Studie zur weltweiten Ionosphärenstörung vom 15. März 1948

Zusammenfassung Am 15. März 1948 verzeichneten die erdmagnetischen Observatorien eine kräftige Störung, deren Auswirkung auf die F2-Schicht der Ionosphäre untersucht wird. Das Beobachtungsmaterial von 30 Stationen wurde hinsichtlich des Verhaltens der kritischen Frequenz dieser Schicht überprüft, wobei gefunden wurde, daß nur bei einem Teil der Stationen eine Abnahme der kritischen Frequenzen auftritt. Es wird also damit eine Revision der bisherigen Anschauung notwendig, die glaubte, Ionosphärenstürme seien immer mit einer Frequenzerniedrigung verbunden. Darüber hinaus kann gezeigt werden, daß die Störung eine deutliche Abhängigkeit vom Magnetfeld der Erde besitzt, die darin besteht, daß bei geringen geomagnetischen Breiten eine starke Frequenzerhöhung (und damit Erhöhung der Elektronendichte) auftritt, während sich in hohen geomagnetischen Breiten die kritische Frequenz erniedrigt. Bemerkenswert ist ferner der Umstand, daß die ionosphärische Hauptstörung anscheinend nicht nach Weltzeit, sondern nach Ortszeit verläuft.Es wurde versucht, die verschiedenen Arten ionosphärischer Störungen systematisch einzuordnen, um eine bessere Übersicht gewinnen zu können.

---

Summary The effect of a strong perturbation, recorded by the terrestrial magnetic observatories on March 15, 1948, on the F2-layer of the ionosphere is investigated. Observations at 30 stations have been examined with a view to the critical frequency of this layer. Only part of the stations were found to show a decrease of the critical frequency. A revision of the former concept that ionospheric storms always are associated with a decrease of frequency therefore becomes necessary. Moreover, the perturbation can be shown to be clearly dependent on the magnetic field of the earth, a strong increase of frequency (and therewith increase of electron density) occurring in low geomagnetic latitudes and a decrease of the critical frequency in high geomagnetic latitudes. Furthermore there is the remarkable fact that the ionospheric main perturbation appears to be subject in its course to local time, not to universal time. An attempt has been made to establish a systematic classification of the different kinds of ionospheric perturbations in order to get a better survey.

---

Résumé Les stations d'observation du champ magnétique terrestre ont enregistré le 15 mars 1948 une forte perturbation dont on étudie la répercussion sur la couche F2 de l'ionosphère. On a examiné le matériel de 30 stations en ce qui concerne le comportement des fréquences critiques et constaté que dans quelques stations seulement il y a eu diminution de ces fréquences. Il s'ensuit qu'il faut réviser les vues actuelles selon lesquelles les orages ionosphériques étaient toujours liés à une diminution de fréquence. De plus, on peut montrer que la perturbation mentionnée dépendait étroitement du champ magnétique terrestre en ce sens qu'aux basses latitudes magnétiques il y eut une forte augmentation de fréquence (et. p. cons. une augmentation de la densité électronique), tandis qu'aux latitudes élevées la fréquence critique fut abaissée. Il est en outre intéressant de noter que la perturbation ionosphérique principale évoluait avec le temps local et non universel. On a cherché à classer systématiquement les différentes perturbations de l'ionosphère pour en obtenir une meilleure vue d'ensemble.

---

---

Mit 4 Textabbildungen.     

Zur Prognose des Tagesganges der kritischen Frequenzen der ionosphärischen F2-Schicht

Zusammenfassung Eine aus den ionosphärischen Meßdaten einer Station abgeleitete empirische Interpolationsformel für die Tagesgänge der kritischen Frequenz derF2-Schicht wurde unter Berücksichtigung der gemessenen Fleckenrelativzahlen getestet. In vielen Kontrollbeispielen stimmen Messung und Rechnung gut überein, insbesondere gilt das für die Phasenlage der Extrema der Tagesgänge. Nichtübereinstimmungen können teilweise zurückgeführt werden auf die Struktur der empirischen Formel, teilweise auf eine fehlerhafte Vorhersage (Monatsmittelwert) der Relativzahlen, bedingt durch deren häufig beobachtete starke kurzzeitige Schwankungen.

---

Summary A simple empirical formula derived from diurnal variations of the ionosphericF2-layer of a station was investigated based on the sun spot cycle. In many examples measurement and calculation correspond. This concerns especially the phases of the diurnal variations of the critical frequency. Differences between measurements and calculation can be caused by the structure of the empirical formula as well as by mistakes in the forecast (monthly mean) of the sun spots due to strong short-term fluctuations of the sun spots.

---

Résumé Une simple formule empirique, dérivée des variations diurnes de la couche-F2 ionosphérique d'une station a été comparée avec le cycle des taches solaires. En beaucoup des exemples les valeurs mesurées et les valeurs calculées sont en bon accord. Ce résultat concerne spécialement les phases des variations diurnes de la fréquence critique. Des différences entre la mesure et la calculation peuvent être causées par la structure de la formule empirique ou par des erreurs dans la prévision (moyenne par mois) des taches solaires, à cause des fluctuations fortes et rapides des taches solaires.

---

---

Mit 5 Textabbildungen     

Technische Gesichtspunkte bei Ionosphärendatenauswertung und modernem Ionosondenaufbau

Zusammenfassung Unter Benutzung seiner früheren Untersuchungen über Geräteeinflüsse bei Ionosphärenmessungen behandelt der Verfasser in der vorliegenden Arbeit eine Erweiterung des theoretischen Ausgleichverfahrens. Mit Bezug auf diese Ergebnisse wird in den anderen Abschnitten die moderne technische Einrichtung von Ionosonden diskutiert.

---

Summary Using his previous investigations on instrument effects with ionosphere measurements the author deals, in the present paper, with an extension of the theoretical adaptation method. With reference to these results, the modern equipment of ionosphere stations is discussed in the other sections.

---

Résumé S'appuyant sur ses recherches antérieures relatives à l'effet instrumental lors des mesures ionosphériques, l'auteur expose ici une extension du procédé théorique de compensation. Puis se référant à ces résultats, il traite de l'aménagement technique des sondes ionosphériques.

---

---

Mit 3 Textabbildungen     

Inosophärenbeobachtungen im Polargebiet

Zusammenfassung Die vom Juni 1944 bis zum April 1945 in Tromsö gewonnenen Beobachtungen an derF-Schicht der Ionosphäre werden mitgeteilt und einer kritischen Betrachtung unterzogen. Einer solchen Untersuchung kommt eine besondere Bedeutung schon dadurch zu, daß der Beobachtungsort nahe dem Gebiet stärkster Nordlichttätigkeit liegt, dann aber auch in bezug auf die vielen Funkverbindungen, bei denen die Radiowellen ihren Ausbereitungsweg über dieses Gebiet nehmen. Es ergab sich, daß in den Sommermonaten die kritische Frequenz nahezu konstant bleibt, während sie in den Wintermonaten einen sehr deutlich ausgeprägten Gang mit dem jeweiligen Sonnenstand (in der Schichthöhe) zeigt. Im Zusammenhang mit magnetischen Störungen und Nordlichtern nimmt die kritische Frequenz je nach der Störungsstärke ab oder aber — bei Störungen größeren Ausmaßes — es wird überhaupt keine Reflexion mehr von derF-Schicht erhalten. Nur zum Teil liegt dies an der absorbierenden bzw. abschirmenden Wirkung der tieferen Schichten, zum anderen Teil tritt sicherlich ein Abbau der Schichtionisation ein, der besonders deutlich in den Vormittagsstunden nach magnetischen Störungen beobachtet werden kann. Für den Funkverkehr von Wichtigkeit ist schließlich auch die Feststellung, daß selbst an magnetisch ruhigen Tagen nur während der Sonnenscheindauer mit Sicherheit ein Funkverkehr über dieF-Schicht durchgeführt werden kann, weil zu anderen Zeiten häufig die Reflexionen von dieser Schicht ausbleiben. Auf das Auftreten der sporadischenF-Schicht wird zum Schluß hingewiesen.

---

Summary The observations on theF-layer of the ionosphere obtained in Tromsö from June 1944 to April 1945 are communicated and critically viewed. Such an investigation is of particular importance the place of observation being situated near the region of greatest activity of auroras, but also in relation to the many wireless communications the radio-waves of which are spreading over this region. It resulted that during the summer months the critical frequency remains almost constant whereas it shows a very distinct variation with the sun's altitude (in the height of the layer) during the winter months. In connection with magnetic disturbances and auroras the critical frequency is decreasing according to the strength of disturbance or — with disturbances of a greater extent — no reflection at all is obtained from theF-layer. This is only partially due to the absorbing or sheltering effect of the lower layers, on the other hand certainly a reduction of the layer ionisation is taking place which may be observed with particular distinctness during the morning hours after magnetic disturbances. Finally the ascertainment is of importance for the radio traffic that even on magnetically quiet days a wireless communication over theF-layer is with certainty only possible during the time of sunshine, because at other times the reflections from this layer frequently do not take place. At the end it is referred to the appearance of the sporadicF-layer.

---

Résumé Les observations sur la coucheF de l'ionosphère faites à Tromsö dès juin 1944 jusqu'en avril 1945 sont communiqueées et critiquées. Une telle recherche est d'une importance particulière parce que le lieu d'observation est proche de la région de la plus grande activité des aurores boréales, mais aussi par rapport aux nombreauses radio-communications dont les ondes hertziennes se répandent dans cette région. Il a été prouvé que la fréquence critique reste presque constante pendant les mois d'été et présente une variation très nette avec la hauteur solaire (au niveau de la couche) pendant les mois d'hiver. En connexion avec les perturbations magnétiques et les aurores boréales la fréquence critique diminue selon la force de la perturbation ou — dans le cas des perturbations de plus grande étendue — aucune réflexion n'est obtenue de la coucheF. Cela résulte en partie de l'effet absorbant ou abritant des couches plus basses, d'autre part une réduction de l'ionisation de la couche a lieu certainement qui peut être observée très distinctement dans la matinée après des perturbations magnétiques. Enfin pour la télégraphie sans fil la constatation est d'importance que même aux jours d'un calme magnétique la radiotélégraphie par la coucheF n'est réalisable avec sûreté que pendant l'insolation parce sans cela les réflexions par cette couche manquent fréquemment. A la fin de l'étude on signale l'apparition de la coucheF sporadique.

---

---

Mit 3 Textabbildungen.     

Studie zur Schichtaufspaltung in der Ionosphäre

Zusammenfassung Unter der Voraussetzung des Ionisierungsgleichgewichtes wird die Bedingungsgleichung abgeleitet, die — bei beliebiger Höhenvariation der Temperatur und des Wiedervereinigungskoeffizienten — erfüllt sein muß, um ein oder mehrere Maxima der ElektronenkonzentrationN zu erhalten. Der letztere Fall, auf die bekannte Aufspaltung in dieF ₁- undF ₂-Schicht bezogen, wird auch numerisch behandelt, indem einmal gezeigt wird, daß bei konstanter Temperatur der Wiedervereinigungskoeffizient eine sehr unwahrscheinliche Höhenabhängigkeit aufweisen müßte, um eine Aufspaltung zu erhalten, so daß dieser Fall praktisch kaum in Frage kommen dürfte. Sodann wird gezeigt, daß dagegen eine imF-Niveau eingebettete Warmschicht bei durchaus vernünftigen und naheliegenden Annahmen über Temperatur und Temperaturgradienten eine Aufspaltung bewirkt, die in weitgehender Übereinstimmung mit den Beobachtungen steht. Der Wiedervereinigungskoeffizient wurde hierbei direkt proportional dem Quadrat der Temperatur angesetzt.

---

Summary Assuming equilibrium of ionization the equation is derived which must be satisfied to obtain one or more maxima of electron concentrationN, if any variation of temperature and recombination coefficient is given. The latter case related to the well-known splitting into theF ₁ andF ₂-layer is treated numerically. First it is shown that, with constant temperature, the recombination coefficient must be a function of height in a most improbable way as to cause splitting so that this case should hardly occur in reality. Contrarily, a layer of warm air within theF-level causes, under altogether reasonable and obvious assumptions on temperature and temperature gradient, a splitting which is in good agreement with observations. In this case the recombination coefficient is asumed to be directly proportional to the square of temperature.

---

Résumé Dans l'hypothèse de l'équilibre d'ionisation, on établit l'équation qui, indépendamment de la variation de la température et du coefficient de récombinaison avec l'altitude, doit être satisfaite pour obtenir un ou plusieurs maxima de la concentration en électrons. On traite numériquement ce dernier cas se rapportant à la dissociation connue dans les couchesF ₁ etF ₂, et l'on montre que par température constante le coefficient de récombinaison devrait présenter une dépendance très peu probable à l'égard de l'altitude pour provoquer une dissociation, de sorte que ce cas doit à peine entrer en considération. On montre en second lieu qu'une couche chaude se trouvant au niveauF dans des conditions vraisemblables de température et de gradient vertical de température provoque une dissociation en bon accord avec les faits observés. On a admis ici un coefficient de récombinaison directement proportionnel au carré de la température.

---

---

Mit 4 Textabbildungen.     

The semidiurnal air-temperature variation and the solar air tide

The world wide distribution of the semidiurnal variation of the surface air temperature is analyzed, separately for the standing and the migrating temperature wave. The results of this analysis are applied to a discussion of the semidiurnal pressure wave. It is shown that the form of the observed standing semidiurnal pressure wave is such as would be expected on the basis of the resonance theory, including a term which is antisymmetrical to the equator because of the differences in land and water distribution in the northern and southern hemisphere. An other large antisymmetrical term in the migrating diurnal temperature wave does not appear in the semidiurnal migrating pressure wave because of unfavorable resonance conditions. These results may be considered as further evidence in favor of the resonance theory of the atmospheric tides.

---

Zusammenfassung Die Verteilung der Halbtageswelle der Lufttemperatur über die ganze Erde wird getrennt für die stehende und die wandernde Temperaturwelle untersucht. Die Ergebnisse dieser Analyse werden auf eine Diskussion der halbtägigen Druckwelle angewendet. Es wird gezeigt, daß die Form der stehenden halbtägigen Druckwelle dieselbe ist, die man nach der Resonanztheorie erwarten kann, einschließlich eines Terms, der wegen der Unterschiede in der Land- und Wasserverteilung auf der Nord- und Südhalbkugel antisymmetrisch zum Äquator ist. Ein ähnlich großer antisymmetrischer Term in der wandernden täglichen Temperaturwelle erscheint wegen der ungünstigen Resonanzbedingungen nicht in der halbtägigen wandernden Druckwelle. Dieses Ergebnis kann als weiterer Beweis für die Resonanztheorie der atmosphärischen Gezeiten angesehen werden.

---

Résumé Une analyse de la répartition de la variation semi-diurne de la température sur toute la terre est faite séparément pour les ondes de température fixe et migratoire. Le résultat de cette analyse est appliqué à une discussion de la variation semi-diurne de la pression atmosphérique. Il est démontré que la forme de l'onde de pression fixe est semblable à celle à laquelle il faut s'attendre d'après la théorie de résonnance, y compris le terme qui est antisymétrique à l'équateur à la suite de la répartition inégale des continents et des océans sur les deux hémisphères. Un terme asymétrique semblable dans l'onde de température migratoire ne paraît pas dans l'onde de pression migratoire à cause des conditions de résonnance défavorables. Ces résultats peuvent être considérés comme une nouvelle preuve en faveur de la théorie de résonnance des marées atmosphériques.

---

---

With 1 Figure.     

Zur Bestimmung der Jahresgrenzen in mehrjährigen Schneeansammlungen

Zusammenfassung In der Winterschneedecke entwickelt sich als Folge der Temperaturschichtung eine charakteristische Verteilung der Schneedichte. Diese nimmt mit der Tiefe bis zu einem Maximum etwa in der Mitte der Schicht zu, während am Grund der Schneedecke ein Minimum der Dichte angetroffen wird. Es wird gezeigt, daß diese Dichteverteilung in den Firngebieten der Gletscher in den Ostalpen durch mehrere Jahre und bis in große Tiefen erhalten bleibt; sie kann daher als Prinzip zur Auffindung der Grenzen der Haushaltsjahre dienen.

---

Summary Development of a characteristic distribution of snow density in the snow cover during winter is the consequence of the temperature stratification. Snow density increases with depth reaching a maximum at a medium level of the layer, while a minimum is found at the bottom of the snow cover. It is shown that, in the firn regions of the glaciers in the East Alps, this density distribution lasts for several years and down to considerable depths. For this reason it can be used as a means for determining the limits of the annual economy of snow.

---

Résumé Par suite de la stratification de température, la densité dans la couche de neige gisante augmente à partir de la surface et atteint vers le milieu de la couche son maximum, puis diminue jusqu'au minimum qui se trouve an fond de celle-ci. Cette répartition verticale de la densité persiste pendant plusieurs années et jusqu'à de grandes profondeurs dans les névés des glaciers des Alpes orientales; elle peut de ce fait servir de base pour la recherche des limites des couches annuelles.

---

---

Mit 2 Textabbildungen

---

Herrn Prof. Dr.H. Ficker zum 75. Geburtstag gewidmet.     

Heat exchange between water and ice in the Arctic Ocean

Summary The heat balance equation for the bottom surface of floating sea ice is evaluated on the basis of observations of ice temperature, water temperature, current velocity, and ablation or accretion of ice. Assuming equality of the eddy diffusivities for momentum, heat, and salt (average 24 cm² sec^–1) it is shown that the temperature gradient in the oceanic boundary layer is extremely small (averages between 2.10^–5 and 4.10^–4°C/meter) and difficult to measure directly. It is suggested that a large part of the heat transfer from the relatively warm Atlantic water to the arctic atmosphere may occur through open leads in the ice cover.

---

Zusammenfassung Die Wärmebilanzgleichung für die Unterseite von schwimmendem Meereis wird an Hand von Beobachtungen der Eistemperatur, der Wassertemperatur, der Strömungsgeschwindigkeit und der Eisdickenänderung ausgewertet. Unter der Annahme gleicher Austauschkoeffizienten für Bewegungsgröße, Wärme und Salzgehalt (im Mittel 24 cm² sec^–1) ergibt sich für die ozeanische Grenzschicht ein außerordentlich kleiner Gradient der Wassertemperatur (durchschnittlich zwischen 2.10^–5 und 4.10^–4°C/Meter), der durch direkte Beobachtungen schwer nachzuweisen ist. Es ist zu vermuten, daß ein beträchtlicher Teil der Wärmeabgabe von der relativ warmen atlantischen Wassermasse an die arktische Atmosphäre durch Öffnungen in der Meereisdecke erfolgt.

---

Résumé On établit l'équation du bilan thermique valable pour la surface inférieure de la glace marine dérivante. Pour ce faire, on se sert d'observations de la température de la glace, de celle de l'eau, de la vitesse du courant et des variations de l'épaisseur de la glace. En admettant que les coefficients d'échange sont les mêmes pour la quantité de mouvement, la chaleur et le taux de salinité (en moyenne 24 cm² sec^–1), il résulte pour la couche limite un gradient extrêmement faible de la température de l'eau (situé en moyenne entre 2·10^–5 et 4·10^–4°C/m); un tel gradient est difficile à prouver au moyen d'observations directes. On peut supposer qu'une partie importante de la chaleur transmise par l'eau relativement chaude de l'Atlantique à l'atmosphère arctique passe au travers des lacunes de la couche de glace recouvrant l'océan.

---

---

With 4 Figures

---

Contribution 141, Department of Atmospheric Sciences, University of Washington, Seattle. This is a thesis submitted by the author in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science.     

Übergradientische Winde in der Nullschicht und das Problem der Strahlströme

Zusammenfassung Aus der Auswertung interdiurner Temperaturänderungen wurde in früheren Untersuchungen auf einen zum hohen Druck gerichteten ageostrophischen Massenfluß in der Nullschicht (Nullschichteffekt) geschlossen. Aus der Arbeitshypothese, daß die Stärke des Nullschichteffekts proportional zum horizontalen Druckgradienten sei, konnten in Übereinstimmung mit der Erfahrung mehrere atmosphärische Erscheinungen gefolgert werden.In der vorliegenden Untersuchung wurden durch Windauswertungen die durch Temperaturauswertung gefundenen Ergebnisse bestätigt und erweitert. Insbesondere ergab sich, daß die Windmaxima in der freien Atmosphäre im Mittel übergradientische Werte aufweisen (Abb. 5a und 6). Damit erweist sich die Nullschicht als Schicht übergradientischer Winde, ebenso müssen in den Strahlströmen als Erscheinungen der Nullschicht übergradientische Winde gefolgert werden. Die Proportionalität zwischen der Stärke des Nullschichteffekts und dem horizontalen Druckgradienten konnte statistisch nachgewiesen werden (Abb. 8). Die Dynamik eines Strahlstroms ergibt sich aus dem Zusammenwirken des gradient-proportionalen Nullschichteffekts und der Konvergenz- und Divergenzeffekte. Die bereits früher gefolgerte mittlere indirekte thermische Zirkulation im Bereich eines Strahlstroms außerhalb des Einzugsgebiets (absinkende Warmluft, aufsteigende Kaltluft) wird bestätigt.

---

Summary Evaluation of interdiurnal temperature variations led in former investigations to the assumption of an ageostrophic mass flow in the zero layer (Nullschicht) directed towards high pressure. Starting from the hypothesis that the intensity of the zero layer effect (Nullschichteffekt) is proportional to the horizontal pressure gradient several atmospheric phenomena could be deduced in accordance with experience. In this investigation the results found by temperature evaluation were confirmed and completed by evaluations of wind observations. In particular it was found that wind maxima in the free atmosphere exceed, on the average, the values of the gradient wind (Fig. 5a and 6). Thus the zero layer turns out to be the layer of supergradient winds, moreover, supergradient winds must occur within jetstreams as effect of the zero layer. Proportionality between intensity of the zero layer and horizontal pressure gradient could be proved statistically (Fig. 8). The dynamics of a jetstream is the result of the concurrence of both the zero layer effect being proportional to the gradient and convergence and divergence effects. The mean indirect thermic circulation within the range of the jetstream outside the sphere of alimentation (sinking warm air, rising cold air) as already previously concluded is established.

---

Résumé Dans de précédentes recherches l'étude de variations interdiurnes de température a conduit à admettre un flux de masse non géostrophique dans la couche neutre (Nullschicht), dirigé vers les hautes pressions. Partant de l'hypothèse que l'intensité de l'effet de la couche neutre (Nullschichteffekt) est proportionnelle au gradient horizontal de pression, on a pu vérifier plusieurs phénomènes atmosphériques.Dans la présente étude, les résultats trouvés par le moyen des températures ont été vérifiés et élargis par des mesures de vent. On a constaté que les maxima de vent dans l'atmosphère libre présentent en moyenne des valeurs supérieures à celles du gradient (Fig. 5a et 6). Par cela, la couche neutre se révèle être une région de vents supérieurs à ceux du gradient et c'est le même cas pour le jet stream. La statistique vérifie la proportionnalité entre l'intensité de l'effet de la couche neutre et le gradient horizontal de pression (Fig. 8). La dynamique d'un jet stream résulte de cet effet de la couche neutre et des effets de convergence et de divergence. On vérifie par là-même la circulation thermique indirecte moyenne remarquée précédemment dans le domaine d'un jet stream à l'extérieur de la région d'alimentation (air chaud subsident, air froid ascendant).

---

---

Mit 10 Textabbildungen.     

Über die Veränderlichkeit und Reduzierbarkeit von Mittelwerten der Fluß- und Seetemperaturen

Zusammenfassung Aus 40 bis 50 Jahre umfassenden Meßreihen von Fluß- und Seeoberflächentemperaturen werden durchschnittliche Veränderlichkeiten der Monats- und Jahresmittel berechnet und die Frage der Reduzierbarkeit solcher Mittelwerte geprüft. Es ergibt sich, daß die Veränderlichkeit der Flußtemperaturmittel gering ist und auch keinen nennenswerten Jahresgang aufweist. Die Veränderlichkeit der Seeoberflächentemperaturmittel steigt im Sommer zu höheren Werten an, die größenordnungsmäßig denen der Lufttemperatur gleichkommen.Mittelwerte der Gewässertemperatur sind aufeinander reduzierbar, doch besteht diese Eigenschaft keineswegs zwischen allen Gewässern und auch nicht zu allen Jahreszeiten; vor Anwendung der Reduktion ist jedenfalls eine Prüfung des thermischen Zusammenhanges erforderlich.

---

Summary Average variabilities of monthly and annual means of river and lake surface-temperatures are calculated from observation series covering 40 to 50 years and the reducibility of such means is examined. The variability of means of river temperatures is found to be small and to show no considerable annual variation either. The variability of means of lake surface-temperatures, however, rises in summer to higher values comparable with those of air temperature. Mean values of water temperature can be reduced on each other. This relation, however, does not exist between all types of waters and is not valid in all seasons either. In any case, before carrying out a reduction, the thermal conditions of the waters in question must be considered.

---

Résumé On étudie des séries de mesures de températures de rivières et de surfaces de lacs s'étendant sur 40 à 50 ans. On calcule la variabilité des moyennes mensuelles et annuelles et on examine le problème de la réductibilité de ces moyennes. Il en ressort que la variabilité des moyennes de température fluviale est petite et ne présente pas de variation annuelle appréciable; la variabilité des moyennes de température de l'eau de surface des lacs s'exprime en été par des valeurs plus élevées, du même ordre que celles de l'air.Les moyennes de température des eaux sont réductibles entre elles, mais cette propriété ne s'étend pas à toutes les eaux ni à toutes les saisons; avant de réduire il faut en tous cas examiner l'ensemble de la thermique de ces eaux.

---

---

Mit 1 Textabbildung.     

Some results of micrometeorological measurements in antarctica

Summary Micrometeorological measurements made at Norway Station, Antarctica, indicate that the exchange of sensible heat between air and snow is excecuted by the aeration. The existence of a laminar sub-layer over permeable snow is in this connection questionable. A zig-zag profile found in the mean vertical distribution of the temperature near the surface indicates that the turbulence in this layer is systematized. From the temperature profile we have estimated the vertical displacement of the elements, and in connection with measurements of the frequency of temperature variations near the surface, we have calculated the heat transfer in the air. An expression for the eddy heat transfer coefficient which contains fairly well defined quantities and proportions has been derived.

---

Zusammenfassung Aus mikrometeorologischen Messungen auf der Norway Station, Antarctica, wird gefolgert, daß der Austausch von fühlbarer Wärme zwischen Luft und Schnee durch Bodenatmung vor sich geht. Die Existenz einer laminaren Grenzschicht über einer porösen Schneedecke wird in diesem Zusammenhang bezweifelt. Die vertikale Temperaturschichtung der bodennahen Luftschicht zeigt ein Zickzack-Profil und deutet darauf hin, daß die Turbulenz in dieser Schicht systematische Züge enthält. Aus den Temperaturprofilen wird die vertikale Verschiebung der Turbulenzelemente geschätzt. Die gemessene Frequenz der Temperaturschwankungen in der bodennahen Luft ermöglicht die Berechnung der Größe des Wärmeaustausches. Abschließend wird ein Ausdruck für den turbulenten Wärmeaustausch-Koeffizienten abgeleitet, der verhältnismäßig wohldefinierte Größen und Verhältnisse enthält.

---

Résumé Sur la base de mesures micrométéorologiques effectuées à Norway Station, Antarctique, on déduit que l'échange de chaleur sensible entre l'air et la neige s'effectue par le truchement de la respiration du sol. On met alors en doute l'existance d'une couche limite laminaire au-dessus d'une couverture poreuse de neige. L'étagement vertical des températures dans les couches d'air voisines du sol présente un profil en zig-zag. Par conséquent, la turbulence montre, dans cette zone, des traits systématiques. Par le moyen des profils de température, on estime le déplacement vertical des éléments de turbulence. La fréquence mesurée des variations de température au voisinage du sol permet de calculer l'importance des échanges de chaleur. On en tire, pour terminer, une expression du coefficient d'échange turbulent de la chaleur, expression qui contient des grandeurs et des relations relativement bien définis.

---

---

With 1 Figure     

Eine Deutung der D-Schicht-Winter-Anomalie und des “Berliner Phänomens”

Zusammenfassung Die bisher ungeklärte Winter-Anomalie der D-Schicht sowie die explosionsartigen Erwärmungen der Hochstratosphäre im Winter können durch Staubpartikel interplanetaren Ursprungs (Meteorströme) hervorgerufen werden. Eine Anlagerung von Elektronen an die Staubteilchen in der Exosphäre bewirkt das Einfangen der kleinsten Partikel durch das erdmagnetische Feld und verhindert so ihr Verglühen in der Ionosphäre. Durch Sedimentation und turbulente Diffusion gelangt der Meteorstaub bis in die Ozonosphäre, wo er oxydiert wird und so eine plötzliche Wärmeentwicklung zur Folge hat. Die angelagerten Elektronen exosphärischen Ursprungs können bei zeitgerechter Photoablösung elektromagnetische Wellen dämpfen und so die Winter-Anomalie der D-Schicht hervorrufen.

---

Summary The winter-anomaly of the ionospheric D-region for which no sufficient explanation existed up to now, as well as the explosive warming of the high stratosphere in wintertime are possibly caused by dust particles of inter-planetary origin (meteoric showers). The attachment of electrons on the dust particles in the exosphere causes the magnetic field of the earth to catch the smallest particles and so they do not evaporate in the ionosphere. By sedimentation and turbulent diffusion the meteoric dust reaches the ozonosphere where it is oxidized, which is followed by a sudden development of heat. After photo-detachment in due time the formerly attached electrons of exospheric origin are able to damp electro-magnetic waves and by this they cause the winter-anomaly of the D-region.

---

Résumé L'anomalie de la couche D — inexplicable jusqu'ici — ainsi que les hausses prodigieusement rapides de la température de la haute stratosphère, deux phénomènes particuliers de l'hiver, peuvent être provoquées par des particules de poussière d'origine interplanétaire (courants de météorites). Des électrons adhérant, dans l'exosphère, aux grains de poussière permettent l'entraînement des plus petites particules par le champ magnétique terrestre et empèchent ainsi leur désintégration dans l'ionosphère. Par sédimentation et diffusion turbulente, la poussière cosmique parvient ensuite jusque dans l'ozonosphère où elle est oxydée. Il en résulte alors un dégagement subit de chaleur. Les électrons d'origine exosphérique adhérant à la poussière cosmique peuvent atténuer, s'ils s'en détachent en temps opportun sous l'effet du rayonnement solaire, les ondes électromagnétiques et provoquer ainsi l'anomalie d'hiver de la couche D.

     

Das Temperaturregime einer Betonoberfläche

Zusammenfassung Die Temperature einer Betondecke wurde mit einer widerstandselektrischen Registrieranlage während eines Jahres unter natürlichen Bedingungen an der Betonoberfläche und in zwei verschiedenen Tiefen (1 cm und 15 cm) gemessen. Auf Grund dieser Beobachtungen wird der charakteristische Jahresablauf der Oberflächentemperatur eingehend diskutiert. Weiter wurde der Einfluß der Einzelkomponenten des Wärmeumsatzes auf das Zustandekommen der Temperaturverhältnisse untersucht. Die Wirkung des Strahlungsumsatzes zeigte sich dabei so dominierend, daß sich eine Möglichkeit ergab, bereits aus den Werten der kurzwelligen Einstrahlung und der Lufttemperatur die zu erwartenden extremen und mittleren Oberflächentemperaturen für einzelne Tage abzuleiten. Die Advektion von Luft aus der größtenteils rasenbedeckten Umgebung bewirkte, daß in den Monaten April bis Oktober ganztägig Wärmeabgabe von der Betonoberfläche an die stets kältere Luft stattfand. Der Wärmeumsatz mit dem Inneren konnte aus den Registrierungen in 0 und 1 cm Tiefe erfaßt werden. Abschließend wird für ausgewählte Perioden der Gesamtwärmeumsatz angegeben.

---

Summary The temperature of a disk-shaped piece of concrete exposed to natural weather conditions was recorded during one year by means of resistance thermometers placed at the surface and in depths of 1 and 15 cm. The annual variation of surface temperature is discussed, and the various components of the heat balance which cause temperature changes investigated. By far the greatest effect is due to net radiation. It is found that daily maximum and mean values of surface temperature can be calculated from the knowledge of global radiation and air temperature alone. Between April and October, the advection of air from the surrounding grass covered surface resulted in a loss of heat from the concrete surface during all times of the day. Heat flux between the surface and the interior of the concrete was computed from the recordings at 0 and 1 cm depth. The total heat exchange is given for several selected periods.

---

Résumé Pendant une année, on a mesuré à la surface et à deux niveaux différents la température d'une dalle de béton placée dans des conditions naturelles; ces mesures furent faites au moyen d'un enregistreur de résistances électriques. Sur la base de ces mesures, l'auteur discute l'évolution annuelle de la température superficielle de la dalle. Il examine en outre l'influence de chacune des composantes du bilan thermique sur cette évolution. La part qu'y prend l'échange de la radiation domine à tel point qu'il est possible de calculer à l'avance les températures extrêmes et moyennes journalières de la surface de la dalle en partant d'une part du rayonnement global reçu et d'autre part de la température de l'air. Les environs de la dite dalle étant en majeure partie recouverts de gazon, on constate d'avril à octobre un flux permanent de chaleur de la surface de la dalle vers l'air ambiant, ce dernier étant constamment plus frais. L'échange de chaleur entre la surface et l'intérieur de la dalle a pu être déterminé au moyen des enregistrements à 0 et 1 cm. Enfin, l'auteur discute l'échange thermique général calculé pour certaines périodes réparties sur toute l'année.

---

---

Mit 10 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.

---

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.

---

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.

---

---

Mit 4 Textabbildungen.     

The climatology of the lower stratosphere during the IGY and its implications for the regime of circulation

Summary Three-monthly mean statistics, show that throughout the year in the layer between about 200 and 30 mb large-scale eddies transport both heat and momentum against the north-south gradient of, respectively, the temperature and the angular rotation. Furthermore, it is found that in this layer, warm air masses tend to sink and cold air masses tend to rise, thereby converting kinetic into potential energy. The eddy circulations have, therefore, no source of energyin situ and must be forced by the circulation systems in the adjacent layers, probably in the troposphere. A comparison is drawn between the transport of angular momentum and heat by transient eddies in the lower troposphere, the upper troposphere and the lower stratosphere. Finally, the necessary sloping of the trajectories of the forced air parcels is discussed.

---

Zusammenfassung Dreimonatige Durchschnitts-Statistiken zeigen, daß während des Jahres großräumige Wirbel in den Schichten zwischen ungefähr 200 und 30 mb Wärme und Bewegungsgröße gegen den Gradienten der Temperatur beziehungsweise der Winkelrotation transportieren. Ferner, wurde festgestellt, daß in diesen Schichten warme Luftmassen die Neigung haben abzusinken und kalte Luftmassen aufzusteigen und daß auf diese Art kinetische Energie in potentielle Energie umgewandelt wird. Die Wirbel-Zirkulation hat daher in sich keine Energiequelle und muß durch die Zirkulationssysteme in den anliegenden Schichten, vermutlich in der Troposphäre, angetrieben werden. Es wird ein Vergleich zwischen dem Transport von Drehimpuls und Wärme von wandernden Wirbeln in der unteren Troposphäre, der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre angestellt. Schließlich wird die für das Zustandekommen der erzwungenen Bewegungen erforderliche Neigung der Trajektorien diskutiert.

---

Résumé En se basant sur des statistiques tri-mensuelles on montre que tout au long de l'année, dans la couche entre 200 et 30 mb environ, les perturbations à grande échelle transportent à la fois chaleur et quantité de mouvement contre le gradient de la température et de la rotation angulaire. En outre, on a trouvé que dans cette couche les masses d'air chaud ont la tendance à descendre et les masses d'air froid ont la tendance à monter, en transformant de cette manière l'énergie cinétique en énergie potentielle. Par conséquent, les circulations perturbées n'ont pas disponible de source d'énergie et doivent être, forcées par des systèmes de circulation dans des couches adjacentes, probablement dans la troposphère. On compare le transport du moment cinétique et de la chaleur par des perturbations transitoires dans la basse troposphère, la haute troposphère et la basse stratosphère. Einfin on discute la pente des trajectoires des parcelles d'air forcées.

---

---

With 8 Figures

---

The research reported in this paper was sponsored principally by the Atomic Energy Commission under Contract No. AT(30-1)2241; before March 1962, the research was supported jointly by the Atomic Energy Commission and the U.S. Air Force under Contracts No. AT(30-1)2241 and AF 19(604)-5223.     

Zum Abbau der Schneedecke

Zusammenfassung Ausgehend von der Wärmehaushaltsgleichung einer Schnee- bzw. Eisoberfläche wird der durch Verdunsten und Schmelzen bewirkte Abbau in Abhängigkeit von den meteorologischen Parametern errechnet. Die Ergebnisse werden in Diagrammen dargestellt und diskutiert. Es zeigt sich, daß vor allem zwischen nichtschmelzender und schmelzender Oberfläche unterschieden werden muß, die sich nicht nur in den Formeln, sondern auch in den Abbaubeträgen erheblich unterscheiden. Die Diskussion des Einflusses der Oberflächenform auf den Abbau zeigt dann, daß bei passenden meteorologischen Verhältnissen ein kantenfördernder Abbau auftritt, der zu Büßerschnee und ähnlichen Ablationsformen führen kann.

---

Summary Starting from the equation of heat economy of a snow or ice surface the decomposition effected by evaporation and melting is computed in dependence on the meteorological parameters. The results are shown in diagrams and are discussed. It turns out that there should be distinguished between non-melting and melting surfaces, which differ considerably not only in formulae but also in the amount of decomposition. A discussion of the influence of the surface shape on the decomposition shows that under suitable meteorological conditions a decomposition occurs, which leads to the production of edges and may finish up in the formation of penitents or other forms of ablation.

---

Résumé Partant de l'équation du bilan calorifique de la surface d'une couche de neige, respectivement de glace, on calcule l'ablation due à l'évaporation et à la fonte en rapport aux paramètres météorologiques. Les résultats de ces calculs sont reproduits sur des diagrammes et discutés. Il en ressort qu'il faut distinguer les surfaces fondantes des autres. Celles-ci se différencient nettement, non seulement dans les formules, mais encore dans les quantités d'ablation. La discussion de la forme de la surface sur l'ablation elle-même montre que, par suite de situations météorologiques adéquates, il se produit une ablation favorisant les arêtes vives. Ce cas particulier peut conduire à la formation de «pénitents» et à des formes semblables d'ablation.

---

---

Mit 7 Textabbildungen     

Micro-climatological investigations in India

Summary The paper summarises some of the interesting results regarding the climate of the air layers near the ground at Poona (India), under subtropical conditions. The shimmering phenomenon, the thickness of the shimmering layer as estimated from the decay of short period temperature fluctuations with height, the diurnal variation of temperature in the soil and in the air layers near the ground surface, and the growth and decay of the inversion layer in relation to the shimmering layer are discussed. An instrument for recording the heat loss by convection from the insolated ground and the phenomenon of the invisible condensation of water vapour in the soil surface compensating the loss by evaporation during a part of the day are next referred to. The correlation between the vertical gradient of temperature and of wind velocity is found to be quite significant.Considerable progress has also been made in investigating the microclimates of plant communities like crops. Each crop shows a typical microclimate. The canopy effect in sugarcane resulting in a forced inversion of temperature during day time is of particular interest. Variations of wind velocity and evaporation both with height above ground and from crop to crop are also discussed.

---

Zusammenfassung Es wird ein Überblick über einige interessante Resultate über das Klima der bodennahen Luftschicht in Poona (Indien) in subtropischen Verhältnissen gegeben. Der Szintillationseffekt, die Dicke der Schlieren bildenden Schicht, die sich aus der Abnahme der kurzperiodischen Temperaturschwankungen mit der Höhe abschätzen läßt, die Tagesschwankung der Temperatur im Boden und in den bodennahen Luftschichten sowie die Zu- und Abnahme der Inversionsschicht im Vergleich mit der Szintillationsschicht werden diskutiert. Sodann wird ein Instrument zur Registrierung des Wärmeverlusts durch Konvektion vom besonnten Boden beschrieben und die Erscheinung der unsichtbaren Wasserdampfkondensation an der Bodenoberfläche besprochen, durch die der Wärmeverlust durch Verdunstung während eines Teils des Tages kompensiert wird. Die Korrelation zwischen vertikalem Temperaturgradienten und Windgeschwindigkeit erweist sich als ziemlich signifikant.Bedeutende Fortschritte konnten auch bei der Erforschung der Mikroklimate von Pflanzengesellschaften, wie Getreide, erzielt werden; jede Getreideart zeigt ein typisches Mikroklima. Der Oberflächeneffekt bei Zuckerrohr, der zu einer erzwungenen Temperaturinversion während des Tages führt, bietet besonderes Interesse. Auch Schwankungen von Windgeschwindigkeit und Verdunstung mit der Höhe über dem Boden wie auch für Getreidearten werden diskutiert.

---

Résumé On expose quelques résultats intéressants concernant le microclimat des basses couches d'air à Poona (Inde) dans des conditions subtropicales. On discute l'effet de scintillation, l'épaisseur de la couche produisant des stries, épaisseur que l'on peut estimer grâce à la diminution avec la hauteur des variations de température à courte période, la variation diurne de la température dans le sol et dans la couche d'air voisine de celui-ci, et enfin l'accroissement et l'amincissement de la couche d'inversion comparée à la couche de scintillation. Puis on décrit un appareil enregistreur de la perte de chaleur par convection du sol exposé au soleil; on discute le phénomène de la condensation invisible de la vapeur d'eau dans la surface du sol grâce à la quelle la perte de chaleur par condensation est compensée pendant une partie du jour. La corrélation entre le gradient vertical de température et la vitesse du vent se révèle assez significative.On a pu également enregistrer d'importants progrès dans l'étude du microclimat d'associations végétales telles que les céréales; chaque espèce de céréale présente un microclimat typique. Un intérêt particulier s'attache à l'effet de surface chez la canne à sucre qui conduit à une inversion forcée de température pendant le jour. On discute encore les variations de la vitesse du vent et de l'évaporation selon la verticale au-dessus du sol et cela en rapport avec les espèces de céréales.

---

---

With 13 figures.     

Some comments on physical processes at and near the tropopause

The major physical processes at and near the tropopause are evaluated; these processes are radiation, convection and turbulence, advection and vertical convergence. Calculations of instantaneous long wave radiative temperature change for observed and postulated moisture distributions show that radiation usually acts to smooth the temperature profile. Observations and the principle of continuity show that convection is infrequent and unimportant in establishing the tropopause. General principles and numerical integration of the heat conduction equation for special cases show that turbulence will act to smooth the temperature profile unless flux has a certain relationship to hydrostatic stability. Observations, calculations and the principle of continuity show that advection and vertical convergence cannot be universal mechanisms of tropopause formation.

---

Zusammenfassung Die grundlegenden physikalischen Prozesse an und in der Nähe der Tropopause werden bestimmt; diese Prozesse sind Strahlung, Konvektion und Turbulenz, Advektion und Vertikalakonvergenz. Berechnungen von momentanen Temperaturänderungen durch langwellige Strahlung für beobachtete und vorgegebene Feuchtigkeitsverteilungen lassen erkennen, daß die Strahlung gewöhnlich das Temperaturprofil auszugleichen sucht. Beobachtungen und das Kontinuitätsprinzip zeigen, daß Konvektion selten und für die Bildung der Tropopause unwichtig ist. Allgemeine Prinzipien und numerische Integration der Wärmeleitungsgleichung für spezielle Fälle zeigen, daß die Turbulenz das Temperaturprofil auszugleichen sucht, außer wenn der Wärmestrom in spezieller Beziehung zur hydrostatischen Stabilität steht. Beobachtungen, Berechnungen und das Kontinuitätsprinzip führen zu der Feststellung, daß Advektion und vertikale Konvergenz nicht als allgemeine Mechanismen für die Bildung der Tropopause angesehen werden können.

---

Résumé L'auteur évalue les processus physiques fondamentaux de la tropopause et à sa proximité; ces processus sont le rayonnement, la convection et la turbulence, l'advection et la convergence verticale. Le calcul de variations instantanées de la température dûes au rayonnement de grande longueur d'onde, par une distribution observée et supposée de l'humidité, montre qu'en général le rayonnement semble atténuer et égaliser le profil de la température. Les observations et le principe de continuité font admettre que la convection est rare et de peu d'importance pour la formation de la tropopause. Des principes généraux et une intégration numérique de l'équation de transmission de chaleur pour des can spéciaux montrent que la turbulence tend à égaliser le profil de température à moins que le flux de chaleur ne soit en relation spécifique avec la stabilité hydrostatique. Des observations, des calculs et le principe de continuité prouvent que l'advection et la convergence verticale ne peuvent être considérées comme étant des mécanismes généraux pour la formation de la tropopause.

---

---

With 4 Figures

---

The research reported here was supported in part by the Geophysical Research Directorate, A. F. Cambridge Research Center.     

The tropospheric temperature lapse rate

Summary Neumann [1] has shown that the mean lapse rate through the whole troposphere decreases from the Equator to the North Pole. The present note shows also that the mean tropospheric lapse rate above the surface layers has little latitudinal variation either in January or July and has a mean value of 6.4°C/km.

---

Zusammenfassung Neumann [1] hat gezeigt, daß der mittlere vertikale Gradient der Temperatur durch die ganze Troposphäre vom Äquator bis zum Nordpol abnimmt. In unserer Untersuchung wird gezeigt, daß in der Troposphäre der mittlere vertikale Temperaturgradient oberhalb der bodennahen Schichten weder im Januar noch im Juli große Veränderungen in den verschiedenen Breitengraden aufweist und einen mittleren Wert von 6.4°C/km hat.

---

Résumé Neumann [1] a montré que les valeurs du gradient vertical moyen de température diminuent dans tous les niveaux de la troposphère de l'équateur au pôle Nord. Dans la présente étude on montre que, dans la troposphère, au-dessus des couches atmosphériques proches de la surface du sol, le gradient vertical moyen de température ne présente pas de différences importantes entre le diverses latitudess, ni en janvier, ni en juillet, et que sa valeur moyenne est de 6.4°C/km.

     

Beiträge zur Kenntnis des Gletscherwindes

Zusammenfassung Aus einem umfangreichen Material von Registrierungen und Beobachtungen aus der eisnahen Luftschicht auf Alpengletschern werden die Tage mit Gletscherwind herausgegriffen. Neue Erfahrungen über den Tagesgang, die Geschwindigkeitsverteilung und den thermischen Aufbau dieses Schwerewindes werden mitgeteilt. DerTagesgang läßt zwei gleichberechtigte Maxima (vor Sonnenaufgang und vor Sonnenuntergang) und zwei Minima (vor Mittag und vor Mitternacht) erkennen. Die gleiche doppelte Schwankung zeigt auch der vertikale Temperaturgradient als Folge des verschiedenen Tagesganges von Luft- und Eistemperatur. DieGeschwindigkeitsverteilung im vertikalen Aufbau zeigt das Maximum bis zu 3 m/sec unterhalb 2,5 m Höhe. Die Beziehung zwischen Höhenlage und Geschwindigkeit des Maximums läßt sich durch ein einfaches Potenzgesetz beschreiben. Mit Hilfe der für die Geschwindigkeit eines stationären Schwerewindes vonA. Defant abgeleiteten Formel kann es wahrscheinlich gemacht werden, daß die Mächtigkeit der als Gletscherwind abfließenden Kaltluft auf Alpengletschern die Größenordnung Dekameter kaum übersteigt. Derthermische Aufbau der eisnahen Luftschicht verrät sofort die rezente Vorgeschichte der Luft: die als Gletscherwind abfließende gletschereigene Luft ist bei stabiler Schichtung durch einen großen vertikalen Gradienten der Temperatur, infolge vorausgegangener intensiver Wärmeabgabe, charakterisiert; die durch Advektion vom eisfreien Gelände herangeführte gletscherfremde Luft weist einen wesentlich kleineren Temperaturgradienten auf. Mit dem Temperaturgradienten in linearem Zusammenhang stehen unregelmäßige Schwankungen der Temperatur, deren Amplitude bei Gletscherwind am größten ist. Sie sind vorwiegend eine Folge der turbulenten Vermischung der eisnahen Luftschicht und erlauben die Abschätzung eines Mischungsweges für Wärmeübergang. Da die bei turbulenter Vermischung durch die Luft zum Eis fließende Wärmemenge dem vertikalen Temperaturgradienten direkt proportional ist, wird bei Gletscherwind, unabhängig von der absoluten Höhe der Temperatur, die relativ größte Wärmemenge aus der Luft auf das Eis übertragen. Es ist somit sachlich unbegründet, dem Gletscherwind eine konservierende, das Eis vor rascher Abschmelzung schützende Wirkung zuzuschreiben.

---

Summary From an extensive material of records and observations within the air layer near the ice surface of Alpine glaciers the days with glacier wind were extracted. New results concerning daily variation, velocity distribution, and thermal structure of this gravity-wind are communicated. Thedaily variation shows two maxima of equal significance (before sunrise and before sunset) and two minima (before noon and before midnight). The same double variation becomes also manifest in the vertical temperature gradient as a consequence of the different daily variation of air and ice temperature. The verticalvelocity distribution shows a maximum approaching 3 m/sec below 2.5 m height. The relation between level and velocity of the maximum can be described by a simple exponential law. Using the formula ofA. Defant for the velocity of a stationary gravity-wind, it can be shown that, most likely, the height of the layer of cold air moving downward on Alpine glaciers as glacier wind hardly exceeds the order of magnitude of decameters. Thethermal structure of the air layer near the ice surface reveals its origin: air of glacial origin flowing down as glacier wind is characterized, in case of a stable stratification, by a great vertical temperature gradient after intensive emission of heat; non-glacial air arriving by advection from parts clear of ice has a considerably smaller temperature gradient. There is a linear relation between temperature gradient and irregular variations of temperature the amplitudes of which reach a maximum in glacier wind. They are principally an effect of the turbulent mixing process of the air near the ice surface and make possible estimating a mixing length for the heat transfer. As the quantum of heat being transferred by turbulent mixing from air to ice is directly proportional to the vertical temperature gradient, the relatively highest amount of heat passes from air to ice with glacier wind, independently of the absolute height of temperature. Therefore, there are no objective arguments for attributing to the glacier wind a conserving effect which protects the ice from rapid melting.

---

Résumé A partir d'un vaste matériel d'observations de la couche d'air voisine de la glace, l'auteur établit une liste des jours avec brise de glacier. Il communique de nouveaux résultats concernant la variation diurne, la répartition des vitesses et les conditions thermiques de ce vent. Lavariation diurne présente deux maxima (avant le lever et avant le coucher du soleil) et deux minima (avant midi et avant minuit). Le gradient vertical de température accuse la même périodicité par suite des variations diurnes différentes des températures de l'air et de la glace. Ladistribution de la vitesse selon la verticale fait ressortir le maximum atteignant 3 m/s au-dessous de 2,5 m de hauteur; l'altitude et la vitesse du maximum sont liées par une loi exponentielle simple. Grâce à la formule deA. Defant concernant la vitesse d'un courant de gravitation stationnaire, on peut montrer que l'épaisseur des brises des glaciers alpins ne dépasse probablement pas une dizaine de mètres. Lastructure thermique de la couche d'air proche de la glace trahit son passé immédiat: cette couche est en effet caractérisée par un fort gradient vertical de température par suite de la perte de chaleur intense, tandis que l'air provenant par advection des parties avoisinantes, libres de glace, possède un gradient notablement plus faible. Il y a en outre des variations de température irrégulières, linéairement liées au gradient de température et dont l'amplitude est maximum par la brise de glacier; elles résultent essentiellement du mélange turbulent de la couche voisine de la glace et permettent d'estimer un parcours de mélange du transfert de chaleur. Comme la quantité de chaleur transmise à la glace par le mélange turbulent de l'air sus-jacent est directement proportionnelle au gradient vertical de température, relativement la plus grande quantité de chaleur passe, par brise de glacier, de l'air à la glace, et cela indépendamment de la valeur absolue de la température. Il n'est donc pas justifié d'attribuer à la brise de glacier la propriété de protéger la glace d'une fusion rapide.

---

---

Mit 7 Textabbildungen.