Klimatische Tendenzen und Untersuchungen zur allgemeinen Zirkulation

Zusammenfassung Einige Beobachtungsdaten aus dem Winter 1962/63 werden sowohl in bezug auf neuere als auch auf langfristige klimatische Tendenzen diskutiert. Der Abkühlung der Weltklimate seit etwa 1940 ist bisher praktisch noch nicht viel Beachtung geschenkt worden, obwohl sie die Häufigkeit strengen Winterwetters beeinflußt hat. Dies ist vielleicht teilweise durch die künstliche Erwärmung der Städte zu erklären, die unter starken niedrig liegenden Temperaturinversionen im Winter am wirksamsten ist. Ferner wird über Untersuchungen der Änderungen der allgemeinen atmosphärischen Zirkulation berichtet. Diese zeigen den Mechanismus auf, durch den aufeinanderfolgende langfristige Klimaänderungen zustandegekommen sind: Die Abkühlung in den Jahren von 1300 bis 1600 und die Erwärmung in den Jahren von 1700 bis etwa 1930 werden mit einer Abschwächung beziehungsweise Verstärkung der Zirkulation bzw. mit entsprechenden Änderungen der Wellenlänge der zirkumpolaren Westdrift und einer Durchdringung der höchsten Breiten durch Warmluftzufuhr und Zyklonenzugbahnen in Verbindung gebracht. Eine Umkehr des Trends kann unter Verwendung dieser Zirkulations-Aspekte bereits früher entdeckt werden — schon 30 oder mehr Jahre früher — als durch Untersuchung der Temperaturen in der Arktis und anderswo, der Ausdehnung der Eisbedeckung usw. Es ist wahrscheinlich, daß die Abkühlung und die Zunahme des Eises, die jetzt speziell im europäischen Sektor zu beobachten sind, eine Reaktion darstellen auf die neuere Tendenz zu schwächerer zonaler Zirkulation hin und zu einer Westwärts-Verschiebung des Höhentroges im europäischen Sektor, die eine zunehmende Häufigkeit nördlicher Bodenwinde im Sektor zwischen Grönland und dem Ural begünstigt. Die Eislage in den nördlichen Meeren im Februar 1963 läßt sich nur mit den schlimmsten Jahren des 17. und 18. Jahrhunderts vergleichen.

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Summary Some figures for winter 1962/63 are examined in relation to both recent and long-term climatic trends. The cooling of world climates since about 1940 has not yet received much notice from the practical point of view, though it has affected the frequency of difficult winter weather. The oversight is perhaps partly explained by the increasing artificial warmth of the cities, which is most effective under strong low-level temperature inversions in winter. Studies of changes in the general atmospheric circulation are described. These show the mechanism by which successive long-term changes of climate have been achieved—cooling from 1300 to 1600 and warming from 1700 to about 1930—was associated respectively with weakening and strengthening circulation and corresponding changes of (a) wavelength in the circumpolar westerlies (b) penetration of the highest latitudes by advected warm air and depression tracks. Reversal of trend is detected earlier, already 30 years or more ago, in these aspects of the circulation than when one examines temperatures in the Arctic and elsewhere, extent of ice etc. It seems probable that the cooling and increase of ice now to be observed particularly in the European sector are a response to the recent trend towards weaker zonal circulation and a westward shift of the upper trough in the European sector which favours increased frequency of northerly surface winds in the sector between Greenland and the Urals. The ice situation on the northern seas in February 1963 appears fully comparable only with the worst years of the 17th and 18th centuries.

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Résumé On discute ici quelques observations de l'hiver 1962–1963 à la lumière de tendances climatologiques tant récentes qu'à long terme. Jusqu'ici, on n'a pas accordé beaucoup d'attention au refroidissement des climats de notre globe depuis 1930, bien que ce refroidissement ait influencé déjà le nombre des hivers rigoureux. Ce peu d'attention s'explique peutêtre par le chauffage artificiel des villes, chauffage qui est particulièrement efficace au-dessous de fortes inversions thermiques situées en hiver à basse altitude. On rapporte en outre sur des recherches concernant des changements de la circulation atmosphérique générale. Ces changements montrent le mécanisme par lequel les modifications successives du climat à long terme se sont produites. On met le refroidissement des années 1300 à 1600 en relation avec un ralentissement de la circulation et le réchauffement de 1700 à 1930 avec une accélération de cette circulation. On peut faire le même raprochement pour des modifications similaires de la longueur d'ondes du courant circumpolaire d'ouest et la pénétration des afflux d'air chaud et des trajectoires des cyclones aux latitudes les plus grandes. Une inversion de la tendance du climat peut être reconnue bien à l'avance—30 ans et plus—en utilisant ces nouveaux aspects de la circulation, qu'en utilisant les températures de l'arctique et d'ailleurs, l'extension de la calotte glaciaire, ou d'autres critères. Il est probable que le refroidissement et l'augmentation de la glace, visibles actuellement surtout dans le secteur européen, ne sont qu'une réaction aux nouvelles tendances de ralentissement de la circulation zonale et d'un déplacement vers l'ouest du creux dépressionnaire en altitude du secteur européen, ce qui favorise une fréquence accrue des vents du nord au sol entre le Groenland et l'Oural. La position des glaces dans les mers du nord en février 1963 ne peut être comparée qu'aux pires années des 17ème et 18ème siècles.

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Mit 5 Textabbildungen     

The motion of binary tropical cyclones

Summary When two tropical cyclones are present simultaneously in the same region they show as a rule a counterclockwise rotation around each other. A theoretical explanation of this motion is given. The theory permits the computation of the rate of rotation. A discussion of nine examples with sufficiently reliable and complete observational data gives a satisfactory agreement between theoretical and observed rates of rotation.

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Zusammenfassung Es ist häufig beobachtet worden, daß zwei tropische Zyklonen sich entgegen dem Uhrzeigersinne umeinander bewegen. Eine theoretische Erklärung dieser Bewegung kann gegeben werden auf Grund der Annahme, daß sich jedes Zyklonenzentrum unter dem Einfluß des Windfeldes der anderen Zyklone bewegt; auf Grund dieser Theorie läßt sich die Rotationsgeschwindigkeit des Zyklonenpaares berechnen. An Hand von neun Fällen mit genügend zuverlässigem und vollständigem Beobachtungsmaterial wird gezeigt, daß gute Übereinstimmung zwischen Theorie und Beobachtung besteht.

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Résumé On a souvent observé que deux cyclones tropicaux se meuvent l'un par rapport à l'autre dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. On peut expliquer le fait en admettant que chaque centre cyclonique se déplace sous l'influence du champ de vent de l'autre. Grâce à cette hypothèse on peut calculer la vitesse de rotation de la paire de cyclones. Neuf exemples richement documentés montrent un bon accord entre la théorie et l'observation.

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With 3 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.     

Untersuchung über Schwankungen der Winterniederschläge in Deutschland

Zusammenfassung Die vorliegende Untersuchung schließt an frühere Arbeiten des Verfassers über die Schwankungen der Sommerniederschläge und anderer klimatischer Elemente in Deutschland an. Sie legt dazu zwei Kollektivreihen von Nord- und Süddeutschland zugrunde, die aus je 36 Stationen zusammengefaßt sind. Übergreifende 5jährige Mittelwerte zeigen bei den Frost- und den Regentagen quasiperiodische Schwankungen, die der 11jährigen Sonnenfleckenwelle ähneln. Übergreifende 11jährige Mittelwerte lassen eine gut ausgeprägte, etwa 33jährige Welle erkennen, die der Brücknerschen Periode entsprechen könnte. Diese letztere ist bei der Niederschlagshöhe, der Anzahl der Niederschlagstage und der Niederschlagsdichte gleichermaßen gut ausgeprägt, nicht dagegen bei der Anzahl der Tage mit Schneefall. Das abweichende Verhalten der letzteren wurde mit Änderungen der großrümigen Luftversetzung über Deutschland in Zusammenhang gebracht. Es ergab sich bei den Schwankungen der Winterniederschläge kein Anhaltspunkt, der auf eine gleichmäßig fortwirkende und sich verstärkende Ursache schließen läßt, wie sie die Hypothese über die fortschreitende Erwärmung der Atmosphäre infolge zunehmender Kohlensäureanreicherung voraussetzen würde.

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Summary The present paper deals with the fluctuations of winter precipitations in Germany and continues former studies of the same author about the trends of summer precipitations and other climatic elements. It is based on two series of Northern and Southern Germany, derived each from 36 stations. Overlapping means of 5 years show quasi-periodical variations for days with frost or rain similar to the 11 years sunspot cycle. Overlapping means of 11 years show a marked period of 33 years which may correspond to the Brückner cycle. This is equally well-pronounced for the amount of precipitation, for the number of precipitation days and for the precipitation density, but not, however, for the number of days with snowfall. The divergent pattern of the latter can be compared with a variation of the large-scale displacement of air masses over Germany. As to the precipitation-variations in winter no clue for a continuous and reinforcing cause could be found which could justify the hypothesis of the progressive warming of the atmosphere owing to an increase of its carbonic acid content.

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Résumé La présente étude sur les fluctuations des précipitations hivernales en Allemagne poursuit celles que l'auteur a consacrées aux variations des précipitations estivales et d'autres éléments climatiques. Elle se fonde sur deux séries relatives à l'Allemagne du Nord et du Sud et groupant 36 stations chacune. Les moyennes mobiles de cinq ans des jours de gel ou de pluie font apparaître des variations quasi périodiques rappelant la période undécennale des taches solaires. Les moyennes mobiles de onze ans révèlent une période de 33 ans qui pourrait correspondre à celle de Brückner, laquelle est nette pour la hauteur des précipitations, le nombre de jours de pluie et la densité de pluie, mais pas pour les jours de neige. Le comportement anormal de ces derniers est comparé au déplacement des masses d'air sur l'Allemagne à l'échelle synoptique. En ce qui concerne les variations des précipitations hivernales, on ne trouve aucune raison d'admettre une cause agissant de façon continue et se renforçant, telle que l'hypothèse de l'enrichissement progressif de l'atmosphère en acide carbonique invoqué pour justifier son réchauffement.

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Mit 6 Textabbildungen.     

Konstruktive und thermodynamische Eigenschaften des Piche-Evaporimeters

Zusammenfassung Im ersten Teil der Arbeit werden der Einfluß von Temperaturänderungen auf die Anzeige des Piche-Evaporimeters und der Einfluß des Lochdurchmessers im Filterpapier auf den Unterdruck im Rohr untersucht. In beiden Fällen ergibt sich eine sehr gute Übereinstimmung zwischen dem experimentellen Ergebnis und entsprechenden theoretischen Überlegungen.Messungen der Verdunstung des Piche-Evaporimeters, bei denen die Strahlung durch eine äquivalente elektrische Heizung des Filterpapiers ersetzt wurde, erlauben zusammen mit den Messungen der übrigen für die Verdunstung maßgebenden Parameter die Bestimmung der Wärmeübergangszahl des Filterpapierblättchens des Piche-Evaporimeters als Funktion der Windgeschwindigkeit. Das dabei gefundene Potenzgesetz, welches weitgehend den aus der Literatur bekannten Formeln für die Wärmeübergangszahl folgt, ermöglicht es, die Verdunstung und die Mitteltemperatur des Filterpapiers des Piche-Evaporimeters mit Hilfe der vonG. Hofmann angegebenen Formeln und der in ihnen auftretenden meteorologischen Parameter (Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit, Strahlungsbilanz, relative Luftfeuchtigkeit) zu errechnen. Auch hier ergibt sich eine sehr gute Übereinstimmung der berechneten Werte mit den gemessenen, so daß die Abhängigkeit der Meßwerte eines Piche-Evaporimeters von den für dessen Anzeige maßgebenden Parametern hinreichend geklärt erscheint.

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Summary First are investigated the effect of temperature variations on the readings of a Piche evaporimeter, and the effect of the size of the hole pierced into the filter paper on the underpressure within the tube. In both cases good agreement is found between experimental results and theoretical considerations.The heat transfer coefficient of the filter paper as a function of wind velocity was ascertained by observing evaporation and the pertinent parameters; radiation, however, was replaced by an equivalent electric heating of the filter paper. The relationship follows a power law and corresponds largely with other formulae given in the literature. By applyingG. Hofmann's formulae (containing air temperature, wind velocity, net radiation, and relative humidity) the relationship can be used to calculate the mean temperature of the filter paper and the amount of evaporation. The agreement between calculated and observed results is very good. It seems, therefore, that the relationship between the Piche evaporimeter readings and the meteorological parameters governing its reactions is sufficiently clarified.

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Résumé On étudie tout d'abord l'influence des variations de température sur les indications de l'évaporimètre de Piche, ainsi que l'effet du diamètre du trou du papier-filtre sur la dépression du tube. Dans les deux cas la théorie et l'expérience sont parfaitement d'accord.En mesurant ensuite l'évaporation de l'instrument exposé à un chauffage électrique équivalent à la radiation et en tenant compte des autres paramètres, on peut déterminer le coefficient de transfert de chaleur du filtre en fonction de la vitesse du vent. La loi exponentielle trouvée qui correspond bien aux formules connues pour le transfert de chaleur, permet alors de calculer l'évaporation et la température moyenne du filtre à l'aide des formules données parG. Hofmann et des paramètres météorologiques (température de l'air, vitesse du vent, bilan radiatif, humidité relative). Là aussi, l'accord entre la théorie et l'expérience est très satisfaisant, ce qui établit convenablement et de façon suffisante le lien entre les indications de l'évaporimètre de Piche et les conditions d'expérience.

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Mit 10 TextabbildungenTeil einer Diplomarbeit für Meteorologie an der Universität München (1959).     

Der Wärme- und Wasserdampfhaushalt der freien Atmosphäre

Zusammenfassung Die Zahlenwerte des horizontalen Wärmetransportes durch Großaustausch, die man bisher kennt, sind schwierig zu deuten; insbesondere gilt dies für die Umkehr des meridionalen Stromes in der mittleren Troposphäre. Es wird deshalb ein Verfahren angegeben, aus den Radiosondenaufstiegen eines Stationsdreiecks die Wärmebilanz in der freien Atmosphäre zu bestimmen. Für das Jahr von April 1949 bis März 1950 wird in einem England, die Nordsee und Nordwestdeutschland überdeckenden Gebiet eine Abkühlung der Troposphäre von 0,5°/Tag am Boden, zunehmend auf 1,8°/Tag bei 300 mb gefunden; die Stratosphäre zeigt eine leichte Erwärmung. Über dem Ozeangebiet westlich Englands besteht am Boden Erwärmung von 0,4°/Tag, in 300 mb Abkühlung von 1,3°/Tag. In beiden Gebieten ist der Wärmeentzug größer als nach den bekannten Abschätzungen der Wärmehaushaltsüberschüsse zu erwarten war.Eine ähnliche Bestimmung des Feuchtigkeitshaushaltes erlaubt die Angabe der Differenz Verdunstung minus Niederschlag, die sich für das Nordseegebiet im Jahresmittel negativ, für den Nordostatlantik positiv ergibt; die Jahresgänge beider Gebiete sind nahezu entgegengesetzt. Die Verdunstung selbst hat über der Nordsee das Maximum im Sommer, das Minimum im Spätwinter, über dem NE-Atlantik das Maximum etwa im November, das Minimum im Mai und Juni.

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Summary The numerical values of the horizontal heat transport by large scale mass exchange, as known until now, are difficult to interpret; this is the case particularly for the reversal of the meridional stream in the middle troposphere. Therefore a method is described to determine the heatbalance in the free atmosphere from ascents of radio-sondes in a triangle of stations. A cooling of the troposphere of 0.5°/day at ground, increasing to 1.8°/day at 300 mb, is found in the period from April 1949 to March 1950 in an area covering England, the North Sea and northwestern Germany; the stratosphere shows a slight warming. Above the ocean west of England there is a warming of 0.4°/day at ground and a cooling of 1.3°/day at 300 mb. In both these areas loss of heat is greater than was to be expected from the hitherto known estimates of the balance of thermal economy.A similar determination of the economy of humidity yields the difference between evaporation and precipitation which results, in the annual mean, to be negative for the North Sea area and positive for the northeastern Atlantic Ocean; the annual variation of these two areas is almost contrary. Evaporation over the North Sea has its maximum in summer, its minimum towards the end of winter; over NE-Atlantic maximum is roughly in November, minimum in May and June.

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Résumé Il est difficile d'interpréter les valeurs numériques du transport horizontal de chaleur dû à l'échange turbulent à grande échelle; cela est particulièrement vrai de l'inversion du flux méridien dans la troposphère moyenne. On expose donc ici un procédé capable de déterminer le bilan thermique dans l'atmosphère libre à partir de radiosondages de trois stations. On trouve que d'avril 1949 à mars 1950, dans une région comprenant l'Angleterre, la Mer du Nord et le Nord-Ouest de l'Allemagne, il y a eu refroidissement de la troposphère de 0,5° par jour au sol et atteignant 1,8° par jour au niveau de 300 mb; il y a eu léger réchauffement de la stratosphère. Sur l'Océan à l'Ouest de l'Angleterre, il y a èu au sol un réchauffement de 0,4° par jour et un refroidissement de 1,3° par jour à 300 mb. Dans les deux régions la perte de chaleur est plus grande que ne le voudraient les estimations connues des excédents du bilan thermique.Une détermination analogue de l'humidité fournit la différence entre l'évaporation et les précipitations qui, dans la Mer du Nord, est négative en moyenne annuelle, positive pour le Nord-Est atlantique. Les marches annuelles des deux domaines sont à peu près contraires. L'évaporation présente un maximum en été sur la Mer du Nord et un minimum à la fin de l'hiver; sur le Nord-Est atlantique le maximum est à peu près en novembre et le minimum en mai et juin.

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Mit 2 Textabbildungen.     

Some remarks on the thermodynamics of cyclones and anticyclones

Summary A quantitative theory of steady-state cyclones and anticyclones is based on a thermodynamic cycle, in which the surface frictional flow of air towards low pressure is compensated by an outflow aloft. It is shown that such a steady-state flow can only be sustained by a distribution of heat sources and sinks, depending on the surface windfield, the frictional drag, and the height of the return flow. When the two latter quantities are specified the steady-state surface wind- and pressure-pattern can be inferred from the disposition of heat sources and sinks in the atmosphere.Given the vertical profile of temperature and humidity it is possible to estimate the net heat added to or subtracted from different levels in the atmosphere by radiation processes. If, in addition, the balance between precipitation and evaporation is known, the distribution of sources and sinks in the free atmosphere may be determined, and this procedure may be made largely routine with such aids as the radiation chart. Hence it is possible to infer the structure, intensity and size of an equilibrium surface pressure-field from the computed disposition of sources and sinks in the atmosphere. In the future it should be possible to carry through such an analysis as part of routine forecasting procedure. It is shown that the surface pressure contrast in such monsoonal systems as the Siberian Winter High is of the order called for by the thermodynamic theory. The sustaining source and sink intensities needed for cyclones and anticyclones of average size and pressure-contrast are of the order of those occurring in nature.Cyclones and anticyclones are conveniently classified according to the nature of the sustaining sources or sinks. In particular, shallow systems, cold highs and warm lows are associated with low level sinks or sources, while systems of great vertical extent, warm highs and cold lows, are associated with sinks and sources at high level.

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Zusammenfassung Eine quantitative Theorie stationärer Zyklonen und Antizyklonen wird auf einen thermodynamischen Kreisprozeß, basiert, in dem die reibungsbedingte Luftströmung an der Erdoberfläche gegen das Tiefdruckzentrum durch ein Abfließen in der Höhe kompensiert wird. Es wird gezeigt, daß eine solche stationäre Strömung nur durch eine Verteilung von Wärmequellen und Sinkstellen aufrecht erhalten werden kann, die durch das Windfeld am Boden, die Reibungsverzögerung und die Höhe des Rückkehrstromes bedingt ist. Wenn die zwei letztgenannten Größen bestimmt sind, kann aus der Verteilung der Wärmequellen und Sinkstellen in der Atmosphäre auf das Wind- und Druckfeld des stationären Zustandes am Boden geschlossen werden.Aus dem Vertikalprofil von Temperatur und Feuchtigkeit ist es möglich, den durch Strahlungsvorgänge in verschiedenen Höhen erzeugten Wärmeüberschuß oder-verlust abzuschätzen. Wenn außerdem die Bilanz zwischen Niederschlag und Verdunstung bekannt ist, kann auch die Verteilung der Quellen und Sinkstellen in der Atmosphäre bestimmt werden und dieses Verfahren kann auf Grund von Strahlungskarten Eingang in die tägliche Praxis finden. Damit ist es möglich, aus der berechneten Verteilung von Quellen und Sinkstellen Schlüsse auf die Struktur, die Intensität und die Ausdehnung eines im Gleichgewicht befindlichen Druckfeldes zu ziehen. In Zukunft mag sich auch die Möglichkeit ergeben, eine solche Analyse als Teil des täglichen Wetterdienstes durchzuführen.Es wird gezeigt, daß die Druckunterschiede am Boden in solchen Monsunsystemen wie dem sibirischen Winterhoch von der gleichen Größenordnung sind, wie sie sich aus der thermodynamischen Theorie voraussagen lassen. Die Intensität von Quellen und Sinkstellen, die in der freien Atmosphäre auftreten, hat die richtige Größe, um die Aufrechterhaltung von Zyklonen und Antizyklonen mit den Dimensionen und Druckunterschieden zu erklären, wie sie in der Natur beobachtet werden.Zyklonen und Antizyklonen werden praktischerweise auf Grund der Beschaffenheit der Quellen oder Sinkstellen eingeteilt, die sie aufrecht erhalten. Im speziellen sind seichte Systeme, wie Kältehoch und Wärmetief, mit Quellen oder Sinkstellen im tieferen Niveau verknüpft, während Systeme mit großer Vertikalerstreckung, wie Wärmehoch und Kältetief, mit Quellen oder Sinkstellen in größerer Höhe verbunden sind.

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Résumé On développe une théorie quantitative des dépressions et anticyclones stationnaires sur la base d'un cycle thermodynamique fermé dans lequel le courant soumis au frottement et dirigé vers le centre dépressionnaire est compensé par un écoulement divergent en altitude. On montre qu'un tel système stationnaire ne peut se maintenir que par une répartition des sources et des puits de chaleur conditionnée par le champ de vent au sol, le retard dû au frottement et l'altitude du courant de retour. Si les deux dernières grandeurs sont déterminées, on peut connaître le champ de vent et de pression de l'état stationnaire au sol à partir de la répartition des sources chaudes et des puits dans l'atmosphère.Grâce au profil vertical de température et d'humidité, il est possible d'évaluer l'excès ou le défaut de chaleur produits par les processus radiatifs à différents niveaux. Si en outre le bilan entre les précipitations et l'évaporation est connu, on peut aussi déterminer la distribution des sources et des puits dans l'atmosphère et ce procédé pourra entrer dans le travail de routine à l'aide de cartes de rayonnement. Ainsi il est possible, à partir de la distribution calculée des sources et des puits, de tirer des conclusions sur la structure, l'intensité et l'étendue d'un champ de pression en équilibre. On peut envisager dans l'avenir la possibilité d'adjoindre une telle analyse à la prévision journalière du temps.On montre que les différences de pression au sol dans des systèmes de mousson tels que celui de l'anticyclone hivernal sibérien sont de l'ordre de grandeur prévu par la théorie thermodynamique. L'intensité des sources et des puits qui apparaissent dans l'atmosphère libre a la valeur voulue pour entretenir les dépressions et les anticyclones avec les dimensions et les différences de pression que l'on observe dans la nature.On peut classer les dépressions et les anticyclones d'une manière pratique d'après la nature des sources et des puits qui les entretiennent. En particulier, des systèmes de peu d'épaisseur comme des anticyclones froids et des dépressions chaudes sont liés à des sources et des puits situés à basse altitude; par contre des systèmes de grande ampleur verticale comme des anticyclones chauds et des dépressions froides sont liés à des sources ou des puits à haute altitude.

     

Die Struktur des hochtroposphärischen Maximums und des stratosphärischen Minimums der Windgeschwindigkeit über Wien

Zusammenfassung Um einen besseren Einblick in die tatsächlichen Windverhältnisse im Bereich der aus der Bearbeitung der durchschnittlichen Höhenwinde in der freien Atmosphäre über Wien abgeleiteten Zonen des hochtroposphärischen Geschwindigkeitsmaximums und des stratosphärischen Geschwindigkeitsminimums und ihrer Änderungen im Laufe des Jahres zu erhalten, wurden für jeden Monat nach den in den Jahren 1952–1966 täglich nachts und mittags durchgeführten Höhenwindmessungen Häufigkeitsverteilungen der Höhenlagen dieser Geschwindigkeitsextreme und auch Häufigkeitsverteilungen der täglichen geschwindigkeitsmaxima bwz.-minima in diesen Höhen ausgezählt. Die in Tabellen und in graphischen Darstellungen wiedergegebenen Ergebnisse werden diskutiert. Zur Untersuchung von möglichen Beziehungen zwischen dem hochtroposphärischen Geschwindigkeitsmaximum und der gleichzeitigen Höhenlage der Tropopause wurden auch Häufigkeitsverteilungen der täglichen Tropopausenhöhen den Häufigkeitsverteilungen der täglichen Höhenlage des hochtroposphärischen Geschwindigkeitsmaximums gegenübergestellt. Es zeigen sich in allen untersuchten Erscheinungen charakteristische Änderungen im Laufe des Jahres, die in ihren Eigentümlichkeiten nur aus monatlichen Häufigkeitsverteilungen deutlich ersichtlich werden.

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Summary In order to get a better insight into the real wind conditions in the regions of the maximum wind speed in the upper part of the troposphere and of the minimum wind speed in the stratosphere, which were found in the investigation of the average upper winds above Vienna, and their annual variation frequency distributions of the altitude of these layers of the extremes of wind speed and of the magnitude of these wind extremes were derived for each month from the daily upper wind measurements at midnight and noon from 1952 to 1966. The results, which are represented in tables and graphs, are discussed. For an investigation of the possible relations between the high-tropospheric maximum of wind speed and the simultaneous height of the tropopause the frequency distribution of the daily heights of the tropopause is compared with the frequency distribution of the daily heights of the high-tropospheric maximum wind speed. All investigated phenomena show characteristic variations in the course of a year which can be perceived distinctly only in monthly frequency distributions.

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Résumé Afin d'obtenir une meilleure vue d'ensemble des conditions de vent effectives, on a effectué différents décomptes des vitesses de vent mesurées à Vienne (Autriche) durant la période de 1952 à 1966. On a utilisé pour cela les sondages faits chaque jour de nuit et à midi. On a ainsi pu déterminer la répartition des fréquences tant des maximums et des minimums journaliers du vent que des altitudes auxquelles on rencontre ces extrêmes. Ces décomptes ont été effectués pour chaque mois et pour les zones du maximum de la vitesse du vent dans la troposphère supérieure, respectivement du minimum dans la stratosphère, zones découlant de la compilation des vents moyens en atmosphère libre. On discute les résultats ainsi obtenus, résultats qui sont reproduits sous forme de tableaux et de graphiques. Pour étudier les relations possibles entre le maximum des vitesses dans la troposphère supéricure et l'altitude simultanée de la tropopause, on compare la répartition des fréquences des altitudes journalières de la tropopause à celle des altitudes journalières du maximum du vent dans la troposphère supérieure. Dans tous les phénomènes étudiés, on constate des modifications caratéristiques au cours de l'année, modifications dont les particularités n'apparaissent clairement que par l'examen de la répartition meusuelle des fréquences.

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Mit 5 Textabbildungen     

Kondensationswärme und Strahlungsbilanz in einem mittleren Meridionalschnitt der Troposphäre

Zusammenfassung Ausgehend von der theoretischen Untersuchung des Verfassers über das mittlere meridionale Temperaturprofil in der Troposphäre (0 bis 11 km) wird ein mittlerer Meridionalschnitt des Wärmehaushaltes gewonnen. Dieser enthält den Einfluß der innerhalb der Troposphäre frei werdenden Kondensationswärme und nunmehr unter entsprechend vorgenommener Verfeinerung der früheren Theorie [1] auch denjenigen der Strahlungsbilanz (Einstrahlung—Ausstrahlung). An die Gewinnung dieses Meridionalschnittes des Wärmehaushaltes schließt sich eine Untersuchung über die Änderung des mittleren Temperaturgradienten mit der Höhe an. Die Grundzüge des mittleren Temperaturaufbaues und Wärmeaufbaues der Troposphäre sind damit in Verbindung mit Niederschlag (Kondensation) und Strahlung, sowie Wirkung des vertikalen und horizontal-meridionalen Austausches einer in vieler Hinsicht befriedigenden Darstellung zugeführt.Anschließend wird ein Vergleich dieser Ergebnisse mit gleichgearteten, aber auf gänzlich anderem Wege (in der Hauptsache durch aus Temperaturbeobachtungen der freien Atmosphäre berechnete Strahlungsbilanzen) gewonnenen Resultaten vonF. Albrecht [7] vorgenommen, die sich in bezug auf die Änderung des Temperaturgradienten mit der Höhe als nicht annehmbar erweisen, in anderer Hinsicht aber ähnliche Ergebnisse liefern.

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Summary Starting from a theoretical investigation of the author on the mean meridional temperature profile in the troposphere (0–11 km) the mean meridional profile of heat balance is established implying the influence of condensation heat liberated within the troposphere and, by improvement of the earlier theory [1], also the influence of radiation balance (incoming minus outgoing radiation). An investigation on the vertical distribution of the mean temperature gradient follows. The principles of the mean temperature distribution and thermal structure of the troposphere in relation to precipitation (condensation) and radiation as well as the effect of meridional exchange (Austausch) both vertical and horizontal are presented in a way satisfactory in many respects. The paper concludes with a comparison of these results with analogous ones obtained byF. Albrecht with entirely different methods (principally from the radiation balance calculated from temperature observations in the free atmosphere) which run generally along the same lines, but cannot be accepted with regard to the vertical variation of the temperature gradient.

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Résumé A partir de l'étude faite par l'auteur, du profil méridien moyen de température dans la troposphère (0–11 km), on dresse ici le profil méridien moyen du bilan thermique. Celui-ci comprend l'effet de la chaleur de condensation libérée à l'intérieur de la troposphère ainsi que le bilan du rayonnement émis et reçu, après perfectionnement de la théorie antérieure [1]. Suit une recherche sur la variation du gradient moyen de température avec l'altitude. On arrive ainsi à relier très convenablement les structures thermique et calorique moyennes de la troposphère aux précipitations (condensation) et au rayonnement, ainsi qu'à l'effet de l'échange turbulent vertical et horizontal. On compare enfin ces résultats à ceux qu'a obtenusF. Albrecht [7] par une voie toute différente (en principe par le bilan de rayonnement calculé d'après des observations de température dans l'atmosphère libre) et qui mènent à certains égards à des conclusions analogues, bien qu'ils se révèlent inacceptables en ce qui concerne la variation du gradient de température avec l'altitude.

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Mit 8 Textabbildungen.     

Die Zustandswerte in der freien Atmosphäre bei Schauerniederschlägen

Zusammenfassung Radiosondenergebnisse von 1664 Aufstiegen der Monate Mai bis September 1949 bis 1953 in München-Riem werden hinsichtlich der Bildung von Gewittern und Schauern untersucht. Die Kondensationsfeuchtadiabate liegt an Gewittertagen höher als an Tagen ohne Gewitter; auch die 0°C-Grenze erscheint angehoben. Die Zahl der Tage ohne Niederschlag und die Zahl der Gewittertage steigt mit wachsender Mitteltemperatur in der freien Atmosphäre. Während die Zahl der Tage mit Hagelfällen in Bayern von der Temperatur kaum abhängig erscheint, nimmt das vom Hagel betroffene Gebiet mit zunehmender Temperatur bedeutend zu. Niederschläge und Gewittertätigkeit werden von der Verteilung des vertikalen Temperaturgradienten mit der Feuchtigkeit stark abhängig gefunden. Aus dieser Abhängigkeit wird eine als Labilitätsmaß geeignete Regel abgeleitet.

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Summary Results obtained by 1664 ascents of radiosondes during the months may till september 1949 to 1953 at Munich-Riem are evaluated with regard to the formation of thunderstorms and showers. On days with thunderstorms the moistadiabatic lies at a higher level than on days without; the 0°C-level appears to be lifted as well. The number of days without precipitation and the number of thunderstorm days increase with growing mean temperature in the free atmosphere. Whereas, in Bavaria, there is hardly any relation between the number of days with hail and temperature, the region covered by hail grows considerably in extent with increasing tmmperature. Precipitation and thunderstorm activity are found to be strongly dependent on the distribution of the vertical temperature gradient and humidity. From this dependence a rule is derived which may be used as a measure for instability.

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Résumé Etude de 1664 radiosondages des mois de mai à septembre 1949 à 1953 à München-Riem du point de vue de la formation des orages et des averses. L'adiabatique humide est plus élevée lors des jours d'orage qu'en l'absence de ceux-ci; l'isotherme de zéro degré semble aussi plus élevée. Le nombre de jours sans précipitations et celui des jours d'orage croissent avec la température moyenne dans l'atmosphère libre. Tandis qu'en Bavière le nombre de jours de grêle semble indépendant de la température, la surface des régions grêlées augmente nettement avec elle. Les précipitations et l'activité orageuse dêpendent fortement de la distribution du gradient vertical de température selon l'humidité; de cette dépendance on peut tirer une règle servant de critère de labilité.

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Mit 4 Textabbildungen.     

Harmonische Analyse des Jahresganges der Windgeschwindigkeit bis 30 km über Wien

Zusammenfassung Es werden harmonische Analysen des Jahresganges der skalaren Mittelwerte, der zonalen Komponente und der meridionalen Komponente der Windgeschwindigkeit für verschiedene Höhen bis 30 km über Wien bis zum vierten Glied durchgeführt und die Ergebnisse im besonderen im Hinblick auf die Höhenabhängigkeit der Eintrittszeiten der Maxima und der Amplituden der einzelnen Teilwellen besprochen. Es zeigt sich, daß durch die Ergebnisse der harmonischen Analyse die Schichtungen im Windsystem der freien Atmosphäre und seiner Struktur deutlich zum Ausdruck gebracht werden können und daß damit auch die Bedeutung der aus dem Jahresgang der Strahlung und der meridionalen Temperaturverteilung zu erwartenden ganzjährigen Welle sowie der Anteil der zum Teil überwiegenden halbjährigen Welle für die verschiedenen Höhenbereiche quantitativ klargelegt werden kann.

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Summary The author presents a Fourier analysis of the annual variation of the scalar means, the zonal and the meridional components of the upper wind speed in various altitudes up to 30 km above Vienna. The analysis has been conducted up to terms of fourth order and the results are discussed especially with regard to the dependence on altitude of the times of the maxima and of the amplitudes of the various partial waves. It turns out that by means of the results of the harmonic analysis the stratification of the wind systems of the free atmosphere and its structure can be shown most clearly and that, with this, also the importance of the annual wave, which is to be expected from the annual variation of radiation and of the meridional temperature distribution, and the influence of the semi-annual wave, which predominates in some altitudes, can be clarified quantitatively.

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Résumé On procède ici à l'analyse harmonique de l'évolution annuelle des moyennes scalaires de la vitesse du vent et des moyennes des composantes zonale et méridienne. Ces analyses furent faites jusqu'au quatrième degré et pour différents niveaux jusqu'à 30 km d'altitude au-dessus de Vienne (Autriche). On en discute les résultats, en particulier en ce qui concerne la dépendance de l'altitude du moment des maximums et de l'amplitude des différentes ondulations partielles. Par le truchement des analyses harmoniques, il est possible d'exprimer de façon explicite l'étagement et la structure des systèmes de vents en altitude dans l'atmosphère libre. Il est également possible d'exprimer clairement l'importance de l'onde annuelle qui découle de l'évolution annuelle du rayonnement et de la répartition méridionale des températures. On peut également exprimer quantitativement la part de l'ondulation semestrielle qui revient aux différents niveaux, ondulation qui prédomine parfois.

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Mit 6 Abbildungen     

Local weather of the Chicama Valley (Peru)

Diurnal weather changes are dominant on the Pacific coast of Peru to an exceptional degree because of its tropical location and the absence of strong migratory pressure systems. Beneath the easterlies that prevail aloft, air is drawn inland from below the trade inversion by the sea breeze; this air floods the valleys of the western Andes, is heated and lifted there, and is modified by lateral mixing with Pacific air above the trade inversion.Despite the recurrent diurnal pattern, rainfall over the Chicama Valley varies widely from day to day. Its occurrence is dependent partly upon the stability relationship between the modified Pacific air and the overlying easterlies, partly upon the moisture and stability within each air mass. The local pattern of rainfall is determined mostly by local orography, but its occurrence or non-occurrence is governed largely by air-mass characteristics associated with the large-scale weather situation.

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Zusammenfassung Wetterwechsel im Laufe des Tages Treten an der Pazifikküste von Peru wegen ihrer Lage in den Tropen und wegen des Fehlens wandernder starker Druckstörungen nur ausnahmsweise auf. Außer der Ostströmung, die in der Höhe vorherrscht, strömt die Luft unterhalb der Passatinversion infolge der Seebrise landeinwärts; diese Luft überflutet die Täler der westlichen Anden, wird hier erwärmt und gehoben und erfährt gewisse Veränderungen durch seitlichen Austausch mit der Pazifikluft oberhalb der Passatinversion.Trotz der täglichen Wiederholung zeigt der Niederschlag über dem Chicama-Tal große Schwankungen von Tag zu Tag; sein Auftreten hängt teilweise von den Stabilitätsverhältnissen zwischen der modifizierten Pazifikluft und der darüber lagernden Ostströmung ab, teilweise von der Feuchtigkeit und der Stabilität innerhalb jeder der beiden Luftmassen. Die lokale Ausprägung der Niederschlagsverhältnisse ist in erster Linie durch die lokale Orographie bedingt, das Auftreten oder Ausbleiben von Niederschlag hängt dagegen in weitem Umfang von den durch die Großwetterlage bedingten Luftmasseneigenschaften ab.

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Résumé Des changements journaliers de temps se produisent d'une manière exceptionnelle sur la côte péruvienne du Pacifique à cause de sa situation tropicale et de l'absence de fortes perturbations mobiles de pression. Outre le courant d'Est dominant en altitude, il existe, sous l'inversion de l'alizé, une brise de mer qui pénètre dans les vallées des Andes occidentales, s'y réchauffe, s'élève et subit certaines modifications par mélange avec l'air du Pacifique au-dessus de l'inversion de l'alizé.En dépit de la répétition journalière, les précipitations de la vallée de Chicama varient fortement d'un jour à l'autre; leur apparition dépend en partie des conditions de stabilité entre l'air du Pacifique modifié et le courant d'Est supérieur, en partie de l'humidité et de la stabilité internes de ces deux masses. L'allure locale de ces précipitations est conditionnée en premier lieu par l'orographie; par contre leur présence ou leur absence dépend dans une large mesure des propriétés que la situation météorologique générale confert aux masses d'air en jeu.

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With 3 Figures.     

Die Klimaschwankungen in den Hochalpen seit Beginn der Instrumenten-Beobachtungen

Zusammenfassung Anhand von zehnjährig übergreifend gemittelten Abweichungen der Klimaelemente Luftdruck, Temperatur, Niederschlag und Sonnenschein werden die Klimaschwankungen vornehmlich der letzten hundert Jahre untersucht. Als Klima-Optimum der gesamten Periode seit Beginn der Messungen (ab 1755) erscheint die Epoche 1941–1952. Während dieser Zeit herrschten bei geringstem Niederschlag die höchsten Temperaturen und die größte Sonnenscheindauer. Die schweizerischen Gletscher erlitten während des Dezenniums 1945–1954 ihren stärksten Schwund. Seither streben Luftdruck und Temperatur wieder den langjährigen Durchschnittswerten zu. Die Niederschlagsmengen überschritten die Mittelwerte wieder nennenswert, die Sonnenscheindauer sank unter die Normalwerte ab. Die letzte Periode trug damit vorwiegend maritime Merkmale. Bei den kleinen Gletschern wurden wieder Vorstöße beobachtet.

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Summary Climatic variations, primarily within the past 100 years, are investigated by means of the deviations from running 10-year means of atmospheric pressure, temperature, precipitation, and duration of sunshine. Since the beginning of observations in 1755, the years between 1941 and 1952 appear as the climatic optimum, with least precipitation, highest temperature, and greatest duration of sunshine. The Swiss glaciers have shown their greatest recession during the decade 1945–1954. Since then, atmospheric pressure and temperature have tended to return towards their secular averages, precipitation has appreciably surpassed its average, and duration of sunshine has dropped below its normal value. Hence, the last period had predominantly maritime character. Some of the smaller glaciers have shown advances.

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Résumé On examine les fluctuations du climat de ces 100 dernières années au moyen des moyennes glissantes décennales des variations des éléments météorologiques suivants: pression, température, précipitations et durée d'insolation. L'optimum du climat de la période séparant le début des observations (1755) à nos jours semble se situer entre 1941 et 1952. Durant ces années-là, on a eu le moins de précipitations, les plus hautes températures et la plus grande insolation. Le retrait des glaciers suisses fut le plus prononcé durant la décennie 1945 à 1954. Depuis lors, la pression et la température se rapprochent de nouveau de la moyenne longue. Les précipitations sont de nouveau plus abondantes que la normale, et cela de façon sensible, alors que la durée d'insolation est inférieure à la normale. La dernière période a présenté un caractère essentiellement maritime. Les petits glaciers recommencent à croître.

     

Physikalisch-chemische Verhältnisse in der Nord-Adria längs des 45. Breitenkreises

Zusammenfassung Die physikalischen und chemischen Verhältnisse der Gewässer der oberen Adria wurden während einer Frühlings- und einer Sommerperiode längs des 45. Breitenkreises beobachtet. Die Gleichzeitigkeit der Messungen wurde mit Hilfe dreier funkkommandierter Schiffe erreicht. Dabei zeigten sich folgende Unterschiede der Umwelteinflüsse: Die Gewässer der östlichen und der mittleren Zone gleichen dem reinen Meerwasser aus dem Süden, während die der westlichen Zone von den Zuflüssen der Flüsse beeinflußt sind.

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Summary An investigation of the physico-chemical conditions of the waters of the upper Adriatic has been carried out during a spring and a summer period along the 45th parallel. Due to the measurements being taken by three radio-commanded ships it was possible to effect them at exactly the same time. Water-conditions differ according to location: In the eastern and central zone the water corresponds to the pure sea-water coming from the south, while in the western zone the water is influenced by fluvial affluents.

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Résumé Les conditions physiques et chimiques des eaux de la Haute-Adriatique ont été observées pendant une période de printemps et une période d'été, le long d'une section à la hauteur du 45ème parallèle; la simultanéité des recherches était assurée, car les mesures furent effectuées par trois navires radiocommandés. Les états du milieu des eaux sont différents: celles des zones orientale et centrale correspondent aux eaux marines pures venant du sud tandis que dans la zone occidentale elles sont influencées par des affluents fluviaux.

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Riassunto Le condizioni fisico-chimiche delle acque dell'Alto Adriatico sono state osservate in un periodo primaverile ed in uno estivo lungo una sezione al 45° parallelo; la contemporaneità delle misure è stata assicurata a mezzo di misure effettuate con tre navi radiocomandate. Le condizioni ambientali delle acque sono diverse: quelle della zona orientale e centrale corrispondono alle acque marine pure provenienti dal sud, mentre nella zona occidentale le acque sono influenzate dal deflusso fluviale.

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Mit 4 Textabbildungen.     

Probleme der alpinen Synoptik

Zusammenfassung Ein Überblick über die Probleme der synoptischen Arbeit in den Alpen wird gegeben. Ausgehend von der Betonung der Notwendigkeit besonders sorgfältiger Materialkritik werden zunächst die kleinräumigen Erscheinungen mit ihren Konsequenzen für den lokalen Wetterablauf besprochen. Darunter sind zu nennen: die Neigung zur Ausbildung antizyklonaler Zirkulationen über den Alpen, die tagesperiodischen Windsysteme mit ihren quasistationären Stromfeldsingularitäten, die Häufung von Frontdurchgängen zu bestimmten Tagesstunden usw. Folgende Modifikationen der großräumigen atmosphärischen Zirkulationen werden ferner diskutiert: der Südföhn und die Schwierigkeiten seiner Prognose, die Überschreitung der Alpen durch Kaltluftmassen, die dabei auftretenden Keile hohen Druckes am Nordrand der Alpen, sowie die Tiefdruckgebiete des oberitalienischen Raumes und ihre Entwicklung zu V_b-Zyklonen. Die besonders bedeutungsvolle rechtzeitige Vorhersage starker Niederschläge wird in ihren Schwierigkeiten besprochen, die vor allem darauf zurückzuführen sind, daß oft keine erkennbaren Bindungen an Luftmassengrenzen vorhanden sind und daß es sich dabei um ausgesprochen kleinräumige Vorgänge handelt. Diese Schwierigkeiten erreichen das größte Ausmaß bei der Gewitter- und Hagelprognose. Zum Schluß wird die Einführung einer Wetterkarte des Alpenraumes in größerem Maßstab vorgeschlagen, die als Grundlage für die in den Alpen unerläßliche synoptische Kleinarbeit dienen und die Ausschöpfung des reichen Beobachtungsmaterials ermöglichen soll.

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Summary A survey is given of the problems concerning synoptic work in the Alps. Starting from the statement that observations can be used only after very critical examination the Author discusses at first the regional phenomena and their consequences for the local development of weather, such as the tendency to form anticyclonic circulations over the Alps, the daily-periodic wind systems with their singularities of quasistationary fields of currents, the increase in frequency of front passages at certain hours of the day, etc. Furthermore, the following modifications of far-reaching atmospheric circulations are discussed: the southern foehn and the difficulties of its forecast, the passage of cold air masses across the Alps associated with wedges of high pressure on the northern side of the Alps, the low pressure regions in northern Italy and their development to V_b-cyclones. The very important timely forecast of strong precipitations is dealt with the difficulties of which are mostly due to the fact that, frequently, no relation to borders of air masses can be established, the precipitation being caused by processes of definitely local origin. Most difficulties arise in forecasting thunderstorms and hail. At last a weather map of larger scale including the Alpine region is proposed to serve as a basis for the detailed synoptic work necessary in the Alps and to make possible the evaluation of the rich material of observations.

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Résumé L'auteur présente un coup d'oeil d'ensemble sur les problèmes du travail synoptique dans les Alpes. Après avoir souligné la nécessité de soumettre les observations à une critique serrée, on s'occupe d'abord des phénomènes régionaux et de leur rôle dans l'évolution locale du temps; parmi ceux-ci il faut mentionner la tendance à la formation de circulations anticycloniques sur les Alpes, les systèmes de vents à période diurne avec les singularités quasi stationnaires de leurs champs de courant, la prédominance particulière des passages frontaux à certaines heures de la journée, etc. Suit une discussion des modifications suivantes de la circulation atmosphérique générale: le foehn du Sud et la difficulté de sa prévision, le franchissement des Alpes par les masses froides avec les coins de haute pression au Nord de la chaîne ainsis que les dépressions de l'Italie du Nord et leur évolution en dépressions V_b. L'auteur expose le cas des précipitations abondantes, difficiles à prévoir à temps parce que souvent non liées à des limites de masses d'air et parce que ce sont en général des phénomènes géographiquement très limités. Ces difficultés sont les plus grandes lorsqu'il s'agit de prévoir les orages et la grêle. Enfin il propose de dresser une carte du temps de la région alpine à grande échelle, destinée à servir de base au travail synoptique de détail et à permettre la mise en valeur du matériel d'observations à disposition.

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Mit 2 Textabbildungen.     

Cyclonic activity in Yugoslavia and surrounding areas

Summary A precise statistics of the cyclones in Yugoslavia and surrounding areas for the period 1951–1960 has been made. By that statistics eight different cyclogenetic regions in South Europe have been identified. They are: the Gulf of Genoa, the Tyrrhenian Sea, the Northern Adriatic, the Southern Adriatic, the Aegean Sea, the Black Sea, the Panonean Lowland and the Walachian Plain. Further, some features of cyclonic activity in the cyclogenetic regions such as the frequency of cyclogenesis, as well as the distribution, the duration and the intensity of cyclones have been discussed.

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Zusammenfassung Es werden die Ergebnisse einer eingehenden Statistik der in den Jahren 1951 bis 1960 in Jugoslawien und in den angrenzenden Gebieten aufgetretenen Zyklonen mitgeteilt. Daraus können acht verschiedene zyklogenetische Regionen in Südeuropa unterschieden werden. Es sind dies der Golf von Genua, das Thyrrhenische Meer, die nördliche Adria, die südliche Adria, das Ägäische Meer, das Schwarze Meer, das Pannonische Tiefland und die Walachische Ebene. Ferner wird als Kennzeichen der Zyklonenaktivität in den erwähnten Gebieten die Häufigkeit der Zyklogenese und die Verteilung, die Dauer und die Intensität der Zyklonen diskutiert.

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Résumé On communique le résultat d'une étude statistique complète des dépressions ayant évolué sur la Yougoslavie et les pays circonvoisins entre 1951 et 1960. De cette étude, on peut déterminer huit régions de l'Europe méridionale spécialement favorables à la cyclogénèse. Il s'agit du Golfe de Gênes, de la Mer Tyrrhénienne, du nord de l'Adriatique, du sud de l'Adriatique, de la Mer Egée, de la Mer Noire ainsi que des deux plaines de Pannonie et de Valachie. On discute enfin, comme critères de l'activité dépressionnaire dans ces régions, la fréquence des cyclogénèses ainsi que la répartition, la durée et l'intensité des dépressions.

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With 12 Figures     

Über den Strahlungshaushalt der Ozeane auf der Nordhalbkugel

Zusammenfassung Unter Verwendung vorliegender Ergbbnisse von Strahlungsmessungen und kartenmäßiger Darstellungen über Lufttemperatur, Psychrometerdifferenz, Wassertemperatur und Bewölkung wurde eine Abschätzung der Strahlungsbilanz der Ozeane der Nordhalbkugel vorgenommen. Hierbei wurde schrittweise aus Sonnen- und Himmelsstrahlung unter Berücksichtigung der Reflexion und Bewölkung die kurzwellige Strahlungsbilanz und aus der Ausstrahlung und der in einfacher Weise berechneten Gegenstrahlung die langwellige Bilanz gebildet, worauf aus beiden die Gesamtstrahlungsbilanz hergeleitet wurde. Die Karten der Verteilung der Strahlungsbilanz über die Ozeane zeigen, daß im Winter der Einfluß der geographischen Breite vorherrscht, im Sommer hingegen die Bewölkungsverhältnisse bestimmend sind. Im Westen der nördlichen Teile beider Ozeane spiegeln sich die stark abweichenden Wassertemperaturen in der Strahlungsbilanz wider.Ein Vergleich mit den vonAlbrecht für einige Punkte berechneten Strahlungsbilanzen ergibt in unserem Fall meist um 80 bis 120 cal/cm² pro Tag höhere positive Bilanzwerte.

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Summary On the basis of available results of radiation measurements and maps of air temperature, psychrometer difference, water temperature, and cloudiness, the radiation balance of the oceans of the northern hemisphere is estimated. The short-wave radiation balance is gradually determined from solar and sky radiation with due consideration of reflection and cloudiness, whereas the long-wave balance is deduced from outgoing terrestrial radiation and atmospheric radiation, the latter one calculated by a simple method; from both is then derived the total radiation balance. Maps of the distribution of radiation balance over the oceans show the predominant influence of the geographical latitude in winter, whereas conditions of cloudiness are the determining factor in summer. In the west of the northern parts of both oceans the strongly divergent water temperatures become manifest in the radiation balance. A comparison shows that the obtained radiation balances exceed, in most cases, by 80 to 120 cal/cm² per day those calculated for certain points byAlbrecht.

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Résumé Le présent travail représente un essai d'estimation du bilan de rayonnement des océans de l'hémisphère nord sur la base des données disponibles de rayonnement et de cartes de températures, des différences psychrométriques, de la température de l'eau et de la nébulosité. On a établi par approximations successives d'une part le bilan du rayonnement à courte longueur d'onde à l'aide du rayonnement solaire et céleste en tenant compte de la réflexion et de la nébulosité, d'autre part celui du rayonnement à longue longueur d'onde à l'aide des rayonnements terrestre et atmosphérique; les deux conduisent au bilan total. Les cartes représentant la distribution du bilan de rayonnement sur les océans montrent qu'en hiver l'influence de la latitude est prépondérante tandis qu'en été celle de la nébulosité l'emporte. A l'ouest des parties nord des deux océans les anomalies de température de l'eau se répercutent dans le bilan de rayonnement.Une comparaison des résultats obtenus met en évidence un excès de 80 à 120 cal/cm² par jour par rapport aux valeurs du bilan de rayonnement calculées parAlbrecht pour quelques points particuliers.

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Mit 3 Textabbildungen.     

Winterschneedecke und Gebietsniederschlag 1957/58 und 1958/59 im Bereich des Hintereis- und Kesselwandferners (Ötztaler Alpen)

Zusammenfassung Während des Internationalen Geophysikalischen Jahres und der Internationalen Geophysikalischen Kooperation wurde im Bereich des Hintereis- und Kesselwandferners (Ötztaler Alpen) ein glazialmeteorologisches Forschungsprogramm in vermehrtem Umfang weitergeführt. Der vorliegende Bericht befaßt sich vorwiegend mit dem Problem der Bestimmung des Gebietsniederschlages für das teilweise vergletscherte Einzugsgebiet in den hydrologischen Jahren 1957/58 und 1958/59. Die Ergebnisse der Niederschlagsmessungen mit Totalisatoren für die Periode 1948/49 bis 1960/61 werden kurz dikutiert, wobei besonders eine Zunahme der Winterniederschläge im Gebiet des Hintereisferners während der letzten Jahre bemerkenswert erscheint. Zur Festigung dieses Ergebnisses werden die Untersuchungen der Winterschneedecke besprochen, die seit 1954 systematisch durchgeführt worden sind. Während am Ende des hydrologischen Winterhalbjahres der Inhalt der im unvergletscherten Gelände aufgestellten Totalisatoren mit dem Wasserwert der Schneedecke in der Umgebung im Mittel übereinstimmt, liegt auf den Gletschern ausnahmslos wesentlich mehr Schnee, als von den Totalisatoren in gleicher Höhe gesammelt wurde. Die Großmulden des Geländes, in denen die Gletscher liegen, sind Ablagerungsgebiete für den vom Wind während des Schneefalls und danch umgelagerten Schnee; was den Hängen an Schnee fehlt, liegt auf den Gletschern zuviel. Der kritische Gebietsniederschlag des Winterhalbjahres sollte dem Wasserwert der mittleren Schneedecke des Winterhalbjahres entsprechen. Der Gebietsniederschlag wird für beide untersuchten Jahre nach fünf Methoden berechnet, wobei Methode III und IV die bei den Untersuchungen der Schneedecke gewonnenen Erfahrungen anwendet. Der Gebietsniederschlag für das hydrologische Winterhalbjahr wird für 100-Meter-Stufen zusammengesetzt aus dem von den Totalisatoren gemessenen Wert mit dem Flächenanteil des unvergletscherten Gebiets als Gewicht und dem Wassergehalt der Schneedecke für die vergletscherten Areale des Einzugsgebietes. Für das hydrologische Sommerhalbjahr werden die unkorrigierten Meßwerte der Totalisatoren verwendet. Wegen des Überwiegens von Niederschlag in fester Form im April und Mai dürfte auch im Sommerhalbjahr ein Zuschlag von etwa 5% zu den Meßwerten der Totalisatoren gerechtfertigt sein. Das Ergebnis wird durch direkte Registrierungen des Abflusses und Beobachtungen des Massenhaushaltes der Gletscher (Methode V) überprüft; die Übereinstimmung ist befriedigend. Die mittlere Gebietsverdunstung des Einzugsgebietes (26,6 km², 2981 m mittlere Höhe, –5°C mittlere Jahres-temperatur) dürfte mit 200 mm sehr nahe ihrem oberen Grenzwert sein. Die Meßwerte der Totalisatoren in Höhenlagen oberhalb 2500 m müssen um etwa 20% der Jahressummen erhöht werden, um Übereinstimmung mit Abfluß und Massenhaushalt zu erzielen. Bei etwa 3300 m Höhe kann im Bereich des Hintereisferners mit einem Jahresniederschlag von 2000 mm gerechnet werden.

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Summary During the IGY and the IGC a glacio-meteorological research program was continued on a larger scale in the region of the Hintereis- and Kesselwandferner (ferner=glacier), Oetztal Alps. This report deals mainly with the problem of determining the total precipitation for the partly icecovered drainage area in the hydrological years 1957/58 and 1958/59. The results of the precipitation measurements with totalizators for the period 1948/49 to 1960/61 are briefly discussed, noting particularly an increase of winter precipitation in the region of the Hintereisferner during the last years. In order to confirm this result investigations on the winter snow cover are referred, which were performed systematically since 1954. While at the end of the hydrological winter season the content of the totalizators in the icefree area agrees on an average quite well with the water equivalent of the surrounding snow cover, by far more snow is accumulated on the glaciers than was collected by the totalizators at corresponding levels. The large-scale basins of the terrain, where the glaciers are situated, are regions of accumulation of snow shifted by the wind during and after snowfall; what the slopes lack in snow the glaciers have too much. The critical total precipitation of the winter season should correspond to the water equivalent of the average snow cover of the winter season. The total precipitation is calculated for both years by five methods, whereby methods III and IV apply the experiences gained at investigating the snow cover. The total precipitation for the hydrological winter season is composed for 100 meter-steps of the precipitation measured by the totalizators weighted with the area of the ice-free region, and the water equivalent of the snow cover weighted with the area of the ice-covered region of the drainage area. For the hydrological summer season the uncorrected values of the totalizators are used. As in April and May snowfall predominates, an increase of the precipitation measured with the totalizators by about five per cent should be justified also in the summer season. The result is checked by recording the discharge from and measuring the mass balance of the glaciers (method V); the agreement is satisfying. The total evaporation of the drainage area (26,6 km², 2981 m average height, –5°C mean annual temperature) should not exceed 200 mm of water. The results of the totalizators above 2500 m have to be increased by roughly 20 per cent of the annual amount, if they should agree with discharge and mass balance. At the height of 3300 m an annual precipitation of 2000 mm can be expected in the region of the Hintereisferner.

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Résumé Durant l'Année et la Coopération géophysiques internationales on a mis à exécution un programme étendu de recherches glacio-météorologiques dans les régions du Hintereisferner et du Kesselwandferner (Oetztal, Autriche). Le présent mémoire est consacré essentiellement au problème de la détermination des précipitations régionales d'un bassin versant en partie recouvert de glaciers et cela pour les années hydrologiques 1957/58 et 1958/59. On discute brièvement le résultat des mesures faites au moyen de totalisateurs pour la période allant de 1948/49 à 1960/61. On remarque alors tout spécialement ces dernières années une augmentation des précipitations d'hiver dans le bassin du Hintereisferner. Pour étayer ces résultats, on discute les mesures de la couche de neige en hiver, mesures qui sont effectuées systématiquement depuis 1954. A la fin du semestre d'hiver de l'année hydrologique, le contenu des totalisateurs placés hors de la zone des glaciers correspond en moyenne à la valeur en eau de la couche de neige recouvrant les terrains avoisinants. On rencontre par contre notablement plus de neige sur les glaciers que les totalisateurs placés à la même altitude n'en ont recueilli et cela sans exception. Les grandes dépressions du terrain dans lesquelles se trouvent les glaciers, servent de réceptacles à la neige qui est chassée par le vent soit durant les chutes elles-mêmes soit après. La neige qui fait défaut sur les pentes se retrouve, en surplus, sur les glaciers. Les précipitations régionales critiques du semestre d'hiver devraient correspondre à la valeur en eau de la couche moyenne de neige du même semestre. Les précipitations régionales des deux années en cause sont calculées selon cinq méthodes différentes où les méthodes III et IV utilisent l'expérience acquise lors des recherches effectuées sur la couche de neige. Les précipitations régionales du semestre d'hiver sont obtenues par l'addition des résultats successifs de chaque tranche de 100 m; dans chacune de ces tranches, on a multiplié la surface libre de glace par le contenu correspondant des totalisateurs. On y a ajouté la valeur en eau de la couche de neige des parties de glaciers. Pour le semestre d'été, on utilise les valeurs non corrigées des totalisateurs. Cependant, vu que la plus grande partie des précipitations d'avril, et de mai tombe sous forme de neige, il semble qu'un supplément de 5% aux données des totalisateurs soit justifié pour le semestre d'été également. Les chiffres ainsi obtenus sont contrôlés tant par l'enregistrement du débit des rivières que par l'observation des fluctuations de la masse des glaciers (méthode V); la concordance est alors satisfaisante. L'évaporation annuelle régionale moyenne du bassin versant (26,6 km², altitude moyenne 2981 m, température annuelle moyenne –5°C) peut être estimée à 200 mm au maximum. Les quantités d'eau recueillies par les totalisateurs doivent être augmentées de 20% environ de leur valeur annuelle pour être en concordance avec les calculs de débits et des fluctuations de la masse des glaciers. On peut alors déterminer des précipitations annuelles de 2000 mm à environ 3300 m d'altitude dans le bassin du Hintereisferner.

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Mit 8 Textabbildungen     

Beitrag zur Witterungsklimatologie Südafrikas

Zusammenfassung Es werden die Hauptwitterngstypen des südafrikanishen Hochlandes besprochen und eine tabellarische Übersicht ihrer Häufigkeit für Pretoria sowie verschiedene Häufigkeitsverteilungen für Temperatur und Niederschlag gegeben. Mit Hilfe dreitägig übergreifender Mittel- und Häufigkeitsverteilungen werden der normale jahreszeitliche Witterungsgang und die Hauptsingularitäten für Pretoria besprochen.

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Summary The main weather types of the South African high veld are discussed and a table of their occurence in Prtoria is given. Various frequency tables for temperature and precipitation are presented. Overlapping three day meas for temperature and precipitation for Pretoria form the basis for the discussion of the normal yearly weather variations and the more pronounced singularities.

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Résumé L'auteur examine les différents types de temps du hautplateau sud-africain dont il représente la fréquence à Prétoria par des tableaux synoptiques. Il présente aussi diverses répartitions de fréquence de la température et des précipitations. A l'aide de moyennes glissantes de trois jours de ces deux éléments, il discute la marche saisonnière du temps et les principales singularités à Prétoria.

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Mit 9 Textabbildungen     

On the secular variation of annual totals of rainfall at Seoul from 1770 to 1944

Summary The significance of the rainfall data at Seoul from 1770 to 1907 is discussed. Statistical studies on the rainfall data observed by Korean observers from 1770 to 1907 and the precipitation data observed by Japanese observers from 1908 to 1944 show that the rainfall observations can be taken to be reliable as a whole. There exist apparently well established cycles with a dry period from the 1880's to the 1910's in rainfall activity at Seoul.

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Zusammenfassung Die Bedeutung der Niederschlagsmessungen in Söul von 1770 bis 1907 wird diskutiert. Eine statistische Untersuchung der Niederschlagssummen, die von 1770 bis 1907 von koreanischen Beobachtern und von 1908 bis 1944 von japanischen Beobachtern gemessen wurden, führen zu der Feststellung, daß die ganze Niederschlagsreihe als zuverlässig angesehen werden kann. Es treten in der Niederschlagstätigkeit von Söul gut ausgebildete Zyklen mit einer Trockenperiode von den 1880er bis zu den 1910er Jahren auf.

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Résumé L'auteur discute la valeur des mesures des précipitations qui ont été faites à Séoul de 1770 à 1907. L'examen statistique des sommes des précipitations mesurées de 1770 à 1907 par des observateurs coréens et de celles de 1908 à 1944 mesurées par des observateurs japonais, permet de conclure que toute la série des précipitations est homogène. A Séoul l'activité des précipitations semble être soumise à des cyles déterminés, comprenant une période sèche qui s'étend entre les années 1880 et 1910.

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With 3 Figures