Experimentelle Untersuchungen über die ökologische Wirkung der Strömungsgeschwindigkeit auf die Lebensgemeinschaften des fliessenden Wassers

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Untersuchungen über den Wärmeumsatz an der Meeresoberfläche und die Meeresströmungen im Indischen Ozean

Zusammenfassung Der Küstenverlauf des Indischen Ozeans legt den Gedanken nahe, daß dieser Ozean in den Gebieten nördlich des 35. Parallelkreises südlicher Breite gegen die anderen Ozeane fast abgeschlossen ist. Denn die Durchlässe zwischen den Sunda Inseln, Neu Guinea und Australien sind vergleichsweise schmal gegenüber der Gesamtlänge der östlichen Küsten dieses Ozeans. Das Integral des Wärmeumsatzes, genommen über solch ein abgeschlossenes Meeresgebiet, müßte über das ganze Jahr Null sein, weil die Temperatur des Ozeans über längere Zeiten ungeändert bleibt. Untersuchungen, die in dieser Richtung im Jahre 1951 ausgeführt wurden, zeigten, daß diese Bedingung nicht erfüllt war. Der Ozean verlor Wärme.Die Beobachtungen in dem neuen Australischen Strahlungsnetz ließen erkennen, daß diese früheren Berechnungen eineÅngströmsche Formel für die Globalstrahlung benutzten, die zu kleine Werte gab. Die Berechnungen von Karten des Wärmeumsatzes mit einer korrigierten Formel zeigten Gleichheit von Wärmegewinn und Verlust für den ganzen Indischen Ozean. Aber es bestehen große Differenzen in den jährlichen Mitteln des Wärmeumsatzes in den verschiedenen Teilen dieses Ozeans. Besonders in seinem Mittelteil besteht ein großes Gebiet mit Wärmeverlust östlich von Madagaskar, während der Ozean im Norden und Süden von diesem Verlustgebiet Wärme aufnimmt. Der Wärmetransport zu dem Verlustgebiet des Wärmeumsatzes im Mittelteil des Ozeans ist nur möglich durch die Meereströmungen und zwar sowohlin der Oberfläche als auchunter derselben.In einem kurzen Abschnitt wurde der jährliche Gang des mittleren Wärmeumsatzes und der mittleren Oberflächentemperatur, genommen über den ganzen Indischen Ozean, behandelt. Es wurde eine Phasendifferenz zwischen beiden Elementen von zwei Monaten festgestellt und eine mittlere Stärke der vom Wärmeumsatz beeinflußten Oberflächenschicht von 123 m.Zur Untersuchung der Rolle der Meeresströmungen mit Bezug auf den Wärmetransport wurden zehn Bahnen von Körpern gezeichnet, die als mit den Meeresströmungen driftend angenommen wurden. Es wurde dann die Annahme gemacht, daß diese Driftwege die Bahnen der an der Oberfläche bewegten Wassermassen selbst darstellen. Der Wärmeumsatz und die Oberflächentemperaturen zeigen in den nördlichen und südlichen Teilen des Ozeans einen kleinen Wärmegewinn, aber für die Wege durch das Wärmeverlustgebiet eine beträchtliche Wärmeabgabe.Daraus mußte geschlossen werden, daß die ursprüngliche Annahme, der Indische Ozean bilde ein in sich abgeschlossenes System des Wärmeumsatzes, aufgegeben werden muß. In dem ganzen nördlichen Sommer wird der Ozean von einem Meeresstrom durchflossen, der durch die Öffnungen an seinen Ostküsten in der Äquatorialzone kommt, nach Westen fließt und in den Agulhas-Strom entlang Südafrika einmündet.Betrachtet man den Beitrag der Zirkulationen unter der Oberfläche zu dem Ausgleich zwischen den Gebieten positiven und negativen Wärmeumsatzes, so muß die Tatsache betont werden, daß in den Tiefen von 200 und 400 m unter den Gebieten des stärksten Wärmeverlustes an der Oberfläche sowohl im Indischen als auch im Stillen Ozean Gebiete von relativen Höchsttemperaturen liegen.

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Summary The shape of the coasts of the Indian Ocean suggests that this ocean is, in its area north of 35° S almost separated from the other oceans, because the openings between the Sunda Islands, New Guinea, and Australia are comparatively narrow with reference to the total length of the eastern coasts of this ocean. The integral of the heat exchange on the surface of the ocean extended over such a closed ocean region should be zero for the whole year, because the temperature of the ocean is unchanged for long periods. Investigations carried out in this direction in 1951 showed that this condition was not satisfied: The ocean displays a loss in heat.The observations of the new Australian radiation network showed, used for the relevant calculations, thatÅngströms formula of global radiation gave too small values. The new calculations of charts of the heat exchange with a corrected formula showed equality of heat gain and loss for the whole Indian Ocean. But large differences in the yearly means of heat balance exist in different parts of this ocean. In particular, a large region of heat loss is present in the central part of the ocean east of Madagascar, while the ocean in the North and the South of this region gains heat. The transport of heat to the region of heat loss in the central part of the Indian Ocean is only possible by ocean currents, both, on the surface und under the surface.In a section of this paper the annual variation of the mean heat exchange and the mean surface temperature is treated for the whole Indian Ocean. A phase difference of two months between both elements and a mean thickness of 123 m for the surface layer influenced by the heat exchange were found.For investigations on the rôle of ocean currents with regard to the transport of heat ten trajectories of masses drifting with the currents were drawn on a chart of the Indian Ocean, assuming that these trajectories represent also the paths of water masses themselves. The heat exchanges and the temperatures along these paths show for the paths in the northern and southern parts of the ocean a small gain of heat but, for the ways through the above mentioned region of heat loss a considerable loss of heat.Therefore, it can be concluded that the previous assumption of the Indian Ocean, being a system with an own heat balance, must be abandoned. In the whole northern summer the ocean is penetrated by a current of water coming through the openings in the equatorial zone, flowing towards West and flowing into the Agulhas current along South Africa.Considering the contribution of the circulations under surface to the compensation between the regions of positive and negative heat exchange, it must be emphasised that regions of maximum temperatures lie under the regions of the largest heat loss in depths of 200 and 400 m in both, the Indian and the Pacific Oceans.

     

Die Matrix der Fische VIII. Röntgenfeinstruktur-Untersuchungen an Fischschuppen

Summary We have found that most of the inorganic components in the scales of different inland fish species consist of crystallized hydroxyl apatit (part of which contains adsorbed [PO₄], in analogy to the mineral constituents of the bones of other vertebrate animals.

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7. Mitteilung siehe diese Zeitschrift, S. 94.     

Geoelektrische Untersuchungen zur Ermittlung der Blitzgefährdung

Zusammenfassung Aus den Untersuchungen, die vom Verf. in Oesterreich ausgeführt wurden, werden folgende Ergebnisse bewiesen: 1. Die elektrische Bodenleitfähigkeit beinflusst massgebend den erdnahen Teil der Blitzbahn; 2. Es gibt daher Zonen hoher Blitzgefährdung, die Blitznester genannt werden; 3. Die Scheitelstromstärke des Blitzes ist durch den spezifischen Bodenwiderstand mitbestimmt; 4. Es besteht ein Zusammenhang zwischen Blitzgefährdung und geoelektrischer Bodenbeschaffenheit.

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Summary Experiments carried out by the Author in Austria show the following results: 1. The electrical conductivity of the grounds has a decisive influence on the course of the lightning: such zones are called «lightning nests». 3. The amplitude of the strength of lightning current is determined also by the specific resistivity of ground. 4. The agreement between the position of lightning nests and the geoelectric condition of ground is beyond dispute.

     

Zur Berechnung der latenten und fürhlbaren Wärmeströme von der Meeresoberfläche an die Luft

Zusammenfassung Ausgehend von der Temperaturänderung eines Einheitsvolumens einer inkompressiblen Strömung werden die Gleichungen für den Transport von Bewegungsgröße und von fühlbarer und latenter Wärme bestimmt. Mit der Annahme, daß die Temperaturschichtung in den untersten 10 cm vernachlässigbar ist, kann man aus den vorhandenen Messungen der Schubspannung bei adiabatischer Schichtung die Schubspannung bei nichtadiabatischer Schichtung berechnen, wenn man voraussetzt, daß die Windgeschwindigkeit einem Potenzgesetz der Höhe gehorcht und die Schubspannung höhenkonstant ist. Aus diesen Schubspannungswerten kann man den turbulenten Diffusionskoeffizienten für den Transport von Bewegungsgröße bestimmen. Nimmt man weiter an, daß sich die turbulenten Diffusionskoeffizienten für die drei Transporte nicht unterscheiden und daß auch die Temperatur und Feuchte einem Potenzgesetz der Höhe gehorchen, dann kann man aus den Temperatur-und Feuchtemessungen in zwei Höhen und einer Windgeschwindigkeitsmessung den fühlbaren und latenten Wärmestrom berechnen. Ein Vergleich mit denJacobs'schen Formeln für die Verdunstung und den Transport von fühlbarer Wärme zeigt, daß die Ergebnisse nur für mittlere Windgeschwindigkeiten gut übereinstimmen. Für höhere Windstärken liefern dieJacobs'schen Formeln viel zu kleine Werte.

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Summary From the change of potential temperature of unit volume of an incompressible fluid, the transport equation for sensible and latent heat and for momentum have been determined. Neglecting the influence of temperature stratification on the lowest 10 cm and assuming the wind speed to follow a power law of height and the shearing stress to be independent of height, it is possible to determine the shearing stress for nonadiabatic conditions from the measurements of the shearing stress for adiabatic stratification. From the shearing stress one may determine the eddy diffusivityK(z). Assuming the three coefficients for turbulent diffusion to be identical and the temperature and humidity to follow a power law of height, one can determine the latent and sensible heat transfer from temperature and humidity measurements at two heights and one wind speed measurement. Comparison withJacobs's formulas for the evaporation and sensible heat transfer shows that the results agree only for medium wind speed. For larger wind velocitiesJacobs's formulas yield much too low values.

     

Die Verlässlichkeit der Eötvösschen Drehwagen

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Die Zirkulation an der Oberfläche der südostasiatischen Gewässer

Zusammenfassung Die Strömungen an der Oberfläche der südostasiatischen Gewässer zwischen 25 N und 20 S sowie 85 E und 143 E werden in sechs Karten für jeden zweiten Monat dargestellt. Die Veränderungen der Zirkulation im Laufe des Jahres werden im Zusammenhang mit denen der Monsune beschrieben. Die einzelnen Glieder der Zirkulation werden einer genauen Betrachtung unterzogen, und die Lage ihrer Stromgrenzen, des Hauptstromstriches und von Gegenströmungen wird diskutiert.

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The circulation at the surface of the southeast asian waters

Summary The currents at the surface of the southeast Asian waters between 25 N and 20 S and between 85 E and 143 E are represented in six charts for every second month. The variations of the circulation during the course of the year are correlated with those of the monsoons. The different branches of the circulation are taken under consideration and the position of their boundaries, of the current axis and of counter currents are discussed.

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La circulation superficielle dans les parages océaniques au sud-est de l'Asie orientale

Résumé Le travail actuel présente pour six mois alternatifs d'un an, commenÇant par le mois de février, des cartes représentant les courants superficiels rencontrés dans les parages au sud-est de l'Asie orientale compris entre les parallèles de 25 N à 20 S et entre les méridiens de 85 E et 143 E. Les variations annuelles de la circulation océanique et leurs relations avec celles des moussons sont exposées. On étudie d'une manière exacte les branches individuelles de la circulation et on discute la position de leurs limites et celle de l'axe du courant principal et des contre-courants.

     

Die Höhenlage der hochstratosphärischen Nullschicht

Zusammenfassung Folgende Eigenschaften der hochtroposphärischen Nullschicht sind bisher nachgewiesen: Verbindung mit Windmaximum, Umkehr des horizontalen Temperaturgradienten, isohypsenüberquerender Massenfluß vom Tief- zum Hochdruckgebiet, höhere Lage der Nullschicht über wärmeren Gebieten, umso stärkere Windgeschwindigkeit, je mehr im Einzelfall die Nullschicht sich ihrer mittleren Höhenlage nähert. Für die hochstratosphärische Nullschicht, die dieselbe Dynamik aufweisen muß, sind bisher nur die beiden erstgenannten Eigenschaften nachgewiesen. Die vorliegende kurze Untersuchung macht es wahrscheinlich, daß auch die hochstratosphärische Nullschicht über warmen Gebieten höher liegt als über kalten.

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Summary The following characteristics of the upper-troposheric null layer have previously been established: Connection with a wind maximum; inversion of the horizontal temperature gradient; flow of mass across contour lines from low to high; higher position of the null layer above warmer areas; the greater the wind speed, the more, in single cases, the null layer nears its average height. Only the two first mentioned characteristics have been proved for the upper-stratospheric null layer which forever must present the same dynamic. The following short investigation makes it probable that also the upper-stratospheric null layer occurs higher above warm than above cold areas. In the adjoining illustration the probable yearly course of the altitude of the upper stratospheric null layer is represented on the basis of the missile wind measurements available to the author. This illustration indicates that the reversal of the stratospheric wind direction in spring and autumn begins in the upperstratospheric null layer.

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Die Durchführung dieser Untersuchung wurde unterstützt vom US Department of the Army, European Research Office, Frankfurt/Main unter Kontrakt Nr. DA-91-591-EUC-1668 (OI-7330-61).     

Untersuchungen zur Auffindung verborgener nicht-sinusförmiger Periodizitäten in Schwingungsaufzeichnungen

Zusammenfassung Die Spektralanalyse von Schwingungsvorgängen basierte bisher ausschliesslich auf der Fourierschen Funktionaltransformation. Es wird gezeigt, dass diese Art der spektralen Zerlegung nur ein Sonderfall einer allgemeinen Zerlegungsart ist, die auf dem in der periodographischen Analyse vielbenutzten Exhaustionsprinzip beruht. Dieses Prinzip wird auf kontinuierlich variable Verschiebungsweiten ausgedehnt und führt dann zu einer Integraltransformation, die der Fourier-Transformation analog gebildet ist, aber an Stelle der Cosinusfunktion eine Summe von gleichabständigenDirac-Funktionen enthält. Es wird ein Periodograph beschrieben, der eine kontinuierliche Exhaustionsanalyse von Oszillogrammschablonen nach dem optischen Projektionsverfahren ermöglicht.

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Summary In the past, spectral analysis of oscillations was based upon the Fourier transform almost exclusively. This spectral decomposition is shown to be merely a special case of a more general type of decomposition which is based upon the concept of exhaustion largely used in periodographic analysis. The exhaustion principle is extended to continuous variable shift periods, the result being an integral transform similar to the Fourier transform, with the exception that the cosine function is replaced by a series of equidistantDirac functions. A periodograph is described which permits continuous exhaustion analysis of oscillogram patterns by means of an optical projection device.

     

Die Verölung der Oberflächengewässer durch die Kleinschiffahrt

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Vorschlag zur Änderung der Neumannschen KonstantenC bei der Berechnung der Wellenhöhe aus der Windstärke

Zusammenfassung Es wird die Auffassung vertreten, daß die KonstanteC in den Gleichungen 1, 2, 3 und 4 wesentlich niedriger sein muß als nach dem Ansatz von G. Neumann [1953].

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Proposal to alter the constantC alter Neumann when calculating the wave height from the windforce

Summary The opinion is held that the value attributed to the constantC in the formulae 1, 2, 3, and 4 of this paper may be considerably lower than that assumed according to G. Neumann's [1953] conception.

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Proposition de changer la constanteC de Neumann lorsqu'on veut dériver de la force du vent la hauteur des vagues

Résumé Ce travail soutient l'opinion que la valeur attribuée à la constanteC dans les formules 1, 2, 3 et 4 de cet article devrait être beaucoup plus basse que celle présumée suivant la conception de G. Neumann [1953].

     

Theorie der im elastischen halbraum durch eine flächenförmige quelle erregten wellen. (1. teil)

Studia Geophysica et Geodaetica - В работе рассматривается...     

Algenflora der Gewässer des St. -Gotthard-Gebietes

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Faulräume und Möglichkeiten der Schlammtrocknung und Eindickung

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Die Grösse der Globalstrahlung verschieden orientierter Flächen

Zusammenfassung Mit einem Solarimeter Moll-Gorczynski wurden in Locarno-Monti die Wärmemengen gemessen, die von Sonne+Himmel auf die fünf Seiten eines nach Süden gerichteten, senkrecht stehenden Einheitswürfels eingestrahlt werden. Unter Hinzuziehung von Messungen der Intensität der direkten Sonnenstrahlung konnte auch an heiteren Tagen der Anteil der Himmelsstrahlung bestimmt werden. Es zeigte sich zudem, dass die Strahlung der verschiedenen Flächen zu jener der Horizontalen in einem bestimmten, mit der Jahreszeit wechselnden, Verhältnis steht. Mit Hilfe dieser Verhältniszahlen lassen sich langjährige Registrierungen der Globalstrahlung der horizontalen Fläche auf andere Flächen umrechnen. Schliesslich wurde noch der Strahlungsgenuss der Flächen des Würfels für bedeckte Tage ermittelt.

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Summary By means of a solarimeter Moll-Gorczynski the quantities of heat were measured at Locarno-Monti which radiated from the sun and sky upon the five sides of unity cube facing South and standing vertically. By adding the measurements of the intensity of direct sun radiation it was possible on bright days also to determine the proportion by sky radiation. Furthermore it was revealed that the radiation for the various planes moves in a definite proportion, varying in accordance with the season, to that for the horizontal plane. With the help of these proportional figures, registrations over many years of global radiation for the horizontal plane can be converted into those for other planes. Finally, the radiation of the surfaces of the cube on cloudy days was determined.

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Riassunto A Locarno-Monti furono misurate con un solarimetro Moll-Gorczynski, le quantità di energia calorica, irradiate da sole+cielo sulle cinque facce di un cubo, unitario, disposto perpendicolarmente e orientato verso sud. Considerando misure della intensità della radiazione solare diretta si potè calcolare la parte della radiazione del cielo anche per giorni sereni. Inoltre si trovò che la radiazione per le diverse superfici sta a quella della superficie orizzontale in un determinato rapporto, variabile con le stagioni. Con l'aiuto di tali rapporti si può calcolare dalla registrazione pluriannuale della radiazione globale sulla superficie orizzontale, quella per altre superfici. Da ultimo fu determinata anche la quantità di radiazione ricevuta dalle superfici del cubo in giorni coperti.

     

Vergleichende Untersuchungen des Oberflächenplanktons von vier verschieden-artigen Gewässern in der Gegend des Pfäffikersees

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Ergebnisse Mehrjähriger Kontinuierlicher Registrierungen der Zahl der Atmosphärischen Kondensationskerne in St. Moritz

Zusammenfassung Die über vier Jahreszeiten sich erstreckenden mit demVerzárschen automatischen Kondensationkernzähler durchgeführten kontinuierlichen Registrierungen in St. Moritz, die im ganzen rund 22 Monate umfassen, werden under Berücksichtigung der besonderen Verhältnisse von St. Moritz bearbeitet. Hauptsächlich werden die Beziehungen der Kernzahlen mit den meteorologischen Elementen untersucht: Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Sonnenscheindauer, Sichtweite, rel. Feuchtigkeit und Niederschläge. Am Schlusse wird auf die Zusammenhänge zwischen weitentfernten Orten hingewiesen.unter Mitarbeit vonJ. Kunz, stud. phil. (Vorläufige Mitteilung)     

Der Föhn als Randproblem der Atmosphärischen Dynamik

Zusammenfassung Nach einem kurzen historischen Rückblick auf die Entwicklung des Föhnproblems in der Meteorologie werden neue Föhntheorien besprochen Es wird der Versuch gemacht, die frühere thermodynamische Betrachtungsweise mit der heutigen, mehr dynamischen Auffassung zu vereinigen. Dies führt zwangsläufig zur Einordnung des Föhnproblems in die allgemeine atmosphärische Dynamik, inmerhalb deren sich die Erscheinung des Föhns als ein Teilproblem darstellt. Auf die mit ihm verbundenen direkten und indirekten klimatischen Folgewirkungen wird hingewiesen.

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Summary After a short historical review on the development of the föhn problem in the meteorology new föhn theories are being discussed. An attempt is made to combine the previous thermodynamic manner of consideration with the present more dynamical point of view. This, naturally, leads to the classification of the föhn problem the general atmospheric dynamics within which the phenomenon of the föhn proves to be a partial problem. The direct and indirect climatic consequences connected here-with are being referred to.