Über den Strahlungshaushalt der Ozeane auf der Nordhalbkugel

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

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

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

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Mit 3 Textabbildungen.     

Untersuchungen über die Strahlungsverhältnisse auf den Alpengletschern

Zusammenfassung Auf dem Hohen Sonnblick (3106 m) wurden im Sommer 1950 Wärmeumsatzuntersuchungen durchgeführt. Über die hierbei ausgeführten Messungen der Sonnenstrahlung, Himmelsstrahlung, Gegenstrahlung der Atmosphäre, der Albedo und der langwelligen Temperaturausstrahlung des Gletschers wird hier berichtet. Es konnte die Einwirkung der Bewölkung auf die Himmelsstrahlung studiert werden. Bestimmungen der Gegenstrahlung über Bilanzmessungen ergaben die Brauchbarkeit derÅngströmschen Formel und bestimmte Gesetzmäßigkeiten des Einflusses der Wolkendecke. Als anscheinend variabelster Faktor wird die zeitlich und örtlich oft sehr wechselnde Albedo angesehen. Einige Beispiele direkter Strahlungsbilanzmessungen, die dies beweisen, werden mitgeteilt.

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Summary A report is given of measurements of solar radiation, sky radiation, atmospheric radiation, albedo, and long-wave outgoing radiation of a glacier carried out in connection with investigations on exchange of heat on the High Sonnblick (3106 m) in summer 1950. The effects of cloudiness on sky radiation were studied. Determinations of atmospheric radiation derived from balance measurements showed the validity of theÅngström-formula and certain regularities concerning the effect of cloud cover. The most variable factor appears to be the albedo which often varies strongly with time as well as locally. Several examples of direct measurements of radiation balance proving that are communicated.

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Résumé On a effectué au sommet du Sonnblick (3106 m) en été 1950 des recherches sur les échanges de chaleur. On rapporte ici sur les mesures faites du rayonnement solaire et céleste, du rayonnement atmosphérique de l'albédo et du rayonnement à grande longueur d'onde du glacier. On a pu établir l'influence de la nébulosité sur le rayonnement céleste. Des évaluations du rayonnement atmosphérique tirées de mesures du bilan thermique ont prouvé la validité de la formule d'Ångström ainsi que certaines règles concernant l'effet de la couverture du ciel. Le facteur apparemment le plus variable est l'albédo qui varie parfois fortement dans le temps et dans l'espace. Quelques exemples de mesures directes du bilan radiatif qui le prouvent sont donnés.

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Mit 6 Textabbildungen.     

Energy blance of the Arctic

Summary In climatology and general circulation studies all the energy available at the surface is important and not only the short wave component. Reliable observations are available only for short wave radiation, and long wave components must be obtained by the application of radiation laws to the known state of the atmosphere. The present paper contains first the calculation of long wave radiation components and then the radiation balance derived by the combination of all components.The long wave radiation emitted from the ground was calculated with theStefan-Boltzmann formula. Long wave radiation received at the gound was determined from the temperature and humidity condition of the atmosphere first for clear sky conditions (usingElasser radiation diagram) and then for 10/10 cloudiness with low, medium and high clouds. These values were then corrected to actual cloud amounts and types.An analysis of the individual grid points shows that there are a few quite distinct types of radiation regime: Norwegian Sea type, Continental type, Pack Ice type. These are discussed in turn, and the radiation balance for the Arctic is presented in sections along 0°E and 120°E, as well as in twelve monthly maps.

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Zusammenfassung Bei Betrachtungen über die Strahlungsbilanz in Klimatologie und Zirkulationsstudien ist nicht nur die kurzwellige, sondern auch die langwellige Strahlung zu berücksichtigen. Während für kurzwellige Strahlung zumindest ein grobes Netz von Beobachtungsstationen besteht, kann die langwellige Strahlung klimatologisch nur durch Berechnung auf Grund der Strahlungsgesetze ermittelt werden. Die vorliegende Untersuchung enthält einerseits die Berechnung der langwelligen Strahlungsströme, andrerseits die Strahlungsbilanz unter Berücksichtigung sämtlicher Strahlungskomponenten.Die langwellige Ausstrahlung des Bodens wurde mit Hilfe der Formel vonStefan-Boltzmann errechnet. Die langwellige Gegenstrahlung der Atmosphäre wurde mit Hilfe desElsasser-Diagramms bestimmt untere Benutzung neu konstruierter Karten für Temperatur und Feuchte in den Hauptisobarenflächen, und zwar sowohl für wolkenlosen wie für bedeckten Himmel mit tiefen, mittleren und hohen Wolken. Aus diesen Zahlen wurde dann die Strahlung für die tatsächlich beobachteten bewölkungsverhältnisse ermittelt.Die Analyse der berechneten Werte für die verschiedenen Netzpunkte ergab einige klar umrissene Typen des Strahlungsregimes: den Typ der Norwegischen See, den Kontinentaltyp und den Packeistyp. Schließlich werden Monatskarten der Strahlungsbilanz in der Arktis sowie Meridianschnitte für 0 und 120°E wiedergeben.

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Résumé Lorsque l'on considère le bilan radiatif tant en climatologie que dans les études de la circulation générale, il ne faut pas seulement tenir compte des ondes courtes, mais aussi des longues ondes. Alors que l'on dispose d'un réseau aux mailles, assez espacées il est vrai, pour les observations du rayonnement à ondes courtes, on ne peut que calculer le rayonnement à longues ondes au moyen des lois du rayonnement. La présente étude contient d'une part le calcul des flux de rayonnement à longues ondes, d'autre part le bilan radiatif, compte tenu de toutes les composantes du rayonnement.Le rayonnement à longues ondes émis par le sol fut calculé au moyen d la formule deStefan-Boltzmann. Le rayonnement de l'atmosphère fut déterminé au moyen du diagramme d'Elsasser en utilisant de nouvelles cartes de la température et de l'humidité pour les principaux niveaux isobariques et cela aussi bien pour un ciel serein que pour des ciels couverts par nuages bas, moyens ou supérieurs. Partant de ces chiffres, on a alors calculé le rayonnement correspondant à la nébulosité effectivement observée.L'analyse des valuers calculées pour les différents points du réseau a montré l'existence de quelques types de régimes particuliers du rayonnement pouvant être clairement définis: Le type propre à la Mer de Norvège, le type continental et celui du pack. Enfin, on donne des cartes mensuelles du bilan radiatif dans l'Arctique ainsi que des coupes méridiennes pour 0° et 120° de longitude est.

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With 17 Figures

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The research reported in this paper was sponsored in part by the Air Force Cambridge Research Laboratories, Office of Aerospace Research, under Contract AF 19 (604)-7415.     

Kondensationswärme und Strahlungsbilanz in einem mittleren Meridionalschnitt der Troposphäre

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

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

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

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Mit 8 Textabbildungen.     

Über die Vorzüge der Verwendung der „Relativen Bestrahlung” für strahlungsklimatologische Betrachtungen

Zusammenfassung Für die relative Bestrahlung, die als Quotient von gemessener Globalstrahlung und extraterrestrischer Strahlung definiert ist, wird eine Beziehung zumLinkeschen Trübungsfaktor abgeleitet. Diese dient als Grundlage zur Berechnung des Strahlungsklimas der Erde an wolkenlosen und an bewölkten Tagen bei gegebenen Trübungsfaktoren. Die durch unterschiedliche Rückstrahlung, durch den Einfluß von Änderungen des Wasserdampfgehaltes der Atmosphäre und durch Änderungen der Trübung bewirkte Variabilität der berechneten Strahlungswerte wird diskutiert. Die durch diese Änderungen bewirkten Abweichungen der berechneten Strahlungswerte liegen innerhalb von ±10%.

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Summary A relationship is derived betweenLinke's turbidity factor and relative insolation. The latter is defined as the quotient of measured global radiation and extraterrestrial radiation. The relationship is used as a basis for calculating radiation climate on cloudless and cloudy days, and for a given turbidity factor. The variability of the results due to varying reflexion, vapour content of the atmosphere, and turbidity, is discussed. The deviations of calculated values from observed values of radiation caused by these factors lie within ±10%.

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Résumé L'auteur établit une relation entre le rayonnement relatif, c'est à dire le quotient du rayonnement global au rayonnement extra-terrestre, et le facteur de trouble deLinke. Cette relation sert à calculer le climat radiatif de la terre pour les jours sans nuages et pour les jours nuageux à partir du rayonnement relatif et pour des facteurs de trouble donnés. Le rayonnement réfléchi, les variations de la teneur en vapeur d'eau et du trouble atmosphérique conduisent à des différences des valeurs calculées, dont les écarts restent inférieurs à 10% en valeur absolue.

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Mit 3 Textabbildungen     

Über Möglichkeiten der Bestimmung,Berechnung und kurzfristigen Vorhersage der Globalstrahlung am Erdboden

Zusammenfassung Die Messung der Globalstrahlung verlangt definitionsgemäß Meßgeräte, die eine ebene, horizontale und das Cosinus-Gesetz befolgende Empfangsfläche haben. Es werden Registrierungen der Globalstrahlung mit einem elektrischen und einem mechanischen Pyranometer durchgeführt, um eine Unterlage für die Berechnung der Globalstrahlung zu erhalten. Als photometrische Meßmethode für Dauerregistrierungen im Freien wird die Strahlungsmeßkugel nachLarché-Schulze gewählt; für sie wird auf experimentellem Wege eine Glasabdeckung gefunden, die zusammen mit dem Gerät die genannten strahlungsphysikalischen Forderungen erfüllt. Es wird geprüft, ob die mit ihr im Spektralbereich des Selenphotoelements gewonnenen Tagessummen der Globalstrahlung auf das gesamte, kurzwellige Spektrum mit Hilfe eines konstanten Faktors zu erweitern sind.Die Ergebnisse verschiedener Autoren über die Berechnung von Mittelwerten der Globalstrahlungssummen für Wochen oder Monate und eigene Erfahrungen bei der Messung des Strahlungsgenusses der Erdoberfläche führen zu dem Problem, die einzelnen Tagessummen der Globalstrahlung zu berechnen. Unter Benutzung synoptischer Unterlagen wird hierfür eine Beziehung aufgestellt, welche, aufbauend auf den sich nach der Albrechtschen Formel ergebenden Normalwerten bei heiterem Himmel, die Berechnung der Globalstrahlung bei jeder beliebigen Wetterlage für einen Tag oder einzelne Stunden gestattet. Dies führt zu dem Ziel, die Tagessumme der Globalstrahlung wie andere meteorologische Elemente zu prognostizieren und in die tägliche Wettervorhersage aufzunehmen.

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Summary Measurement of total radiation of sun and sky calls for instruments with a plane, horizontal receiver-surface following the cosine law. Records of total radiation were carried out by both an electric and a mechanical pyranometer to obtain a basis for its calculation. As a photometric method for continuous records in the open air theLarché-Schulze sphere for measurement of radiation was chosen. By experiments a glass-cover was found which, together with the instrument, complies with the above mentioned requirements of radiation physics. A test was made as to whether the daily sums of total radiation obtained in this way within the spectral range of the selenium rectifier cell can be extended, by aid of a constant factor, to the whole short-wave spectrum.The results obtained by different authors with the calculation of mean values of sums of total radiation for weeks or months as well as experimental experiences of the author himself led to the solution of the problem of calculating the single daily sums of total radiation. Using synoptic material, the author develops a relation which, starting from the normal values of theAlbrecht formula for clear sky allows the calculation of total radiation of one day or single hours for any weather condition. Thereby it becomes possible to forecast the daily sum of total radiation in the same way as other meteorological elements and to make it a part of the daily weather-forecast.

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Résumé La mesure du rayonnement global exige des appareils possédant une surface réceptrice plane, horizontale et tenant compte de la loi du cosinus. On a procédé à des enregistrements du rayonnement global à l'aide de pyranomètres électrique et mécanique pour obtenir une base de son calcul. La mesure photométrique pour l'enregistrement en plein air fut faite au moyen de l'appareil sphérique deLarché-Schulze muni d'un verre protecteur de façon à remplir les conditions rappelées ci-dessus. On examina si les totaux journaliers du rayonnement global obtenus de la sorte dans le domaine spectral de la cellule au sélénium peuvent être étendus au spectre complet de courte longueur d'onde en leur appliquant un facteur constant.Les résultats obtenus par différents auteurs cherchant à établir des valeurs moyennes du rayonnement global par semaine ou par mois, ainsi que l'expérience personnelle de l'auteur, conduisent à la solution du problème de calculer les sommes individuelles journalières du rayonnement global. S'appuyant sur des documents de la synoptique, l'auteur établit une relation qui, partant des valeurs normales par ciel clair (selonAlbrecht), permet le calcul du rayonnement global par heure ou par jour en n'importe quelles conjonctures météorologiques. Cela rend possible la prévision de la somme journalière du rayonnement global et de l'introduire dans les pronostics quotidiens du temps.

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Mit 11 Textabbildungen.

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Gekürzte Fassung der von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Hamburg im Juni 1951 angenommenen Dissertation.     

Intensität und Spektralverteilung der Globalstrahlung bei klarem Himmel

Zusammenfassung Die Arbeit geht aus von den empirischen Feststellungen des Verfassers von 1935, daß die Globalstrahlung bei klarem Himmel und der Sonnenhöhe durch eine Formel (1) mit zwei Konstanten dargestellt werden kann, und daß die Spektralverteilung der Globalstrahlung bei klarem Himmel konstant und in erster Näherung unabhängig von der Sonnenhöhe ist; diese beiden Feststellungen entbehrten bisher einer theoretischen Begründung. Um zu einer solchen zu gelangen, wurde die bereits vonBerlage jr. gemachte Annahme benutzt, daß die Globalstrahlung gleich sein muß der auf die Horizontale fallenden extraterrestrischen Strahlung, vermindert um die Wasserdampfabsorption und um ein Abzugsglied, das der Rückstrahlung der Atmosphäre in den Raum entspricht. Es werden die Beziehungen der für die Globalstrahlung repräsentativen Rückstrahlungskonstante zum Trübungsfaktor festgestellt.Wegen der besonderen Wichtigkeit des Verhältnisses zwischen der von der Atmosphäre nach oben und nach unten gestreuten Strahlung wurde die Zerstreuungsfunktion verschiedener Partikel, die vermutlich das Aerosol bilden, betrachtet und gefunden, daß die fast stets beobachteten erheblichen Werte der Rückstrahlung der Atmosphäre nicht ohne die Anwesenheit von undurchsichtigen Partikeln zustande kommen können, die bei hoher Luftfeuchtigkeit vermutlich aufquellen. Auch für die annähernde Unabhängigkeit der Spektralverteilung der Globalstrahlung von der Sonnenhöhe wurde die theoretische Begründung in dem Effekt gefunden, daß bei tiefem Sonnenstand die dann relativ viel stärkere Himmelsstrahlung, bei hohem vorwiegend die Sonnenstrahlung die Spektralverteilung der Globalstrahlung bestimmt. Diese Tatsache wurde sowohl bei der Extinktion der natürlichen Sonnenstrahlung in der Atmosphäre als gültig festgestellt als auch bei Annahme einer extraterrestrischen Energieverteilung nach der Planckschen Formel für einen schwarzen Strahler von 6000 °K und für verschiedene Annahmen für die Zerstreuung.Im zweiten Teil der Arbeit wurden für alle dem Verfasser gegenwärtig erreichbaren Monatsmittel der Globalstrahlung bei klarem Himmel die Rückstrahlungskonstanten berechnet und festgestellt, daß, wie zu erwarten, mit zunehmender Luftfeuchtigkeit die nach unten gestreute Strahlung gegenüber der nach oben gehenden vergrößert wird. Aus den in der Wüste Gobi im Mai 1931 vonHaude beobachteten Sonnen- und Globalstrahlungswerten an klaren Tagen wurde das Verhältnis der nach oben und nach unten gehenden Strahlungen für die einzelnen Beobachtungen bestimmt und gefunden, daß das Aerosol von einem Tag zum anderen seine Rückstrahlungsfähigkeit erheblich ändern kann. Der Vergleich der mittleren beobachteten Spektralverteilung mit der theoretischen ergab bei etwa gleicher Wellenlänge des Maximums der Intensität höhere Werte bei längeren und niedrigere Werte bei kürzeren Wellen für die Beobachtung gegenüber der Theorie.

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Summary The paper commences with the auther's conclusions 15 years ago, that the global radiation with a clear sky can be expressed as function of the height of the sun by a formula (1) with two constants, and secondly, that the spectral distribution of the global radiation with a clear sky is constant and approximately independent of the height of the sun. Both statements lackened a theoretical explanation at yet. In order to obtain that the assumption made byBerlage jr. is used, namely that the global radiation must be equal to the extraterrestrial radiation falling on the horizontal plane diminished by the absorption of the water vapor and by a subtractive term which corresponds to the radiation reflected from the atmosphere into the space. The constant of reflected radiation is representative for the global radiation, its relations to the turbidity factor are examined.The diffusion function of different particles probably forming the aerosol were considered because of the particular importance of the proportion between the radiations diffused upwards and downwards by the atmosphere. It is found that the considerable figures of the reflected radiation of the atmosphere mostly observed cannot take place without presence of opaque particles which probably swell with a high atmospheric humidity. It is theoretically explained that the spectral distribution of the global radiation must be approximately independent of the height of the sun by means of the effect that with a low height of the sun the then relatively large sky radiation controls the spectral distribution of the global radiation while with a large height of the sun the global radiation is controlled in the first place by the solar radiation.This fact is valid in the extinction of natural sun radiation in the atmosphere and in the extinction with different diffusion laws for an extraterrestric energy distribution according toPlanck's formula for a black radiator of 6000° K, as well.In the second part of the paper the constant of the back radiation is calculated for all monthly means of the global radiation with clear sky, at present available to the author. Therefrom it can be established that the radiation diffused downwards is enlarged in relation to the radiation going upwards with increasing atmospheric humidity, as expected. The proportion of the radiations going upwards and downwards is calculated for the single observations from the values of solar and global radiation observed on clear days in the Gobi in May 1931 byHaude. It is found that the aerosol can considerably change its radiation reflective power from one day to another. The comparison of the observed average spectral distribution of the global radiation with the theoretical one yields higher values with longer waves and lower values with shorter waves for the observations in relation to the theory while the wave-length of the intensity maximum is almost the same for the observed and the theoretical spectral distribution.

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Résumé L'auteur avait constaté en 1935 que par ciel clair le rayonnement global peut être représenté, comme fonction de la hauteur solaire, par une formule empirique (1) à deux constantes; il avait constaté en outre que la répartition spectrale du rayonnement global par ciel serein est constante et ne dépend pas de la hauteur solaire en première approximation. Ces deux constatations manquaient jusqu'ici de fondement théorique. Pour établir ce dernier on a suivi la voie prise parBerlage jr. qui admet que le rayonnement globall doit être égal au rayonnement extra-terrestre tombant sur le plan horizontal, diminué de l'absorption par la vapeur d'eau et d'un terme soustractif correspondant au rayonnement renvoyé par l'atmosphère dans l'espace. La constante du rayonnement réfléchi est représentative du rayonnement global et on a établi ses relations avec le facteur de trouble.Vu l'importance particulière du rapport entre le rayonnement émis par l'atmosphère vers le haut et vers le bas, on a considéré la fonction de dispersion de différentes particules composant probablement l'aérosol, et on a trouvé que les valeurs relativement considérables que fournit l'observation du rayonnement renvoyé par l'atmosphère ne peuvent s'expliquer que par la présence de particules opaques se gonflant lorsque l'humidité est forte. En ce qui concerne l'indépendance relative de la distribution spectrale du rayonnement global à l'égard de la hauteur solaire, on en a recherché l'explication dans le fait que le soleil étant bas sur l'horizon le rayonnement céleste est alors prédominant et détermine la répartition spectrale du rayonnement global, alors que par grande hauteur solaire c'est essentiellement le rayonnement du soleil qui est déterminant. On a vérifié ce fait tant pour l'extinction du rayonnement naturel du soleil dans l'atmosphère que pour le cas d'une répartition de l'énergie extra-terrestre conforme à la formule dePlanck pour un radiateur noir de 6000° K et pour différentes hypothèses concernant la dispersion.Dans la seconde partie du travail, l'auteur a utilisé toutes les moyennes mensuelles du rayonnement global par ciel serein dont il pouvait disposer pour calculer la constante du rayonnement réfléchi; à l'aide d'un diagramme il a constaté, comme il fallait s'y attendre, que le rayonnement dispersé vers la bas augmente avec l'humidité par rapport au rayonnement diffusé vers le haut. Sur la base des observations deHaude dans le désert de Gobi en mai 1931, il a calculé le rapport des rayonnements allant vers le haut et vers le bas pour chaque observation isolée aux jours sereins, et il a trouvé que l'aérosol peut modifier notablement d'un jour à l'autre son pouvoir réfléchissant. La comparaison des répartitions spectrales moyennes observées avec les valeurs théoriques a montré que les longueurs d'onde du maximum d'intensité sont à peu près identiques, mais que les valeurs observées sont plus élevées que les valeurs théoriques pour les grandes longueurs d'onde, et plus faibles pour les petites longueurs d'onde.

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Mit 7 Textabbildungen.     

Die Globalstrahlung in Stockholm

Zusammenfassung Klimatologische Mittelwerte der Tagessummen der Globalstrahlung in cal cm^–2 für Stockholm wurden aus Solarigraphenregistrierungen der Perioden 1941 bis 1947 und 1949 bis 1956 berechnet und mit früheren Meßergebnissen von Stockholm (Stocksund) verglichen. Der auffallende Unterschied in der relativen Globalstrahlung zwischen Stationen im Tiefland und an Höhen- oder Polarstationen wird diskutiert.Auf Grund der Registrierperiode 1952 bis 1956 werden die mittleren monatlichen Stundenwerte der Globalstrahlung in Abweichung von den Tagesmitteln graphisch wiedergegeben. In gleicher Weise wie bei der Sonnenscheindauer findet man auch für die Globalstrahlung auf eine horizontale Fläche in Stockholm größere Werte der Einstrahlung vor dem wahren Mittag als in den Nachmittagsstunden.

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Summary Climatological means of the total radiation of sun and sky on a horizontal surface in Stockholm have been calculated from solarigraph records of the periods 1941–47 and 1949–56; these results are compared with earlier means from Stockholm (Stocksund). The striking difference of the relative global radiation between stations in the lowlands and in the highlands or in polar regions is discussed.Monthly means of hourly values in deviation from daily means are represented graphically for the period 1952–56. The characteristic daily variation of the duration of sunshine at Stockholm, showing higher values before noon than in the corresponding afternoon hours has been found also in the daily mean variation of the total radiation of sun and sky.

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Résumé Des enregistrements obtenus par le solarigraphe en 1941–47 et 1949–56 à Stockholm fournissent des moyennes climatologiques des sommes journalières du rayonnement global en cal cm^–2 que l'on compare à de précédentes observations de la même localité (Stocksund). Il y a d'importantes différences du rayonnement global relatif entre stations de plaine et stations d'altitude ou polaires.Les écarts journaliers des valeurs horaires moyennes de la période 1952–56 sont représentés graphiquement. On constate que, comme pour l'insolation, le rayonnement global reçu sur une surface horizontale à Stockholm est plus intense avant midi vrai que l'après-midi.

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Mit 2 Textabbildungen

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

Untersuchung über die Wirkungsweise des Solarigraphen Moll-Gorczynski

Zusammenfassung Die Wirkungsweise des zur Messung der Himmels- und der Globalstrahlung verwendeten SolarigraphenMoll-Gorczynski wird theoretisch und experimentell untersucht. Die Wärmebilanz derMollschen Thermosäule wird aufgestellt und gezeigt, welche Größen in den Eichfaktor eingehen und wie die Temperatur- und Intensitätsabhängigkeit des Eichfaktors zustande kommt. Der Einfluß der Thomson-, Joule- und Peltier-Wärmen erweist sich als praktisch vernachlässigbar. Der Temperaturkoeffizient des Eichfaktors beträgt zirka 0,2% pro Grad C. Auf Grund der spektralen Verteilung der terrestrischen Sonnenstrahlung und der Himmelsstrahlung läßt sich zeigen, daß die durch die Absorptions- und Reflexionsverluste in den Deckgläsern bedingten Empfindlichkeitsänderungen höchstens ±0,4% betragen. Es wird untersucht, welche Fehler entstehen, wenn bei der Berechnung der Strahlungswerte die Abhängigkeit des Eichfaktors von der Winkelhöhe der einfallenden Strahlung nicht berücksichtigt wird. Auf Grund der vonReitz beobachteten Abweichungen vom Cosinusgesetz ergibt sich in den Himmelsstrahlungswerten bei gleichmäßig strahlendem Himmel ein Fehler von zirka 0,5%, während der Fehler in den Werten der Globalstrahlung für Sonnenhöhen über 15° höchstens 2,6% beträgt. Die durch die Eichmethode, die Schaltung und das Registrierinstrument bedingten Fehler werden diskutiert und der Einfluß der langwelligen Ausstrahlung der Glashüllen (Nullpunktsdepression) untersucht. In einer zusammenfassenden Fehlerdiskussion wird die Genauigkeit der unter Berücksichtigung der Temperatur- und Intensitätsabhängigkeit des Eichfaktors berechneten Strahlungswerte auf ±1 bis 2% geschätzt; die je nach Instrument verschieden großen Fehler, welche durch die Abweichungen vom Cosinusgesetz erzeugt werden, sind in dieser Abschätzung nicht inbegriffen.

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Summary The author examines by experiments and in the theory the principle of working of the solarigraphMoll-Gorczynski, used for measuring the sky radiation and the global radiation of sun and sky. He develops the heat-balance ofMoll's thermopile and shows the factors entering into the calibration factor and in which manner this factor is depending on temperature and intensity of radiation. The influence of the Thomson-, Joule-, and Peltier-effects can practically be neglected. The temperature coefficient of the calibration factor is about 0,2%/°C. As regards the spectral distribution of solar and sky radiation it can be shown that the modifications of sensitivity as caused by the loss by absorption and reflexion in the cover-glasses of the solarigraph amount to ±0,4% in the maximum. Furthermore the errors are examined which occur with the calculation of the radiation intensities if the dependency of the calibration factor from the angle of height of incoming radiation is not taken into consideration. Due to the deviations from the law of cosine as observed byReitz, it can be concluded that the error of the values of the sky radiation (with uniform sky) is of about 0,5%, whereas the error of the values of the global radiation for solar altitudes above 15° is 2,6% in the maximum. The errors resulting from the calibration method, the electric connexions and the recording instrument are discussed, as well as the influence of outgoing long-wave radiation of the cover-glasses (zero depression). In a summarizing discussion the accuracy of the calculated values of radiation is estimated at ±1 to 2%, taken into consideration the dependency from the temperature and intensity of the calibration factor. The errors caused by the deviations from the cosine-law varying according to the instrument, are not included in this estimation.

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Résumé On étudie du point de vue théorique et pratique le fonctionnement du solarigrapheMoll-Gorczynski utilisé pour la mesure du rayonnement céleste et global. On établit le bilan thermique de la pile thermoélectrique deMoll et on montre quels sont les grandeurs intervenant dans le facteur d'étalonnage et comment ce facteur dépend de la température et de l'intensité du rayonnement. L'influence des effets Thomson, Joule et Peltier se révèle pratiquement négligeable. Le coefficient de température du facteur d'étalonnage s'élève à env. 0,2% par degré centigrade. Considérant la distribution spectrale du rayonnement solaire et céleste, on peut montrer que les variations de sensibilité dues aux pertes par absorption et réflexion dans les enveloppes de verre protectrices s'élèvent à ±0,4%. On recherche quelles sont les erreurs commises en négligeant l'effet sur le facteur d'étalonnage de l'angle d'incidence des rayons lors du calcul des valeurs de rayonnement. Se fondant sur les écarts à la loi du cosinus observés parReitz, on constate que l'erreur pour la valeur du rayonnement céleste (ciel uniforme) est d'environ 0,5%, et que celle du rayonnement global pour des hauteurs solaires supérieures à 15° est au plus de 2,6%. On discute les erreurs résultant de la méthode d'étalonnage, du montage du circuit électrique et de l'enregistreur lui-même, ainsi que l'effet du rayonnement propre à grande longuer d'onde des écrans de verre (dépression du zéro). II résulte de toute la discussion des erreurs possibles que l'exactitude des valeurs calculées du rayonnement, en tenant compte de l'influence de la température et de l'intensité sur le facteur de sensibilité, est estimée à ±1 à 2%; les erreurs, variables suivant les appareils, provenant des écarts à la loi du cosinus ne sont pas prises en considération dans ce chiffre.

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Mit 20 Textabbildungen.     

Glazial-meteorologische Untersuchungen im Karakorum

Zusammenfassung Es werden die Ergebnisse von Registrierungen der Globalstrahlung an zwei Stationen im Ablationsgebiet des Chogo Lungma-Gletschers (Karakorum) mitgeteilt. Im Vergleich mit den sommerlichen Strahlungsverhältnissen auf alpinen Gletschern zeichnet sich das Strahlungsklima im untersuchten Gebiet durch besonders hohe Globalstrahlungssummen aus. Dies ist weniger eine Folge intensiverer Sonnenstrahlung, als vielmehr ein Effekt der im Vergleich zu den Alpen viel langsameren Abnahme der Globalstrahlung mit zunehmender Bewölkung (=0,5). Ein Zusammenhang zwischen den Tagessummen der Global-, Sonnen- und Himmelsstrahlung mit dem Tagesmittel der Bewölkung für Juni/Juli wird abgeleitet. Aus zahlreichen Messungen der Albedo der Gletscheroberfläche werden die kurzwelligen Strahlungsbilanzen von Firn und blankem Eis ermittelt. Die Gegenstrahlung der Atmosphäre wird aus einer angenommenen mittleren Verteilung von Temperatur und Feuchtigkeit in der freien Atmosphäre mit Hilfe desElsasser-Diagramms und aus den beobachteten Bodenwerten nach derÅngströmschen Formel berechnet, wobei sich gute Übereinstimmung ergibt. Die Ausstrahlung der Gletscheroberfläche wird aus ihrer Temperatur berechnet. Mit den so bestimmten kurz- und langwelligen Strahlungsströmen werden die Gesamt-Strahlungsbilanzen ermittelt. Die weitaus größten und für den Massenhaushalt des Gletschers wichtigen Schwankungen des Strahlungsumsatzes an seiner Oberfläche werden von Änderungen ihrer Albedo hervorgerufen. Abschließend werden die Ergebnisse von einigen Messungen der Globalstrahlung in größerer Seehöhe mitgeteilt. Eine Abschätzung des Strahlungshaushalts in der Höhenzone von 6.000 bis 7.000 m ergibt, daß unter der Annahme einer Albedo von 0,75 in dem dort herrschenden Klima (kein Sommermonsun) ein Schmelzen des Schnees nur mehr unter seltenen Umständen möglich erscheint.

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Summary Records of radiation in the ablation area of Chogo Lungma Glacier (Karakorum) show that, in comparison with corresponding conditions in the European Alps, the radiation climate in the Karakorums during summer is characterized by high daily totals of global radiation. This is less due to stronger solar radiation but to a slower decrease of global radiation with increasing cloudiness (=0.5). A relation between the daily sums of global, solar, and sky radiation with cloud amount is given. The short wave radiation balance of firn and bare ice is evaluated from numerous measurements of the albedo. Long wave radiation from the atmosphere is computed from an assumed distribution of temperature and moisture in the free atmosphere by means ofElsasser's diagram, as well as from observed surface values withÅngström's formula, what leads to a good agreement. The outgoing radiation from the glacier's surface is computed according to its temperature. From these data the total radiation balance during the period of observations is derived. By far the greatest, and for its mass balance important, variations of the radiative energy exchange of the glacier is caused by variations of the reflectivity of its surface. Finally, the results of several radiation measurements at higher altitude are given. An estimate of the radiation balance at an altitude of 6.000 to 7.000 m shows that assuming an albedo of 0.75, melting of the snow in this climatic regime (no summer monsoon) seems only possible under rare conditions.

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Résumé L'auteur expose les résultats de mesures du rayonnement global faites en deux stations de la zone d'ablation du glacier de Chogo Lungma (Karakoroum). Les valeurs du rayonnement sont dans cette région nettement plus élevées que sur les glaciers alpins en été ce qui est moins le fait d'un rayonnement solaire plus intense que d'une décroissance plus lente de celui-ci lorsque augmente la nébulosité (=0,5). On donne une relation entre les totaux journaliers du rayonnement global, solaire et céleste et les moyennes journalières de la nébulosité en juin et juillet. De nombreuses mesures de l'albédo de la surface du glacier permettent d'établir le bilan du rayonnement à corute longueur d'onde du néve et de la glace pure. Le contrerayonnement de l'atmosphère se calcule à partir d'une distribution moyenne supposée de la température et de l'humidité de l'atmosphère libre tirée du diagramme d'Elsasser et des observations au sol d'après la formule d'Ångström, les deux méthodes donnant des résultats concordants. L'émission de la surface du glacier se calcule à l'aide de sa température. Ainsi s'obtient le bilan radiatif total. Les plus fortes variations de l'échange radiatif à la surface du glacier et en même temps celles qui jouent le plus grand rôle dans l'économie de masse du glacier sont produites par les variations de son albédo. On donne encore quelques résultats de mesures du rayonnement global à grande altitude. Une estimation du bilan radiatif de la zone comprise entre 6.000 et 7.000 m. montre que dans ce climat sans mousson d'été et en admettant un albédo de 0,75, la fusion de la neige n'est possible que dans de rares circonstances.

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Mit 8 Textabbildungen

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

Strahlungsmessungen als Hilfsmittel zur Diagnose atmosphärischer Zustände und Vorgänge

Zusammenfassung An einem umfangreichen Beobachtungsmaterial besonders der zenitalen Himmelsstrahlung wird die Brauchbarkeit von Strahlungsmessungen mit verschiedenen Empfängern für die Überwachung atmosphärischer Trübungsverhältnisse und der Struktur der Trübung erprobt. Der Einfluß der selektiven Eigenschaften der einzelnen Empfängertypen auf die Meßvorgänge wird eingehend erörtert. Es wird gezeigt, daß Polarisations-und Farbwerte der zenitalen Himmelsstrahlung, die mit verhältnismäßig einfachen Mitteln (Selen-Photoelementen) gewonnen werden können, schon wesentliche Einblicke in den Trübungscharakter der Atmosphäre ermöglichen. Eine Verfeinerung der Analyse ist durch Intensitäts- und Polarisationsmessungen in engen Spektralbereichen, wie sie durch Verwendung von Interferenzfiltern in Verbindung mit Photomultipliern möglich sind, zu erreichen. Im Hinblick auf die noch unbefriedigende Bestimmung des Gesamtwasserdampfgehalts aus den atmosphärischen Absorptionsbanden bei durchgehender Strahlung wird auf die Möglichkeit, sie durch Messung der langwelligen Ausstrahlung zu kontrollieren und zu verbessern, hingewiesen.

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Summary On the basis of an extensive material of observations, in particular of zentithal sky radiation, the applicability of radiation measurements with different receivers for the control of atmospheric turbidity conditions and the structure of turbidity is investigated. The influence of the selective prpperties of the different receiver types on the measuring processes is discussed in detail. It is shown that polarisation and colour values of zenithal sky radiation obtainable by relatively simple means (selenium rectifier cells) give considerable insight into the character of atmospheric turbidity. An improvement of the analysis can be reached by measurements of intensity and polarisation within small spectral ranges such as are possible by applygin interference filters in combination with photomultipliers. With regard to the yet unsatisfactory determination of total water vapour contents from the atmospheric absorption bands of transmitted radiation the possibility is emphasized to control and improve it by measuring the outgoing long-wave radiation.

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Résumé Au moyen d'un riche matériel d'observations concernant surtout le rayonnement du ciel zénital on étudie la valeur de différents récepteurs en vue du contrôle du trouble atmosphérique et notamment de sa structure. On discute l'effet des propriétés sélectives des récepteurs sur lesprocédés des mesures. On montre que la polarisation et la couleur du rayonnement du ciel zénital mesurées par des moyens relativement simples (cellules au sélénium) fournissent déjà d'utiles renseignements sur le caractère du trouble atmosphérique. On arrive à améliorer les résultats par des mesures d'intensité et de polarisation à l'intérieur de régions spectrales étroites, ainsi que par l'emploi de filtres à interférences combinés avec des photomultiplicateurs. Considérant que la teneur totale en vapeur d'eau de l'atmosphère ne se détermine qu'imparfaitement par la transmission dans les bandes d'absorption, l'auteur évoque la possibilité de la déterminer par la mesure du rayonnement effectif à grande longueur d'onde.

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Mit 12 Textabbildungen.     

The determination of hourly values of total solar radiation from daily summations

Summary Curves, based on measured total (direct plus sky) solar radiation data for several stations in the Union of South Africa, are presented which enable the hourly distribution of total solar radiation on a horizontal surface to be determined for any locality, and any time of year on a long-term basis. In addition a graph is given showing the fraction of the daily total radiation which is received between stated hours, together with curves for four stations for estimating the difference between morning and afternoon total radiation for hour-pairs symmetrical about noon.Although based on South African solar radiation data, the curves are presented in a form convenient for use, as a first approximation, for localities anywhere in the world, and for any time of year. They are applicable for long-term averages as well as for cloudless days.

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Zusammenfassung Es werden Kurven der Globalstrahlung von Sonne und Himmel abgeleitet, die auf langjährigen Meßwerten für gewisse Stationen in der Südafrikanischen Union beruhen und gestatten, die stündliche Verteilung der Globalstrahlung auf Horizontalfläche für einen beliebigen Ort und für jede Jahreszeit zu bestimmen. In einem Diagramm wird gezeigt, welcher Anteil der täglichen Strahlungssumme zwischen bestimmten Stunden einfällt, außerdem werden Kurven für vier Stationen aufgestellt, um den Unterschied zwischen Vormittags- und Nachmittags-Globalstrahlung für zum wahren Mittag symmetrisch gelegene Stundenpaare zu untersuchen. Obgleich diese Kurven auf südafrikanischen Strahlungsmessungen basieren, ermöglicht ihre Form in erster Annäherung auch die Anwendung auf beliebige Orte der Erde und auf alle Jahreszeiten; sie können sowohl auf langjährige Mittelwerte wie auch auf wolkenlose Tage Anwendung finden.

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Résumé A partir des moyennes de mesures portant sur un certain nombre d'années de plusieurs stations de l'Union Sud-Africaine, l'auteur déduit des courbes qui permettent de déterminer la répartition horaire du rayonnement global du soleil et du ciel sur une surface horizontale pour un lieu donné et pour chaque saison. Un diagramme indique quelle est la proportion de la somme diurne du rayonnement entre des heures déterminées. D'autre part il construit des courbes pour quatre stations afin d'examiner la différence entre la rayonnement global du matin et de l'après-midi et cela pour des couples d'heures situées symétriquement par rapport au midi vrai. Bien que ces courbes aient été faites à partir de mesures du rayonnement en Afrique du Sud, à première approximation leur forme permet de les employer également dans d'autres régions de la Terre et pour toutes les saisons. Elles peuvent être utilisées aussi bien pour des moyennes portant sur de nombreuses années que pour les jours sans nuages.

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With 3 Figures     

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 das Licht- und Strahlungsklima einer Hanglage der Ötztaler Alpen bei Obergurgl und seine Auswirkung auf das Mikroklima und auf die Vegetation

Zusammenfassung Im innersten Ötztal wurde knapp unterhalb der Waldgrenze auf einer Lichtung des Zirben-Lärchen-Waldes in 1940 m Seehöhe an einer Basisstation die Sonnen- und Himmelsstrahlung auf die horizontale Fläche (Globalstrahlung) mittels Sternpyranographen, die Globalbeleuchtungsstärke mittels Selen-Photoelement und Schreiber sowie die Sonnenscheindauer registriert. In der Vegetationsperiode 1953 wurden, ebenfalls registrierend, die Strahlungsverhältnisse in Zirben- und Lärchenbeständen, ferner die Abhängigkeit der Boden- und Pflanzentemperaturen von der Strahlung sowie die Albedo der wichtigsten Pflanzengesellschaften in der Kampfregion untersucht.Bei wolkenlosem Himmel verursacht der am Untersuchungsort im Mittel um 22° überhöhte Horizont einen Globalstrahlungsverlust von etwa 10% bei den Juni-Tagessummen, von mehr als 60% bei den Dezember-Tagessummen und einen Verlust von 28% bei der jährlichen Strahlungssumme. Die bei dieser Witterung und freiem Horizont erreichbare höchste Strahlungstagessumme beträgt im Juni 850 cal/cm², jene bei tatsächlicher Horizontabschirmung 755 cal/cm². Die registrierten Mittagsintensitäten bei klarem Himmel lagen in jedem Monat der Beobachtungszeit um 11 bis 12% höher als in der Niederung (200 m). Die Tagessummen der Himmelsstrahlung betragen bei Abwesenheit von Wolken zwischen 60 cal/cm² im Juni und 18 cal/cm² im Dezember; sie sind in den Monaten ohne Schneedecke durch den überhöhten Horizont um 15 bis 17% vermindert; eine Neuschneedecke vermag die Himmelsstrahlungssumme bei klarer Witterung durch Vermehrung der multiplen Reflexion und der Hangreflexstrahlung um 40% zu erhöhen.Bei bedecktem Himmel haben die Tagessummen der Strahlung in allen Monaten eine große Variationsbreite; die Mittelwerte sinken von 225 cal/cm² im Mai auf 35 cal/cm² bzw. 51 cal/cm² bei Neuschneedecke im Dezember ab. Die maximalen Stundenmittel der Strahlung des bedeckten Himmels betrugen in jedem Monat ca. 40% der Globalstrahlung bei wolkenlosem Himmel. Als höchste Momentanintensität diffuser Strahlung wurden im Juli 0,82 cal/cm² min registriert.Bei wechselnder Bewölkung erreichen die Momentanintensitäten in den Monaten hohen Sonnenstandes häufig Werte von 140 bis nahezu 150% der entsprechenden Globalstrahlungsintensität bei wolkenlosem Himmel. Die absoluten Globalstrahlungsmaxima lagen bei 2,20 bis 2,25 cal/cm²min (Mai bis Juli), das sind 118% der Solarkonstante.Im Jahresdruchschnitt erhält die Station bei wolkenlosem Himmel um 3% weniger, bei bedecktem Himmel um 30 bis 35% mehr Strahlung als eine freiliegende Stelle in der Niederung (200 m).Die Globalstrahlung wurde bei den verschiedenen Witterungsfällen in Beziehung gesetzt zur Sonnenscheindauer, zur Globalbeleuchtungsstärke und zur Tagesschwankung der Temperatur oberflächennaher Bodenschichten. Letztere Beziehung weicht ab von bisherigen Kenntnissen aus dem Tiefland und stellte sich als ökologisch wichtige Standortskonstante heraus, indem sie sich nicht jahreszeitlich ändert, sondern von Standort zu Standort je nach dem Grad der Windausgesetztheit.Die für die Nettoassimilationsleistung von Jungzirben wichtige Nadeltemperatur wird in ihrer Abhängigkeit von der Strahlung untersucht und ihre Bedeutung für sommerliche Hitzeschäden und winterliche Frostschäden erörtert. Auf den Einfluß der winterlichen Strahlungsverhältnisse für assimilationshemmende Chlorophyllzerstörungen sowie auf die UV-Strahlung als begrenzender Faktor für Pilzschäden an der Zirbe wird hingewiesen.Dichte Zirbenbestände vermindern die bis zum Boden gelangende Strahlung auf durchschnittlich 8% bei sonnigem Wetter, auf 15% bei diffuser Strahlung, bezogen auf die Basisstation. Dadurch wird für die Naturverjüngung des Bestandes nur in den drei Monaten höchsten Sonnenstandes maximale Stoffproduktion aus der Photosynthese sichergestellt. In den übrigen Monaten herrscht Lichtmangel, was zusammen mit der Niederschlagsverringerung auf wenige Prozent des Freilandwertes bewirkt, daß sich diese Beständenicht verjüngen. Eine Lärchenbeimischung von etwa einem Drittel erhöht die Strahlungsdurchlässigkeit auf das doppelte. In reinem Lärchenbestand steigen die bis auf den Boden gelangenden Strahlungsmengen auf den dreifachen Wert des dichten Zirbenbestandes an, was bei Behinderung der Belüftung zu starker Überwärmung des Bodens und vermutlich zu seiner weitgehenden Sterilität (Verarmung der Bodenfauna und-vegetation) führt.Abschließend wird gezeigt, daß die wichtigsten Pflanzengesellschaften der Kampfzone aus dem Strahlungsangebot einen sehr verschiedenen Wärmegewinn ziehen, indem die mittleren Albedowerte bei wolkenlosem Himmel von einer Vegetationseinheit zur anderen zwischen 14 und 28% schwanken. Durch Zeichnung der Tagesgänge der Albedo wird deutlich, daß die Strahlung maximal zur Zeit des örtlichen Sonnenaufgangs absorbiert wird.

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Summary Measurements of solar and sky radiation, of global illumination and of sunshine duration were carried out in a glade of a stone-pine and larch wood somewhat below the upper tree limit at 1940 m altitude in the Ötztal. During the vegetation period 1953, radiation conditions within the stone-pine and larch woods themselves were investigated as well as the influence of radiation on soil and plant temperatures and the albedo of the principal plant communities of the transition region.With cloudless sky, the elevations of the horizon reaching on the average 22° cause a loss of 28 per cent for the annual sum of radiation. The maximum of the daily radiation sum reaches 755 cal/cm². Midday intensities are always higher by 11 to 12 per cent than those in the lowland (200 m). Daily sums of sky radiation are, in the months without snow cover, somewhat reduced by the natural horizon; fresh fallen snow may raise the sum of sky radiation by 40 per cent, because of multiple reflexion and slope influence. With overcast sky, radiation conditions are more variable; the highest hourly mean values amount to 40 per cent of those with cloudless sky. The highest instantaneous intensity of diffuse radiation was recorded in July, being 0,82 cal/cm². With varying cloudiness and in summer, instantaneous intensities often reach values of 140 to 150 per cent of the global radiation intensity with cloudless sky. On the average of a year, the station gets less radiation with cloudless sky (3 per cent) and more radiation with overcast sky (30 to 35 per cent) than an open place in the lowland (200 m).Beside other relations the global radiation was studies as function of the daily variation of the surface temperature; it was found not to vary with the seasons, but to depend locally on the degree of exposure to wind.Dense stone-pine woods reduce the radiation at ground level to 8 per cent, on the average, with sunny weather, and to 15 per cent with diffuse radiation. Therefore, during the three months of highest sun elevation only, photosynthesis is effective enough to make possible the natural regeneration of the wood. There is lack of light during the rest of the year which, in addition to the reduction of the precipitation by the trees themselves, makes a regeneration impossible. If a third of the trees consists of larches the permeability for radiation is doubled. In a pure larch wood the radiation penetrating to the ground reaches the threefold value of the dense stone-pine wood which, because of reduced ventilation, leads to strong overheating of the soil and probably to its great sterility.The principal plant communities of the transition region absorb different heat quantities from the available radiation according to the mean albedo values varying between 14 and 28 per cent from one vegetation unit to another; most radiation is absorbed at the time of local sunrise.

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Résumé Des mesures de rayonnement solaire et céleste, d'éclairement global et d'insolation ont été faites dans une clairiére d'une forêt de mélèzes et d'arolles de l'Ötztal à 1940 m. d'altitude; elles ont compris en outre pendant la période de végétation de 1953 des enregistrements de rayonnement dans la population forestière même, de la température du sol et des essences ainsi que de leur albédo.Par temps clair l'horizon relevé entraine une perte de rayonnement global de 28% en moyenne. Le maximum journalier s'élève à 755 cal/cm². L'intensité à midi est supérieure à celle de la plaine. Le rayonnement céleste est un peu réduit par l'horizon naturel; il est par contre accru par réflexion multiple lorsque la neige recouvre le sol.Par ciel couvert le rayonnement est plus variable; il s'élève en moyenne à 40% de celui des jours clairs. L'intensité instantanée maximum de rayonnement diffus s'observe en juillet avec 0,82 cal/cm²min. Par nébulosité variable les valeurs instantanées atteignent souvent en été le 140 à 150% de celles du rayonnement global par ciel serein. La station reçoit en moyenne par ciel sans nuages moins de rayonnement (3%), par ciel couvert plus de rayonnement (30 à 35%) qu'une station de plaine (200 m).Le rayonnement global considéré en fonction de la variation diurne de la température superficielle du sol ne varie pas selon les saisons, mais dépend du degré d'exposition au vent.Un peuplement dense d'arolles diminue du 8% le rayonnement atteignant le sol par temps clair, de 15% par rayonnement diffus. Ainsi le rajeunissement de la forêt n'est-il assuré que pendant les trois mois de hauteur solaire maximum, lors du maximum de l'effet de la photosynthèse; pendant le reste de l'année il y a insuffisance de lumière ce qui, joint à la diminution de la pluie par le peuplement lui-même, ne peut assurer le rajeunissement. Le mélange de mélèzes à raison d'un tiers environ double la perméabilité au rayonnement. Dans un peuplement pur de mélèzes le rayonnement atteignant le sol est trois fois celui du bois dense d'arolles ce qui provoque une surchauffe du sol et entraine probablement sa stérilité partielle.Les principales populations végétales de la zone de transition vers les hauteurs absorbent des quantités d'énergie radiative très différentes par suite de leur albédo qui varie entre 14 et 28%; cette absorption est maximum au moment du lever local du soleil.

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Mit 16 Textabbildungen     

The radiation balance at Copenhagen

Summary At the Climate and Water Balance Station of the Danish Hydrotechnical Laboratory near Copenhagen incoming radiation has been recorded continuously since 1954 by means of Moll thermopiles in Kipp & Zonen solarimeters and further, since 1955, reflected radiation, too. Since 1956 also net radiation and net long-wave radiation has been recorded by means of thermopiles in heat flow transducers from Beckman & Whitley used as radiometers.Mean daily values are given for incoming radiation as well as monthly mean values for reflected radiation, net long-wave radiation and net radiation. Recorded and calculated values of net long-wave radiation are given and discussed.

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Zusammenfassung An der Klima- und Wasserhaushaltsstation des Dänischen Hydrotechnischen Laboratoriums bei Kopenhagen wurde seit 1954 dauernd die Einstrahlung mittels Moll-Thermosäulen in Kipp & Zonen-Solarimetern registriert und außerdem seit 1955 die Albedo. Seit 1956 wurden auch die Strahlungsbilanz und die effektive Ausstrahlung mittels Thermosäulen in Beckman & Whitley-Wärmestrommessern, die als Strahlungsmesser verwendet wurden, registriert.In einigen Tabellen werden tägliche Mittelwerte der Einstrahlung mitgeteilt wie auch Monatsmittelwerte der Reflexstrahlung, der effektiven Ausstrahlung und der Strahlungsbilanz. Ferner werden beobachtete und berechnete Werte der langwelligen Strahlungsbilanz angeführt und diskutiert.

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Résumé On a effectué des enregistrements du rayonnement incident depuis 1954 et de l'albédo depuis 1955 à la Station d'économie climatologique et hydrologique du laboratoire danois d'hydrotechnique près de Copenhague. Le bilan radiatif fut également mesuré depuis 1956 ainsi que le rayonnement émis effectif.Les auteurs donnent ici des tableaux de valeurs journalières moyennes du rayonnement incident, des moyennes mensuelles de l'albédo, du rayonnement effectif et du bilan radiatif. Enfin des valeurs enregistrés et calculés du rayonnement effectif, sont présentés et discutés.

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With 5 Figures     

Remarks on the distribution of solar radiation over the surface of the Earth

Summary The total amount of incoming radiation to the Earth' surface, for particular latitudes and for selected months, has been computed from recent investigations regarding the distribution of solar radiation penetrating the atmosphere. The charts constructed byBudyko andBerliand [1955] and byBlack [1956] under different theoretical assumptions are compared and discussed.The seasonal change in the amount of radiation has been investigated and the influence of prevailing cloudy conditions upon these amounts of heat has been illustrated by examples of desert and ocean regions. In desert regions the amount of radiation penetrating to the surface may reach a monthly mean of 74 per cent of the extraterrestrial solar radiation. Over ocean regions this percentage during months of maximum may reach only 50 per cent.The results give new evidence for two statements formulated elsewhere by the author (Burdecki [1955, 1957]) that (1) the thermal rhythm of the whole atmospheric ocean is dominated by the rhythm of the Northern Hemisphere; (2) the heat circulation over both hemispheres appears to be quite asymmetric.

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Zusammenfassung Die durch die Atmosphäre bis zur Erdoberfläche gelangenden Globalstrahlungsmengen werden auf Grund neuer Forschungen über die Verteilung der Sonnenstrahlung für die einzelnen Breitengrade und für ausgewählte Monate berechnet. VonBudyko undBerliand [1955] und vonBlack [1956] unter Zugrundelegung verschiedener theoretischer Voraussetzungen konstruierte Karten werden verglichen und näher erörtert.Die jahreszeitliche Änderung der globalen Strahlungssummen wird untersucht und der Einfluß der vorherrschenden Bewölkung auf diese Wärmemengen wird durch Beispiele von Wüstenregionen und ozeanischen Gebieten näher erläutert. Im Wüstenklima kann die zur Erdoberfläche gelangende Wärmestrahlung im Monatsmittel sogar 74% der extraterrestrischen Sonnenstrahlung überschreiten. Für ozeanische Gebiete erreicht dieser Betrag in Monaten der Maxima höchstens 50%.Die Resultate weisen erneut auf zwei Feststellungen hin, die schon zuvor vom Verfasser (Burdecki [1955, 1957]) formuliert sind: 1. Die Wärmeschwankung des gesamten atmosphärischen Ozeans wird von der Schwankung der Nordhemisphäre beherrscht; 2. die Wärmezirkulation über beiden Hemisphären scheint in völliger Asymmetrie zu verlaufen.

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Résumé Les résultats de récentes recherches sur la répartition du rayonnement solaire ont permis de calculer, pour différentes latitudes et pour certains mois, la quantité de rayonnement global qui, à travers l'atmosphère, parvient à la surface de la terre. L'auteur compare et discute les cartes qui ont été destinées parBudyko etBerliand en 1955 et parBlack en 1956 à partir de différentes hypothèses théoriques.On étudie en outre les variations saisonnières des sommes du rayonnement global; l'influence de la nébulosité dominante sur ces quantités de chaleur est discutée à l'aide d'exemples de régions à climat désertique et à climat maritime. Dans le climat désertique le rayonnement calorifique parvenant à la surface de la terre peut dépasser 74% du rayonnement solaire extraterrestre, tandis que dans les régions océaniques il atteint au maximum 50% pendant les mois les plus favorables.Les constatations que l'auteur avait faites ces dernières années (Burdecki [1955, 1957]) se voient confirmées: 1) le rythme thermique de tout l'océan atmosphérique est dominé par le rythme de l'hémisphère nord; 2) la circulation thermique au-dessus des deux hémisphères semble être tout à fait asymétrique.

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With 5 Figures     

Untersuchungen der Extinktionseigenschaften des Gletschereises und Schnees

Zusammenfassung Mit Hilfe von Mikroempfängern wurde das Extinktionsvermögen von oberflächennahen Eisschichten der Gletscher und von verschiedenen Schneesorten im kurzwelligen Spektralbereich untersucht und der Extinktionskoeffizient als Funktion der Tiefe (bis 50 cm) und der Wellenlänge bestimmt. Die räumliche Verteilung der Streustrahlung wurde mit Richtempfängern in drei Filterbereichen (650 m, 825 m, 950 m) gemessen. Es wird gezeigt, daß der Extinktionskoeffizient in den oberflächennahen Eisschichten stark von der Meßrichtung abhängt und dadurch in der Oberschicht die räumliche Strahlungsverteilung mit der Tiefe wesentlich verformt wird. Nur Messungen der Strahlungsbilanz können daher über die absorbierte Strahlungsenergie, die in Wärme umgewandelt wird, Aufschluß geben. In tieferen Schichten (x>25 cm) wird der Extinktionskoeffizient von der Meßrichtung unabhängig. In diesem Bereich wird die Theorie vonR. V. Dunkle undJ. T. Gier angewendet und der Streu- und Absorptionskoeffizient berechnet. Im Schnee wird keine Abhängigkeit des Extinktionskoeffizienten von der Meßrichtung gefuden. Aus den Ergebnissen wurde die Porösität der Oberschicht berechnet und der Betrag der inneren Ablation angegeben. Zur Ausbildung der porösen Oberschicht werden im Extremfall etwa 200 cal/cm² verbraucht. Die Art der räumlichen Verteilung der Streustrahlung erlaubt eine neue Erklärung für den Tagesgang der Albedo von Eis.

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Summary Small sensing elements were used to measure radiation extinction in glacier ice and various types of snow. The extinction coefficient for short-wave radiation as a function of depth (down to 50 cm below the surface) and wavelength is given. The spacial distribution of scattered radiation was measured in three wavelengths (650, 825, and 950 m), by means of directional receivers. It is shown that, in the upper layers, the extinction coefficient strongly depends on the direction of the measurement. Therefore, the spacial distribution of radiation below the surface is deformed, Determination of the radiative energy absorbed by the ice and transformed into heat requires measurements of the radiation balance. At greater depths (>25 cm) the extinction coefficient becomes independent of the direction of measurement. For this range the theory ofR. V. Dunkle andJ. T. Gier was applied and the coefficients of scattering and absorption computed. Observations in snow rendered no dependency of the extinction coefficient on the direction of measurement. Using the present results the porosity of the upper ice layer was calculated and internal ablation determined. Under extreme circumstances, the formation of a porous surface layer consumes about 200 cal/cm². Considering the spacial distribution of scattered radiation a new explanation of the daily variation of albedo of ice is given.

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Résumé On détermine à l'aide de récepteurs de petites dimensions les propriétés de l'extinction (affaiblissement total) des couches de glace proches de la surface des glaciers et de diverses sortes de neige. On s'est attaché à l'étude des ondes courtes du spectre et à la recherche du coefficient d'extinction en fonction de la profondeur (jusqua'à 50 cm) et de la fréquence des ondes. La répartition du rayonnement diffus dans l'espace fut mesurée pour les domaines de 3 filtres (650 m, 825m et 950m). On démontre ensuite que le coefficient d'extinction dépend de la direction de mesure dans les couches superficielles de la glace et que la répartition spaciale du rayonnement est, de ce fait, passablement déformée en profondeur. Seules des mesures du bilan de radiation peuvent donc indiquer l'énergie absorbée qui est transformée en chaleur. Dès que la profondeur dépasse 25cm, le coefficient d'extinction est indépendant de la direction selon laquelle il est mesuré. On applique dans cette zone la théorie deR. V. Dunkle etJ. T. Gier et l'on peut calculer les coefficients d'absorption et de dispersion. Dans la neige par contre, on n'a pas trouvé de relation étroite entre le coefficient d'extinction et la direction de mesure. Partant de ces recherches, on a calculé la porosité des couches superficielles et la valeur de l'ablation interne. Il faut, dans les cas extrêmes, 200 cal/cm² pour former la couche poreuse superficielle. La manière dont le rayonnement diffus se répartit dans l'espace permet de formuler une nouvelle explication de la variation diurne de l'albédo de la glace.

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Mit 6 Textabbildungen     

Registrierungen der nächtlichen Ausstrahlung

Zusammenfassung An der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik in Wien wurde zwei Jahre hindruch die nächtliche Ausstrahlung registriert. Das verwendete Gerät war zur Ausschaltung des Windeffektes mit einer wärmestrahlungsdurchlässigen Kunstkristallplatte bedeckt. Der Abfall der Ausstrahlung im Laufe der Nacht betrug bei wolkenlosem Himmel im Mittel 11,5%, sonst im Durchschnitt 15 bis 19%. Bei bedecktem Himmel betrug die Intensität der Ausstrahlung im Mittel 18,5% des Wertes bei wolkenlosem Himmel. Die Abnahme der Ausstrahlung bei zunehmender Wolkenbedeckung des Himmels folgt nicht einer linearen, sondern einer quadratischen Beziehung. Infolge dieses Umstandes stimmen die aus Temperatur, Dampfdruck und Bewölkung nach denÅngströmschen Formeln berechneten mittleren Ausstrahlungswerte für größere Zeitabschnitte mit den tatsächlich gemessenen gut überein, während bei wolkenlosem Himmel die Berechnung zu hohe Werte ergibt.

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Summary The outgoing radiation at night was recorded during two years at the Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik in Vienna. To eliminate the effect of wind the instrument in use was covered with a plate of artificial crystal pervious to heat radiation. The decrease of outgoing radiation during the night amounted on the average to 11,5 per cent for cloudless sky, otherwise it varied between 15 and 19 per cent. In case of overcast sky the mean radiation intensity was found to be 18,5 per cent of the value for cloudless sky. The decrease of outgoing radiation with increasing cloudiness doesn't follow a linear, but a square function. Therefore, the mean radiation values calculated according to the formulae ofÅngström from temperature, vapour pressure, and cloudiness are for longer periods in good agreement with the measured ones. For cloudless sky, however, the calculation gives too high values.

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Résumé A la Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik à Vienne on a enregistré pendant deux ans le rayonnement nocturne. Afin d'éliminer l'influence duvent, l'instrument était recouvert d'une plaque de cristal artificiel diathermane. La diminution du rayonnement au cours de la nuit était de ce fait de 11,5% par ciel serein, et par ailleurs en moyenne de 15 à 19%. Par ciel couvert, l'intensité du rayonnement nocturne fut en moyenne de 18,5 de sa valeur par ciel clair. La diminution du rayonnement avec l'augmentation de la nébulosité n'obéit pas à une relation linéaire, mais quadratique. De ce fait les valeurs moyennes du rayonnement calculées au moyen de la formule d'Ångström à partir de la température, de la pression de vapeur et de la nébulosité concordent bien avec celles que l'on observe réellement, au moins pour des périodes assez longues; par ciel sans nuages par contre, le calcul donne des valeurs trop élevées.

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Mit 6 Textabbildungen.     

The distribution of solar radiation over the Earth's surface

Summary Records of total solar radiation measured on a horizontal surface (Q) on a monthly basis and of more than three years' duration are available for 88 stations. The stations are mainly concentrated in North America and Europe, and it is not possible to determine the global distribution of radiation directly from these records. Solar radiation and mean cloud amount (C) were therefore related by the quadratic regressionQ=Q _A (0.803–0.340C–0.458C ²), whereQ _A is the maximum possible radiation in the absence of an atmosphere (Angot's values) and the values ofC were obtained from the maps printed inShaw's Manual of Meteorology.Using the known distribution ofQ _A andC, values ofQ were calculated by use of the equation above for each 5° intersection of latitude and longitude over land, and for each 10° intersection over sea. Isopleths ofQ for each successive 50 gcal/cm² day are shown on the 12 monthly maps on which the distribution of radiation over the earth's surface is illustrated. Attention is drawn to certain features of these maps, in particular to the occurrence and movement of zones of high radiation, and a comparison is made of estimated and recorded radiation for twelve stations.

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Zusammenfassung Registrierungen der Monatswerte der Globalstrahlung auf Horizontalfläche (Q) über mindestens drei Jahre liegen für 88 Stationen vor; diese sind vorwiegend auf Nordamerika und Europa konzentriert, und es ist daher nicht möglich, auf Grund davon die gesamte Strahlungsverteilung über die Erde zu bestimmen. Es wird nun mit Hilfe der quadratischen RegressionsgleichungQ=Q _A (0.803–0.340C–0.458C ²) eine Beziehung zwischen GlobalstrahlungQ und mittlerer BewölkungC aufgestellt, woQ _A den Maximalwert der Globalstrahlung bei Fehlen einer Atmosphäre bedeutet und die Konstanten nachAngot und die Bewölkungsdaten nachShaw angenommen sind.Auf Grund der Verteilung vonQ _A undC wurden mit Hilfe der angegebenen Gleichung für jeden Bereich von je 5° Länge und Breite über Land von je 10° über Meer die Werte der Globalstrahlung berechnet. Isoplethen der Globalstrahlung für Stufen von je 20 gcal/cm² Tag sind in 12 Monatskarten wiedergegeben, auf denen die Strahlungsverteilung über die Erde dargestellt ist. Einige Resultate dieser Karten werden besprochen, im speziellen das Auftreten und die Verschiebung der Zonen hoher Strahlung; zudem wird für 12 Stationen eine Vergleichung zwischen der berechneten und der registrierten Strahlung durchgeführt.

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Résumé On possède des enregistrements de 88 stations pour les sommes mensuelles du rayonnement global sur une surface horizontale (Q) pour des périodes d'au moins 3 ans. Ces stations sont concentrées essentiellement en Amérique du Nord et en Europe ce qui ne permet pas d'en déduire la répartition du rayonnement global sur toute la terre. Pour cette raison l'auteur établit, au moyen de l'équation carrée de régressionQ=Q _A (0.803–0.340C–0.458C ²), une relation entre le rayonnement globalQ et la moyenne de la nébulositéC, oùQ _A représente la valeur maximale du rayonnement global sans atmosphère et où les constantes sont données selonAngot, la nébulosité selonShaw.A partir de la répartition deQ et deC et à l'aide de la formule précédente l'auteur a calculé les valeurs du rayonnement global pour des surfaces de 5° de latitude et de longitude sur terre et de 10° sur mer. Des isoplèthes représentent le rayonnement global par échelons de 50 gcal/cm² jour, sur 12 cartes mensuelles qui illustrent sa répartition sur toute la terre. L'auteur discute encore divers résultats de ces cartes, en particulier l'apparition et le déplacement des zones de fort rayonnement, et compare encore pour 12 stations les résultats obtenus par le calcul et par enregistrement.

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With 14 Figures     

Some maps of isanomalies in energy balance climatology

Summary A series of world maps of isanomalies of annual and seasonal global radiation, net radiation, latent heat flux, sensible heat flux, maps of residuals from regression, radiation efficiency, and the Bowen Ratio have been constructed on the data base ofBudyko's Atlas of the Heat Balance of the Earth, 1963. Among the major features observed was the dissimilarity in patterns of isanomalies for the eastern and western sectors of the world's semi-permanent subtropical highs and the great difference between oceanic and continental surfaces.

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Zusammenfassung Auf Grund der Werte vonBudykos Atlas der Wärmebilanz der Erde (1963) wurden eine Anzahl Weltkarten der Isanomalien der jährlichen und der jahreszeitlichen Werte für die Globalstrahlung, die totale Strahlungsbilanz, den latenten und den fühlbaren Wärmefluß sowie Karten für die Abweichungen von der Regressionsgeraden, für den Strahlungsgenuß und für den Bowen-Quotienten konstruiert. Als Hauptergebnisse sind die Unähnlichkeit im Verlauf der Isanomalien zwischen dem östlichen und dem westlichen Sektor der semipermanenten Hochdruckgebiete der Subtropen sowie die großen Unterschiede zwischen ozeanischen und kontinentalen Gebieten zu nennen.

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Résumé En partant des valeurs publiées parBudyko dans son Atlas du bilan thermique de la Terre (1963), on a établi un certain nombre de cartes du globe. Sur celles-ci, on a reporté les isanomalies des valeurs annuelles et saisonières de la radiation globale, du bilan total radiatif, du flux des chaleurs latente et sensible ainsi que l'écart à la droite de régression pour le rayonnement reçu et pour le rapport de Bowen. Le résultat principal en est l'appararition de dissemblances dans le cours des isanomalies entre les secteurs oriental et occidental des anticyclones semipermanents des zones subtropicales ainsi que de différences importantes entre les régions océaniques et continentales.

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With 28 Figures