch und aus gleichzeitigen Wolkenbeobachtungen berechnet. Dabei zeigt sich, dass die hohen Wolken nur einen kleinen Einfluss auf die Strahlung ausüben. Je dichter die Wolken sind, umso mehr nähert sich die Beziehung der relativen Globalstrahlung zur Bewölkungsmenge einer linearen Funktion. Die effektive Zusammensetzung der Bewölkung, d. h. der Anteil der verschiedenen Arten an der Gesamtbewölkungsmenge ist für die Form der Beziehung ausschlaggebend. In den Kurven kommt zudem die Schätzungsart der Bewölkung sehr klar zum Ausdruck.Endlich wird noch der Zusammenhang zwischen der relativen Sonnenscheindauer und den Bewölkungsarten untersucht. Das Ergebnis ist eindeutig: Die Bewölkungsschätzungohne Berücksichtingung der Dichte der Wolken führt zu klimatologisch unsinnigen Werten.

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Résumé On a calculé dans la présente étude le rayonnement global relatif (rayonnement du soleil et du ciel sur une surface horizontale) pour différents genres de nuages, en partant des enregistrements d'un actinographe Fuess-Robitzsch et d'observations de nuages simultanées. Il apparait que les nuages élevés n'ont qu'une faible influence sur le rayonnement. Plus les nuages sont denses, plus la relation entre le rayonnement global relatif et la nébulosité se rapproche d'une fonction linéaire. La composition réelle de la couverture nuageuse, c'est à dire la proportion de chaque genre nuageux dans la nébulosité totale, est déterminante pour la forme de la dite relation. Les courbes graphiques reflètent clairement le rôle quejoue la façon d'apprécier la nébulosité.L'auteur étudie enfin la relation existant entre l'insolation relative et les types de nébulosité. La conclusion est nette: toute mesure de la nébulosité ne tenant pas compte de l'épaisseur du plafond naugeux conduit à des valeurs dépourvues de sens en climatologie.

     

Measurements of upper and lower tidal currents at Banc de la Chapelle

Summary Measuring and analysis techniques are described for two sets of measurements of tidal currents near the surface and near the bottom at Banc de la Chapelle, a location 165 m. deep above the edge of the West European Continental Shelf. Reliable results are obtained for the semi-diurnal currents, but the scatter of the data is too great for consistent results to be extracted for the small diurnal and quarter-diurnal tidal constituents. The major axes of the mean semidiurnal current ellipses are aligned at about 30°. This direction is normal to the line of greatest slope of the shelf edge and to the main alignment of the large sand waves on the bank, which accords with a theory of formation of the latter. Bottom currents are on the average about 69% of the surface currents in magnitude. There is also some evidence for a residual drift of about 0·2 knot towards the West. An analysis is made of the errors involved in estimating the drift of a ship from Radar sights on moored buoys.

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Messungen der oberen und unteren Gezeitenströmungen bei der La-Chapelle-Bank

Zusammenfassung Es werden Meß- und Analysemethoden beschrieben für zwei Serien von Gezeitenstrommessungen nahe der Oberfläche und in Bodennähe auf der La-Chapelle-Bank, einer 165 m tiefen Stelle am Rand des West-Europäischen Kontinentalabhangs. Für halbtägige Gezeitenströme wurden zuverlässige Ergebnisse erzielt, die Streuung der Werte ist jedoch zu groß, um übereinstimmende Ergebnisse für die kleinen ganztägigen und vierteltägigen Tiden aus ihnen ableiten zu können. Die Hauptachsen der mittleren halbtägigen Gezeitenstrom-Ellipse bilden einen Winkel von rechtweisend 30⁰. Diese Richtung verläuft senkrecht zur Linie der größten Neigung des Schelfrandes und zur Hauptrichtung der großen Sandwellen auf der Bank, was mit der Theorie über die Entstehung der Bank übereinstimmt. Die Bodenströmungen betragen ungefähr 69% der Oberflächenströmungen. Es scheint auch ein Reststrom von ungefähr 0,2 kn in westlicher Richtung vorhanden zu sein. Die Fehler, die bei Errechnung der Abdrift eines Schiffes mit Hilfe von Radar-Beobachtungen von einer verankerten Boje aus auftreten, werden untersucht.

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La mesure des courants supérieurs et inférieurs de marée sur la banque de la Chapelle

Résumé On décrit des méthodes de mesure et d'analyse pour deux séries de mesures des marées près de la surface et au voisinage du fond sur la banque de la Chapelle, un endroit situé à 165 m de profondeur au bord de la marge continentale de l'Europe occidentale. Des résultats authentiques ont été obtenus en ce qui concerne les marées semi-diurnes, leurs valeurs, cependant, diffèrent à un tel point que l'on ne peut en dériver des résultats conformes pour les petites marées quart-diurnes ou pour celles qui se produisent seulement une fois par jour. Les axes principaux de l'ellipse de la marée semi-diurne forment un angle vrai de 30 degrés. Cette direction suit un cours perpendiculaire à la ligne de la plus grande pente de la marge continentale et à la direction principale de grandes rides de sable sur la banque ce qui s'accorde bien avec la théorie de sa genèse. Les courants au voisinage du fond font 69% des courants superficiels. En outre, il paraît qu'il existe un courant résiduel orienté vers l'ouest dont la vitesse est de 0,2 noeud. Les erreurs se produisant lorsqu'on calcule la dérive du bâtiment à l'aide des observations de radar faites à bord d'une bouée ancrée sont étudiées.

     

Schwankungen im Wasserhaushalt der Ostsee

Zusammenfassung Durch die gleichzeitige Berücksichtigung aller Komponenten des Wasserhaushaltes der Ostsee wird das Zusammenwirken von Süßwasserzufuhr, Wasserstandsänderungen und Wasseraustausch mit der Nordsee einer Analyse unterzogen. Dabei wird der Einfluß der atmosphärischen Zirkulation und der Gang des Wasserstandes erklärt. Die Behandlung der vollständigen monatlichen Bilanz durch fünf Jahre zeigt, daß die Abweichungen von diesem Jahresgang erheblich sind. Der Wasseraustausch wird durch die Wasserbewegungen an der Oberfläche in den Belten und dem Sund repräsentativ wiedergegeben. Der Wasseraustausch ist intensiver als bisher angenommen. Die langjährigen Schwankungen der Haushaltsgrößen werden untersucht. Es wird gezeigt, daß die atmosphärische Zirkulation auf dem Wege über die Niederschläge und die Süßwasserzufuhr Schwankungen des Ausstroms bewirkt. Andererseits wirkt sie direkt auf den Wasserstand und durch Veränderungen der Intensität des Wasseraustausches auf den Salzgehalt ein. Eine Abschätzung des Salzhaushaltes der Ostsee wird gegeben.

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On fluctuations of the water volume of the Baltic

Summary The combined effects of fresh water influx, variations of sea level, and water exchange with the North Sea are analysed by simultaneously taking into account all components of the water volume of the Baltic Sea. The influence of the atmospheric circulation and of the variations of sea level are explained. The diseussion of the complete monthly water balance over a five years' period shows considerable departures from the annual variation of sea level. The surface currents in the Great and the Little Belt and in the Sound give a representative picture of the water exchange with the North Sea which is revealed to be more intensive than it was hitherto supposed to be. The secular fluctuations of the water volume are studied. Through the medium of precipitation and influx of fresh water the atmospheric circulation causes fluctuations in the outflow from the Baltic. On the other hand, the atmospheric circulation exercises a direct influence on the sea level and — owing to variations in the intensity of water exchange — an indirect one on the salinity. The salinity balance of the Baltic is evaluated.

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Sur les fluctuations du volume d'eau de la mer Baltique

Résumé En tenant compte de toutes les composantes du volume d'eau de la mer Baltique on fait l'analyse des effets réunis des affluences d'eau douce, des variations du niveau de la mer et le l'échange d'eau avec la mer du Nord. On explique l'influence de la circulation atmosphérique et de la variation du niveau de la mer. L'étude du bilan mensuel complet portant sur cinq années montre que les déviations de la marche annuelle sont considérables. Les courants de surface dans le Grand et le Petit Belt et le Sund donnent une image représentative de l'échange d'eau qui est plus intensif qu'on ne l'a supposé jusqu'ici. Les fluctuations séculaires des composantes du volume d'eau sont étudiées. On montre que par l'inter-médiaire des précipitations et de l'affluence d'eau douce la circulation atmosphérique donne lieu à des variations de l'écoulement de la mer Baltique. D'autre part, la circulation atmosphérique exerce une influence directe sur le niveau de la mer et, par suite des variations de l'intensité de l'échange d'eau, elle a une influence indirecte sur la salinité. Le bilan de la salinité est évalué.

     

Eine numerische Approximation der monsunerzeugten Zirkulationen im Arabischen Meer

Zusammenfassung In Anwendung eines einfachen numerischen Zweischichtenmodells auf den Nordteil des Arabischen Meeres wurden Massentransporte, Oberflächen- und Sprungschichtlage unter Vorgabe monsunaler Wind- und Luftdruckverteilungen berechnet. Das Modell basiert auf den vertikal integrierten Kontinuitäts- und Bewegungsgleichungen. Für beide Monsune ergeben sich Massentransportrichtungen und Sprungschichtlageänderungen in qualitativer Übereinstimmung mit den Beobachtungen:Im Falle des SW-Monsuns resultiert eine beachtliche Anhebung der Sprungschicht nicht nur vor der arabischen Küste, sondern in geringerem Maße auch vor der indischen Küste im Bereich starker südöstlicher Oberflächenströmung. — Das Modell für den NE-Monsun enthält den südwestlichen Ausstrom der Oberschicht vor der arabischen Küste ebenso wie den südöstlichen Ausstrom vor der indischen Küste.

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A numerical approximation of the monsoon-generated circulation in the Arabian Sea

Summary By applying a simple two-layered numerical model to the northern part of the Arabian Sea, the mass transports and the elevations of the sea level and the pycnocline have been computed from prescribed monsoonal wind and air pressure distributions. The model is based on the vertically integrated (primitive) equations of motion and continuity; it starts with the ocean at rest. For both the monsoons it gives the mass transports and the elevations in qualitative agreement with known observations:In the case of SW-monsoon we get a considerable elevation of the pycnocline not only in front of the Arabian shore but also a slightly smaller one within the branch of the relatively strong south-eastern surface current that develops near the Indian coast.—The model of the NE-monsoon contains the south-westerly outflow of the surface layer in front of the Arabian coast as well as its south-easterly outflow in front of the Indian coast.

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Une approximation numérique des circulations dues aux moussons dans la mer d'Arabie

Résumé Au moyen d'un simple modèle numérique à deux couches sur la partie Nord de la mer d'Arabie, on a calculé les transports de masses, et les positions des couches superficielles et de transition à partir des distributions de pression atmosphérique et de vent de mousson. Le modèle s'appuie sur l'intégration verticale des équations de continuité et de mouvement. Pour les deux moussons il résulte que les directions des transports de masse et les modifications de position de la couche de transition sont en concordance qualitative avec les observations:Dans le cas de la mousson de SW on trouve une remontée sensible de la couche de transition non seulement devant la côte arabe, mais aussi, dans une moindre mesure, devant la côte indienne dans la zone de fort courant de surface portant au SE. — Le modèle pour la mousson de NE contient le flux de sortie SW de la couche superficielle devant la côte arabe ainsi que le flux de sortie SE devant la côte indienne.

     

Harmonische Analyse und Synthese mit Lochkartenmaschinen

Zusammenfassung Viele Aufgaben der praktischen Analyse lassen sich bequem und schnell mit Lochkartenmaschinen lösen. Insbesondere führt die Möglichkeit, daß Lochkarten leicht umgeordnet werden können, oft zu erheblichen Rechenvorteilen. Im folgenden wird ein Lochkartenverfahren zur harmonischen Analyse und Synthese entwickelt, das diese Vorzüge der Lochkartenmaschinen erkennen läßt.

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On harmonic analysis and synthesis with the aid of punching card machines

Summary Many problems of practical analysis may be easily and rapidly resolved with the aid of punching card machines. Considerable advantages may be derived from the fact that punching cards can be re-arranged without difficulties according to new aspects. On the following pages a punched cards method for the harmonic analysis and synthesis is developed which exhibits the advantage of punching card machines under this special aspect.

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Sur l'analyse et la synthèse harmonique à l'aide de machines de comptabilité à cartes perforées

Résumé Beaucoup de problèmes de l'analyse pratique se laissent résoudre d'une manière convenable et rapide au moyen des machines de comptabilité à cartes perforées. En particulier, la possibilité de pouvoir arranger sans inconvénient d'après de nouveaux aspects des cartes perforées souvent offre de considérables avantages. Sur les pages suivantes, un procédé pour l'analyse et la synthèse harmonique est dévelopé qui montre les avantages résultants de l'emploi des machines de comptabilité à cartes perforées.

     

Neue Untersuchungsergebnisse über die Zusammenhänge des Grosswetters mit dem Sonnenfleckenzyklus

Zusammenfassung In der Untersuchung werden neue Belege dafür erbracht, daß ungefähr zwei Jahre vor den Maxima und Minima der Sonnenflecken sowie 1 1/4 bis 2 Jahre nach den Maxima die subtropischen Hochdruckgürtel verstärkt und polwärts verschoben sind, und im Sommer der Nordhalbkugel das Luftdruckgefälle von dem verlagerten Hochdruckgürtel neach dem Polargebiet gesteigert ist. Auf Grund der sommerlichen Niederschlagsmengen in Mitteleuropa und des mittleren Sommerluftdrucks in Edinburgh werden die Abschnitte des Sonnenfleckenzyklus, in denen der subtropische Hochdruckgürtel polwärts verschoben ist, genauer festgestellt und der Abstand des Anfangs und Endes dieser Abschnitte vom nächstgelegenen Sonnenfleckenextrem nicht in Jahren, sondern in Bruchteilen des Abstandes des vorausgehenden Fleckenextrems vom nachfolgenden Fleckenextrem angegeben. Dadurch finden die Abweichungen in anomalen Fleckenzyklen eine Erklärung. Schließlich wird eine Kurve der mittleren jährlichen Wachstumsringe von 10 mitteleuropäischen Fichten während eines fast 200-jährigen Zeitraums gezeigt. Aus der Kurve geht mit aller Deutlichkeit die. Unrichtigkeit der Behauptung hervor, daß in den Jahresringen alter Bäume die 11-jährige Sonnenfleckenperiode enthalten sei. Mindestens gilt das nicht für Mitteleuropa. Dagegen kommt die Doppel- oder Dreifachschwankung des Niederschlags innerhalb des Sonnenfleckenzyklus in der Kurve gut zum Ausdruck.

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Summary The study presents new evidence for the fact that approximately two years prior to the occurrence of maxima and minima of the sunspots, also 1 1/4 to 2 years after the occurrence of maxima, the subtropical high-pressure belts are strengthened and shifted toward the poles, and further that the pressure gradient increases from the high-pressure belt toward the polar region in the summer of the Northern Hemisphere. Based on the summerly amounts of precipitation in Central Europe and average summerly atmospheric pressures in Edinburgh, the intervals of the sunspot cycle, during which the subtropical high-pressure belt is shifted toward the poles, are determined more precisely. The distance of beginning and end of these intervals from the nearest sunspot extreme is expressed in fractions of the distance from the preceding sunspot extreme to the following one, rather than in years. Thus, the departures in anomalous sunspot cycles find their explanation. Finally a chart shows the average annual rings of 10 Central European spruces during a period of almost 200 years. This chart clearly demonstrates the incorrectness of the assertion that the 11-years' sunspot period can be found in annual rings of old trees. This is at least not true in Central Europe. On the other hand the chart expresses well the double or triple variation of precipitations within the sunspot cycle.

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Résumé La recherche nous fournit des preuves nouvelles pour le fait qu'à peu près deux ans avant les maxima et avant les minima des taches solaires, de même que 1 1/4 à 2 ans après les maxima, les zones subtropicales de haute pression sont renforcées et déplacées vers les pôles, et que le gradient de pression atmosphérique de la zone des hautes pressions déplacées vers la région polaire est plus fort dans l'été de l'Hémisphère Nord. Les intervaux du cycle des taches solaires — dans lesquels la zone subtropicale des hautes pressions est déplacée vers le pôle — sont fixés plus exactement par les quantités des précipitations dans l'Europe Centrale pendant l'été et par la pression atmosphérique moyenne d'été à Edinburgh. La distance du début et de la fin de ces intervaux de l'extrême des taches solaires le plus proche n'est pas exprimée par des ans, mais par des fractions de la distance de l'extrême des taches solaires précédent et de celui qui suit. Ce fait explique également les déviations dans des cycles des taches solaires anomaux. Enfin le diagramme des cernes moyens de dix sapins rouges de l'Europe Centrale pendant une époque de presque 200 ans est présenté. Ce diagramme nous montre nettement que l'on ne peut pas se tier à la thèse, que les cernes des vieilles arbres contiennent la période des taches solaires de onze ans. Au moins cette thèse n'est pas valable pour l'Europe Centrale. De l'autre côté ce diagramme exprime bien la double ou triple variation des précipitations au cours du cycle des taches solaires.

     

Einige Bemerkungen zum Golfstromproblem

Zusammenfassung Im ersten Teil der Arbeit werden die zur Ermittlung der Meeresströmungen benutzten Verfahren nebeneinandergestellt: Das dynamische Verfahren, das aus der Dichteverteilung im Meer die Unterschiede der Stromgeschwindigkeit in vertikaler Richtung zu ermitteln gestattet, das Randwertverfahren, das mit der Schubspannung des Windes arbeitet und den windbedingten Volumentransport liefert und endlich die Rossbysche Freistrahltheorie. Die vergleichende Betrachtung lehrt, daß zwischen den genannten Methoden keine grundsätzlichen Widersprüche bestehen, sondern daß diese einander ergänzen und vervollständigen.Neuere amerikanische Beobachtungen haben einen Einblick in die Feinstruktur des Golfstroms gewährt; besonders bemerkenswert sind die scharfe seitliche Begrenzung über Hunderte von Kilometern und die Aufgliederung in einzelne Arme; es werden einfache Modelle betrachtet, die den Mechanismus dieser Vorgänge veranschaulichen. Bemerkenswert ist, daß bei diesen Betrachtungen die Vertikalkomponente der Stromgeschwindigkeit eine besondere Rolle spielt.

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Some remarks on the problem of the Gulf Stream

Summary In the first part of the paper, the methods applied to the study of ocean currents are compared with each other, viz. the dynamical method allowing to derive the vertical differences in current velocity from the density distribution, the method of the boundary values basing on the shearing stress of the wind and giving the volume transport caused by the wind, and finally the jet stream theory by Rossby. A comparison shows that these three methods are not absolutely contradictory to each other but that, on the contrary, they have a complementary character.Recent American observations have given an insight into the microstructure of the Gulf Stream; among the results, its cleanly cut lateral limitation over hundreds of kilometers and its subdivision into several single branches deserve particular attention; in order to illustrate the mechanism of these processes, simple models are considered. It may be mentioned as a remarkable feature that the vertical component of the current velocity plays a particular part in these considerations.

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Quelques notes sur le problème du courant du golfe

Résumé Dans la première partie de ce travail, les procédés appliqués à l'étude des courants de mer sont comparés entre eux; il s' agit ici de la méthode dynamique qui permet de dériver de la distribution de la densité les différences verticales des vitesses des courants; de la méthode des valeurs limites qui tient compte de la tension de torsion du vent et donne le transport de volume dû au vent et, enfin, de la théorie du rayon de jet (du jet stream) par Rossby. La comparaison montre que ces méthodes ne sont point contradictoires mais plutôt complémentaires les unes aux autres.Les observations effectuées récemment par les Américains ont éclairci la microstructure du courant du golfe; les résultats les plus remarquables en sont sa limitation latérale qui est nettement marquée sur quelques centaines de kilomètres et le fait que le courant se divise en plusieurs branches individuelles; pour démontrer le mécanisme de ces phénomènes quelques simples modèles sont considérés. Il est remarquable que la composante verticale de la vitesse du courant joue un rôle particulier dans ces considérations.

     

Base line stability of the magnetic main registration at the Göttingen observatory

Summary Since November 1984 a regional study of the Earth's magnetic field has been carried out, measuring absolute values ofF, D, andI. The aim is to find the behaviour of the secular variation at about 40 field sites with maximum distances of 50 km from Göttingen. After a long search for the least disturbed points, the first set of measurements was taken in 1987. For the reduction according to the normal 2^h UT level the Göttingen observatory (GTT) records are used for each field point. However, by comparing the simultaneously registered magnetic values of the observatories Wingst (WNG) and GTT it turned out that there is an annual periodic drift in the GTT registrations. Besides the temperature coefficients of the variometers the whole micro-climate of temperature and humidity inside and outside the building and of the underground has to be considered. It causes a motion of the bottom plate (on which the variometers are standing) relative to the foundations of the walls (which house the camera and the lamps for the photographic registration). These motions can be misinterpreted as long period magnetic variations. Variations of the micro-climate and consequently the time dependence of the motions cannot be predicted. Apparently the long-term stability of the whole recording system, which is essential for reducing regional measurements and for the investigation of the secular variation, had not been considered important as the building was set-up. To overcome that lack of stability two ways are necessary: firstly, to perform regular absolute measurements at the observatory (more than once a week) to get a better knowledge of the base line of each component, secondly, to refer the GTT registrations to the momentary values of WNG which are assumed to be stable, to get by this way a proper reduction of the field measurements.

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Die Stabilität der Basiswerte der magnetischen Hauptregistrierung des Observatoriums Göttingen

Zusammenfassung Seit November 1984 wird das regionale Erdmagnetfeld in der Umgebung von Göttingen mit Absolutinstrumenten fürF, D undI vermessen. Das Ziel einer solchen Vermessung ist die Untersuchung der Säkularvariation an 40 Punkten mit einer maximalen Entfernung von 50 km von Göttingen. Nach einer längeren Suche nach den am wenigsten gestörten Punkten wurde 1987 mit den Messungen begonnen. Für die Reduktion aller Meßwerte auf 2^h UT und auf einen bestimmten Tag im Jahr wurden die photographischen Registrierungen des Observatoriums Göttingen (GTT) benutzt. Durch Vergleich der gleichzeitig in den Observatorien Wingst (WNG) und GTT abgelesenen Momentanbeobachtungen der Magnetfeldkomponenten zeigte sich aber, daß der Säkularvariation in GTT eine starke Jahreswelle überlagert ist. Verursacht wird diese Jahreswelle offenbar durch eine Relativbewegung der zwei Fundamente der Meßhütte: Die Fundamentplatte (auf der die Variometer stehen) bewegt sich gegenüber dem Fundament der Wände (in die Registrierkamera und die Lampen eingelassen sind). Auf der Registrierung können diese Bewegungen fälschlicherweise als Magnetfeldvariation mit langer Periode gedeutet werden. Änderungen des Mikroklimas (Temperatur und Feuchte) innerhalb und außerhalb der Meßhütte, das für diese Bewegungen verantwortlich ist, sind nicht vorhersehbar. Offenbar ist die Langzeitstabilität der Aufzeichnungsapparatur, die auch eine Untersuchung der Säkularvariation ermöglichen würde, bei der Konstruktion der Meßhütte noch nicht wichtig gewesen. Um dennoch eine vernünftige Reduktion zu erzielen, ist es nötig, öfter als einmal wöchentlich die Absolutwertbestimmung in GTT durchzuführen und damit die Basis jeder Magnetfeldkomponente zu bestimmen, und zweitens zu versuchen, die Zeiten zwischen zwei Absolutwertbestimmungen mit den Momentanwerten aus WNG zu überbrücken.

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La stabilité des valeurs de base de l'enregistrement principal de l'observatoire à Göttingen

Résumé Depuis novembre 1984, une étude régionale du champ magnétique terrestre a été menée afin de déterminer les valeurs absolues deF, D etI. le but visé est de déterminer l'évolution de la variation séculaire sur environ quarante sites situés à une distance maximale de 50 km de Göttingen. Après une longue recherche des points les moins perurbés une première série de mesures a pu être effectuée en 1987. Pour la réduction rapportée à la valeur normale à 2^h UT, les enregistrements de l'observatoire de Göttingen (GTT) furent utilisés pour chaque site.En comparant les valeurs magnétiques enregistrées simultanément à l'observatoire de Wingst (WNG) et à GTT, il apparut qu'il existait une dérive annuelle périodique dans les enregistrements de GTT. Outre les coefficients de température des variomètres, l'ensemble des paramètres température et humidité du micro-climat, à l'intérieur et à l'extérieur de la station ainsi qu'en sous-sol dut être pris en compte. Ces derniers causent un déplacement de l'embase (sur laquelle les variomètres sont installés) par rapport aux fondations des murs (qui abritent la caméra et les flashs pour l'enregistrement photographique): Ces mouvements peuvent être interprétrés à tort comme des variations à longue période du champ magnétique.Les variations du micro-climat et partant, la dépendance de ces mouvements en fonction du temps, ne peuvent se prévoir. Apparemment la stabilité á long terme de l'ensemble du système d'enregistrement, qui est essentielle pour la réduction des mesures régionales et pour l'étude de la variation séculaire, n'avait pas été condiérée comme importante au moment de la construction de la station.Pour palier ce manque de stabilité deux solutions sont possibles: Tout d'abord réaliser régulièrement des mesures absolues à l'observatoire (plus d'une par semaine) afin d'obtenir une meilleure connaissance de la valeur instantanée de la direction de chaque composante, ensuite rattacher les enregistrements de GTT aux valeurs déterminées à WNG, supposées stables, pour obtenir ainsi une réduction correcte des mesures de champs.

     

Die Anomalie der Wassertemperatur und der Zirkulation im Nordpazifischen Ozean und an der Küste Perus im Jahre 1955

Zusammenfassung Die Anomalien der Wassertemperatur des Nordpazifik im Jahre 1955 stehen offensichtlich in Verbindung mit einer ausgeprägten Anomalie der atmosphärischen Zirkulation. Als Beleg dafür wird die Karte der mittleren Luftdruckabweichung 1955 gebracht. Anschließend werden die Verhältnisse an der peruanischen Küste besonders behandelt. Das Kaltwasser-Jahr 1955 war hier besonders ausgeprägt, war allerdings nur das Zentraljahr einer dreijährigen kalten Periode. Übernormale Windstärke (im Südostpassat) deutet auch hier auf eine Anomalie der atmosphärischen Zirkulation als Ursache der Erscheinung. Abschließend wird die langjährige Wassertemperatur-Reihe von Puerto Chicama (Peru) mitgeteilt.

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Some notes on the anomalies of sea surface temperatures and of atmospheric circulation observed in the north pacific ocean and on the coast of peru in 1955

Summary The anomalies of sea surface temperature observed in the North Pacific Ocean during the year of 1955 are, evidently associated with a pronounced anomaly of atmospheric circulation. A map showing the mean deviation of atmospheric pressure gives evidence of these correlations. The conditions on the coast of Peru is given special consideration. The cold-water-year 1955 is strongly marked, though being only the coldest year in a three years' period of low sea surface temperatures. Above-normal windforces associated with the south-east trade wind indicate that also here the cause of the phenomenon is to be sought in an anomaly of atmospheric circulation. At the end of the paper, a some thirty years' series of sea surface temperature observations from Puerto Chicama (Peru) is given.

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Notes sur les anomalies de la température des eaux superficielles et de la circulation atmosphérique dans l'océan Pacifique Nord et sur la côte du Pérou en 1955

Résumé Les anomalies de la température des eaux superficielles se sont évidemment trouvées être associées à des anomalies prononcées de la circulation atmosphérique. La carte de l'écart moyen de la pression atmosphérique en 1955, ci-inclus, en fait preuve. Les conditions rencontrées sur la côte du Pérou font l'objet d'une étude spéciale. L'année de 1955 qui montra des températures particulièrement basses n'était, cependant, que l'année la plus froide de trois années successives aux températures basses. La force anormale par excès du vent (associée aux alizés du sud-est) y indique, elle aussi, que l'anomalie de la circulation atmosphérique est la cause de ce phénomène. Une série d'observations de la température des eaux effectuée à Puerto Chicama (Pérou) pendant la période de 1925 à 1957 se trouve dans le tableau 12 à la fin de ce travail.

     

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.