Beitrag zur Methodik der magnetischen Landesaufnahme

Zusammenfassung Ohne auf Einzelheiten zunächst näher einzugehen, werden die für die magnetische Landesaufnahme wichtigen Grundbergriffe und ihre Hauptaufgabe einer eingehenderen Diskussion unterzogen. Jede magnetische Aufnahme hat heute eine doppelte Bedeutung, einmal einen Beitrag zur Kenntnis des gesamten Erdfeldes zu liefern, anderseits die Grundlagen für eine weitere Erforschung der obersten Erdschichten nach den Methoden der angewandten Geophysik zu geben. Daraus ergeben sich die verschiedenen Bedeutungen, die den einzelnen gemessenen Werten zukommen und zwischen denen zu unterscheiden ist. Es ist Wert darauf gelegt worden, gewisse Grundbegriffe, wie räumliche Reichweite und Repräsentativität eines Meßpunktes, Gültigkeitsbereich der Angaben eines Observatoriums in räumlicher und zeitlicher Beziehung möglichst klar zu fassen und darzustellen, sowie alle wesentlichen Maßnahmen anzugeben, durch die derartige Aufnahmen unter sich vergleichbar werden.

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Summary Without entering into details first of all the fundamental principles of magnetic topography and its main task are thoroughly discussed. Each magnetic surveying is to-day of double importance: on the one hand it contributes to the knowledge of the whole terrestrial magnetic field, on the other hand it lays the foundations for a further exploration of the uppermost layers of the earth according to the methods of applied geophysics. Single observations may therefore be of different importance. Great value was attached to formulating and describing as clear as possible certain fundamental principles such as spacial reach and representativity of a measuring point, validity range of data of an observatory, both spacial and temporal, and to giving all essential measures by which such topographies become mutually comparable.

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Résumé Sans donner des détails on discute à fond tout d'abord les principes fondamentaux de la levée magnétique et sa tâche principale. Chaque levée magnétique a aujourd'hui une double importance, premièrement de contribuer à la connaissance du champ magnétique terrestre total, deuxièmement de livrer les bases pour une exploration plus vaste des couches terrestres supérieures d'après les méthodes de la géophysique appliquée. C'est pourquoi les observations individuelles peuvent avoir une importance différente. Une grande valeur a été attachée à formuler et décrire le plus clairement possible certains principes fondamentaux, comme la portée spatiale et la représentativité d'un point de mesure, le domaine de validité des données d'un observatoire dans l'espace et dans le temps, et à indiquer les précautions à prendre pour rendre comparables les différentes topographies.

     

Der geopotentielle Fehler eines barometrischen Höhenmessers sowie einige Bemerkungen zur vertikalen Navigation mit Hilfe von Druck- und Dichtemessungen

Zusammenfassung Einleitend werden die verschiedenen bei der barometrischen Höhenmessung auftretenden Fehler erörtert. Sodann werden das Geopotential und die Einheiten 1 geodynamisches Meter und 1 geopotentielles Meter besprochen. Ein Zahlenbeispiel für die Interpretation geopotentieller Einheiten wird angegeben. Der durch die üblichen Höhenmesser-Korrekturverfahren nicht erfaßte geopotentielle Fehler wird diskutiert. Abschließend wird der Zusammenhang zwischen Druckhöhe und Dichtehöhe einer näheren Betrachtung unterzogen, und Druckhöhe sowie Dichtehöhe werden im Hinblick auf ihre Verwendbarkeit für die Zwecke der vertikalen Navigation verglichen.

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Summary The various errors involved in the barometric measurement of altitude are discussed. The concept of the geopotential and its units (geopotential meter and geodynamic meter) are examined and a numerical example is given for the interpretation of geopotential units, followed by a discussion of the geopotential error not included in the usual procedure of altimeter correction. The relationship between pressure altitude and density altitude and their applicability for the purposes of vertical navigation are evaluated.

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Résumé Pour débuter, les auteurs examinent les erreurs pouvant se produire lors des mesures d'altitude au moyen du baromètre. Ils discutent ensuite le géopotentiel et les unités: mètre géodynamique et mètre géopotentiel. Ils donnent un exemple numérique pour l'interprétation des unités géopotentielles. Ils discutent en outre l'erreur géopotentielle qui n'est pas prise en considération dans les méthodes usuelles de correction des altimètres. Pour teminer, ils examinent la relation existant entre l'altitude mesurée par la pression et celle basée sur la densité de l'air. On compare ces deux altitudes à la lumière de leur utilisation pratique en navigation aérienne.

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Beiträge zur Strahlungsmeßmethodik I: Die physikalischen Grundlagen der kalorischen Strahlungsmeßmethoden

Zusammenfassung Es wird eine systematische Übersicht über die Möglichkeiten zur Messung von Strahlungsenergien gegeben. Bei den hier besonders betrachteten kalorischen Meßmethoden wird die Strahlungsenergie durch einen Empfangskörper absorbiert, von dem sie dann als Wärmestrom abfließt; daher sind alle Meßmethoden für Wärmeströme zu Strahlungsmessungen verwendbar. Es können Wärmeströmungen unterschieden werden mit oder ohne Phasenänderungen von Körpern des Meßsystems, sowie stationäre und nichtstationäre Wärmeströmungen, wobei sich noch weitere Varianten ergeben. Die Möglichkeiten werden in einem Schema veranschaulicht und die wichtigsten bekannten Strahlungsmeßinstrumente werden darnach eingeordnet.

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Summary A systematic survey of the possibilities for measurements of radiant energy is given. With the calorimetric methods specially considered here, the radiant energy is absorbed by a receiving-body from which it will flow off as a thermal current; hence all methods for measuring thermal currents can be employed to measure radiant energy. Thermal currents with or without a change of phase of bodies composing the receiving-system can be distinguished, as well as stationary and nonstationary thermal currents, of which further variants exist. A table by use of which the most important radiation-measuring instruments are classified illustrates these possibilities.

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Résumé On donne un exposé systématique des différentes possibilités de mesure de l'énergie de rayonnement. Lors des mesures calorifiques spécialement envisagées ici, l'énergie des radiations est absorbée par un corps récepteur qui la restitue alors sous forme d'un courant de chaleur; c'est pourquoi toutes les méthodes de mesure du fluide calorifique s'appliquent-elles aux mesures de l'énergie de rayonnement. On peut distinguer ici des courants calorifiques avec ou sans changement de phase des corps de l'appareil de mesure, ainsi que des courants permanents et variables, ce qui fournit d'autres variantes encore. Un schéma montre les différentes possibilités et classe d'après elles les appareils de mesure du rayonnement les plus connus.

     

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.     

On the measurement of dew

Summary Measurement of dew amounts have been made with a number of different devices on a lawn at the Weather Bureau, Pretoria, over an eighteen-month period, from April 1960 to September 1961. Experiments with artificial grass mats and asbestos plates showed that hygroscopic material is impracticable for the measurement of dew deposit.Parchinger's absorption method was improved and the amounts obtained on 30 days were compared with those of other devices. A new type of dew-indicator, where use is made of a specially prepared filter-paper strip that changes colour when wetted, was developed during the first months of the measuring period and then applied to this investigation. Seven different devices for measuring the amount of dew have been used simultaneously on thirty days and the results obtained are discussed. Montly frequency of occurrence and amount of dew over the measuring period are given.

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Zusammenfassung Die Messung von Taumengen ist mit einer Anzahl verschiedener Methoden auf einem Rasen des Wetterbüros Pretoria während einer Periode von 18 Monaten (April 1960 bis September 1961) durchgeführt worden. Experimente mit künstlichen Grasmatten und Asbestplatten haben gezeigt, daß hygroskopisches Material für die Messung des Tauniederschlages ungeeignet ist.Parchingers Absorptionsmethode wurde verbessert, und die damit an 30 Tagen erhaltenen Beträge wurden mit denen anderer Methoden verglichen. Ein neuartiger Tauanzeiger, bei dem ein besonders präparierter Filterpapierstreifen gebraucht wird, der seine Färbung durch Nässe verändert, wurde während der ersten Monate der Meßperiode entwickelt und dann bei der Untersuchung eingesetzt. Sieben verschiedene Methoden für die Messung der Taumenge wurden an 30 Tagen gleichzeitig benützt; die erhaltenen Resultate werden diskutiert. Monatswerte der Häufigkeit des Auftretens von Tau und Werte der Taumenge während der Meßperiode werden mitgeteilt.

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Résumé Les quantités de rosée furent mesurées durant 18 mois (avril 1960 à septembre 1961) par plusieurs instruments au-dessus d'un gazon du Service météorologique de Pretoria. On a en outre effectué divers essais au moyen de paillassons artificiels et de plaques d'amiante. Il en est résulté que les matériaux hygroscopiques ne sont pas pratiques pour la mesure des précipitations déposées par la rosée. On a en outre amélioré la méthode d'absorption deParchinger et comparé les valeurs obtenues ainsi à celles des autres instruments. Au début de la période de référence, on a également développé un nouvel indicateur de rosée qui consiste en une bande de papier-filtre préparé spécialement et dont la couleur varie avec l'humidité. Cet indicateur fut également pris en considération lors de la présente recherche. On a ainsi mis en parallèle sept appareillages différents pour la mesure des quantités de rosée, et cela durant 30 jours. Les résultats obtenus sont discutés. On mentionne enfin la fréquence et les quantités mensuelles de rosée durant la période d'essais.

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With 7 Figures     

Beiträge zur Messung der Evapotranspiration nach dem Austauschverfahren

Zusammenfassung Die Wasserabgabe einer vegetationsbestandenen Bodenfläche, die Evapotranspiration, setzt sich zusammen aus der Verdunstung von Wasser an der Bodenoberfläche (Evaporation) und der wenigstens in der Hauptvegetationszeit viel stärkeren Verdunstung von Wasser durch die Pflanzen (Transpiration). Zur Messung der Transpiration hat sich seit langem die kurzfristige Wägemethode bewährt, zur Messung der Evapotranspiration steht u. a. das der Klimatologie entlehnte Austauschverfahren zur Verfügung. An einem Beispiel (Luzerne) wird die Bestandestranspiration mit der kurzfristigen Wägemethode und die Evapotranspiration nach dem Austauschverfahren gleichzeitig bestimmt und die Ergebnisse werden miteinander verglichen.Vor Anwendung der Austauschmethode werden zunächst einige Schwierigkeiten erörtert, die sich ergeben: 1. bei der Festlegung der Höhen der Meßpunkte über dem Bestand; 2. aus dem Einfluß der Temperaturschichtung auf das Profil der Windgeschwindigkeit; 3. bei der Auswahl der Meßgeräte und der Bildung von Mittelwerten.Die wiedergegebenen Beispiele der Messungen (Abb. 2 bis 6) zeigen nicht nur große Differenzen zwischen den meteorologischen Daten, welche die zu den Messungen verwendeten Gerätepaare angeben, sondern auch starke Unterschiede zwischen den genannten zwei Meßmethoden. Die aufgezeigten Differenzen werden nicht so sehr auf die Mängel, welche die Geräte aufweisen, als vielmehr auf grundsätzliche Schwierigkeiten zurückgeführt, die sich aus der Turbulenz ergeben.

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Summary The evapotranspiration, i. e. the water loss of a soil with vegetation is composed of the evaporation from the surface of the ground and of the evaporation of water from the plants (transpiration), which is much more intensive at least in the main vegetation period. For measuring the transpiration the short-working weighing-method has held good for a long time past; for measuring the evapotranspiration there exists, among others, the procedure of determination of exchange borrowed from climatology. For an example (lucerne) the transpiration of the whole vegetation has been measured by the weighing-method and the evapotranspiration simultaneously by the exchange method and the results are compared with each other.Some difficulties are discussed which arise when using the exchange procedure: 1. the height above vegetation where to measure; 2. the influence of thermal stratification on the profile of wind velocity; 3. the selection of measuring instruments and the formation of mean values.The examples of measurements quoted in this article (Figs. 2–6) are showing great differences not only between the data of the meteorological instruments, but also between the two methods of measurement mentioned above. It must be supposed that these differences are to be attributed not so much to the deficiency of the instruments than to systematic difficulties resulting from the turbulence.

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Résumé La perte en eau d'un sol recouvert de végétation, c'est à dire son évapotranspiration, se compose de l'évaporation à la surface du sol même et de la transpiration végétale, beaucoup plus importante, au moins pendant la période de végétation. La mesure de la transpiration se fait par la méthode de pesée, pour de courts intervalles de temps, éprouvée depuis longtemps; celle de l'évapotranspiration s'appuie entre autres sur le procédé d'échange emprunté à la climatologie. Dans un cas particulier (luzerne) on a appliqué simultanément ces deux méthodes et on a comparé les résultats.La méthode d'échange présente toutefois quelques difficultés résultant: 1. du choix des hauteurs auxquelles se font les mesures au-dessus de la plantation; 2. de l'influence de la stratification thermique sur le profil de vitesse du vent; 3. du choix des appareils et du calcul des moyennes.Les exemples mentionnés (fig. 2 à 6) mettent en évidence, non seulement de grandes différences entre les valeurs des éléments météorologiques fournies par les appareils, mais encore entre les deux méthodes employées. Ces divergences découlent moins des défauts instrumentaux que des difficultés fondamentales résultant de la turbulence.

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Mit 6 Textabbildungen.     

Zur Terminologie in der Strahlungsforschung

Zusammenfassung Im Hinblick auf die Notwendigkeit einer internationalen Vereinheitlichung wird ein Überblick über die gebräuchlichen Ausdrücke (vor allem der deutschen Sprache) für die verschiedenen Strahlungsströme und die Strahlungsmeßmethoden gegeben. Dabei wird auf einige Punkte, die der Vereinbarung besonders dringend bedürfen, speziell hingewiesen: so auf die Bezeichnung der Globalstrahlung von Sonne und Himmel in ihrer Auswirkung auf horizontale und auf kugelförmige Auffangfläche, ferner auf die scharfe Trennung der sekundären Aktinometer von den absoluten Pyrheliometern einerseits, von den Pyranometern zur Messung der Globalstrahlung anderseits.

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Summary With a view to the necessity to come to an international uniformity a survey is given of the commonly used terms (principally of the German language) for the different radiation currents and methods of radiation measurements. Especially there is pointed at some items for which an agreement is of particularly urgent need, viz. the denomination of total radiation incoming from sun and sky in its effect on horizontal and spherical surfaces, furthermore the strict distinction of secondary actinometers from absolute pyrheliometers on the one hand, from pyranometers for measuring total radiation of sun and sky on the other hand.

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Résumé Vu la nécessité d'une terminologie uniforme et internationale, on donne un aperçu des expressions (allemandes surtout) relatives aux différents flux de rayonnement et aux méthodes de mesure dans ce domaine. On mentionne en particulier certains points sur lesquels une entente est spécialement nécessaire, comme par exemple sur la dénomination de la radiation globale du soleit et du ciel dans son effet sur des surfaces réceptrices horizontales ou sphériques, puis sur la nette distinction entre les actinomètres relatifs et les pyrhéliomètres absolus d'une part, et entre ces actinomètres et les pyranomètres servant à la mesure de la radiation globale d'autre part.

     

Note on the dynamical theory of storm-surges

Summary Given the stationary distribution of the elevation of the sea-surface that would be produced by a distribution of wind and atmospheric pressure if these remained constant, approximate formulae for the timesequences in the building up and decay of such a distribution of elevation are obtained. In the case of the building up, the atmospheric generating conditions are supposed to be suddenly created and then maintained constant; while in the case of the decay, the atmospheric maintaining conditions are supposed to be suddenly removed. A closed rectangular basin and a rectangular gulf are considered and the depth of water is taken as uniform. Friction is taken into account, but geostrophic effects and product-terms in the fundamental differential equations are neglected. An equation of motion is used in which the current only enters through its mean value with respect to depth. The validity of the method is shown by comparing the results for the closed basin with known formulae in which the vertical variations of current are taken into account.

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Zusammenfassung Wenn die stationäre Verteilung der Höhe der Meeresoberfläche, die von einer konstanten Verteilung von Wind und Luftdruck erzeugt wird, gegeben ist, so lassen sich Näherungsformeln für den Zeitablauf des Aufbaus und des Zerfalls einer solchen Höhenverteilung ableiten. Für den Aufbau wird angenommen, daß die dafür nötigen atmosphärischen Bedingungen plötzlich entstehen und dann konstant bleiben; beim Abbau anderseits sollen die ursprünglich konstanten Bedingungen plötzlich aufhören. Es wird nun einerseits ein geschlossenes rechteckiges Wasserbassin, anderseits ein rechtwinkliger Golf betrachtet, in beiden Fällen mit gleicher Wassertiefe; die Reibung wird berücksichtigt, nicht dagegen die ablenkende Kraft der Erdrotation sowie Glieder höherer Ordnung der Differentialgrundgleichungen. Es wird eine Bewegungsgleichung verwendet, in die die Strömung nur als Mittelwert in Abhängigkeit von der Tiefe eingeht. Die Gültigkeit dieser Methode wird nachgewiesen durch einen Vergleich der Resultate für ein geschlossenes Wasserbecken mit bekannten Formeln, in denen die vertikalen Strömungsschwankungen berücksichtigt werden.

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Résumé Si l'on admet une répartition stationnaire de l'élévation de la surface de la mer, qui se produirait à la suite d'une distribution constante du vent et de la pression atmosphérique, on obtient des formules approchées qui permettent de calculer la consécution temporale pour la formation ou la désintégration d'une pareille répartition de l'élévation. En cas de formation, on admet que les conditions atmosphériques nécessaires surgissent immédiatement et restent constantes; en cas de désintégration, les mêmes conditions atmosphériques sont supposées avoir disparu tout à coup. On considère un bassin fermé et un golfe, les deux rectangulaires et de la même profondeur. Le frottement est pris en considération, mais en revanche on néglige la force de Coriolis et les termes d'ordre supérieur dans les équations différentielles fondamentales. Une équation de mouvement est employée, dans laquelle le courant n'entre que par sa valeur moyenne en rapport à la profondeur. La valabilité pratique de cette méthode est démontrée en comparant les résultats obtenus pour le bassin fermé avec ceux de formules connues, dans lesquelles les variations verticales de courant sont prises en considération.

     

Bemerkungen zur Wolkenhöhenmessung mittels eines Vertikalradars im Vergleich zu optischen Wolkenhöhenmessungen

Zusammenfassung Anhand eines Beobachtungsmaterials von 700 Fällen optischer Wolkenhöhenmessungen und 443 Fällen, bei denen die Wolkenhöhe mittels eines X-Band-Vertikalradars bestimmt wurde, wird ein Vergleich zwischen beiden Verfahren angesgellt. Es zeigt sich, daß das optische Verfahren unterhalb 1000 bis 1500 m Wolkenbasishöhe dem Radarverfahren überlegen ist; darüber ist jedoch die Wolkenhöhenmessung mittels Radars wegen der Transparenz tiefer Wolken für die Radarfrequenzen zuverlässiger.

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Summary By means of 700 optical measurements of cloud ceiling and 443 soundings made with a X-band vertical radar a comparison is made between these two methods. One finds out that the optical method gives better results for ceilings below 1000 through 1500 m, whereas above this level the radar method is more reliable. The reason for this is that low clouds have a high transparency for radar waves.

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Résumé Au moyen de 700 déterminations optiques de la hauteur des nuages et de 443 cas où cette hauteur fut mesurée au moyen d'un radar vertical de bande X, on compare ces deux méthodes. Il en résulte que la détermination optique est préférable à celle au radar pour les bases des nuages inférieurs à 1000–1500 m. Au-dessus, la mesure au radar est plus sûre, puisque les nuages bas sont perméables aux fréquences utilisées.

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Mit 5 Textabbildungen     

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

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

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

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

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Mit 5 Textabbildungen     

Zur Luftverunreinigung durch turbulente Diffusion

Zusammenfassung Nach einer kurzen Diskussion der theoretischen Grundlagen für die Berechnung der Ausbreitung von schädlichen Beimengungen der Luft auf Grund der Gesetzmäßigkeiten der turbulenten Diffusion wird mit Hilfe der vonPasquill angegebenen empirischen Beziehungen zwischen Streuungsmaßen und Quelldistanz die Formel für die Immissionskonzentration am Boden abgeleitet. An Hand einer Reihe von Beispielen wird das Bodenkonzentrationsfeld relativ zu dem Punkt maximaler Immissionskonzentration berechnet, wobei eine feste Schornsteinhöhe von 40 m und eine für mittlere Emittenten zutreffende Auswurfmenge an schädlichen Gasen vorausgesetzt wird. Die Abbildungen zeigen die starke Modifikation des Konzentrationsfeldes durch die meteorologischen Verhältnisse, je nachdem, ob ein stabiler, indifferenter oder labiler Ausbreitungstyp vorliegt.

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Summary After a short discussion of the theoretical background for the calculation of the spreading of the noxious pollutants of the air based on the laws of turbulent diffusion a formula is derived for the concentration of the immisison on the ground with help of the empirical relations between the dispersion measures and the distance from the source given byPasquill. In some examples the concentration field at the ground relative to the point of maximum immission is calculated, considering a fixed height of the funnel of 40 m and a quantity of noxious gases as usually found with average emittents. The figures show a strong modification of the concentration field by the meteorological situation according to whether the spreading type is stable, indifferent or unstable.

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Résumé On discute tout d'abord brièvement les fondements théoriques permettant de calculer la propagation des pollutions atmosphériques; pour ce faire, on se base sur les lois de la diffusion turbulente. On en tire ensuite une formule de calcul de la concentration des immissions à l'aide des relations empiriques dePasquill, relations existant entre les quantités répandues et la distance de la source. On calcule au moyen d'une série d'exemples le champ des concentrations au sol par rapport au point de concentration maximum; pour ce faire, on admet und chemineé fixe de 40 mètres de hauteur et une quantité de gaz nocifs correspondant à une moyenne de polluants. Les figures montrent la forte modification que subit la répartition des concentrations selon les conditions météorologiques, en d'autres termes si l'on a affaire à un type de propagation stable, indifférent ou instable.

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Mit 5 Textabbildungen     

Temperature dominance over human life

Summary Temperature bears an importance to man far beyond the mere matter of his hour-to-hour comfort. In some places it lays a heavy, stagnating hand over his life and holds him to a vegetative existence; in others, it generates an energy and progressiveness which drives him forward with irresistible impetus. Its effects begin even before he is conceived, for the metabolic vigor of parental germ cells at the time of their union exerts a potent influence over the entire course of the new life. Without favorable temperatures, neither individual nor nation can develop innate potentialities to the full.The human body is essentially a combustion machine that functions only as its cells release energy by burning the foodstuffs taken in. For every unit of combustion energy transformed into work-output by our bodies, three or four similar units must be dissipated as waste heat. Failure of such dissipation to keep pace with heat production in the body may mean heat stroke and death within a few hours. The waste heat of combustion thus becomes one of the body's most important excretory products.Following several weeks of difficulty in dissipation waste heat, physical and mental activity declines, and there is a drop in the combustion rate. A lowered total combustion rate means less energy for thought and action, as well as less waste heat to be dissipated. Physical and mental characteristics thus change, from the dynamic and pushing, to a more passive type; personal initiative gives way to a desire for security.That these are basic changes in the individual's metabolic make-up is evidenced by equally profound alterations in such body functions as growth, rate of development, resistance to infection, and thought capacity. When difficult heat loss induces a lowered combustion rate in the cells, growth slows down and may be completely halted, even though an ample food supply be available; onset of puberty and maturity is progressively delayed and ability to reproduce is reduced or completely obliterated, although matings go on freely; resistance to bacterial invasion is impaired, especially for those respiratory infections in which the white blood cells (phagocytes) provide the first and main line of the body's defense-system; and, finally, ability to solve problems is greatly impaired.Proper ease of body heat-loss means just the opposite—a fast growing, early maturing, highly fertile individual, with a keen mentality and good ability to fight infectious disease. These statements are by no means hypothetical but are based upon well authenticated statistical findings on man and on experimental animals under controlled conditions. They show up in the laboratory, under natural climatic differences, and during the wide seasonal swings in middle temperature latitudes.Climatic temperature differences, whether brought about by latitude or altitude, are potent factors in human life, and so also are the wide seasonal temperature swings of the earth's middle latitudes. The fortunate nations of the earth are those located where the body's waste heat can be lost readily.Man is in reality a pawn of the environmental forces encompassing him, being pushed forward to a vantage point at one time or held in lethargic bondage at another. Here is a challenge of the first magnitude—can human intelligence find an effective answer? If not an answer, then it should at least comprehend the forces at work and the major significance of their effects.

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Zusammenfassung Die Temperatur besitzt eine Bedeutung für den Menschen, die weit über die Alltagsbedürfnisse des Wohlbefindens hinausgeht. In einzelnen Gebieten legt sie eine schwere, lähmende Hand auf das menschliche Leben und beschränkt es auf eine vegetative Existenz; in anderen dagegen erzeugt sie Energie und Arbeitsdrang. Ihre Auswirkung setzt schon vor der Konzeption ein, indem die Stoffwechselenergien der elterlichen Keimzellen im Augenblick ihrer Vereinigung einen mächtigen Einfluß auf den ganzen Verlauf des neuen Lebens ausüben. Ohne günstige Temperaturen kann weder das Individuum noch die Nation die angeborenen Fähigkeiten in vollem Umfang entwickeln.Der menschliche Körper stellt im Prinzip eineWärmemaschine dar, die nur soweit funktioniert, als ihre Zellen Energie durch Verbrennung der Nahrungsmittel freimachen. Für jede Einheit der Verbrennungsenergie, die durch unseren Körper in Arbeitsleistung verwandelt wird, müssen drei bis vier gleiche Einheiten als Wärmeverluste aufgebracht werden. Wenn diese Wärmeabgabe mit der Wärmeproduktion im Körper nicht im Gleichgewicht ist, kann dies innerhalb weniger Stunden zu Hitzschlag und zum Tode führen. Die Abgabe der Verbrennungswärme wird dadurch zu einem der wichtigsten Ausscheidungsprodukte des Körpers.Dauert die Erschwerung der Wärmeabgabe mehrere Wochen an, so geht die körperliche und geistige Aktivität zurück, wodurch auch die Verbrennungs-wärme abnimmt. Eine Reduktion der Gesamtverbrennungswärme bedeutet eine Verminderung der für Denken und Handeln disponibeln Energie wie auch eine Verkleinerung der Wärmeverluste. Physisches und psychisches Benehmen ändert sich von einem dynamischen zu einem mehr passiven Verhalten und die persönliche Initiative macht dem Sicherheitsbedürfnis Platz.Daß es sich dabei um grundlegende Veränderungen der individuellen Stoffwechselvorgänge handelt, geht aus den gleichermaßen tiefgreifenden Veränderungen verschiedener Körperfunktionen, wie Wachstum, Entwicklungsstand, Resistenz gegen Infektionen und Denkvermögen hervor. Wenn eine Erschwerung der Wärmeabgabe zu einer Reduktion der Verbrennungswärme in den Zellen führt, wird auch bei reichlicher Ernährung das Wachstum verlangsamt oder ganz unterbunden; der Beginn von Pubertät und Geschlechtsreife wird allmählich verzögert und die Fortpflanzungsfähigkeit wird trotz ungestörter Paarung vermindert oder gänzlich aufgehoben. Die Resistenz gegenüber Bakterien ist besonders für solche Infektionen der Atmungsorgane vermindert, bei denen die weißen Blutkörperchen (Phagozyten) die vorderste und wichtigste Abwehrlinie des Körpers bilden; und schließlich ist auch die Fähigkeit, geistige Probleme zu lösen, stark reduziert.Demgegenüber bedeutet Leichtigkeit der Wärmeabgabe des Körpers gerade das Gegenteil: schnelles Wachstum, frühe Reife, hohe Fruchtbarkeit, geistige Lebhaftigkeit und gute Abwehr gegen Infektionskrankheiten. Diese Feststellungen sind keineswegs etwa hypothetisch, sondern basieren auf statistischen Untersuchungen am Menschen oder an Versuchstieren unter genau kontrollierten Bedingungen; sie beruhen auf Laboratoriumsuntersuchungen unter normalen klimatischen Differenzen, aber auch auf den weiten Jahreszeitenschwankungen gemäßigter Breiten.Klimatische Temperaturdifferenzen, die durch Höhe oder geographische Breite hervorgerufen sind, bedeuten mächtige Faktoren im menschlichen Leben, und dasselbe gilt von den großen jahreszeitlichen Temperaturschwankungen der mittleren Breiten der Erde. Die begünstigten Völker der Erde wohnen in den Lagen, wo der Wärmeüberschuß des Körpers leicht abgegeben werden kann. Der Mensch ist in Wirklichkeit das Ergebnis seiner Umgebungskräfte; an einem Ort wird er dadurch vorwärts getrieben, am anderen in Gleichgültigkeit gehalten. Es erhebt sich hier die Frage, ob die menschliche Intelligenz einen wirksamen Ausweg aus diesem Dilemma findet oder ob es wenigstens gelingt, die hier wirksamen Kräfte und die Bedeutung ihrer Wirkungen zu verstehen.

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Résumé La température a pour l'homme une importance qui dépasse largement ses besoins journaliers de bien-être. Dans certaines régions elle exerce une action paralysante sur la vie humaine en la réduisant à une existence végétative; dans d'autres au contraire elle suscite l'énergie et le goût au travail. Son action commence déjà avant la conception puisque l'énergie métabolique des cellules germinales des parents au moment de leur réunion exerce une grande influence sur toute l'évolution de la vie de l'être nouveau. Faute de vivre dans des conditions favorables de température, les individus pas plus que les nations ne peuvent développer complètement leurs aptitudes naturelles.L'organisme humain représente en principe une machine thermique qui ne peut fonctionner que dans la mesure où ses cellules libèrent de l'énergie par combustion des aliments. Pour chaque unité d'énergie de combustion transformée par notre corps en travail, trois ou quatre unités égales disparaissent sous forme de perte calorique. Si cette perte et la production de chaleur du corps ne sont pas en équilibre, cet état peut conduire en quelques heures au coup de chaleur et à la mort. La mise en liberté de la chaleur de combustion est de ce fait un des plus importants phénomènes de sécrétion de l'organisme.Lorsque les conditions extérieures gênent le refroidissement normal pendant des semaines, l'activité corporelle et mentale recule et par suite la chaleur de combustion diminue, ce qui a pour effet de réduire l'énergie disponible pour la pensée et l'action ainsi que les pertes de chaleur. L'attitude physique et psychique d'active devient passive et l'initiative personnelle fait place au besoin de sécurité.Le fait que différentes fonctions physiologiques telles que la croissance, la maturité, la résistance aux infections et la capacité de penser subissent de profondes modifications prouve qu'il s'agit de changements fondamentaux du metabolisme individuel. Lorsque la perte insuffisante de chaleur provoque une réduction de la chaleur de combustion dans les cellules de l'organisme, la croissance s'en trouve ralentie même si l'alimentation est abondante; le début de la puberté et de la maturité sexuelle est peu à peu retardé et la capacité de reproduction se trouve diminuée ou même complètement annihilée malgré l'appariement normal. La résistance à l'infection bactérienne diminue, surtout dans les cas d'infection des voies respiratoires pour lesquels les phagocytes forment la plus importante ligne de défense. Enfin la capacité de résoudre des problèmes d'ordre intellectuel est fortement réduite.Par contre la facilité pour le corps humain de perdre facilement sa chaleur a un effet contraire: croissance rapide, maturité précoce, fécondité élevée, vivacité intellectuelle et bonne défense contre les maladies infectieuses. Ces considérations ne sont pas du tout hypothétiques, mais se fondent sur des recherches statistiques portant sur l'homme ou sur des animaux placés dans des conditions parfaitement contrôlées; elles reposent sur des recherches faites en laboratoire reproduisant les différences climatiques normales ou en observant l'effet des grandes variations saisonnières des latitudes moyennes.Les différences climatiques de température résultant des écarts d'altitude ou de latitude sont donc des facteurs agissant puissamment sur la vie humaine; il en est de même des grandes variations thermiques saisonnières des latitudes moyennes. Les peuples privilégiés de la terre habitent les régions où l'organisme perd facilement son excès de chaleur. L'homme est en réalité la résultante des forces de son milieu; à un endroit celles-ci stimulent son énergie, tandis qu'à un autre elles le maintiennent dans l'apathie. On peut se demander si l'intelligence humaine trouve une issue à ce dilemme ou si elle réussit au moins à comprendre les forces agissantes et la signification de leurs effets.

     

Über den Einfluß der Bodenfeuchtigkeit auf geoelektrische Tiefenmessunen

Zusammenfassung Verschiedene Beobachtungen einer an sich schon naheliegenden Beeinflussung des speizifischen Widerstandes des Bodens durch wechselnden Wassergehalt bilden den Anlaß zur Konstruktion einer neuen Art von Zweischichtkurven unter der Annahme, daß der spezifische Widerstand der obersten Schichte nach einem exponentiellen Gesetz variiert. Diese Wiederstandskurven werden mit den bekannten Zweischicht-und Dreischichtkurven verglichen und an einigen Beispielen die Fehler angegeben, die man für die Tiefenangaben begeht, wenn man jene mit Hilfe der letzteren auswertet. Für ihre Klassifikation erweist sich die Lage ihrer Asymptoten als maßgebend. Durch diese neuen Widerstandskurven dürften vielleicht in manchen Fällen die Widersprüche zwischen den Ergebnissen der geoelektrischen Tiefenmessungen und der Bohrungen beseitigt werden können.

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Summary Observations concerning the obvious influence of varying water contents upon the specific resistance of the soil led to the construction of a new species of double-layer curves, assuming that the specific resistance of the uppermonst layer obeys an exponental law. These resistance curves are confornted with the known double and triple-layer curves and, by means of several examples, the erros of depth easurements caused by applying the latter curves are indicated. The position of their asymptotes results to be a determining factor for their classification. In different cases the divergences between geoelectric measurements and results of boring may be eliminated by making use of these new resistance curves.

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Résumé Différentes observations d'une influence—prévisible a priori—de la teneur variable en eau sur la résistance spécifique dsu sol fournissent l'occasion d'établir de nouveaux types de courbes de résistance de couches doubles, dans l'hypothèse que la résistance des couches supérieures varie selon une loi exponentielle. On compare ces courbes de résistance aux courbes connues de couches doubles ou triples, et on donne des exemples d'errerus commises dans les indications de profondeur lorsqu'on les tire de ces courbes. Pour la classification des courbes la position des asymptotes est déterminante. On pourra peut-être sur la base de ces nouvelles courbes expliquer dans bien des cas les divergences existant entre les résultats de calculs de profondeur par des méthodes géoélectriques et ceux que donnent les forages directs.

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Mit 5 Textabbildungen.     

Sampling of condensation nuclei by means of a mobile photo-electric counter

Summary A motor van was equipped with an improved photo-electric nuclei counter and samples of condensation nuclei were taken during travels in Ireland on 19 days. Nuclei measurements were made at 15 places in the Dublin area and at 19 stations during two traverses of Ireland and at the Atlantic Coast. The new model of the counter and its accessories are described in detail and a working drawing of the counter given in order to facilitate standardisation and to enable the users to apply the same calibration table which may be obtained on request from the School of Cosmic Physics. The mobile laboratory used in the nuclei survey of Ireland is depicted and both its equipment and the procedure of measurement during travel, including the necessary precautions and possible sources of error, are discussed.One noteworthy result deduced from observations made in polar air, is the uniformity of nuclei distribution over the whole of Ireland if contamination from nuclei produced by human activity is avoided. Another conspicuous feature, which was common to three consecutive days at the Atlantic Coast when there were passing showers in the morning, clearing afterwards and with the wind from the sea throughout, is the enormous fluctuation in the numbers of nuclei within a matter of minutes and from concentrations of about 100 nuclei per cm³ up to as high as 206000 per cm³ within three quarters of an hour.

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Zusammenfassung Ein Automobil wurde mit einem verbesserten photoelektrischen Kernzähler ausgerüstet und Messungen des Gehaltes an Kondensationskernen wurden in Irland während zahlreicher Meßfahrten an 19 Tagen vorgenommen; Kernzählungen wurden an 15 Orten im Gebiete von Dublin und an 19 Stationen während zweier Durchquerungen von Irland und an der atlantischen Küste durchgeführt.Das neue Modell des Kernzählers und die erforderlichen Hilfsgeräte werden im einzelnen beschrieben und eine Werkstattzeichnung des Zählers gegeben, um die Standardisierung des Instrumentes zu erleichtern und zu ermöglichen, daß die Benützer dieselbe Eichtabelle verwenden können, welche von der School of Cosmic Physics bezogen werden kann. Das mobile Laboratorium, das bei den Meßfahrten in Irland benützt wurde, wird abgebildet und seine Einrichtung, die Meßmethode, die notwendigen Vorsichtsmaßnahmen bei den Messungen und die Fehlerquellen besprochen.Bemerkenswert ist das Meßresultat, daß die in Polar-Luftmassen gefundenen Kernzahlen eine große Gleichmäßigkeit der Kernverteilung über ganz Irland aufweisen, wenn Verunreinigung durch Kondensationskerne, welche von Industrie-Anlagen, Hausbrand oder Motorfahrzeugen herrühren, vermieden wird. Das andere hervorstechende Merkmal, welches an drei aufeinander-folgenden Tagen an der Küste des atlantischen Ozeans bei Seewind, leichten Schauern am Vormittag und nachheriger Aufklärung beobachtet wurde, besteht in kurzzeitigen und außerordentlich großen Schwankungen der Kernzahl; so konnten an einem Beobachtungstage innerhalb 3/4 Stunden Schwankungen von ungefähr 100 Kernen im cm³ bis zu 206000 Kondensationskernen gemessen werden.

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Résumé Des mesures de la teneur en noyaux de condensation ont été faites en Irlande à l'aide d'un compteur de noyaux photoélectrique amélioré, placé sur une automobile qui effectua de nombreuses courses pendant 19 jours. Des dénombrements de noyaux furent faits en 15 endroits dans la région de Dublin et à 19 stations au cours de deux traversées de l'Irlande, ainsi que sur la côte atlantique.On décrit en détail le nouveau modèle de compteur de noyaux et ses accessoires et on donne une épure de l'appareil afin de faciliter sa normalisation et de permettre aux usagers d'utiliser le même tableau d'étalonnage fourni par la School of Cosmic Physics. On représente le laboratoire mobile employé lors des trajets d'observation en Irlande et on discute ses installations intérieures, la méthode de mesure, les précautions à prendre lors des mesures et les sources d'erreur.Comme résultat intéressant on peut signaler que le nombre de noyaux dans les masses d'air polaire présente dans toute l'Irlande une répartition très uniforme si l'on évite les endroits pollués par des noyaux provenant d'installations industrielles, du chauffage domestique ou de véhicules à moteur. Un autre résultat remarquable observé lors de trois jours consécutifs d'observation sur la côte atlantique, par brise de mer, faibles averses le matin suivies d'éclaircies, consiste en des variations rapides et extrêmement fortes du nombre de noyaux; c'est ainsi qu'un jour, en trois quarts d'heure, on a observé des variations allant de 100 noyaux par cm³ environ à 206000 noyaux.

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With 8 Figures.     

Die Messung ultravioletter Strahlung mit einem Photoresist als Empfänger

Zusammenfassung Es wird ein photochemisches UV-Meßverfahren angegeben, das als Empfänger eine strahlungsempfindliche Härtungsschicht (Photoresist) benutzt. Das Maß der Härtung ist die der eingestrahlten Energie proportionale Schichtdicke, welche interferometrisch bestimmt wird.Das Verfahren ist vor allem als Feldmethode gedacht; Messung und Auswertung lassen sich zeitlich und räumlich trennen. Das Meßzubehör ist leicht, transport-unempfindlich und ohne besondere Kenntnis zu bedienen. Eine zentrale Stelle kann zu beliebigem Zeitpunkt die Messungen zahlreicher Beobachter auswerten.Die praktische Anwendungsmöglichkeit des Resist-Verfahrens wurde in über 300 Feldversuchen im Tiefland und in Höhenlagen geprüft. Unter Verwendung von Filtergläsern, dem Flüssigkeitsfilter nach Bäckström und zweier Interferenzfilter wurden das Gesamt-UV, das UV-A und das UV-B getrennt gemessen.Dem Resist-Verfahren sind wie jeder integrierenden UV-Meßmethode bestimmte Grenzen gesetzt, bedingt durch den nicht linearen Verlauf der spektralen Empfindlichkeitskurve des Empfängers, und durch die nicht senkrecht abfallenden Transmissionskurven der verwendeten Filter. Dieser Umstand ist bei vergleichenden UV-Intensitätsbestimmungen zu berücksichtigen, da er gewisse Fehlerquellen in sich schließt. Trotz dieser Einschränkung, die speziell für das Gesamt-UV und für das UV-B gilt, nicht dagegen für das UV-A, dürfte sich das feldmäßig anwendbare Resist-Verfahren zur Lösung bestimmter medizinisch-bioklimatologischer UV-Strahlungsprobleme als brauchbar erweisen.

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Summary The authors discuss a photo-chemical ultra-violet measuring procedure which uses as receiver a hardening coating (photoresist) sensitive to radiation. The measure of hardening is the thickness of the coating which is proportional to the irradiated energy interferometrically determined.The procedure is mainly intended as a field method; measurement and evaluation can be separated relating to time and place. The measuring accessories are light, insensible to transport and can be worked without special knowledge. A central institute may evaluate the measurements of various observers at any date chosen.The practical application of the resist procedure has been examined in the lowland and in altitudes by more than 300 field measurements. UV total, UV-A und UV-B have been measured separately by means of filter glasses, the Bäckström liquid filter and two interference filters.Limits are set to the resist procedure as to every integrating UV measuring method, caused by the non-linear course of the spectral sensitivity curve of the receiver and by the transmission curves of the filters not vertically falling off. This fact has to be considered for the comparative determinations of UV intensity since it includes certain sources of error. In spite of this restriction which applies especially to UV total and UV-B, but not to UV-A, the resist procedure may prove useful, especially for field measurements, for the solution of certain medical-bioclimatological UV radiation problems.

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Résumé On décrit ici une méthode de mesure photochimique de l'ultraviolet. Cette méthode utilise comme récepteur une couche d'insolubilisation (photorésist) sensible au rayonnement. Le degré d'insolubilisation est donné par l'épaisseur de la couche qui est, elle, proportionnelle à l'énergie du rayonnement reçu. Cette épaisseur est ensuite déterminée par interférométrie.Cette méthode est applicable surtout en campagne. En effet, la mesure et son évaluation peuvent être disjointes aussi bien dans le temps que dans l'espace. L'appareil de mesure est léger, robuste et peut être utilisé par un personnel n'ayant pas de connaissances particuliéres. Un poste centralisateur peut mettre en valeur les mesures faites par plusieurs observateurs et cela à un moment choisi librement.Les possibilités d'utilisation du procédé «résist» ont été mises à l'épreuve au cours de plus de 300 essais et cela aussi bien en plaine qu'en montagne. En utilisant des verres filtrants, un filtre à liquide selon Bäckström et deux filtres à interférence, on a pu mesurer séparément l'ultra-violet complet, l'UV-A et l'UV-B.Comme pour chaque méthode de mesure par intégration de l'ultraviolet, le procédé «résist» n'est utilisable que dans certaines limites. Celles-ci sont conditionnées par l'état non linéaire de la courbe de sensibilité spectrale du récepteur et par le fait que les courbes de transmission des filtres utilisés ne sont pas perpendiculaires. Ces phénomènes doivent être pris en considération lors de la détermination comparative de l'intensité des rayons ultra-violets, car ils impliquent certaines sources d'erreurs. Malgré ces restrictions—valables surtout pour l'ultra-violet total et l'UV-B, mans pas pour l'UV-A, le procédé «résist» devrait s'imposer pour la solution de certains problèmes de rayonnement ultra-violet en bioclimatologie médicale.

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Mit 12 Textabbildungen     

Mikrometeorologisch gemessene Energieumsätze eines Alocasiablattes

Zusammenfassung Die Energieumsätze eines Alocasiablattes setzen sich im wesentlichen aus dem sichtbaren und dem infraroten Strahlungsaustausch, den Konvektionsumsätzen und den Transpirationsverlusten zusammen. Sie wurden, getrennt in die Werte von Ober- und Unterseite des Blattes, unter verschiedenen Bedingungen in natürlichen Verhältnissen gemessen. Die Ergebnisse werden sowohl in der Form von Tagesläufen der Einzelkomponenten als auch in Bilanzen dargeboten.Die Ermittlungen wurden nach zwei Grundmethoden durchgeführt. Beide basierten einmal auf direkten Strahlungsmessungen, zum anderen entweder auf Bestimmungen der Wärmeübergangszahlen und der relativen Wasserbedeckungsfaktoren der Blattseiten oder auf Messungen der Temperatur- und Feuchtegradienten in Blattnähe. Beide Verfahren setzen die Kenntnis des Verhältnisses der Konvektionsverluste der beiden Blattseiten (das für das waagrechte Blatt meistens den Wert 1,0 annimmt) voraus, das zweitgenannte Verfahren dazu noch die des Verhältnisses der Austauschkoeffizienten für Wasserdampf und Wärme (das zu 1,00±0,05 gefunden wurde).Aus den Ergebnissen lassen sich Aussagen über die Eigenschaften des Alocasiablattes als Strahlungspartner im Sichtbaren und im Infraroten und über das Verhältnis der Transpirations- und der Konvektionsverluste eines besonnten Blattes und dessen Auswirkung auf die Blattemperatur herleiten. Die transpirationsbeeinflussende Wirkung der Strahlung erweist sich als groß, die des Windes als sehr gering, während die unabhängig voneinander reagierenden Stomata zu eigenartigen Schwankungen des Verhältnisses zwischen Ober- und Unterseitentranspiration Anlaß geben. Schließlich werden Wechselwirkungen zwischen Mikroklima und Wärmehaushalt besprochen.

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Summary The energy-balance of an Alocasia leaf is made up primarily of the radiation exchange in the visible and infra-red, of the convective transfer, and of the losses by transpiration. Each of these items has been split up into the values for the upper and for the lower surfaces of the leaf and was measured under different conditions in situ. Results are presented in the form of graphs showing the diurnal variations of the different energy components as well as in the form of balance sheets.Two methods were applied, both of which required direct radiation measurements. The first method further utilised determinations of the heat transfer coefficients and the relative wetness factors of the leaf surfaces, whereas the other method was based on measurements of the gradients of temperature and humidity close to the leaf. For both cases the ratio of the convective losses from both the surfaces of the leaf must be known (which for a horizontal leaf almost always is equal to unity). In addition to this, the second method requires information about the ratio of the Austausch coefficients for water vapour and heat (experimentally it was found to be 1,00±0.05).The results give some insight regarding the radiative properties of an Alocasia leaf in the visible and infra-red and regarding the ratio of the losses by transpiration and by convection and its effects on leaf temperature in sunshine. The effect of radiation on transpiration proves to be strong; wind, however, has only little effect. The stomata of both the leaf surfaces were functioning independently of each other, which resulted in peculiar variations in the ratio of the water lost by the upper and lower surfaces. Finally mutual relationships between energy exchange and microclimate are discussed.

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Résumé Le bilan énergétique d'une feuille d'Alocasia se compose principalement des échanges radiatifs de la lumière visible et infra-rouge ainsi que des échanges convectifs et des pertes de transpiration. Les composantes furent mesurées, séparément sur les surfaces supérieure et inférieure de la feuille, dans des conditions différentes en milieu naturel. Les résultats sont représentés par des bilans et, sous forme de graphiques, par les variations diurnes des différentes composantes d'énergie.A cet effet on a utilisé deux méthodes différentes qui se basent d'une part chacune sur des mesures directes du rayonnement, d'autre part, ou bien sur la détermination des échanges convectifs et des facteurs relatifs du recouvrement d'eau des surfaces de la feuille, ou bien sur des mesures des gradients de température et d'humidité a proximité de la feuille. Dans les deux méthodes on est sensé connaître le rapport des pertes de convection des deux surfaces de la feuille qui, en position horizontale est généralement de 1,0. Dans la seconde il faut encore connaître le rapport des coéfficients d'échange pour la vapeur d'eau et pour la chaleur qui fut trouvé être de 1,00±0,05.Les résultats obtenus permettent de nous renseigner au sujet des propriétés de la feuille d'Alocasia en ce qui concerne la radiation dans le domaine visible et infra-rouge, et le rapport des pertes de transpiration et de convection d'une feuille exposée au soleil et d'en déduire les effets sur la température de celle-ci. La radiation se révèle comme ayant une forte influence sur la transpiration, tandis que celle du vent est très faible. Les stomas des surfaces supérieure et inférieure réagissant séparément, provoquent de curieuses fluctuations du rapport de la transpiration de celles-ci. Finalement l'auteur discute encore les relations réciproques entre le microclimat et l'économie thermique.

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Mit 8 Textabbildungen

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Diese Arbeit wurde durch ein Stipendium der indischen Regierung im Rahmen des Indo-German Industrial Cooperation Scheme ermöglicht.     

Die Beeinflussung des Mikroklimas und der Bodenstruktur durch künstliche Beregnung

Zusammenfassung Um den Anteil an beweglichem Wasser im Boden zu erfassen, wird eine vonGilbert angegebene Methode weiterentwickelt, bei der künstliche Druckschwankungen dem Boden aufgegeben werden und ihr Abklingen im Boden gemessen wird. Die theoretischen Unterlagen wurden so weit geklärt und geformt, daß die Auswertung der Messung auf ein einfaches Rechenschema zurückgeführt werden kann; die verwendeten Geräte sind einfach zu handhaben. An einem Beispiel werden die Einzelheiten der Messung und Auswertung dargelegt.Von den vorliegenden zweijährigen Erfahrungen werden die Messungen auf der Domäne Schloßböckelheim ausführlich behandelt. Die mikroklimatischen Messungen bestätigen die früheren Erfahrungen, während die Messungen des Bodenwassers die großen Unterschiede in der Wirkung der Schwachbzw. Starkberegnung auf verschiedenen Bodenarten erkennen lassen.

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Summary A method for determining the share of moving water in the soil described byGilbert has been further developed; artificial variations of pressure are transmitted to the soil and their fading is measured. The theoretical assumptions are clarified and transformed so far that the evaluation of the measurement is reduced to a simple arithmetical scheme; the instruments used are easy to handle. An example demonstrates the particulars of measurement and evaluation.Of the two years' experience at hand the measurements on the Schlossböckelheim domain are dealt with in detail. The microclimatic measurements confirm the former experience, while the measurements of the soil water content show the large differences as to the effect of slight or abundant irrigation on different kinds of soil.

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Résumé Afin de déterminer la part d'eau mouvante dans le sol les auteurs reprennent et développent une méthode qui a été décrite parGilbert, dans laquelle on applique sur le sol des ondes artificielles de pression dont on mesure l'amortissement dans le sol. Les donneés théoriques ont été transformées de telle manière que le dépouillement des mesures peut être fait à l'aide de simples schémas de calcul. Les instruments sont également faciles à manier. Un exemple démontre tous les détails d'une mesure et de son dépouillement.Les auteurs étudient ensuite les expériences faites au cours de deux années de mesures dans le domaine de Schlossböckelheim. Les mesures microclimatiques confirment les expériences antérieures tandis que les mesures de l'eau du sol démontrent les grandes différences dues à l'effet d'un arrosage faible ou intense sur des sols de nature différente.

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Mit 17 Textabbildungen     

Untersuchungen des Energiehaushaltes und des freien Wassergehaltes beim Abbau der winterlichen Schneedecke

Zusammenfassung Energiehaushalt und freier Wassergehalt beim Abbau der winterlichen Schneedecke wurden in einer 64tägigen Meßreihe untersucht. Zur Messung des freien Wassergehaltes wurde ein neu entwickeltes Gerät verwendet. Das Prinzip des Gerätes beruht auf der Bestimmung der Dielektrizitätskonstanten des feuchten Schnees. Die Ergebnisse zeigen, daß eine Änderung des freien Wassergehaltes zwischen Beginn und Ende einer Meßperiode beim Studium des Energiehaushaltes berücksichtigt werden muß. Eine 1 m dicke Schneeschicht verbraucht zur Vermehrung des freien Wassers um 5 Volumprozent 400 cal/cm². Für eine 10tägige Meßperiode ist dieser Betrag etwa das Doppelte des fühlbaren und latenten Wärmestromes und etwa 70% der langwelligen Strahlungsbilanz. Der vollständige Energiehaushalt wurde für die 44tägige Ablationszeit berechnet, wobei der Unterschied zwischen berechneter und gemessener Ablation 4,8% beträgt. Zum Vergleich wurden die Komponenten des Energiehaushaltes auch für eine 20tägige Periode ohne Schmelzung ermittelt, wobei sich der große Einfluß der hohen Albedo deutlich zeigt.

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Summary The author has investigated the heat balance and contents of free water during the ablation of the snow-cover of the winter in a 64-day series of measurements. For the measurement of the free water content a new device has been developed. The principle of this instrument is based on the determination of the dielectric constant of the wet snow. The results show that a variation of the proportion of free water between the beginning and the end of a period of measurements has to be taken into consideration. To increase the proportion of free water by five per cent of the volume a snow cover crease the proportion of free water by five per cent of the volume a snow cover of 1 m thickness needs 400 cal/cm². For a 10-day period of measurements this amount equals twice the flow of sensible and latent heat or 70 per cent of the long wave net radiation. The complete heat balance for the ablation time which had a duration of 44 days has been computed. The difference between computed and observed ablation amounts to 4.8 per cent. As a counterpart the components of the heat balance were computed for a 20-day period without melting, too, which showed the large influence of the high albedo.

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Résumé En se basant sur une série de mesures s'étendant sur 64 jours, on a examiné le bilan d'énergie et le contenu d'eau libre d'une couche de neige d'hiver dans l'état de disparition. On a utilisé un appareil nouveau pour mesurer la teneur en eau libre. Le principe de cet appareil repose sur la détermination de la constante diélectrique de la neige humide. Les résultats obtenus montrent qu'il faut tenir compte d'une modification de la teneur en eau libre entre le début et la fin d'une période de mesure lors de l'étude des bilans d'énergie. Une couche de neige de 1 m d'épaisseur a besoin de 400 cal/cm² pour une augmentation de 5% en volume du taux de l'eau libre. Pour une période de mesure de 10 jours, cela représente environ le double du flux de chaleur sensible et latent ainsi qu'à peu près 70% du bilan radiatif à longues ondes. On a calculé le bilan d'énergie complet pour une période d'ablation de 44 jours. La différence entre l'ablation calculée et l'ablation mesurée n'est que de 4,8%. A titre de comparaison, on a déterminé les composantes du bilan d'énergie pour une période de 20 jours sans fonte de neige. On constate alors très nettement l'influence déterminante de l'albédo élevé.

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Mit 4 Textabbildungen     

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.     

The influence of individual variations in the fieldchanges due to lightning discharges upon the design and performance of lightning flash counters

Summary It is shown that lightning flash counters responding only to the electrostatic component of the change in field are likely to be least subject to error; this implies a preferential selection of very low frequencies. Data and examples indicating the extent of the inaccuracies encountered are given. From statistics, showing rates of flashing and the duration of discharges, it is concluded that counters should have an insensitive period of approximately a second. Some remarks on general design considerations are appended, and a simple circuit for counting discharges to ground is given.

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Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß Blitzzähler, welche nur auf die elektrostatische Komponente der Feldänderungen reagieren, die geringsten Fehlerquellen aufweisen. Diese Methode erfaßt eine bevorzugte Auswahl sehr niedriger Frequenzen. Beobachtungsdaten und Beispiele für das Ausmaß der festgestellten Ungenauigkeiten werden angegeben. Aus der Statistik der Blitzzahlen und der Dauer der Entladungen wird geschlossen, daß die Zähler eine unempfindliche Periode von etwa 1 Sekunde haben sollen. Einige allgemeine Bemerkungen über die Konstruktion sowie ein einfaches Schaltschema für die Zählung von Entladungen gegen die Erde werden beigefügt.

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Résumé On montre que les compteur d'éclairs qui ne réagissent qu'aux variations du champ électrostatique présentent le moins de causes d'erreur. Cette méthode comprend un choix préférentiel des très basses fréquences. On donne des exemples de l'importance des erreurs constatées. On déduit de la statistique du nombre des décharges et de leur durée que les compteurs doivent avoir une période d'insensibilité d'environ une seconde. Suivent quelques remarques générales sur la construction des appareils et sur un schéma simple de montage permettant de dénombrer les coups de foudre.

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With 5 Figures