Über Vertikalbewegung in der Unteren Troposphäre

Zusammenfassung Mittels der Differentialgleichungen für den Rotor und die Divergenz horizontaler turbulenter Luftbewegung und der Kontinuitätsgleichung wird näherungsweise die Vertikalbewegung in Abhängigkeit von den Druckänderungen bestimmt, deren zeitliche Variation als vertikal abnehmende periodische Schwankung (unter Berücksichtigung verschiedener Frequenzen ) angenommen wird. In allen durchgerechneten Fällen hängt die Vertikalgeschwindigkeit der Troposphäre in hohem (mit variierendem) Masse von der Reibung ab. Bei vielen, insbesondere den kleineren Frequenzen vorkommender Grösse besteht die Vertikalbewegung der unteren Troposphäre überwiegend aus dem Teil, der ohne Turbulenzreibung nicht entstehen würde. Auf diesem Wege kann die Bodenreibung die Vertikalbewegung und mittels dieser die Luftströmungen und Druckänderungen in allen Höhen massgeblich beeinflussen.

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Summary By means of the differential equations of curl and divergence of horizontal turbulent motion of air and the equation of continuity an approaching vertical motion is determined in dependance of pressure changes the temporal variation of which is supposed as a vertically decreasing oscillation (with regard to different frequencies ). In all calculated cases the vertical motion of the troposphere is modified by friction in a high degree (varying with ). With many, especially the smaller frequencies of realized magnitude vertical velocity of the lower troposphere consists prevailingly of that part which would not arise without additional stress components of turbulent motion. In this way friction at the earth's surface is able to influence essentially the vertical motion and by it the air currents and pressure changes in all levels.

     

Über die Überlagerungsgeschwindigkeit der Fronten

Summary One can find that over the continent the cold fronts becomes stationary after the sunrise. In the present paper this phenomen is explaned by heating of cold air what causes the increase of the slope of the boundary surface. Because of surface heating of the cold air the horizontal pressure gradient in direction toward the front increases with time, and so increases the transport of the cold air in this direction too. The increasing of the slope of boundary surface that is in connection with the mentioned increased trasport of cold air, causes the convergence of air mass and the ascent of it at the same front (Fig. 2).As the consequence of the heating from the surface and the liberation of latent heat of vaporisation, the volume of cold air increases. In connection with this the divergence of mass occures in the high levels and later one can find at the surface the corresponding fall of pressure. This effects can cause in suitable cases the development of cyclon, similarily as shown on Fig. 4. When the cold air comes from the cold continent over a relatively warm sea surface, the strong heating of cold air occurs and as consequence of this, the cyclogenesis.     

Über den Seewind von Rom

Zusammenfassung Zahlreiche Höhenwind-Serienmessungen aus dem Jahre 1943 sowie die italienischen Terminpiloten in der Umgebung von Rom führen zu einem geschlossenen Bild über den räumlichen sowie tages- und jabreszeitlichen Ablauf der Seewindzirkulation. Bei schwachem oberen Sollwind arbeitet das System nach demHann'schen Schema. Dem oft sehr markanten Einbruch des eigentlichen Seewindes, der sich binnenwärts verzögert, geht am Vormittag nach Beendigung des nächtlichen Landwindes eine Uebergangsphase mit wechselnder, zeitweise schon auf Südwest einpendelnder Richtung voraus. Für die mittlere Richtung, die im Binnenland eine gute Konstanz aufweits, ergibt sich eine lagsame Drehung in der Höhe um 12–15° nach rechts. Das Maximum der Geschwindigkeit findet sich zwischen 100 und 200 m über Grund. Im Winter reicht die Brise bis 20, im Sommer bis über 60 km landein. An der Küste von Lido di Roma dreht der Wind infolge der Rechtsablenkung in den meisten Fällen von Südwest auf Nordwest und steigt erst am Nachmittag mit seiner Obergrenze auf 1200 bis 1500 m oder höher hinauf; dagegen gewinnt der Seewind im Binnenland in kurzer Zeit seine volle, aber nicht so große Höhe. Daher steigt der Seewindkörper am Vormittag von der Küste binnenwärts an, am Nachmittag ist er jedoch am Strand mächtiger, im Winter bleibt er hier flach.

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Summary In the year 1943, numerous series of wind-measurements of height were accomplished wich open precise information over the windconditions within and above the air-valve over the sea, its vertical thickness, upper surfaces, beginning and end, a. s. o. The sea-wind is working according to the principle of circulation ofHann and the theory ofDefant 1950. Italian pilot-Balloon ascents, particularly in Vigna di Valle and Lido di Roma, are statical working up to month-and annual-means of the direction and force. It results on the coast in the course of the day a strong, in the inland only a weak turn of the sea-breeze with the height in consequence of the earth-rotation to the right, as an impression up to over 60 in summer, in winter 20 km coastal distance. On the coast the sea-wind reaches its full strength with 1200 to 1500 m first in the afternoon, in the inland already in the fornoon, however it increases not so strong. The speed somewhat augments from the coast to the inland; the raising of the terrain involves an increase of the speed and a rise of the sea-breeze upperfront. For the wintry air-valve is restored a longitudinal section from Lido di Roma over Rom to Monterotondo (45 km).

     

Über die Entnahme von Wasserproben in fliessenden Gewässern

Ohne Zusammenfassung     

Über die Bestimmung von Differenzen der Lotrichtung mit Hilfe des GradientenU zzs

Zusammenfassung R. v. Eötvös hat für die Bestimmung von Lotrichtungsdifferenzen mit seiner Drehwaage zwei Verfahren angegeben, die aber nur unter Hinzuziehung astronomisch-geodätischer Messungen zum Ziel führen. Beide Verfahren sind sehr umständlich, und in der einschlägigen Literatur finden sich keine Hinweise, daß eines der genannten Verfahren seitEötvös nochmals angewandt wurde. — In Freiburg i. Br. wird zur Zeit eine Drehwaage erprobt, mit der voraussichtlich die direkte Messung des GradientenU _zzs möglich sein wird. Es soll nun gezeigt werden, daß die Bestimmung der Lotrichtungsdifferenz zweier Feldpunkte mit Hilfe dieser Größe, ohne Zuhilfenahme von astronomisch-geodätischen Messungen, möglich ist.

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Summary R. v. Eötvös has showed two methods for the measurement of differences between vertical lines with his torsion-balance. Both methods are only applicable, if they are connected with astronomic and geodetic measurements, and they are very troublesome. In the special publications are no remarks, that one of these methods everytime has been applied since the measurement ofEötvös. —At Freiburg i. Br. (Western Germany) now a new torsion-balance is built, with which foreseeable the direct measurement of the gradientU _zzs will be possible. In the following publication will be demonstrated, that the fixation of differences between the vertical lines of two points of the gravity field of the earth is possible with this gradientU _zzs without astronomic and geodetic measurements.

     

Über Driftmessungen mit Hilfe von Langwellenausbreitungsmessungen

Zusammenfassung Es wird gezeigt, dass sich unter bestimmten Voraussetzungen aus Feldstärkeregistrierungen im Langwellenbereich grossräumige Driftbewegungen der reflektierenden Schicht ableiten lassen.

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Summary It is demonstrated that, under certain conditions, field-intensity recordings within the long wave range permit of deriving large-space drift movements (Travelling ionospheric disturbances) of the reflecting layer.

     

Über Unterschiede in der Phase bei berechneten und beobachteten Tiden

Zusammenfassung Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Gravitation macht sich auf die Erscheinung der Gezeiten nicht bemerkbar. Unterschiede in der Phase zwischen beobachteten und theoretischen Tiden lassen nur Schlüsse auf das örtliche elastische Verhalten der Erdrinde und auf die Gezeitenreibung zu. Zur Klärung von vielfach beobachteten ungewöhnlich grossen -Werten (Differenzen von theoretischen und gemessenen Tidenphasen) ist eine höhere Genauigkeit und eine gründlichere Elimination störender Einflüsse als bisher bei der Ermittlung der Tidenphasen anzustreben. Unter entsprechenden Voraussetzungen erscheint eine Reduktion der mittleren Streuung bei der Phase auf ± 0.7 Zeitminuten hinsichtlich der halbtägigen GliederM ₂ undS ₂ durchaus möglich.

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Summary An influence of the velocity of gravitation on the tides could not be detected. Phase differences between observed and theoretical tides () may only be related to the local elastic behavior of the earth crust and the tidal friction. Peculiarly big values of are often observed, but greater accuracy of measurement and a more thorough elimination of disturbing influences will be required to account for them. Under certain circumstances it would seem possible to reduce the average phase deviations to ±0.7 minutes with regard to the half-day termsM ₂ andS ₂.

     

Meteorologische Auswertung von Messungen der künstlichen Radioaktivität der Luft und des Niederschlags

Zusammenfassung Es werden deutsche, französische und amerikanische Messungen der Aktivität des Niederschlages und der Luft ausgewertet. Dazu werden Trajektorien vom Versuchsgelände für Atombombenteste in Nevada bis nach Westdeutschland gezeichnet. Durch die Zwischenwerte ist die Möglichkeit einer Ueberprüfung der zunächst nur zeichnerisch festgelegten Luftbahnen gegeben. Besonders wichtig erweisen sich «Depoträume» und meridionale Zirkulationen, die hauptsächlich in Divergenzgebieten von Bedeutung sind. Der Mechanismus der Aktivierung des Niederschlags wird diskutiert. Eine Beziehung zwischen Aktivität des Niederschlags und Luftmassen konnte nur in Einzelfällen gefunden werden. Die subtropischen Luftmassen scheinen jedoch gegenüber den polaren die höhere spezifische Aktivität zu besitzen.

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Summary German, freuch and american measurements of the rainfall and air activity are being evaluated. For that purpose trajectories of the experimental grounds for atomic bombtests in Nevada up to Western Germany are drawn. By means of intermediate values the test possibility of air paths — first only scheduled — is given. The so-called «Deposit spaces» and meridional circulations, which are significant particularly in divergence regions prove to be of especial importance. The mechanism of activation of precipitation is discussed. A connexion between the activity of precipitation and airmasses could only be found in individual cases. But it seems that the semitropical airmasses dispose of a higher, specific activity in comparison with the polar airmasses.

     

Über die Intensität der Temperatur-, Salzgehalts- und Dichteschichtung in der Deutschen Bucht

Zusammenfassung Als Ergänzung zu den Sprungschichtuntersuchungen in der Nord- und Ostsee von G. Dietrich wird in der vorliegenden Bearbeitung der jahreszeitliche Gang und die regionale Verbreitung der thermohalinen Schichtung in der Deutschen Bucht verfolgt. An Hand der hydrographischen Beobachtungen der deutschen und dänischen Nordseefeuerschiffe und der Helgoländer Terminstationen wird der Jahresgang der Temperatur- und Salzgehaltsunterschiede zwischen Oberflächen- und Bodenwasser dargestellt. Als Beispiel der horizontalen Verteilung der maximalen Temperatur-, Salzgehalts- und Dichteschichtung im Frühjahr werden die auf der Poseidon-Fahrt im Mai 1933 gewonnenen hydrographischen Beobachtungen benutzt. Diese Unterlagen im Zusammenhang mit den während der Poseidon-Fahrten der Jahre 1920/36 gesammelten Erfahrungen sind am besten dafür geeignet, die Ausbildung und Tiefenlage der thermohalinen Sprungschicht in ihrem jahreszeitlichen Verlauf an Hand von ostwestlich und nordsüdlich angelegten hydrographischen Schnitten in der Deutschen Bucht zu untersuchen. Als Beispiel hierfür wird die Darstellung der Tiefenlage der thermohalinen Sprungschicht innerhalb der vertikalen Dichteverteilung im Mai 1933 gebracht.

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On the intensity of stratification in temperature, salinity and density in the German Bight

Summary Supplementary to G. Dietrich's investigations of the discontinuity layers in the North Sea and in the Baltic Sea the author treats the seasonal variations and the regional distribution of stratification in temperature and salinity in the German Bight. From hydrographic observations by German and Danish light vessels in the North Sea and from observations made at fixed hours by stations around the Isle of Heligoland the annual variations of differences in temperature and salinity in surface- and bottom water are calculated. The hydrographic observations obtained during the Poseidon cruise in May, 1933 illustrate the horizontal distribution of maximum stratification of temperature, salinity and density in spring time. These data combined with the experiences from the 1920/1936 Poseidon cruises are particularly suitable for studies to be made to show the evolution and the position of the thermohaline discontinuity layer during the seasonal cycle with the aid of observations made along east-west and north-south sections across the German Bight. The position of the thermohaline discontinuity layer in May 1933 within the vertical density distribution represented in this paper may serve as an example for the phenomenae described above.

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Sur l'intensité de la stratification en température, en salinité et en densité dans la Deutsche Bucht (zone de la mer du Nord limitrophe des côtes allemandes)

Résumé Supplémentaire aux recherches des couches de discontinuité en mer du Nord et en mer Baltique effectuées par G. Dietrich, l'auteur étudie dans ce travail les variations saisonnières et la répartition régionale de la stratification en température et en salinité comme elles se présentent dans la Deutsche Bucht. A l'aide des observations hydrographiques faites à bord des bateaux-feu allemands et danois en mer du Nord et au moyen des observations effectuées à des beures fixes par les stations autours de l'île de Helgoland on calcule les variations annuelles des différences de la température et de la salinité entre des eaux superficielles et des eaux du fond de la mer. Les observations hydrographiques obtenues au cours de la croisière du bateau Poseidon en mai 1933 servent d'exemple pour illustrer la répartition horizontale de la stratification maximale au printemps, soit en température, soit en salinité ou soit en densité. Ces données ainsi que les expériences faites au cours des diverses croisières du Poseidon pendant les années de 1920 à 1936 sont les plus convenables lorsqu'on veut étudier, à laide des observations de série effectuées le long des sections verticales de l'ouest à l'est et du nord au sud dans la Deutsche Bucht, l'évolution de la couche thermohaline de discontinuité et sa position en profondeur au cours du cycle saisonnier. La représentation de la position en profondeur de la couche thermohaline de discontinuité comme elle se présente dans la distribution verticale de la densité en mai 1933 sert d'exemple de ces phénomènes.

     

Über die Grenzen der Genauigkeit bei Echolotungen in ozeanischen Seeräumen

Zusammenfassung Zur quantitativen Bestimmung der Grenzen der Genauigkeit bei Echolotungen in ozeanischen Seeräumen werden nacheinander der Einflu\ der regionalen Generalisierung der Mittelwerte der Schallgeschwindigkeit, der Einflu\ der Richtcharakteristiken der Schallstrahler und -empfänger sowie der Einflu\ der Laufzeitmessung und Registriergenauigkeit von Schallimpulsen physikalisch untersucht. Da die auf einer ozeanographischen Station gemessene Abhängigkeit der Temperatur des Seewassers von der Tiefe sich mit ausreichender Genauigkeit alse-Funktion approximieren lie\, also analytisch in geschlossener Form vorlag, konnten die zur Berechnung der mittleren Schallgeschwindigkeiten erforderlichen Integrationen in Strenge durchgefÜhrt und aus den erhaltenen Ergebnissen die Lotfehler, die infolge der regionalen Generalisierung fÜr diese Station zu erwarten sind, bestimmt werden. Sie betragen bei 5000 m Tiefe etwa 25 m. Wesentlich grö\ere Fehler können bei Echolotungen Über unregelmä\ig verlaufendem Meeresboden infolge des Einflusses der Richtcharakteristiken der Schallschwinger entstehen. Das Kriterium fÜr das Auftreten solcher Fehllotungen wird angegeben. Bei der quantitativen Untersuchung der Genauigkeit der Laufzeitmessung und Registrierung von Schallimpulsen wird schlie\lich festgestellt, da\ der inzwischen erreichte hohe Stand der Lotgeräte-Technik vielfach gar nicht benötigt wird. Die wesentlich gesteigerte Ablesegenauigkeit bei der Registrierung von Echotiefen sollte keinesfalls dazu verleiten, allzu hohen Genauigkeitsangaben ein Übermä\ig gro\es Gewicht in bezug auf ihre Realität zuzubilligen, da diese oft schon durch die blo\e Anwendung des Echolot-Verfahrens wegen der ihm anhaftenden unvermeidlichen Fehler in Frage gestellt ist.

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On the limits of accuracy of echo soundings in ocean regions

Summary With a view to determine the limits of accuracy of echo soundings in ocean regions, the effect of regionally generalized mean values of sound velocity and of the directional diagrams of acoustic radiators and-receivers as well as the influence exercised by measuring the echo running time and the recording accuracy of sound impulses are, one after the other, made the subject of physical investigations. As according to observations at an oceanographic station, the dependency on depth of sea-water temperature could, with sufficient accuracy, be defined by approximation as ane-function —and, hence, was available in an analytically closed form—it was possible to carry out the integrations, necessary for calculating the mean sound velocities, in a rigorous way. The results thus obtained allowed to determine the sounding errors expected to occur at this station owing to the regional generalization of mean values. At a depth of 5000 m the error amounts to about 25 m. Caused by the effect of the directional diagrams of sound vibrators, there may occur essentially greater errors when echo soundings are carried out across irregular ocean floors. The criterium for the occurrence of such faulty soundings is stated. The quantitative investigations of the accuracy with regard to the echo running time and to the record of sound impulses finally lead to the conclusion that in numerous cases there is no need to use sounding recorders of so high a degree of technical perfection as are available nowadays. The considerable advance in accuracy of reading sounding records does not permit to attach too much importance to statements of an exaggerated accuracy because of their inadequacy to reality. Such statements have often become doubtful on behalf of the inevitable errors already associated with the mere application of the echo sounding method.

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Sur les limites de prÉcision des sondages acoustiques en zones ocÉaniques

RÉsumÉ Dans le but de dÉterminer les limites de prÉcision des sondages acoustiques en zone ocÉanique, on soumet, l'un après l'autre, les sujets suivants à une Étude physique, c.a.d. l'effet exercÉ par la gÉnÉralisation rÉgionale des valeurs moyennes de la vitesse de son et par le diagramme de rayonnement des radiateurs et rÉcepteurs acoustiques, ainsi que l'effet de la mesure de la durÉe de propagation de l'impulsion et celui de la prÉcision d'enregistrement des impulsions acoustiques. Comme, suivant les observations faites à une station ocÉanographique, la dÉpendance de la profondeur de la tempÉrature des eaux salines se laisse avec assez de prÉcision dÉfinir par approximation comme fonctione-se prÉsentant, donc, analytiquement sous une forme fermÉe — on peut effectuer rigoureusement les intÉgrations, nÉcessaires au calcul de la vitesse moyenne de son, et, de plus, on peut dÉduire des rÉsultats ainsi obtenus les erreurs de sondage, dont on doit tenir compte pour cette station à cause de la gÉnÉralisation rÉgionale. Cette erreur s'Élève à 25 m environ en cas de 5000 m de profondeur. Sous l'influence des diagrammes de rayonnement des vibreurs acoustiques, des erreurs plus graves peuvent se produire lors des sondages acoustiques en prÉsence de fonds accentuÉs de la mer. Le critÉrium par lequel on peut rÉvÉler la prÉsence d'un tel faux sondage est indiquÉ. Les Études quantitatives de la prÉcision de la mesure de la durÉe de propagation de l'impulsion et de celle de l'enregistrement des impulsions acoustiques montrent enfin que l'on peut souvent se dispenser des instruments d'enregistrement d'un tel haut degrÉ de perfection technique, comme il a ÉtÉ atteint aujourd'hui. L'amÉlioration sensible de la prÉcision dÉ l'enregistrement des sondages acoustiques ne permet pas d'attribuer trop d'importance aux indications de prÉcision excessive à cause de leur incompatibilitÉ à la rÉalitÉ, car de telles indications sont souvent douteuses par suite des erreurs inÉvitables, inhÉrentes au simple emploi de la mÉthode de sondage acoustique.

     

Untersuchung über die Verteilung von Spurengasen in der freien Atmosphäre

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit behandelt die Ergebnisse von Messflügen zur Bestimmung der Konzentrationsverteilung von Spurengasen in der freien Atmosphäre. Auf Grund dieser Aufstiege war es erstmals möglich, den Gehalt der Atmosphäre an Schwefeldioxyd und Stickstoffdioxyd bis in Höhen von 6000 m zu erfassen. Die gewonnene mittelere Konzentrations-verteilung bietet die Basis zu Abschätzungen über den Haushalt und die mittlere Verweilzeit von SO₂ und NO₂ in der Troposphäre.

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Summary This paper deals with the results of aircraft ascents for the measurement of the vertical distribution of atmospheric trace gases in the free atmosphere. The aircraft ascents permitted for the first time to measure the SO₂- and NO₂-concentration up to 6000 m. On the basis of the average distribution assumptions on the tropospheric budget of SO₂ and NO₂ as well as on the average tropospheric residence time of these gases were made.

     

Über ein neuartiges Prinzip der elektrischen Tiefensondierung

Zusammenfassung Fussend auf theoretischen Ergebnissen vonR. M. Foster undS. S. Stefanescu wird ein neuartiges Verfahren zur elektrischen Tiefensondierung bei horizontaler Schichtung vorgeschlagen. Dieses Verfahren arbeitet im Gegensatz zum bekanntenWenner-Verfahren und zum «Zentralinduktions-Verfahren» nachKoenigsberger nicht mit der Veränderung eines Längenparameters (Elektrodenabstand, Schleifenradius), sondern mit veränderlicher Frequenz bei unveränderter Position der Elektroden und Sonden. Einige Vorzüge werden genannt, die diese Methode in praktischer Hinsicht haben dürfte.

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Summary Taking reference of theoretical results ofR. M. Foster andS. S. Stefanescu, a new method of electrical depth-sounding refering to horizontal strata is proposed. This new way works contrary to the wellknown princip ofWenner and also to the «Zentral-Induktions-Verfahren» afterKoenigsberger not with a change of a length-parameter (electrode-distance and coilradius), but with changeable frequency at unchanged position of electrodes and sondes. A few advantages are described, which this method may have in practice.