Über die Genauigkeit der Registrierungen des Sonnenscheinautographen Campbell-Stokes

Zusammenfassung Nach einem Hinweis auf die bekannten Mängel des Campbell-Stokesschen Sonnenscheinautographen werden die gleichzeitigen Registrierungen, die in Basel mit dem Maurerschen Heliochronographen und dem Campbell-Stokesschen Autographen durchgeführt wurden, eingehend besprochen. Zunächst wird der Einfluß der verschiedenen Schwellenintensität der Apparate (0,2 bis 0,4 cal cm^–2 min^–1) in verschiedener Hinsicht (Sonnenhöhe bei Registrierbeginn, Verlust der registrierten Sonnenscheindauer an wolkenlosen Tagen, der Tagesgang der Sonnenscheindauer für Intensitäten zwischen 0,2 und 0,4 cal cm^–2 min^–1) untersucht. Eingehend werden die Fehler besprochen, die durch das Überbrennen entstehen, und ihre Auswirkungen auf die gesamte Sonnenscheindauer und ihren Tagesgang, auf die Anzahl Stunden mit ununterbrochen registriertem Sonnenschein bestimmt. Nach Untersuchungen über die Häufigkeitsverteilung von Stunden mit bestimmter Sonnenscheindauer, über Tage mit bestimmten Tagessummen der Sonnenscheindauer und über das Verhalten der Summe von relativer Sonnenscheindauer und Bewölkung wird die Wünschbarkeit einer einheitlichen internationalen Standardisierung der Apparate und der Auswertevorschriften betont.

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Summary After an allusion to the well-known deficiencies of the Campbell-Stokes sunshine recorder, the author discusses the results of simultaneous records which have been carried through at Basle with this apparatus and the heliochronograph of Maurer. He studies the consequences of their unequal sensibilities with regard to the sun's elevation at the beginning of the registration, the loss of sunshine duration on cloudless days and the daily variation of sunshine duration for the intensities between 0,2 and 0,4 cal cm^–2 min^–1. The errors arising from an excessive burning and their consequences for the total duration of sunshine and for its daily variation are discussed as well as for the number of hours with uninterrupted insolation. The study of the frequency distribution of hours with a determined duration of sunshine, of days with determined totals of insolation, of the sum of relative insolation and cloudiness induce the author to advocate an international normalization of instruments and of evaluation methods.

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Résumé Après avoir rappelé les défauts connus de l'héliographe Campbell-Stokes, l'auteur compare les enregistrements simultanés de cet appareil et de l'héliochronographe de Maurer exécutés à Bâle. Il étudie les conséquences de leurs sensibilités différentes en considérant la hauteur du soleil au début de l'enregistrement, la perte d'insolation lors des jours sans nuages et la variation diurne de l'insolation pour des intensités comprises entre 0,2 et 0,4 cal cm^–2 min^–1. Les erreurs produites par une brûlure excessive du carton ont une répercussion sur l'insolation totale et sa variation diurne ainsi que sur le nombre d'heures à insolation ininterrompue. L'étude de la fréquence des heures présentant une durée d'insolation déterminée, des jours présentant des sommes d'insolation déterminées, de la somme de l'insolation relative et de la nébulosité conduisent enfin l'auteur à souhaiter une normalisation internationale des appareils et des méthodes de dépouillement.

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Mit 7 Textabbildungen

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Herrn Dr.Anders K. Ångström zu seinem 70. Geburtstag gewidmet.     

Comparison of Penman and Thornthwaite methods of estimating potential evapotranspiration for Indian conditions

Summary Thornthwaite's (1948) empirical method of estimating potential evapotranspiration (PE) has been preferred by several scientists in India to Penman's (1948) theoretical combination approach, because of the former's simplicity. However, in view of the doubts expressed in various quarters regarding the applicability of Thornthwaite's method for monsoon climates, a comparison is made of the performance of these two methods over different parts of India, using about 26 years of data at 15 stations spread over the country. Various aspects of the manifestations and their differences are presented. It is found that Thornthwaite's method gives considerably higher estimates ofPE and shows lower inter-annual variability than Penman's method during the southwest monsoon season. A systematic annual variation of the difference between the two methods is also noticed which is found to be mainly due to the actual vapor pressure and sunshine duration included in Penman's method.

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Zusammenfassung Thornthwaites (1948) empirische Methode zur Bestimmung der potentiellen Evapotranspiration (PE) wurde auf Grund ihrer Einfachheit von vielen indischen Wissenschaftlern der theoretisch-empirischen von Penman (1948) vorgezogen. Da die Anwendbarkeit der Methode Thornthwaites für Monsunklimate von manchen Kreisen in Zweifel gezogen wird, wird hier ein Vergleich zwischen beiden Methoden mit Daten von etwa 26 Jahren von 15 Stationen, die über ganz Indien verteilt sind, gezogen. Es zeigt sich, daß Thornthwaites Methode während des Südwestmonsuns höhere Werte mit geringerer Schwankung zwischen den Jahren liefert als die Penmans. Ebenso wurde ein systematischer Unterschied in der jährlichen Variation zwischen beiden Methoden festgestellt, der sich vor allem auf den tatsächlichen Dampfdruck und die Sonnenscheindauer, die in Penmans Methode berücksichtigt werden, zurückführen läßt.

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With 4 Figures     

Zur Bestimmung der Sonnenscheindauer in einem stark kupierten Gelände

Zusammenfassung Es werden auf Grund von Horizontausmessungen und unter Zuhilfenahme von wirklichen Registrierungen die Sonnenscheinverhältnisse in einem stark kupierten Gelände kartographisch dargestellt. Bei der Berechnung der wirklichen Sonnenscheindauer zeigt sich, daß der tägliche Gang der relativen Sonnenscheindauer nicht vernachlässigt werden darf.

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Summary The conditions of sunshine are represented cartographically for a very mountainous region by means of measuring out the horizon and by the help of recording the real amount of sunshine. For the calculation of the duration of sunshine, it is of the utmost importance to take into consideration the diurnal variation of the relative duration of sunshine.

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Résumé Les conditions d'insolation d'une région très montagneuse sont représentées cartographiquement à base de mesures d'horizon et à l'aide d'enregistrements. Pour calculer la vraie durée d'insolation, il faut tenir compte de la variation diurne de l'insolation relative.

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Mit 9 Textabbildungen.     

Turbidity measurements of Saharan aerosol and their effects on atmospheric heating and planetary reflectivity

Summary Eleven months of atmospheric turbidity measurements were made in Tozeur, Southern Tunisia, located at the northern edge of the Sahara. These measurements were done with a Linke-Feussner actinometer equipped with broad band Schott filters (OG1, RG2, RG8). These filters were chosen, as they have demonstrated a good stability with time. The lowest values of turbidity were found in winter, which is the rainy season for this area. In spring (April) the largest number of sand storms were observed, but the turbidity remained high for the whole summer. A mean Linke turbidity factor of 5.39 was derived, which is a value otherwise generally found only in industrial areas. Mean values of Ångström coefficients were = 0.34 and = 1.20.Aerosol particles were also sampled with nucleopore membrane filters. The chemical analyses of the particles with an X-ray spectrometer showed that most of the smaller ones had a chemical composition similar to sand. Other, larger ones showed high amounts of Ca and Cl; these are believed to have originated in Chott Djerid, the largest dried-out salt lake in Tunisia, which is located 20 km southeast of Tozeur.Model calculations of the radiative transfer for the solar spectrum were carried out, taking the turbidity measurements and ground truth measurements of albedo [33] into account. A perturbation experiment was carried out, changing turbidity and surface reflectivity. It was found that an increased surface reflectivity had a cooling effect at the surface, and a warming effect on the lowest kilometer of the atmosphere. Further, increases in turbidity resulted again in cooling at the surface, but with additional warming of the atmosphere. The combined increases of surface reflectivity and turbidity had a somewhat balancing effect as far as planetary albedo was concerned.

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Messungen der Trübung des Aerosols der Sahara und ihre Auswirkungen auf die Erwärmung der Atmosphäre und auf die planetare Reflexionsfähigkeit

Zusammenfassung Elf Monate hindurch wurden in Tozeur in Süd-Tunesien am Nordrand der Sahara Messungen der atmosphärischen Trübung durchgeführt. Diese Messungen wurden mit einem Linke-Feussner gemacht, das mit Breitband Schott-Filter OG1, RG2 und RG8 ausgerüstet ist. Die kleinsten Trübungswerte wurden im Winter gefunden, der für dieses Gebiet die Regenzeit ist. Im Frühling (April) wurde die größte Zahl von Sandstürmen beobachtet und die Trübung blieb auch im ganzen Sommer groß. Es wurde ein mittlerer Trübungsfaktor nach Linke von 5.39 bestimmt. Das ist ein Wert, der im allgemeinen nur in Industriegebieten gefunden wird. Die Mittelwerte der Ångström-Koeffizienten betrugen = 0,34 und = 1,20.Mit Membranfiltern wurden auch Aerosolteilchen gesammelt. Die mit einem Röntgenstrahlen-Spektrometer durchgeführten chemischen Analysen der Teilchen zeigten, daß die kleineren Teilchen meist eine dem Sand ähnliche chemische Zusammensetzung haben. Größere Teilchen zeigten hohe Beträge von Ca und Cl. Diese haben ihren Ursprung scheinbar im Chott Djerid, dem größten ausgetrockneten Salzsee in Tunis, der 20 km südöstlich von Tozeur liegt.Es wurden Modellrechnungen der Strahlungsübertragung für das Sonnenspektrum durchgeführt, wobei die Trübungsmessungen und die Albedomessungen in Rechnung gezogen worden sind. Es wurden auch Störungsexperimente mit geänderter Trübung und Oberflächenreflexion durchgeführt. Es wurde gefunden, daß zunehmende Oberflächenreflexion einen Abkühlungseffekt an der Oberfläche und einen Erwärmungseffekt im untersten Kilometer der Atmosphäre zeigt. Ferner bewirkt eine Zunahme der Trübung ebenfalls eine Abkühlung der Oberfläche, aber zusätzliche Erwärmung der Atmosphäre. Die kombinierte Zunahme der Oberflächenreflexion und der Trübung hatte einen etwas ausgleichenden Effekt, soweit die planetare Albedo betroffen war.

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With 13 Figures     

On the estimation of surface radiation using satellite data

Summary Model calculations are used to investigate the uncertainties in the surface radiative flux empirically derived from satellite radiation measurements and theoretically calculated from radiation models using satellite-inferred cloud parameters. The empirical approach depends upon how well the satellite-measured radiances (represented here by the top-of-the-atmosphere flux) correlate with the net flux at the surface. The model calculations show that while the TOA flux and the net surface flux are correlated with respect to changes in optical thickness, they are not correlated with respect to changes in cloud height and negatively correlated with respect to changes in water vapor content. It is also found that the solar zenith angle has a strong effect on these relationships. It is, therefore, important to correct for the effects of atmospheric water vapor content and the solar zenith angle in the empirical estimation of surface radiative flux.The theoretical approach depends upon the net effect of the uncertainty in satellite-inferred cloud parameters. In the solar spectral region, the effects of the uncertainty in satellite retrieval of could cover and optical thickness on the net downward surface flux are systematically in opposite directions, so that the combined effects is typically small (< 7 Wm^–2). In the thermal infrared region, an error of 7 Wm^–2 could be induced by an uncertainty of 100 mb in the cloud-base height or an uncertainty of 0.1 in the fractional cloud cover. As opposed to what is commonly perceived, the error in the surface flux is likely to be larger in the IR region than in the solar spectral region.

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Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit werden mit Hilfe von Modellberechnungen die Unsicherheiten in den durch Satellitenmessungen empirisch gewonnenen Strahlungsflüssen an der Oberfläche und jene, die bei der Benützung von Strahlungsmodellen, die auf mit Satelliten abgeleiteten Wolkenparametern beruhen, verglichen. Die Gültigkeit des empirischen Näherungsverfahren ist davon abhängig, wie sehr die vom Satelliten gemessene Strahlung (im weiteren als top-of-the-atmosphere flux — TOA — bezeichnet) mit dem Nettostrahlungsfluß an der Oberfläche korreliert. Die Modellberechnungen zeigen, daß TOA-Fluß und Nettostrahlungsfluß an der Oberfläche zwar in bezug auf Änderungen der optischen Dicke, nicht aber in bezug auf Änderungen der Wolkenhöhe korreliert sind, während sie in bezug auf Veränderungen des Wasserdampfgehalts negativ korreliert sind. Es zeigt sich weiters, daß der Zenithwinkel der Sonne einen wesentlichen Einfluß auf diese Zusammenhänge hat. Daher ist es wichtig, die Auswirkungen des atmosphärischen Wasserdampfgehalts und des Sonnenzenithwinkels in den empirischen Berechnungen des Strahlungsflusses an der Oberfläche zu korrigieren.Der theroretische Ansatz ist abhängig vom Einfluß der Unsicherheiten der satellitenermittelten Wolkenparameter. Im solaren Spektralbereich wird der zur Oberfläche gerichtete Nettofluß durch die Unsicherheiten in der satellitenermittelten Wolkendecke und der optischen Dicke systematisch in entgegengesetzter Richtung beeinflußt, so daß der gemeinsame Effekt im allgemeinen gering bleibt (< 7 Wm^–2). Im thermischen Infrarotbereich kann ein Fehler von 7 Wm^–2 durch eine Unsicherheit von 100 mb in der Wolkenbasishöhe oder von 0.1 in der Bedeckung hervorgerufen werden. Im Gegensatz zur weitverbreiteten Ansicht ist also der Fehler bei Berechnungen des Flusses an der Oberfläche im thermischen Infrarotbereich aller Wahrscheinlichkeit nach größer als im solaren Spektrum.

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With 11 Figures     

Quasi-biennial variations in the winter-time circulation of high latitudes

Summary In the years between 1952 and 1962 a quasi-biennial modulation became apparent in the total ozone values measured over Arosa, Switzerland, during spring. The stratospheric vortex behavior in the northern hemisphere during March of the years 1958 to 1964 also showed a biennial variation. This has led to speculations that the quasi-biennial forcing of the tropical stratosphere may extend its influence to the stratosphere and troposphere of high latitudes. It is shown in this paper that the stratosphere and troposphere of high latitudes in the northern hemisphere, indeed, are coupled by a feedback mechanism. The forcing from tropical latitudes, however, seems to be minimal.

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Die quasi-biennale Veränderlichkeit der Zirkulation in hohen Breiten während des Winters

Zusammenfassung Während der Jahre 1952 bis 1962 wurde in den über Arosa, Schweiz, im Frühling gemessenen Gesamtozonwerten eine quasi-biennale Modulierung entdeckt. Das Verhalten des stratosphärischen Polarwirbels im März der Jahre 1958 bis 1964 zeigte ebenfalls eine zweijährliche Veränderlichkeit. Dies verleitete zur Schlußfolgerung, daß die quasi-biennale Einwirkung der tropischen Stratosphäre sich bis in die Stratosphäre und die Troposphäre hoher Breiten erstreckt. In der vorlegenden Studie wird gezeigt, daß die Stratosphäre und Troposphäre der Nordhalbkugel in hohen Breiten tatsächlich durch einen Rückkoppelungs-Mechanismus verbunden sind. Der Einfluß tropischer Breiten auf die Zirkulationsmodulierung scheint jedoch gering zu sein.

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With 14 Figures     

Principal component analysis of Western Mediterranean air temperature variations 1866–1985

Summary A study of Western Mediterranean temperature variations (annual and seasonal data) is presented covering a period of 120 years (1866–1985) and using the principal component analysis (PCA). The meteorological stations are splitted into two groups: Group A comprises northern stations, group B southern stations. The variations in group A-data indicate a decreasing temperature tendency from the year 1866 to the second decade of the 20th century; a temperature rise follows until the middle of the decade 1940–1950 and then temperatures, although remaining higher than the long-term mean value, show a marked decrease. The variations in group Bdata indicate a similar picture but with a time lag of 20 to 25 years. The temperature drop during the last 35 years (group A) is due to pronounced decrease in summer temperatures whereas the winter temperatures for the same period show a marked tendency to increase.

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Zusammenfassung Es wird eine Untersuchung der Temperaturvariationen (Jahres-und jahreszeitliche Daten) des westlichen Mittelmeergebietes vorgestellt, die einen Zeitraum von 120 Jahren (1866–1985) überdeckt und mit Hilfe der Hauptkomponentenanalyse (principal component analysis, PCA) durchgeführt wurde. Dazu wurden die meteorologischen Stationen in zwei Gruppen aufgeteilt: Die Gruppe A umfaßt die nördlichen, die Gruppe B die südlichen Stationen. Die Variationen der Gruppe A weisen einen abnehmenden Temperaturtrend vom Jahr 1866 bis zur zweiten Dekade des 20. Jahrhunderts auf; darauf folgt ein Temperaturanstieg bis zur Mitte der Dekade 1940–1950, bevor wieder ein deutlicher Temperaturabfall einsetzt, der jedoch den langfristigen Mittelwert nicht unterschreitet. Die Variationen der Gruppe B zeigen ein ähnliches Bild, jedoch mit einer Zeitverschiebung von 20 bis 25 Jahren. Der Temperaturabfall der letzten 35 Jahre (Gruppe A) wird auf einen ausgeprägten Rückgang der Sommertemperaturen zurückgeführt, während die Wintertemperaturen in der gleichen Zeitspanne eine gut erkennbare Anstiegstendenz aufweisen.

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With 6 Figures     

Richtlinien für eine an der Biometeorologie des Menschen ausgerichtete Klimaklassifikation

Zusammenfassung Es werden die Gesichtspunkte diskutiert, die bei der Aufstellung eines Klimasystems entsprechend den Bedürfnissen der Biometeorologie des Menschen zu beachten sind. Maßgebend für die Einteilung muß der Wärmehaushalt des Menschen sein. Entsprechend der verschiedenen Belastung des Organismus sind Klimagrenzen in erster Linie unter Benutzung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit festzulegen. Es ist anzustreben, Niederschlag und Strahlung (Sonnenscheindauer oder Bewölkung) wenigstens als zusätzliche Klimamerkmale zu berücksichtigen. Eine auf der Physiologie des Menschen begründete Klassifikation müßte stärker als eine auf der Vegetation aufgebaute Klassifikation von Häufigkeitswerten statt von Mittelwerten ausgehen.

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Summary Viewpoints for designing a climatic system taking into account the requirements of biometeorology of man are discussed. The classification must be based on the human heat balance. According to the different effects on the organism the climatic boundaries must be drawn first of all on the basis of temperature and humidity. Precipitation and radiation (sunshine duration or cloudiness) should be taken into account at least as secondary characteristics of climate. A classification based on the physiology of man instead of vegetation should use frequency values to a greater extent than mean values.

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Résumé Exposé des points de vue à considerer pour définir et classifier le climat par rapport à la biométeorologie de l'homme. L'économie calorifique de celui-ci doit servir de base à la classification. La température et l'humidité doivent avant tout servir à distinguer les climats, cela pour tenir compte des effets sur l'organisme, tandis que les précipitations et le rayonnement serviront de critères auxiliaires. Une classification climatologique fondée sur la physiologie humaine devrait user de distributions de fréquences plus que de moyennes.

     

Über die Feinbänderung und Bewegung des Gletschereises

Zusammenfassung In Fortsetzung früherer Arbeiten wurde die Verteilung der Feinbänderung im Zungengebiet der Pasterze (Ostalpen) entlang zehn Querprofilen aufgenommen. Obwohl auf Grund der Gefügeanalyse vermutet wird, daß die im Eis vorhandenen Kornregelungen in Zusammenhang mit Relativbewegungen stehen, deutet die großräumige Verteilung der Feinbänderung auf ein innerhalb der Gletscherbewegung passives Verhalten. Es ergeben sich Hinweise dafür, daß die Feinbänderung ihre Entstehung Vorgängen während oder kurz nach Passage großer Gletscherbrüche verdankt.

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Summary Continuing previous work the distribution of the so-called fine bands on the tongue of Pasterze-glacier (Eastern Alps) was measured along 10 profiles crossing the glacier. Although from petrofabric studies it seems probable that grain orientation within the ice is associated with relative movements the general distribution of fine bands points towards their passive behaviour within the movement of the glacier tongue. It is suggested that they are formed in the ice during or shortly after passing large ice-falls.

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Résumé Poursuivant de précédents travaux, l'auteur a étudié la distribution des micro-couches du front du glacier de la Pasterze (Alpes orientales) le long de dix profils transversaux. Bien que l'analyse de structure porte à croire que l'orientation des grains de la glace soit en relation avec les mouvements relatifs, la distribution d'ensemble des micro-couches indique plutôt une indifférence à l'égard du mouvement du glacier. Il existe des indices selon lesquels les micro-couches seraient dues à des phénomènes se produisant pendant ou peu après de fortes cassures du glacier.

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Mit 5 Textabbildungen.     

Luftdruckreihen der letzten zwei Jahrhunderte von Basel und Genf

Zusammenfassung Um die Temperaturschwankungen, die an weit zurückreichenden Reihen festgestellt werden, in Beziehung zu den Variationen der allgemeinen Zirkulation setzen zu können, wäre die Kenntnis der Luftdruckverteilung auch in früheren Jahrhunderten erwünscht. Als Beitrag zu dieser Fragestellung wurden in dieser Untersuchungen die weit zurückreichenden Luftdruckreihen von Basel (seit 1755) und Genf (seit 1768) durch Reduktion auf die jetzigen Standorte der meteorologischen Stationen homogenisiert. Die durch wechselnde Meereshöhe der Aufstellung oder durch Instrumentalfehler entstandenen Unstimmigkeiten wurden an Hand der Vergleichsreihen zuverlässiger Nachbarstationen eliminiert. Die ältesten Beobachtungen mußten mit Hilfe empirisch festgestellter Beziehungen auf 0°C reduziert werden. In zwei Tabellen im Anhang sind die reduzierten Monats-, Jahreszeiten- und Jahresmittel der beiden Stationen bis 1959 zusammengestellt. Außerdem ist zur Prüfung der Singularitäten der Jahresverlauf des Luftdrucks in Basel auf Grund ausgeglichener Tagesmittel für 7 je etwa 30jährige Teilperioden und für die Gesamtperiode wiedergegeben.

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Summary In order to enable the examination of the relations of the temperature variations to those of the general circulation it would be desirable to know also the air pressure distribution in earlier centuries. For this purpose the long barometric series for Basle (dating back to 1755) and of Geneva (since 1768) have been homogenized by reduction to the present location of the meteorological stations. Inconsistencies caused by changes of the height of exposure or by instrumental errors have been eliminated by means of comparisons with reliable neighbouring stations. The oldest observations had to be reduced to 0°C by empirically determined relations. Two tables in the annex show the reduced monthly, seasonal and annual means of the two stations until 1959. For the examination of singularities, the annual variation of the air pressure for Basle by means of running means of the daily values for 7 partial periods of about 30 years each and for the whole period is shown.

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Résumé Pour pouvoir mettre les variations séculaires de la température en relation avec les changements de la circulation générale, il serait désirable de connître la répartition de la pression aussi pour des anciens siècles. C'est à cet effet qu'on a réduit les observations barométriques de Bâle dès 1755 et celles de Genève dès 1768 aux niveaux actuels des baromètres respectifs. Des séries d'observations provenant d'autres stations permettent d'éliminer certaines inhomogénéités dues soit à des changements de l'emplacement des baromètres, soit à des erreurs instrumentales. Pour la réduction des lectures barométriques à la température de 0°C, on a dû faire appel à des relations empiriques. Les moyennes mensuelles, saisonnières et annuelles de la pression des deux stations jusqu'à 1959 sont communiquées dans deux tableaux en annexe. Finalement, on a reproduit pour Bâle les moyennes journalières pour 7 périodes différentes d'environ 30 ans chacune et pour la période totale des observations pour permettre d'étudier les singularités météorologiques.

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Mit 7 Textabbildungen     

Recent changes in smoke/haze events in Phoenix,Arizona

Summary The recent explosive population growth in Phoenix, Arizona is forcing policy-makers to develop an increased understanding of air quality meteorology in the desert setting. In this investigation, the long-term smoke/haze data base from Phoenix is analyzed to determine the magnitude of temporal changes in smoke/haze frequencies and durations. The results reveal no changes in smoke/haze frequency and intensity, but significant increases in the duration of these events. The findings appear to be related to the impact of the growing urban heat island on the structure of local inversion layers. The results suggest a link between urban-induced temperature and wind changes and air quality levels within a growing metropolitan area.

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Zusammenfassung Das zuletzt explosive Bevölkerungswachstum in Phoenix/Arizona zwingt Politiker dazu, der Meteorologie der Luftbeschaffenheit im Wüstenraum gesteigerte Aufmerksamkeit zu widmen. In vorliegender Studie werden die Langzeitdaten von Rauch/Dunst in Phoenix analysiert, um das Ausmaß zeitlicher Veränderungen in Häufigkeit und Dauer des Auftretens von Rauch/Dunst zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigen, daß sich zwar die Häufigkeit und Intensität von Rauch/Dunst nicht geändert haben; wohl aber die Dauer ihres Auftretens. Diese Ergebnisse scheinen auf einen Einfluß der wachsenden urbanen Wärmeinsel auf die Struktur der örtlichen Inversionsschichten hinzuweisen. Die Resultate lassen auf einen Zusammenhang zwischen städtisch bedingten Temperatur-und Windveränderungen und unterschiedlicher Luftqualität über wachsenden städtischen Ballungsräumen schließen.

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With 2 Figures     

Enhancement of surface-atmosphere fluxes by desert-fringe vegetation through reduction of surface albedo and of soil heat flux

Summary The influence of desert-fringe vegetation on the daytime sensible heat flux is examined. The calculations are based on a previously developed surface albedo model for the plants/soil surface and the soil heat flux observational data for both bare and vegetated areas. It is found that the sensible heat flux from an ecosystem in a fenced-off area (exclosure) in the Sinai is larger than that from bare soil (overgrazed areas outside the exclosure) by a factor of 1.5 to 2.0, depending on the solar zenith angle. The contributions to this enhanced flux from the albedo reduction and the soil heat flux reduction are of the same magnitude.Various studies have established that a larger heat flux increases daytime convection and boundary layer growth, and thus an enhanced flux increases the probabilities for precipitation even in a parched region when moisture is advected from outside. The results of this investigation therefore suggest that removal of desert-fringe vegetation can reduce precipitation and promote drought.

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Zusammenfassung Es wird der Einfluß der Vegetation am Rande der Wüste auf den tagsüber fühlbaren Wärmefluß untersucht. Die Rechnungen basieren auf einem früher entwickelten Modell für die Oberflächenalbedo der Pflanzen-/Erdoberfläche und auf Meßwerten für den Wärmefluß von vegetationslosen und bewachsenen Flächen. Wir finden, daß der fühlbare Wärmefluß eines abgezäunten Ökosystems in der Sinai um einen Faktor 1,5 bis 2,0 größer ist (abhängig vom Sonnenstand) als der Wärmefluß von einer unbewachsenen, abgegrasten Fläche außerhalb der Einzäunung. Die Beiträge zu diesem verstärkten Fluß kommen zu gleichen Teilen von der Reduktion der Albedo und des Wärmeflusses in den Erdboden.Mehrere Studien haben gezeigt, daß ein größerer Wärmefluß die Konvektion am Tage verstärkt, zu einer höheren Grenzschicht führt und daß deshalb ein verstärkter Wärmefluß eine Zunahme der Niederschlagswahrscheinlichkeit sogar in ausgetrockneten Gebieten bewirkt, wenn die Feuchtigkeit von außen durch Advektion zugeführt wird. Das Ergebnis dieser Untersuchung zeigt, daß die Vernichtung von Vegetation am Rande der Wüste zu einer Verringerung der Niederschläge führen kann und die Austrocknung gefördert wird.

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With 2 Figures     

A simplified hydrodynamic mesoscale model suitable for use over high plateau regions

Summary A simplified hydrodynamic primitive equation model in -coordinates is described. This model includes the main physical processes that influence development and motion of mesoscale vortices over plateau regions: elevated terrain effects, effects of large-scale and synoptic-scale systems on the mesoscale systems, sensible heating from the earth's surface, moisture cycle and condensation heating released by both large-scale stable precipitation and cumulus convective precipitation, evaporation and the feedback effect of precipitation on evaporation, friction in the planetary boundary layer, horizontal diffusion by subgrid scale eddies and vertical eddy flux of meteorological elements (momentum, temperature, moisture, etc.) due to turbulence, cumulus convection and other smaller-scale physical processes. The model incorporates observed data as much as possible and equations are simplified so that it may be run using either a high-speed computer or a desktop computer.Two developing vortices that originated over the Qinghai-Xizang (Tibet) Platau and moved eastward producing heavy precipitation over the lower elevations are used to test the model. It is shown that the model is capable of simulating the major features of the vortices including the precipitation distribution and may be used for studies of mesoscale and synoptic scale weather systems over plateau regions.

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Ein vereinfachtes für hochländer geeignetes hydrodynamisches mesoscale-modell

Zusammenfassung Es wird ein vereinfachtes hydrodynamisches Grundgleichungsmodell in -Koordinaten be schrieben. Dieses Modell beinhaltet die wichtigsten physikalischen Prozesse, die die Entwicklung und Bewegung von mesoskaligen Wirbeln über Hochplateaus beeinflussen: Effekte der Hochfläche, Effekte von großräumigen und synoptischen Systemen, die fühlbare Wärme von der Erdoberfläche, den Feuchtigkeitskreislauf und die Kondensationswärme, sowohl von großräumigen als auch von Konvektionsniederschlägen, die Evaporation und die Beeinflussung der Evaporation durch den Niederschlag, die Reibung in der planetaren Grenzschicht, die horizontale Diffusion durch Turbulenzen, die kleiner als die Gitterkonstante sind und den vertikalen Fluß meteorologischer Elemente (Impuls, Temperatur, Feuchte etc.) durch Turbulenzen, Konvektion und andere kleinräumige Prozesse. In das Modell sind die Beobachtungswerte weitestgehend integriert und die Gleichungen soweit vereinfacht, daß es sowohl auf einem Hochleistungs- als auch auf einem Mikrocomputer laufen kann.Zum Testen des Modells wurden zwei sich entwickelnde Wirbel verwendet, die vom Qinghai-Xizang-Plateu (Hochland von Tibet) ausgingen, sich ostwärts bewegten und dabei zu schweren Niederschlägen in den Tiefländern führten. Es wird gezeigt, daß das Modell die wichtigsten Eigenschaften der Wirbel und die Niederschlagsverteilung simulieren und für Untersuchungen von mesoskaligen und synoptischen Wettersystemen über Hochländern herangezogen werden kann.

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With 18 figures     

New results regarding the influence of solar activity on the stratospheric-tropospheric exchange

Summary The dependence of stratospheric intrusions on solar events is analyzed on the basis of 8-years' recordings of the concentration of stratospheric radionuclides and the ozone at 3 km altitude, as well as of the atmospheric profile of the ozone concentration and the total ozone.A significant, even though weak influence of solar magnetic sector structure boundary passages of type-/+ can be identified, a seasonal influence, however, is also observed. The strong 50 to 80% increase in the frequency of stratospheric intrusions after solarH -flares is significant and completely independent of the phase of the solar cycle and season. The total atmospheric ozone shows also a correlation with solar flares: A well defined maximum on the day preceding the flare. The neutron density clearly shows the Forbush decrease on theH -key day. Using key days with Forbush minimum for the superposed epoch analysis reveals a significant maximum of the Be 7-concentration on the day before the flare (rise by about 45 to 60%).Notable is the following sequence: Approximately 3 days before the solar flare the neutron density begins to decrease, 1 to 2 days before the flare the total atmospheric ozone maximizes, and 2 to 3 days after the flare one finds the maximum of the Be 7 in the troposphere as a consequence of the stratospheric intrusion.Around days with maximum Be 7-concentration the reliability of weather forecasts is clearly reduced — a fact, which at this point is obviously indicative of an acute activation of a labile atmospheric condition.We selected some characteristic individual cases to demonstrate by means of tables the time lapse of typical solar atmospheric and geophysical variables associated with solar flares. The attendant structures of the vertical ozone profile are discussed.Some preliminary reflections on a physical link are set forth.

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Neue Ergebnisse über den Einfluß der Sonnenaktivität auf den stratosphärisch-troposphärischen Austausch

Zusammenfassung Anhand 8jähriger Registrierungen der Konzentration stratosphärischer Radionuklide und des Ozon in 3 km Höhe sowie des atmosphärischen Profils der Ozon-Konzentration und des Gesamt-Ozon wird die Abhängigkeit stratosphärischer Lufteinbrüche in die Troposphäre von solaren Ereignissen analysiert.Ein signifikanter, wenn auch schwacher Einfluß von Sektordurchgängen des interplanetarischen Magnetfeldes beim Polaritätswechsel vom Typ-/+ läßt sich nachweisen, jedoch geht ein jahreszeitlicher Einfluß mit ein.Signifikant und völlig unabhängig von der Phase des solaren Zyklus und der Jahreszeit ist die starke Zunahme der Häufigkeit bzw. der Stärke von stratosphärischen Lufteinbrüchen 2 bis 3 Tage nachH -Eruptionen (Zunahme um 50 bis 80%). Das atmosphärische Gesamt-Ozon zeigt ebenfalls eine Korrelation mitH -Eruptionen: Ein gut ausgeprägtes Maximum am Tag vor der Eruption wird festgestellt. Die Neutronendichte zeigt amH -Stichtag deutlich den Forbush-Effekt. Verwendet man Stichtage mit einem Forbush-Effekt für die Überlagerungs-Analyse, so findet man am Tage vor dem Stichtag ein signifikantes Maximum der Be 7-Konzentration (Anstieg um 45–60%). Auffallend ist die folgende Zeitfolge: Etwa 3 Tage vor derH -Eruption beginnt die Neutronendichte abzusinken, 1 bis 2 Tage vor der Eruption erreicht das atmosphärische Gesamt-Ozon das Maximum, 2 bis 3 Tage nach derH -Eruption findet man das Maximum des Be 7 in der Troposphäre als Folge der stratosphärischen Lufteinbrüche.Um Tage mit maximaler Be 7-Konzentration ist die Treffsicherheit von Wetterprognosen eindeutig reduziert. Man hat es also zu diesem Zeitpunkt offensichtlich mit der akuten Aktivierung eines labilen atmosphärischen Zustandes zu tun.Anhand von Tabellen wird der zeitliche Ablauf von charakteristischen solaren atmosphärischen und geophysikalischen Größen im Zusammenhang mit solaren Ereignissen für einige charakteristische Einzelfälle dargelegt. Die zugehörigen Strukturen des vertikalen Ozon-Profiles werden besprochen.Einige vorläufige Gedanken über einen Kausalzusammenhang werden dargelegt.

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With 12 Figures     

The seasonal cycle of the global zonally averaged energy balance

Summary The annual and seasonal cycle of the global zonally averaged storage and transport of moist static energy (MSE), the surface eddy flux of MSE, and the radiation budget at the top of the atmosphere (TOA) and surface are investigated in this paper. We use the GFDL (Geophysical Fluid Dynamics Laboratory) zonal mean data to compute the storage rate, divergence, and poleward flux of MSE. Surface eddy fluxes are determined based on an empirical formula developed from available climatological data. Radiative fluxes at the TOA and surface are computed from a radiation model. A number of significant features are illustrated by the present analysis in regard to the global annual and seasonal energy balance of the earth-atmosphere system. The storage/release rate of MSE is greater in spring and autumn than in summer and winter. The rate of poleward transport of MSE has a maximum at ~40°N and ~35°S with a value of ~3 × 10¹⁵ W. In terms of the radiation budget, the persistent ITCZ minimum and subtropical maxima of the IR flux distribution are reproduced well in the radiation parameterization program. The incoming solar flux maximum shifts from ~20°N in spring to ~40°N in summer due to the poleward increase in the fraction of daytime. Finally, an examination of the global surface energy balance reveals that the surface net fluxes derived from parameterizations for eddy and radiative fluxes agree well with values derived from observations. This agreement appears to imply that on the global mean, the physical parameterizations used in the present study are reliable in modeling the seasonal surface flux components.

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Zusammenfassung Der jährliche und jahreszeitliche Gang der globalen Zonenmittel der Speicherung und des Transports von latenter Energie (MSE), des Oberflächen-Eddy-Flusses der MSE und des Einstrahlungsbudgets an der Atmosphärengrenze (TOA) als auch auf der Erdoberfläche werden untersucht.Wir verwenden die GFDL Zonenmitteldaten, um die Ladung, Divergenz und den polgerichteten Fluß der MSE zu errechnen. Die Oberflächen-Eddy-Flüsse werden aufgrund einer empirischen Formel bestimmt, die mittels verfügbarer klimatologischer Daten erstellt wurde. Strahlungsflüsse auf der Oberfläche und der Atmosphärengrenze werden mittels eines Einstrahlungsmodells errechnet. Eine Reihe signifikanter Erscheinungen werden in der vorliegenden Analyse dargestellt mit Hinblick auf das globale jährliche und jahreszeitliche Energiegleichgewicht des Erde-Atmosphäre-Systems. Die Ladungs- und Entladungsrate des MSE ist im Frühjahr und Herbst größer als im Sommer und Winter. Die Spitzen des polgerichteten Transports der MSE liegen bei 40° N und 35° S mit einem Wert von ca. 3 × 10¹⁵ W. In bezug auf das Einstrahlungsbudget werden die persistenten ITKZ-Minima und die subtropischen Maxima der IR-Flußverteilung gut von dem Einstrahlungsparameterisierungsprogramm dargestellt. Die Sonneneinstrahlungsflußspitzen verschieben sich von 20° N im Frühjahr nach 40° im Sommer aufgrund der gegen den Pol hin zunehmenden Tageslänge. Zuletzt zeigen die Untersuchungen des globalen Oberflächenenergiegleichgewichts auf, daß die Oberflächennettoflüsse, abgeleitet von der Parameterisierung für Eddy- und Einstrahlungsflüsse, mit den beobachteten Werten gut übereinstimmen. Diese Übereinstimmung impliziert offensichtlich, daß im globalen Durchschnitt die physikalische Parametrisierung, die in dieser Studie angewendet wurde, verläßliche Modelle der jahreszeitlichen Oberflächenflußkomponenten liefern kann.

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With 8 Figures     

Marine climatology of the tropical Americas

Summary Surface circulation and climate in the sea areas surrounding the American Continents are discussed on the basis of ship observations for the period 1911–1970 compiled with a one degree latitude-longitude square spatial resolution. Charts depict sub-synoptic scale features in considerable detail, such as the wintertime intrusions of cold dry air from the Atlantic to the Pacific side of the Mexican-Central American land bridge at topographically favoured locations, manifesting themselves in plumes of high wind speed, anticyclonic vorticity, and low sea surface temperature far into the open Pacific. Double peaks in the rainy season are indicated for the Western Caribbean and the easternmost Pacific off the Central American coast, with the September/October maximum most dominant. Among the more significant large-scale features are the near-equatorial trough of low pressure, a kinematic axis, and zonally oriented bands of maximal cloudiness and precipitation frequency, with a seasonal migration of this ensemble from a most equatorward position in Northern winter farther northward during summer. The near-equatorial kinematic axis has the characteristics of a confluence zone over the Western Atlantic, whereas over the Eastern Pacific it is a discontinuity between the Southwesterly flow from the Southern hemisphere and the Northeast Trades. Most intense development is reached during Northern summer. The surface flow discontinuity is broadly embedded in the baric trough. The bands of maximal convergence, cloudiness and precipitation frequency stay well equatorward of the surface flow discontinuity in the Eastern Pacific throughout the year, whereas over the Western Atlantic they switch to the North of the kinematic axis during Northern winter.

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Maritime Klimatologie des tropischen Amerika

Zusammenfassung Klima und Luftzirkulation über den die amerikanischen Kontinente umgebenden Seegebieten werden aufgrund von in Eingradfeldern für den Zeitraum 1911–1970 ausgewerteten Schiffsbeobachtungen besprochen. Großräumige Karten sowie Diagramme und Tabellen des Jahresganges werden für Bodendruck, Wind, Divergenz, relative Wirbelgröße, Wasseroberflächentemperatur (SST), Bewölkung und Niederschlagshäufigkeit dargeboten. Die Karten geben Einzelheiten im subsynoptischen Bereich wieder, wie etwa die winterlichen Kaltlufteinbrüche von der atlantischen zur pazifischen Seite der mexikanischmittelamerikanischen Landbrücke, die sich an orographisch begünstigten Stellen in Zungen von hoher Windgeschwindigkeit, antizyklonaler Wirbelgröße, und niederer SST bis weit in den offenen Pazifik hinein abzeichnen. Eine doppelgipflige Regenzeit ist für das westliche Karibische Meer und den östlichsten Pazifik längs der mittelamerikanischen Küste angezeigt, wobei das Maximum im September/Oktober bei weitem überwiegt.Zu den bezeichnendsten großräumigen Erscheinungen gehören eine Tiefdruckzone in der Nähe des Äquators, eine kinematische Achse, und zonal angeordnete Bänder von maximaler Bewölkung und Niederschlagshäufigkeit; dieses System ist jahreszeitlichen Verlagerungen von einer äquatornächsten Lage im Nordwinter zu weiter nördlichen Breiten im Nordsommer unterworfen. Die kinematische Achse hat über dem westlichen Atlantik die Eigenheiten einer Konfluenzzone, während sie über dem östlichen Pazifik eine Diskontinuität zwischen der von der Südhemisphäre vordringenden Südwestströmung und dem Nordostpassat darstellt. Eine leichte Doppelwelle im Jahresgang ist nur in der Breitenlage der kinematischen Achse über dem Pazifik zu erkennen. Das System ist im Nordsommer am kräftigsten entwickelt. Die Diskontinuität der Bodenströmung ist in die Tiefdruckzone eingebettet. Die Bänder von maximaler Konvergenz, Bewölkung und Niederschlagshäufigkeit bleiben im östlichen Pazifik ganzjährig erheblich äquatorwärts von der Strömungsdiskontinuität während sie über dem westlichen Atlantik im Nordwinter auf die Nordseite der kinematischen Achse überwechseln. Die für das vorliegende Projekt verfügbare räumliche Auflösung dürfte zum Verständnis der sogenannten Intertropischen Konvergenzzone wesentlich sein.

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With 15 Figures     

Über die Windverstärkung an Gebirgszügen

Zusammenfassung Der in Richtung von Nordosten gegen Südwesten mit etwa 400 m relativer Höhe zwischen den nordwestlichen Ausläufern der Ungarischen Tiefebene und dem Marchfeld, (Niederösterreich) sich hinziehende schmale Gebirgszug der Kleinen Karpaten bewirkt eine beträchtliche Verstärkung der quer über den Gebirgskamm wehenden Winde auf der jeweiligen Leeseite. Dies zeigt sich deutlich an den aus den Windstärken 6 Beaufort abgeleiteten Sturmwindrosen, aus denen ersichtlich ist, daß auf beiden Seiten des Gebirges die Stürme fast ausschließlich vom Gebirge her wehen und so ein Bild bieten, als ob das Gebirge die Sturmquelle darstellte. Der Vergleich mit Windbeobachtungen von knapp am Gebirge liegenden Stationen und von weiter entfernten Beobachtungsorten zeigt, daß die Windverstärkung nur in einem verhältnismäßig schmalen Streifen im Lee auftritt, dort aber häufig eine Verstärkung einer verhältnismäßig schwachen Allgemeinströmung bis über Sturmstärke bewirkt. Während die NW-Stürme zu allen Jahreszeiten häufig und im Frühling am häufigsten vorkommen, sind die SE-Stürme im Sommer sehr selten. An mehreren charakteristischen Beispielen von Windregistrierungen mit Böenschreibern wird die Struktur dieser Stürme erläutert. Neben der Windverstärkung im Lee tritt dort auch eine sehr große Böigkeit auf. Luftdruckregistrierungen zeigen, daß jeweils im Lee der Luftdruck um 3,5 bis 5 mb zu niedrig ist, was dem nach der Leewellentheorie geforderten Wert entspricht. Während die NW-Stürme fast durchwegs von Kaltlufteinbrüchen begleitet sind, bringen die SE-Stürme häufig Erwärmung. Der Erscheinung der fallwindartigen Verstärkung der Winde im Lee kommt allgemeine Bedeutung zu.

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Summary The narrow mountain range of the Small Carpathians extending at a relative height of 400 m from north-east to south-west between the outer regions of the Hungarian plain and the March field causes the winds blowing across it to increase considerably in force on the lee-sides of the range. This becomes obvious by the stormwind-roses based on wind-forces 6 Beaufort from which can be seen that, on either side of the range, the storms come nearly without exception from the direction of the mountains thereby giving the impression as if the mountains were the origin of the storms. Comparison of wind observations at stations both in the vicinity and at a greater distance from the mountains shows that the increase of wind-force takes place on the lee-side within a narrow band only. There, however, a relatively weak general air current often will be increased above storm intensity. Whereas NW-storms are frequent at all times of the year, with a maximum in spring, SE-storms are rare in summer. The structure of these storms is discussed on base of characteristic anemographic records. The lee-side increase of wind-force is usually accompanied by very high turbulence. Pressure records show at the same time a deficiency of air pressure on the lee-sides amounting to 3,5 to 5 mb, which would be in accordance with the value claimed by the theory of lea-waves. Since NW-storms are generally accompanied by an invasion of cold air, SE-storms bring frequently a rise of temperature. The lee-side increase of the force of descending winds appears to be of general importance.

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Résumé La chaîne étroite des Petites Carpathes orientée du Nord-Est au Sud-Ouest entre les dernières plaines hongroises et le champ de la March, à un altitude relative de 400 m environ, provoque une augmentation notable de la vitesse du vent soufflant normalement à la chaîne sur le versant sous le vent. Ce fait apparaît nettement à l'examen de la rose des vents tempêtueux (plus de 6 Beaufort): sur les deux versants les tempêtes viennent de la montagne, laquelle semble ainsi en être l'origine. En comparant les observations anémométriques des stations voisines des versants et éloignées de ceux-ci, on constate que l'accroissement de vent n'apparaît que dans une bande assez étroite sous le vent du versant, mais que cet accroissement d'un courant relativement faible va souvent jusqu'à la tempête. Tandis que les tempêtes du Nord-Ouest sont fréquentes en toutes saisons et surtout au printemps, celles du Sud-Est sont très rares en été. On décrit la structure de ces tempêtes à l'aide d'exemples caractéristiques d'enregistreurs de grains. Outre l'augmentation de vitesse, il y a aussi une forte turbulence. Des mesures de pression montrent qu'il existe parfois sous le vent de la montagne un défaut de pression de 3,5 à 5 mb, ce qui correspond à la théorie des ondes d'obstacles. Alors que les tempêtes du Nord-Ouest sont presque toujours accompagnées d'une invasion d'air froid, celles du Sud-Est apportent souvent un réchauffement. L'accroissement de vitesse d'un vent descendant un versant présente une importance générale.

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Mit 9 Textabbildungen.     

Ein Beitrag zur Kenntnis der Global- und Himmelsstrahlung im Hochgebirge der Alpen

Zusammenfassung Das Beobachtungsmaterial wurde hauptsächlich mit zwei Robitzsch-Aktinographen gewonnen, deren sorgfältig durchgeführte Nacheichungen Abweichungen der Eichkonstanten gegen die vonRobitzsch angegebenen Werte ergaben und auch im Jahresgang der Auswertefaktoren systematische Unterschiede untereinander erkennen ließen. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit der Eichungen über ein ganzes Jahr und jeweils über ganze Tage. Es werden die Jahresgänge der Globalstrahlung, der Sonnenstrahlung mit Berücksichtigung der Bewölkung und der als Differenz aus beiden abgeleiteten Himmelsstrahlung mitgeteilt und mit dem Jahresgang der Globalstrahlung in Davos verglichen. Globalstrahlung und Himmelsstrahlung werden in ihrer Abhängigkeit von der relativen Sonnenscheindauer untersucht. Im Jahresgang der Himmelsstrahlung zeigt sich ein starkes Überwiegen im Frühling gegenüber dem Herbst, was vorwiegend auf die Wirkung der Schneereflexion zurückgeführt wird. Da die Globalstrahlung keine lineare Abhängigkeit von der relativen Sonnenscheindauer zeigt, verliert die Ångströmsche Formel zur Berechnung der Globalstrahlung mit Berücksichtigung der Bewölkung aus der Globalstrahlung bei wolkenlosem Himmel ihre Berechtigung. Es wird eine Reduktion der Globalstrahlung auf einen bestimmten Bewölkungsgrad eingeführt und damit der Jahresgang der Globalstrahlung bei konstanter Bewölkung abgeleitet.

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Summary Observation data were obtained principally by two Robitzsch-actinographs the calibrations of which were carefully checked showing calibration constants differing from those indicated byRobitzsch. In the annual march as well systematic differences between the single evaluation factors were found. Therefrom the necessity follows that calibrations are to be carried out during a whole year and during entire days respectively. Annual marches of total radiation, solar radiation with consideration of cloudiness, and sky radiation derived as difference of the first two values are communicated and compared with the annual march of the total radiation at Davos. Total radiation and sky radiation are examined as to their dependence on the relative sunshine duration. In the course of a year sky radiation is much more intensive in spring than in automn, which, in the first place, can be accounted for by the effect of snow reflection. The total radiation showing no linear dependence on the relative sunshine duration, theÅngström formula cannot be applied to calculating the total radiation with consideration of cloudiness from the total radiation with cloudless sky. A method of reducing the total radiation to a certain degree of cloudiness is introduced and therefrom the annual march of the total radiation with constant cloudiness derived.

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Résumé Le matériel d'observation du rayonnement global a été livré par deux actinographes deRobitzsch dont le contrôle a révélé des écarts des constantes d'étalonnage par rapport à celles données parRobitzsch ainsi que des différences systématiques dans la marche annuelle. On en déduit la nécessité d'étalonnages s'étendant sur une année entière et cas échéant sur des jours entiers. On donne les marches annuelles du rayonnement global, du rayonnement solaire en tenant compte de la nébulosité, et du rayonnement céleste comme différence des deux premiers, et on les compare à la marche annuelle du rayonnement global à Davos. On étudie les rayonnements global et céleste quant à leur dépendance de la durée d'insolation relative. La marche annuelle du rayonnement céleste présente au printemps un fort excès par rapport à l'automne, ce que l'on explique essentiellement par la réflexion sur la neige. Comme il n'existe pas de relation linéaire entre le rayonnement global et l'insolation relative, la formula d'Ångström qui permet de déduire du rayonnement global par ciel serein le rayonnement global en tenant compte de la nébulosité ne peut plus être appliquée. On définit une réduction du rayonnement global à un degré déterminé de nébulosité et on en tire la marche annuelle de ce rayonnement par nébulosité constante.

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Mit 3 Textabbildungen.     

Über periodische und säkulare Schwankungen der Gewitterhäufigkeit auf der Erde

Zusammenfassung Die statistische Untersuchung mittels des ²-Tests über den Zusammenhang zwischen Gewittertätigkeit und Sonnenaktivität und die Realität desselben führt zu dem Ergebnis, daß nur in 40,9% der betrachteten Stationen mit großer Wahrscheinlichkeit auf einen Zusammenhang geschlossen werden darf. Diese Stationen umfassen vor allem Berg- und Küstenstationen, daher scheint ein Zusammenhang—wenn überhaupt—dann für Wärme- und orographische Gewitter zu bestehen und zwar vor allem in den Tropen und Gebieten nördlich von 55°N. Dabei fallen die Extremwerte der verschiedenen Stationen in ganz verschiedene Jahre innerhalb des Fleckenzyklus, was durchaus kein Argument für einen reellen Zusammenhang der beiden Phänomene ist.Betrachtungen einer 26 tägigen Periode zeigen, daß wohl einige Tage dieser Periode besonders gewitterreich oder gewitterarm sind, doch schwanken die Vorzeichen der Abweichungen vom Mittelwert ziemlich unregelmäßig. Da außerdem eine Ähnlichkeit zwischen den Gängen in den einzelnen Stationen nicht besteht, dürfte die Periode nicht reell sein. Die Betrachtung der säkularen Änderung der Gewitterhäufigkeiten zeigt, daß die Gewittertätigkeit im großen und ganzen zunahm. Die starke Zunahme vor der Jahrhundertwende kann wohl durch genauere Beobachtung erklärt werden. Im letzten Jahrzehnt ist ein Rückgang der Gewittertätigkeit in Europa festzustellen.Aus Vergleichen mit den Resultaten früherer Untersuchungen über dasselbe Thema geht hervor, daß die kurzen Beobachtungsreihen und das Fehlen statistischer Realitätsprüfungsmethoden die betreffenden Autoren zu Schlüssen veranlaßten, die sich bei Verlängerung der Beobachtungsreihen nicht aufrechterhalten ließen. Besonders die behaupteten kurzen Perioden heilten den statistischen Kriterien nicht stand.

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Summary A statistical investigation carried out by the ²-test on the relation between thunderstorm activity and solar activity, and its reality, leads to the result that such a relation can be concluded with high probability in only 40,9 per cent of the considered stations being predominantly mountain and coastal stations. Therefore, a relation—if there is any at all—seems to exist for thermic and orographic thunderstorms, and particularly in the tropics and in the regions north of 55° N. The extreme values of different stations were found in quite different years of the sunspot cycle which is by no means an argument for a real relation of the two phenomena.Considerations of a 26 day period show that some days of the period are either especially rich or poor in thunderstorms, the signs of deviations from the mean value, however, vary rather irregularly. Moreover, as there is no similarity between the records of different stations the period does not seem to be a real one. The study of the secular variation of thunderstorm frequencies shows a general increase of thunderstorm activity. The strong increase at the end of the last century may be explained by better observations, though. During the last decade, a decrease of thunderstorm activity in Europe was found.Comparisons with results of former investigations on the same problem reveal that the short series of observations and the lack of statistical test of reality led authors to conclusions which could not be maintained any more when the series of observations were extended. In particular, the alleged short periods did not hold when tested by statistical criterions.

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Résumé L'étude statistique au moyen du test ² de la relation entre l'activité orageuse et celle des taches solaires montre que le 40,9% seulement des stations considérées fournit une grande probabilité de l'existence d'une telle relation. Il s'agit surtout de stations de montagne et de littoral, de sorte que le relation—si elle existe—concernerait apparemment les orages locaux et de littoral, cela surtout sous les tropiques et dans les régions situées au Nord du 55ème parallèle N. Toutefois les valeurs extrêmes des différentes stations apparaissent dans des années différentes du cycle des taches solaires, ce qui n'est pas un argument en faveur d'une relation réelle entre les deux phénomènes.En ce qui concerne une périodicité de 26 jours, il y a bien certains jours dans cette période plus riches et d'autres plus pauvres en orages, mais les écarts par rapport à la moyenne sont assez irréguliers. Et comme de plus il n'y a pas d'analogie entre les courbes de fréquence des différentes stations, cette période ne semble pas être réelle. Du point de vue de la variation séculaire, l'activité organeuse a augmenté dans l'ensemble. Le fort accroissement de fréquence à la fin du siècle passé peut s'expliquer par des observations meilleures à ce moment là. Pendant la dernière décade, l'activité orageuse en Europe a diminué.Des comparaisons avec des recherches antérieures sur le même sujet montrent que des séries trop courtes d'observations et l'absence de tests statistiques ont parfois conduit les auteurs à des conclusions que la prolongation des séries ne permet pas de maintenir. Les prétendues périodes courtes en particulier sont réduites à néant par les critères statistiques.

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Mit 3 Textabbildungen