Zur harmonischen Analyse

Zusammenfassung Für die Anwendung der harmonischen Analyse in der Meteorologie wird ein einfaches Berechnungsschema angegeben. Weiters wird die Felddarstellung der ungeteilten Periodenvektoren als anschaulichstes Mittel der regionalen Verteilung des periodischen Ablaufs einer Erscheinung propagiert. Schließlich wird die bisher etwas vernachlässigte Anwendung der harmonischen Analyse auf Vektorgrößen (Wind) ausführlich expliziert.

---

Summary A simple procedure of calculation for the application of the harmonic analysis in meteorology is given. For showing the geographic distribution of a periodic phenomen the representation by the field of the undivided periodic vector is proposed. Finally the application of the harmonic analysis upon vectors (as the wind) is demonstrated together in detail.

---

Résumé L'auteur donne un schéma de calcul simple pour l'application de l'analyse harmonique à la météorologie. Puis il recommande l'usage de la représentation du champ des vecteurs périodiques inséparés comme moyen expressif d'exposer la distribution régionale de la marche périodique d'un phénomène. Il expose enfin l'emploi un peu négligé de l'analyse harmonique à des grandeurs vectorielles telles que le vent.

---

---

Mit 1 Textabbildung.     

The diurnal surface-pressure oscillation

Summary A spherical harmonic analysis of the diurnal surface pressure oscillation shows that its main part can be represented by a wave travelling westward with the sun. The amplitude of this wave is about half of that of the semidiurnal oscillation [eq. (7)]. For the discussion of the excitation of the diurnal oscillation the equivalent depths (Table 4) and Hough functions (Table 5, 6) for the three lowest symmetrical modes are computed. There is no difficulty in accounting for the smallness of the diurnal oscillation compared to the semidiurnal oscillation on the basis of thermal excitation, even if the semidiural oscillation is not greatly magnified by resonance.

---

Zusammenfassung Die sphärische harmonische Analyse der 24stündigen Bodenluftdruckschwankung zeigt, daß ihr Hauptteil durch eine mit der Sonne westwärts wandernde Welle dargestellt werden kann. Die Amplitude dieser Welle ist ungefähr die Hälfte der 12stündigen Schwankung [Gleichung (7)]. Zur Diskussion der thermischen Erregung der 24stündigen Schwankung wurden die äquivalenten Tiefen (Tabelle 4) und Hough-Funktionen (Tabellen 5, 6) für die drei niedrigsten symmetrischen Typen berechnet. Es besteht keine Schwierigkeit, auf Grund der Theorie der thermischen Erregung zu erklären, warum die 24stündige Schwankung viel kleiner ist als die 12stündige, selbst wenn die letztere nicht bedeutend durch Resonanz vergrößert wird.

---

Résumé L'analyse harmonique sphérique des variations de pression au sol en 24 heures montre que sa partie principale peut être repés entée par une onde se propageant vers l'ouest avec le soleil. L'amplitude de cette onde est d'à peu près la moitié de la variation en 12 heures [équation (7)]. Pour la discussion de la stimulation thermique de la variation en 24 heures, on a calculé les dépressions équivalentes (tableau 4) ainsi que les fonctions de Hough (tableux 5 et 6) et cela pour les trois types de symétrie les plus bas. En se basant sur la théorie de la stimulation thermique, il n'est pas di fficile d'expliquer pourquoi les variations en 24 heures sont beaucoup plus faibles que celles se produisant en 12 heures, même si ces dernières ne sont pas notablement renforcées par des effects de résonance.

---

---

With 5 Figures     

The effect of zonal winds on the atmospheric lunar tide

Summary Lunar tidal oscillations of an atmosphere with zonal winds are discussed theoretically. The main effect comes from vertical wind shears of middle latitude zonal winds. If, however, the zonal wind system is strictly antisymmetric with respect to the equator, there is no effect of the wind system. It is the equator-symmetric component of zonal wind systems that plays an important role. The meridional temperature gradient has no pronounced influence. There is a possibility that the observed annual variations of the lunar tide can be interpreted as a result of seasonal variations of zonal wind systems. But the proof requires information about the zonal winds in the southern hemisphere which is not yet available. Another possibility, namely the interpretation of the seasonal variation as a result of annual variations of global mean vertical temperature profile remains to be investigated and compared to the present result.

---

Zusammenfassung Die Theorie der Mondgezeiten in einer Atmosphäre mit zonalen Winden zeigt, daß der stärkste Einfluß vonvertikalen Windänderungen in mittleren Breiten herrührt. Wenn das zonale Windsystem aber genau antisymmetrisch zum Äquator ist, hat es keinen Einfluß; nur der Teil mit äquatorieller Symmetrie wirkt auf die Gezeiten. Es besteht die Möglichkeit, daß die beobachtete jahreszeitliche Schwankung der Mondgezeit durch jahres-zeitliche Schwankungen des zonalen Windsystems erklärt werden kann; aber für den Beweis würde man mehr Information über die zonalen Winde in der Südhemisphere brauchen, als bis jetzt vorhanden ist. Eine andere mögliche Erklärung der jahreszeitlichen Änderung der Mondgezeit, nämlich als eine Folge jahreszeitlicher Schwankungen der mittleren vertikalen Temperatur-verteilung für die ganze Erde, muß noch untersucht und mit den vorliegenden Resultaten verglichen werden.

---

Résumé La théorie des marées lunaires agissant sur une atmosphère ne présentant que des vents zonaux montre que la plus forte influence modificatrice se produit par des variations verticales du vent dans les latitudes moyennes. Cependant, lorsque le système des vents zonaux est exactement antisymétrique par rapport à l'équateur, il n'y a pas d'influence. Seules les parties symétriques à l'équateur ont une influence sur les marées lunaires. Il est possible que les variations saisonnières de la marée lunaire observées puissent être expliquées par des variations également saisonnières du système des vents zonaux. Pourtant, pour le prouver, on devrait disposer de plus d'informations que jusqu'ici sur les vents zonaux de l'hémisphère sud. Une autre explication possible des variations saisonnières des marées lunaires serait celle d'une conséquence des variations saisonnières de la répartition verticale de la température moyenne pour la terre entière. Cette hypothèse doit encore être étudiée et comparée aux résultats de la présente étude.

---

---

With 10 Figures     

Harmonische Analyse des Jahresganges der Windgeschwindigkeit bis 30 km über Wien

Zusammenfassung Es werden harmonische Analysen des Jahresganges der skalaren Mittelwerte, der zonalen Komponente und der meridionalen Komponente der Windgeschwindigkeit für verschiedene Höhen bis 30 km über Wien bis zum vierten Glied durchgeführt und die Ergebnisse im besonderen im Hinblick auf die Höhenabhängigkeit der Eintrittszeiten der Maxima und der Amplituden der einzelnen Teilwellen besprochen. Es zeigt sich, daß durch die Ergebnisse der harmonischen Analyse die Schichtungen im Windsystem der freien Atmosphäre und seiner Struktur deutlich zum Ausdruck gebracht werden können und daß damit auch die Bedeutung der aus dem Jahresgang der Strahlung und der meridionalen Temperaturverteilung zu erwartenden ganzjährigen Welle sowie der Anteil der zum Teil überwiegenden halbjährigen Welle für die verschiedenen Höhenbereiche quantitativ klargelegt werden kann.

---

Summary The author presents a Fourier analysis of the annual variation of the scalar means, the zonal and the meridional components of the upper wind speed in various altitudes up to 30 km above Vienna. The analysis has been conducted up to terms of fourth order and the results are discussed especially with regard to the dependence on altitude of the times of the maxima and of the amplitudes of the various partial waves. It turns out that by means of the results of the harmonic analysis the stratification of the wind systems of the free atmosphere and its structure can be shown most clearly and that, with this, also the importance of the annual wave, which is to be expected from the annual variation of radiation and of the meridional temperature distribution, and the influence of the semi-annual wave, which predominates in some altitudes, can be clarified quantitatively.

---

Résumé On procède ici à l'analyse harmonique de l'évolution annuelle des moyennes scalaires de la vitesse du vent et des moyennes des composantes zonale et méridienne. Ces analyses furent faites jusqu'au quatrième degré et pour différents niveaux jusqu'à 30 km d'altitude au-dessus de Vienne (Autriche). On en discute les résultats, en particulier en ce qui concerne la dépendance de l'altitude du moment des maximums et de l'amplitude des différentes ondulations partielles. Par le truchement des analyses harmoniques, il est possible d'exprimer de façon explicite l'étagement et la structure des systèmes de vents en altitude dans l'atmosphère libre. Il est également possible d'exprimer clairement l'importance de l'onde annuelle qui découle de l'évolution annuelle du rayonnement et de la répartition méridionale des températures. On peut également exprimer quantitativement la part de l'ondulation semestrielle qui revient aux différents niveaux, ondulation qui prédomine parfois.

---

---

Mit 6 Abbildungen     

Über den Tagesgang des Niederschlags

Zusammenfassung Die starke Veränderlichkeit des Niederschlags macht es notwendig, zur Darstellung der charakteristischen Eigenheiten des Tagesganges sehr lange Beobachtungsreihen zu verwenden. Auf Grund von 63jährigen Registrierungen der Niederschlagsmengen in Wien werden die Tagesgänge der Niederschlagsmenge, der Häufigkeit der Stunden mit 0.1 mm und der Stunden mit 1,0 mm Niederschlag und der Niederschlagsdichte für jeden Monat abgeleitet und diskutiert.Die Tagesgänge von Niederschlagsmengen und Niederschlagshäufigkeiten zeigen im allgemeinen eine Doppelwelle. Das vorwiegend auf die Wirkung der thermischen Konvektion zurückzuführende Hauptmaximum am Nachmittag zeigt sich nur in den Monaten von Mai bis August deutlich; in den Monaten Oktober bis März tritt das Hauptmaximum nachts auf, und zwar vorwiegend in der ersten Nachthälfte, und ein sekundäres Maximum gegen Ende der Nacht oder am Morgen. April und September sind Übergangsmonate mit einem unregelmäßigen Tagesgang. Die Gegenüberstellung der durchschnittlichen Tagesgänge des Winters und des Sommers macht die Unterschiede zwischen beiden Jahreszeiten deutlich.Die Tagesgänge der Niederschlagsmengen und der Niederschlagshäufigkeiten werden einer harmonischen Analyse unterworfen. Aus der Summierung der drei ersten Glieder ergibt sich eine gute Glättung und Approximierung der Tagesgänge. Zur besseren Übersicht über die Änderungen der Tagesgänge im Laufe des Jahres werden Isoplethen der Niederschlagsmengen, der Niederschlagshäufigkeiten und der Niederschlagsdichte gezeichnet. Daraus wird ersichtlich, daß das Morgenmaximum in allen Monaten auf die Zeit um Sonnenaufgang fällt und sich mit diesem im Laufe des Jahres verschiebt; ein Minimum im Tagesgang tritt ungefähr um 6 Stunden später auf und verschiebt sich im Laufe des Jahres parallel zur Verschiebung des Morgenmaximums. In den Sommermonaten überlagern sich am Nachmittag die Maxima der ganztägigen und der halbtägigen Welle.Die Tagesgänge der Häufigkeit von Stunden mit meßbarem Niederschlag zeigen eine geringere Schwankungsweite als die Tagesgänge der Niederschlagsmengen. Die Zahl der Stunden mit meßbarem Niederschlag ist in den Monaten Oktober bis April merklich größer als in den Monaten Mai bis September; in den Monaten Oktober bis März ist sie in der zweiten Nachthälfte übernormal, in den Monaten Mai bis August dagegen am Nachmittag und Abend. Die Tagesgänge der Stunden mit 1,0 mm Niederschlag und der Niederschlagsdichte verlaufen ähnlich wie die Tagesgänge der Niederschlagsmengen.Auf Grund von Jahreszeitenmitteln werden zum Vergleich den Tagesgängen des Niederschlags in Wien die Tagesgänge in der inneralpinen niederschlagsreicheren Station Badgastein gegenübergestellt, die sowohl in den Niederschlagsmengen wie auch in den Niederschlagshäufigkeiten wesentlich größere Tagesschwankungen aufweisen.Im letzten Abschnitt werden Beiträge zur Erklärung des Tagesganges des Niederschlags gebracht.

---

Summary On account of the strong variability of precipitation it is necessary to use very long series of data to represent the characteristic properties of the diurnal variation. For the discussion of the diurnal variations of the precipitation totals, of the frequencies of hours with precipitation 0.1 mm and of hours with precipitation 1.0 mm, and of the precipitation density at Vienna the data for each month were derived from recordings from 63 years.Generally the diurnal variations of precipitation totals and frequencies show the picture of a double wave. The main maximum in the afternoon which is due to the effects of thermal convection appears distinctly only from May to August. In the months October to March the main maximum sets in mostly during the first half of the night and a secondary maximum appears about the end of the night or in the morning. April and September are transitional months with irregular diurnal variations. The confrontation of the average diurnal variations of winter and summer shows clearly the differences between both seasons.The diurnal variations of the precipitation totals and frequencies are then subjected to a harmonic analysis. The sums of the first three terms of the series give a good smoothing and approximation of the diurnal variation. To get a better survey of the alteration of the diurnal variations in the course of the year isopleths of the precipitation totals, precipitation frequencies and precipitation densities are drawn. From them one can see that in all months the morning maximum sets in about sunrise and shifts with it in the course of the year. A minimum in the diurnal variation appears approximately six hours later and shifts parallelly to the shifting of the morning maximum during the year. During the summer months the maximum of the 24 hours and 12 hours waves superpose in the afternoon.The diurnal variations of the frequency of hours with measurable precipitation possess a smaller range than the diurnal variations of the precipitation totals. The number of hours with measurable precipitation is noticeably larger in the months of October to April than in the months of May to September. It is above normal in the second half of the night from October to March, however in the afternoon and the evening from May to August. The diurnal variations of the hours with precipitation 1.0 mm and of the precipitation density have a shape similar to the diurnal variations of the precipitation totals.Seasonal means are used for a comparison of the diurnal variation of precipitation in Vienna and in Badgastein which is an inner-alpine station with higher precipitation totals than Vienna. The ranges of the diurnal variations of precipitation totals as well as of precipitation frequencies are essentially higher in Badgastein than in Vienna.In the last part of the paper the author contributes explanations for the diurnal variation of precipitation.

---

Résumé Le fait que les précipitations sont soumises à de très fortes variations rend l'utilisation de très longues séries d'observations indispensable pour en déduire les caractéristiques de leur répartition au cours de la journée. Sur la base d'enregistrements couvrant une période de 63 ans, on détermine et discute pour chaque mois et pour Vienne (Autriche) la marche diurne des précipitations, de la fréquence des heures durant lesquelles on a enregistré 0,1, respectivement 1,0 mm de précipitations et de la densité de ces précipitations.Les variations diurnes des quantités de précipitations et de leur fréquence présentent en général une double onde. Le maximum principal de l'après-midi, maximum qu'il faut attribuer surtout à un effet de convection thermique, ne se rencontre de façon marquée que de mai à août. Durant les mois d'octobre à mars, le maximum principal se situe durant la nuit et plus spécialement au début de la nuit. On rencontre alors un maximum secondaire en fin de nuit ou au début du matin. Les mois d'avril et de septembre présentent un état de transition et ont des variations diurnes irrégulières. La confrontation des variations diurnes moyennes met en évidence les différences existant entre l'été et l'hiver.On soumet ensuite les variations diurnes des quantités de précipitations et de leur fréquence à une analyse harmonique. Par l'addition des trois premiers termes de cette analyse, il est possible d'obtenir une atténuation et une bonne approximation de la courbe diurne. Afin d'obtenir une meilleure vue d'ensemble des variations de la marche diurne tout au long de l'année, on a tracé les isoplèthes de la quantité d'eau tombée, de la fréquence des précipitations et de leur densité. On en peut déduire que le maximum du matin se produit tout au long de l'année environ le lever du soleil. Il se décale donc de mois en mois ensemble avec le lever du soleil. Un minimum se rencontre 6 heures après le lever du soleil et se décale au cours de l'année parallèlement au maximum du matin. Durant les mois d'été, les maximums de l'onde journalière et de l'onde semi-journalière s'accumulent à l'après-midi.La marche diurne de la fréquence des heures avec des précipitations mesurables indique une amplitude moindre que celle des quantités mesurées. Le nombre d'heures avec des précipitations mesurables est, d'octobre à avril, nettement supérieur que de mai à septembre. D'octobre à mars, la fréquence en dépasse la normale durant la seconde moitié de la nuit; de mai à août c'est l'après-midi et le soir qu'on rencontre une telle augmentation. La marche diurne des heures présentant 1,0 mm de précipitations et celle de la densité des précipitations ont une forme analogue à celle des quantités mesurées.En partant des moyennes saisonnières, on compare les variations diurnes des précipitations de Vienne avec celles de la station de Badgastein située dans une vallée intérieure des Alpes, où les précipitations sont plus abondantes. On en déduit que les amplitudes diurnes aussi bien des quantités mesurées que de la fréquence des précipitations sont beaucoup plus importantes dans le second cas que dans le premier.L'auteur contribue dans le dérnier chapitre, des explications pour la marche diurne de la précipitation.

---

---

Mit 10 Textabbildungen     

Eigentümlichkeiten der Niederschlagsverhältnisse im Norden und Süden der Schweizer Alpen,dargestellt durch die Niederschlagswahrscheinlichkeit von Basel,St. Gotthard und Lugano

Zusammenfassung Die Häufigkeitsverteilung der Tageswerte des Niederschlags können als meteorologisch echte Wahrscheinlichkeiten aufgefaßt werden, sofern die Klasseneinteilung nach einer logarithmischen Skala vorgenommen wird. Derartige Niederschlagswahrscheinlichkeiten stellen Mischungen von Normalverteilungen nachGauss dar, die sich nach besonderen Methoden entmischen lassen. Die Prozentanteile und die Intensitäten der Mittelwerte der Teilkollektive zeigen nun klimatisch bedingte Unterschiede, ohne daß über deren physikalische Ursachen zur Zeit noch Genaueres ausgesagt werden kann. Diese Tatsache wird am Beispiel dreier Stationen aus der Schweiz vorgeführt, wodurch ein quantitativer Beitrag zum Problem des Einflusses der markanten Wetterscheide der Schweizer Alpen auf die Niederschlagsverteilung beiderseits des Gebirges geleistet wird.

---

Summary The frequency distributions of the daily sums of precipitation can be considered as real meteorological possibilities so far as the classification is made in a logarithmical scale. Such probabilities of precipitation represent mixings ofGaussian normal distributions which can be separated by special methods. The percentages and the intensities of the mean values of the partial collectives show differences dependent on the climatic conditions whose physical origin cannot vet be analyzed. This fact is presented by an example of three stations in Switzerland, which provides a quantitative contribution to the problem of the influence of the meteorological septum of the Swiss Alps on the distribution of precipitation on either side of this mountain-chain.

---

Résumé Les réparitions de la fréquence des hauteurs journalières des précipitations peuvent être considérées comme étant des probabilités météorologiques réelles pour autant qu'elles soient classifiées selon une échelle logarithmique. De pareilles probabilités des précipitations représentent en somme des mélanges de répartitions normales deGauss que l'on peut démêler à l'aide de méthodes particulières. Les parts en pourcents et les intensités des valeurs moyennes des collectifs partiels montrent alors des différences d'origine climatique, sans qu'il soit encore possible d'émettre des suppositions exactes quant à leur origine physique. L'example de trois stations suisses illustre ces constantions et approte, au point de vue quantitatif, une contribution au problème de l'influence des Alpes suisses comme limite météorologique importante sur la répartition des précipitations des deux côtés de cette chaîne de montagne.

---

---

Mit 9 Textabbildungen     

Über die Beziehung zwischen äquatorialen Konvektionsregen und der Meereshöhe auf Ceylon

Zusammenfassung Die Beziehung zwischen äquatorialen Konvektionsregen und der Meereshöhe wird am Beispiel der Südabdachung der Haputale Range auf Ceylon (etwa 7° nördl. Br. und rund 1400 m Höhenunterschied) untersucht. Auf der Grundlage unveröffentlichter Niederschlagsmessungen von 21 Stationen, vorwiegend Teeplantagen, für die Periode von 1951–1965 wird die Änderung der Niederschlagsmenge mit der Höhe an Hand der mittleren jährlichen und mittleren monatlichen Niederschlagsmengen diskutiert. Hierbei ergibt sich im Jahresmittel und in den Monaten mit vorwiegend konvektiver Niederschlagsbildung — das sind die Intermonsunmonate März, April und Mai sowie Oktober und November —, daß nach anfänglicher Zunahme des Niederschlags mit wachsender Höhe oberhalb einer kritischen Höhenlage zwischen 900–1400 m NN eine stetige Abnahme des Niederschlags eintritt.

---

Summary The relationship between equatorial convective rain and altitude above sea-level is investigated taking the southern slope of the Haputale Range in Ceylon (7° N, about 1400 m range of altitude) as an example. On the basis of unpublished precipitation observations of 21 stations, most of them on tea-estates, from the period 1951 to 1965 the variation of the amount of precipitation with altitude is discussed using mean annual and mean monthly precipitation totals. It appears that in the annual mean and during the months with prevailing convective rain — these are the intermonsoonal months March, April, May and October, November — the precipitation totals increase with altitude up to a critical level between 900 and 1400 m a.s.l. and then decrease again monotonically.

---

Résumé On examine ici la relation existant entre les précipitations équatoriales de convection d'une part et l'altitude d'autre part. Pour ce faire, on se sert de l'exemple offert par le versant sud de l'Haputale Range de Ceylan (situé à environ 7° de latitude N et présentant une différence d'altitude de 1400 m environ). Sur la base de mesures non publiées des précipitations — mesures effectuées de 1951 à 1965 à 21 stations, en majeure partie des plantations de thé — on discute les modifications que subissent les sommes de précipitations avec l'altitude. Dans ce but, on utilise les moyennes annuelles et mensuelles de cet élément. Il en résulte que les précipitations augmentent tout d'abord avec l'altitude et cela jusqu'à une zone critique située entre 900 et 1400 m. Au-dessus, les précipitations diminuent de nouveau régulièrement. Cette constatation est valable aussi bien pour la moyenne annuelle que pour les mois caractérisés avant tout par des précipitations d'origine convective c'est à dire ceux qui se situent entre les périodes de mousson (mars, avril, mai, octobre et novembre).

---

---

Mit 4 Abbildungen     

Zur Struktur der Niederschläge. III

Zusammenfassung Die an acht Stationen von der Polar-bis zur Tropenzone vermessene Struktur des Niederschlags wird hauptsächlich durch die atmosphärische Schichtung und die geographische Lage bestimmt. Dabei treten für die einzelnen Stationen charakteristische Schwankungen auf, die sich z. B. in der Anzahl der Tropfen für die verschiedenen Größengruppen oder in der Breite der Spektren zeigen. Stau- und Labilitätsregen unterscheiden sich deutlich. Für Karlsruhe lassen sich aus den in zeei Jahren gemessenen Daten die Unterschiede von Jahreszeit zu Jahreszeit ableiten. Intensive Regen sind mit Labilität und hoher Temperatur gekoppelt und fehlen deshalb in der Polarzone vollständig. Sie treten außerdem nur bei breiten Spektren auf und sind nur in der Tropenzone an hohe Tropfenzahlen gebunden. Zwischen einem idealen Regen und den tatsächlich vermessenen ergeben sich infolge der immer vorhandenen verschieden großen Tropfen (Spektrum) Unterschiede. Aus der gemessenen Struktur des Regens läßt sich die Radarreflektibilität berechnen. Sie weicht ebenfalls infolge der Spektrenbreite erheblich vom idealen Regen ab und schwankt von Station zu Station. Dabei ist es gleichgültig, ob der mittlere Tropfendurchmesser, die Spektrenbreite, der Wassergehalt oder die Intensität des Regens als Parameter gewählt werden. Ganz allgemein ist die Intensität der vermessenen Regen bis um den Faktor 5 kleiner als die eines entsprechenden idealen Regens. SchließLich gibt der zeitliche Ablauf der einzelnen Regen Beispiele für die Zunahme der Schwankung aller Parameter mit größer werdender Intensität des Regens und für die Schwierigkeit, aus Radarbeobachtungen sicher die Intensität der zu erwartenden Niederschläge vorherzusagen.

---

Summary The structure of precipitation, which has been measured at eight stations distributed from the polar to the tropic zone, is mainly determined by the atmospheric stratification and by the geographical situation. Characteristic variations could be found at the different stations, which show up in the number of drops within the various classes of drop sizes or in the range of the spectrum. Rains caused by barrage or by lability are distinctly different. For Karlsruhe one can derive seasonal variations from the data collected in two years. Intense rains are combined with lability and high temperature and, therefore, are absent in the polar zone. Besides this they appear only with broad spectra and are bound to large numbers of drops only in the tropics. Between an ideal rainfall and a really measured one there are always differences on account of the drops of different sizes which always appear (spectrum). From the observed structure of a rain one can derive its radar-reflectivity. Owing to the range of the spectrum it deviates largely from the reflectivity of the ideal rain, too, and differs from station to station. All this does not depend on whether one selects the mean drop diameter, the range of the spectrum, the water contents or the intensity of the rain as parameter. Generally, the intensity of the observed rain is up to five times smaller than the intensity of the corresponding ideal rain. Finally, the temporal progress of the single rains presents examples of the increase of the variation of all parameters with increasing intensity of the rain, and of the difficulty to predict correctly the intensity of the expected precipitation from radar observations.

---

Résumé La structure des précipitations de 8 stations échelonnées de la zone polaire aux tropiques est déterminée en majeure partie par la stratification atmosphérique et la position géographique de la station d'observations elle-même. On constate cependant pour chaque station des variations caractéristiques qui se signalent par exemple dans le nombre de gouttes des différents groupes de grosseur ou dans la largeur du spectre. Les pluies de barrage ou d'instabilité sont nettement différentes les unes des autres. Ainsi, pour Karlsruhe, on peut déduire les différences saisonnières des deux seules années d'observations. Les pluies de forte intensité sont liées à de l'instabilité et à de hautes températures. Elles manquent de ce fait totalement dans la zone polaire. Elles ne se rencontrent en outre que pour de larges spectres de gouttes et ne sont liées à de grands nombres de gouttes que dans la zone tropicale. Par suite du fait que les gouttes ont toujours des grandeurs différentes (spectre des gouttes) on constate toujours des différences entre une pluie idéale et celle qui est effectivement mesurée. On peut calculer la réflexion radar en partant de la structure mesurée de la pluie. Elle s'éloigne également de façon sensible de celle d'une pluie idéale par suite de la largeur du spectre des gouttes et varie de station à station. Dans ce cas, il est indifférent que l'on choisisse comme paramètre le diamètre moyen des gouttes, la largeur du spectre, la contenance en eau du nuage ou l'intensité de la pluie. D'une manière toute générale, l'intensité mesurée de la pluie est jusqu'à 5 fois plus faible que celle d'une pluie idéale correspondante. Enfin, l'évolution dans le temps des différentes chutes de pluie donne des exemples de l'augmentation des variations de tous les paramètres avec l'augmentation de l'intensité de la pluie et de la difficulté de prévoir avec précision l'intensité des précipitations au moyen d'observations faites au radar.

---

---

Mit 23 Abbildungen     

Die Wintertemperaturen in Berlin und die Sonnenfleckenrelativzahlen

Zusammenfassung Die zweimal fünffach übergreifende Mittelbildung der 200jährigen Berliner Temperaturreihe entschleiert deren enge Beziehung zur Sonnenfleckentätigkeit, da, von zwei Ausnahmen abgesehen, jede Sonnenfleckenperiode durch eine entsprechende Schwankung der Temperaturkurve in Erscheinung tritt und zugleich keine andere Schwingung auch nur annähernd so deutlich erkennbar ist. Im Mittel waren die dem Sonnenfleckenmaximum folgenden Winter am kältesten und jene 1 1/2 Jahre vor dem Minimum am wärmsten. Insgesamt erreicht diese Schwankung aber, bei fünf- und dreifachem Ausgleich, nicht ganz 1/2°C und damit bei weitem nicht die Amplitude, die die harmonische Analyse z. B. für eine 16jährige Periode ergibt. Dies ist aber ein rein formales Ergebnis, dadurch hervorgerufen, daß die Sonnenfleckenschwingung der Temperatur, die in den Tropen so dominierend in Erscheinung tritt, in Mitteleuropa auch noch einen periodischen Phasenwechsel aufweist, indem die kalten Winter im zweiten Viertel des vorigen und in diesem Jahrhundert kurznach, während der übrigen Zeit dagegen 3 Jahrevor dem Fleckenmaximum eintraten. Dementsprechend ergibt eine damit in Übereinstimmung gebrachte Unterteilung in zwei Phasengruppen den Sonnenfleckeneinfluß außerordentlich klar, wobei die Schwankung in der einen Jahresgruppe 1°, in der anderen beinahe 2° C beträgt. Die Phasensprünge scheinen mit der etwa 89jährigen Schwankung der Sonnenfleckentätigkeit zusammenzuhängen und sind damit wahrscheinlich durch die verschiedene Intensität der Zirkulationsräder und die Vereisung der Polargebiete bestimmt. Dieser langperiodige Einfluß der Sonnenfleckentätigkeit tritt besonders in den vonKöppen berechneten Mitteltemperaturen der ganzen Erde hervor, die bei Fleckenrelativzahlen über 100 fast 0,5° kälter ist als in den Jahren mit einer Relativzahl unter 10.

---

Summary The 200 years temperature records for Berlin, twice smoothed by calculating the means of all five values of five year averages, reveal their close connection with the sunspot activity, in that, apart from two exceptions, each sunspot period is associated with a characteristic point of the accompanying temperature cycle, and, furthermore, no other oscillation is clearly discernable. Averaging the whole series of observations, the winters following the sunspot maxima were the coldest, and those 1 1/2 years before the sunspot minimum were the warmest. On the other hand, the amplitude of this oscillation does not even reach 1/2°C., and is far below the value of a 16-years period. However, this results from the fact that the sunspot variation of temperature being such a dominant feature in the tropical regions is subjected to a periodical change in phasis over central Europe in that the cold winter occured closely after the sunspot maximum in the second quarter of the preceding and in the current century contrary to the periods left when they reached their greatest frequency 3 yearsbefore sunspot maximum. Accordingly, by considering both groups of phasis separately, the influence of the sunspot activity becomes distinctly pronounced amounting to about 1°C., or even 2°C., in the respective periods. The leaps in the phasis seem to be associated with the 89-years period of sunspot activity, and thus probably are originated by the respective intensity of the atmospheric circulation and the amount of the ice cover in the polar regions. This long-periodical influence of the sunspot activity is especially clearly shown by mean temperatures of the whole earth calculated byKöppen in that this temperature is nearly 0,5°C. lower in the years distinguished by a sunspot number greater than 100 compared with the years of sunspot numbers below 10.

---

Résumé Lorsqu'on étudie la série d'observations de température de 200 ans à Berlin en calculant les valeurs pondérées par la méthode des moyennes quinquennales chevauchées, on fait apparaître la relation étroite entre la température et l'activité des taches solaires; à deux exceptions près, chaque période de taches est accompagnée d'une variation correspondante de la température, et aucune autre variation n'est aussi nette que celle-ci. En moyenne, les hivers succédant aux maxima d'activité solaire sont les plus froids, et ceux qui précèdent d'une année et demie les minima sont les plus chauds. Dans l'ensemble l'amplitude n'atteint pas tout à fait 1/2 degré et reste ainsi bien inférieure à celle que l'analyse harmonique met en évidence par exemple pour une période de 16 ans. Cela n'est qu'un résultat purement formel provenant du fait que la variation de la temperature en relation avec les taches solaires qui apparaît si nettement sous les tropiques présente de plus en Europe centrale un changement périodique de phase, dans ce sens que dans le deuxième quart du siècle dernier et dans le siècle présent les hivers froids ont lieu peu après le maximum des taches, tandis qu'ils précèdent de trois ans ce maximum dans les autres périodes. Si l'on tient compte de cette variation de phase, l'influence des taches solaires apparaît très nettement: dans un des groupes d'années, l'amplitude est de 1°, et dans l'autre de presque 2°. Le changement de phase semble être en rapport avec la période d'environ 89 ans de l'activité solaire et découle probablement de la variation d'intensité de la circulation atmosphérique et de la glaciation des régions polaires. L'effet à longue période de l'activité solaire apparaît particulièrement bien dans les températures moyennes de l'ensemble du globe calculées parKöppen; pour un nombre relatif de taches supérieur à 100, elles sont près de 0,5° plus basses que pendant les années à nombre relatif inférieur à 10.

---

---

Mit 2 Textabbildungen.     

Beitrag zur Witterungsklimatologie Südafrikas

Zusammenfassung Es werden die Hauptwitterngstypen des südafrikanishen Hochlandes besprochen und eine tabellarische Übersicht ihrer Häufigkeit für Pretoria sowie verschiedene Häufigkeitsverteilungen für Temperatur und Niederschlag gegeben. Mit Hilfe dreitägig übergreifender Mittel- und Häufigkeitsverteilungen werden der normale jahreszeitliche Witterungsgang und die Hauptsingularitäten für Pretoria besprochen.

---

Summary The main weather types of the South African high veld are discussed and a table of their occurence in Prtoria is given. Various frequency tables for temperature and precipitation are presented. Overlapping three day meas for temperature and precipitation for Pretoria form the basis for the discussion of the normal yearly weather variations and the more pronounced singularities.

---

Résumé L'auteur examine les différents types de temps du hautplateau sud-africain dont il représente la fréquence à Prétoria par des tableaux synoptiques. Il présente aussi diverses répartitions de fréquence de la température et des précipitations. A l'aide de moyennes glissantes de trois jours de ces deux éléments, il discute la marche saisonnière du temps et les principales singularités à Prétoria.

---

---

Mit 9 Textabbildungen     

Die Verwertung des Wetter-Radars bei Niederschlagsprognosen

Zusammenfassung Auf Grund von vierjährigen Erfahrungen mit dem Berliner Wetterradargerät werden Ergebnisse und Probleme der Niederschlagskurzfristprognose behandelt. Die Schwierigkeiten der Deutung des Radarbildes bezüglich gewisser Effekte (Streckendämpfung, Absorptionsverluste, troposphärische Strahlenbrechung) werden herausgestellt, doch werden nur Fragen behandelt, die mit der prognostischen Auslegung des Radarbild-Informationsgehaltes zusammenhängen. Einige Bemerkungen betreffen den Einsatz des Wetterradargerätes bei der meteorologischen Flugberatung.

---

Summary Based upon four years of experience with weather radar at Berlin, the results of short-term precipitation forecasts are discussed. The difficulties of an interpretation of the screen picture due to certain secondary effects (attenuation absorption, tropospheric refraction) are emphasized. Some remarks pertain to the use of weather radar in meteorological pilot briefing.

---

Résumé L'auteur traite de problèmes relatifs à la prévision à courte échéance des précipitations sur la base de quatre ans d'emploi du radar à Berlin. Il expose les difficultés d'interprétation de l'image en raison d'effets secondaires (affaiblissement par la distance, pertes par absorption, réfraction troposphérique), mais il insiste avant tout sur les renseignements utiles à la prévision. Quelques remarques concernent l'emploi du radar dans les services météorologiques de l'aviation.

---

---

Mit 7 Textabbildungen     

On the relationship between global radiation and cloudiness at ocean station P

Summary Measurements of the global radiation on the CCGS St. Catharines during the period January 1959 to August 1961 are related to average daytime cloudiness by regression techniques. The regression equations are presented and evidence for increased depletion by clouds at low sun-heights is discussed. The effects of visibility and precipitation are indicated.

---

Zusammenfassung Messungen der Globalsstrahlung auf dem Ozean-Wetterschiff P während der Periode von Januar 1959 bis August 1961 werden mittels Regressionsformeln in Beziehung zur mittleren Tagesbewölkung gesetzt. Die Regressionsgleichungen werden aufgestellt und die Beweise für eine gesteigerte Streuung durch Wolken und tiefen Sonnenstand diskutiert. Auf die Wirkungen der Sichtweite und des Niederschlags wird hingewiesen.

---

Résumé On recherche au moyen des formules de régression la relation existant entre la nébulosité journalière moyenne et la radiation globale. On se base pour cela sur des mesures effectuées de janvier 1959 à août 1961 à bord du bateau météorologique P. On établit tout d'abord les formules de régression, puis on discute les preuves apportées au fait que la dispersion de cette relation augmente par forte nébulosité ou par un soleil bas sur l'horizon. On mentionne également l'influence de la visibilité et des précipitations sur le dit rapport.

---

---

With 6 Figures

---

Published by permission of the Director, Meteorological Branch, department of Transport, Toronto, Canada.     

On the secular variation of annual totals of rainfall at Seoul from 1770 to 1944

Summary The significance of the rainfall data at Seoul from 1770 to 1907 is discussed. Statistical studies on the rainfall data observed by Korean observers from 1770 to 1907 and the precipitation data observed by Japanese observers from 1908 to 1944 show that the rainfall observations can be taken to be reliable as a whole. There exist apparently well established cycles with a dry period from the 1880's to the 1910's in rainfall activity at Seoul.

---

Zusammenfassung Die Bedeutung der Niederschlagsmessungen in Söul von 1770 bis 1907 wird diskutiert. Eine statistische Untersuchung der Niederschlagssummen, die von 1770 bis 1907 von koreanischen Beobachtern und von 1908 bis 1944 von japanischen Beobachtern gemessen wurden, führen zu der Feststellung, daß die ganze Niederschlagsreihe als zuverlässig angesehen werden kann. Es treten in der Niederschlagstätigkeit von Söul gut ausgebildete Zyklen mit einer Trockenperiode von den 1880er bis zu den 1910er Jahren auf.

---

Résumé L'auteur discute la valeur des mesures des précipitations qui ont été faites à Séoul de 1770 à 1907. L'examen statistique des sommes des précipitations mesurées de 1770 à 1907 par des observateurs coréens et de celles de 1908 à 1944 mesurées par des observateurs japonais, permet de conclure que toute la série des précipitations est homogène. A Séoul l'activité des précipitations semble être soumise à des cyles déterminés, comprenant une période sèche qui s'étend entre les années 1880 et 1910.

---

---

With 3 Figures     

The geographical distribution and seasonal variation of the semidiurnal pressure oscillation in high latitudes

The amplitudes and phases of the semidiurnal pressure wave have been computed for sixteen high-latitude stations. The data were analyzed to obtain a picture of the geographical and seasonal variations of this oscillation at high latitudes. At most of the stations the seasonal variation of the amplitude was found to have a maximum during the equinoxes and a minimum in the summer. No definite seasonal variation was found for the phase, although a tendency was found at stations above 70° N for the latest phase to occur in summer and an earliest phase to occur in winter. A simple expression is given for the geographical distribution of the annual mean of the standing semidiurnal oscillation at high latitudes.

---

Zusammenfassung Für sechzehn Stationen in hohen Breiten sind die Amplituden und Phasen der halbtägigen Luftdruckwelle berechnet worden, und die Resultate wurden verwendet, um ein Bild über die geographischen und jahreszeitlichen Variationen dieser Oszillation in hohen Breiten zu erhalten. An den meisten Stationen hat die Amplitude ein Maximum während der Äquinoktien und ein Minimum im Sommer. Für die Phase wurde keine ausgeprägte jahreszeitliche Schwankung gefunden; allerdings scheint es, daß an Stationen nördlich von 70° N Breite das Maximum am spätesten im Sommer und am frühesten im Winter eintritt. Für die geographische Verteilung des Jahresmittels der stehenden halbtägigen Luftdruckschwankung in hohen Breiten wird eine einfache Formel gegeben.

---

Résumé On a calculé les amplitudes et les phases de l'onde barométrique semi-diurne pour 16 stations de hautes latitudes. Avec les résultats de ces calculs, on obtient des indications sur les variations géographiques et saisonnières de cette oscillation aux latitudes élevées. A la plupart des stations, l'amplitude montre un maximum pendant les équinoxes et un minimum en été; on n'a pas décelé de variation saisonnière marquée de la phase; pourtant il semble qu'aux stations situées au nord de 70° de latitude nord, le maximum apparaît au plus tard en été et au plus tôt en hiver. On donne une formule simple pour la distribution géographique de la moyenne annuelle de l'oscillation barométrique semi-diurne stationnaire aux hautes latitudes.

---

---

With 2 Figures     

Luftdruckreihen der letzten zwei Jahrhunderte von Basel und Genf

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

---

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

---

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

---

---

Mit 7 Textabbildungen     

The occurrence of internal tides in the ocean

A brief introductory discussion is given of the importance of internal waves for theoretical and applied oceanography. The temperature series obtained at four oceanographic stations in the North Atlantic are subjected to harmonic analysis and to the expectancy test in order to determine the possible presence of periodic variations coinciding with the length of the principal lunar semidiurnal tide. Only in one case is it possible to regard the computed harmonic coefficients as representative of tidal effects, with a reasonable degree of assurance while in the other three cases any possible tidal effects are either more or less strongly obscured by random variations or absent. Because of the shortness of the existing oceanographic series a completely statisfactory decision concerning the presence or absence of significant variations of tidal character in the observations is impossible. It is pointed out that oceanographic serial observations of longer duration made simultaneously at different stations would lead to substantial progress in the study of internal waves.

---

Zusammenfassung In einer kurzen Einführung wird die Bedeutung der internen Wellen für die theoretische und die angewandte Ozeanographie besprochen. Die im Nordatlantischen Ozean an vier Stationen erhaltenen Temperaturserien wurden harmonisch analysiert und mittels der Expektanz-methode untersucht, um das Vorhandensein periodischer Schwankungen zu bestimmen, die die Länge der wichtigsten halbtägigen Mond-Tide haben. Nur in einem Falle können die berechneten harmonischen Koeffizienten mit genügender Sicherheit als durch Gezeitenvorgänge hervorgebracht angesehen werden, während in den anderen drei Fällen die möglichen Gezeiteneffekte entweder fehlen oder mehr oder weniger stark durch Zufallsschwankungen verdeckt sind. Wegen der kurzen Dauer der vorhandenen ozeanographischen Beobachtungsreihen ist es unmöglich, eine befriedigende Entscheidung darüber zu treffen, ob Schwankungen von Gezeitencharakter in den Beobachtungen vorhanden sind. Längere ozeanographische Beobachtungsreihen, die gleichzeitig an verschiedenen Stationen angestellt werden, könnten das Studium der internen Wellen sehr wesentlich fördern.

---

Résumé Dans une courte introduction, l'auteur discute l'importance qu'ont les vagues internes pour l'océanographie théorique et pratique. Les séries de température obtenues dans quatre stations de l'Atlantique-Nord ont été soumises à l'analyse harmonique et à la «méthode d'expectance», afin de déterminer la présence possible de variations périodiques ayant la longueur des principales marées lunaires semi-diurnes. Les coefficients harmoniques d'une seule station peuvent être considérés comme suffisamment sûrs pour relever du phénomène des marées, tandis que dans les trois autres cas les effets de marée possibles manquent ou sont plus ou moins fortement voilés par des variations accidentelles. Vu la courte durée des dites séries océanographiques, il est impossible de décider clairement si les observations contiennent des variations dues aux marées. Des séries d'observations océanographiques plus longues, effectuées simultanément à différentes stations, seraient aptes à pousser bien en avant l'étude des vagues internes.

---

---

With 3 Figures.

---

Contribution from the Woods Hole Oceanographic Institution No. 678. The research reported in this paper was supported by the Office of Naval Research under Contract N6onr-27701 (NR-083-004).     

Der feste Niederschlag im atlantischen Klimagebiet

Zusammenfassung Aus den Beobachtungswerten von Stationen, die sich von tropischen Gebieten bis in den arktischen Raum verteilen, wurden Mittelwerte des prozentuellen Anteiles des festen Niederschlages am monatlichen und jährlichen Gesamtniederschlag gebildet und ihre Abhängigkeit von der geographischen Breite sowie von der durchschnittlichen Monatsmitteltemperatur untersucht. Dabei zeigt sich, daß auch in hohen Breiten in geringer Seehöhe noch ein beträchtlicher Teil des Niederschlages in flüssiger Form fällt. An Stationen in großen Höhen fällt schon in niedrigen Breiten ein großer Teil des Niederschlages in fester Form.Der Zusammenhang des prozentuellen Anteiles des festen Niederschlages mit der Monatsmitteltemperaturt erweist sich als nahezu linear. Die BeziehungF(t)=50–5t ist gut erfüllt. Bei sehr tiefen Temperaturen ergeben die Beobachtungen jedoch geringere Werte des prozentualen Anteiles, als nach der Formel berechnet werden, bei hohen Temperaturen liegen die Werte dagegen höher.

---

Summary Mean values of solid precipitation expressed as percentage of the monthly and annual totals of precipitation were calculated from observations at stations distributed on the whole range from tropical to arctic regions and their dependence on the geographical latitude as well as on the average monthly mean temperature was examined. It is shown that, even in high latitudes, a rather great part of precipitations falls in liquid form, but only at stations in low altitude. At high altitudes, however, already in low latitudes a great part of precipitations has solid form. The relation between the percentage of solid precipitation and the monthly mean temperature appears to be nearly linear. The functionF(t)=50–5t is in good agreement with observations. Only with very low temperatures, the percentage is smaller than the theoretical value, whereas with high temperature it is somewhat higher.

---

Résumé On a établi, de valeurs observées de stations réparties des tropiques jusqu'à l'espace arctique, les moyennes des pourcentages de la précipitation solide en comparaison avec les précipitations totales mensuelles et annuelles et on a examiné leur dépendance de la latitude ainsi que de la température moyenne mensuelle. On peut constater que même dans les hautes latitudes une part importante des précipitations tombe en forme liquide, mais seulement à basse altitude. Aux stations d'altitude on observe, déjà sous les basses latitudes, un grand pourcentage de précipitations en forme solide. La corrélation du pourcentage de précipitations solides avec la température moyenne mensuellet est presque linéaire; la relationF(t)=50–5t est bien réalisée. Aux basses températures, on observe des valeurs du pourcentage plus petites que celles qu'on peut calculer d'après la formule, tandis qu'aux températures élevées les valeurs observées sont plus hautes.

---

---

Mit 2 Textabbildungen     

The frequency of hail occurrence

Summary Hail occurrence, being a comparatively rare event, is fit well by the Poisson distribution providing the hail storms are independent. When this condition is not met, hail occurrence follows the negative binomial distribution. A test is given which determines whether the Poisson distribution may be used, or whether the negative binomial is necessary. The parameter of the Poisson distribution is always estimated efficiently by the method of moments. The parameters of the negative binomial distribution, however, are only efficiently estimated by the method of moments under certain conditions; when the method of moments fails, the method of maximum likelihood must be employed. A criterion to determine when this method must be used is given together with the method of obtaining the estimates. The methods presented are illustrated by application to several hail records.

---

Zusammenfassung Unter der Voraussetzung, daß die Hagelfälle voneinander unabhängig sind, kann das Auftreten dieses verhältnismäßig seltenen Ereignisses gut durch eine Poissonsche Verteilung dargestellt werden; ist dies nicht der Fall, dann folgt es einer negativ binomischen Verteilung. Es wird eine Testmethode mitgeteilt, nach welcher man entscheiden kann, ob die Poissonsche oder die negativ binomische Verteilung zu verwenden ist. Die Parameter der Poissonschen Verteilung können mit der Methode der Momente immer zuverlässig bestimmt werden. Die Parameter der negativ binomischen Verteilung jedoch können mit dieser Methode nur unter bestimmten Umständen ermittelt werden. Falls die Methode der Momente versagt, ist die Methode der größten Wahrscheinlichkeit anzuwenden. Ein Kriterium zur Entscheidung, wann diese Methode angewendet werden muß, sowie eine Methode zur Ermittlung genäherter Werte werden mitgeteilt. Die beschriebenen statistischen Methoden werden durch Anwendung auf einige Hagelbeobachtungsreihen erläutert.

---

Résumé En admettant que les chutes de grêle sont indépendantes les unes des autres, on peut convenablement représenter leur apparition par une distribution de fréquences de Poisson. Si cen'est pas le cas, ces chutes obéissent à une distribution binomiale négative. L'auteur propose un test permettant de décider s'il convient d'appliquer la première ou la seconde distribution. On peut toujours déterminer les paramètres de la distribution de Poisson par la méthode des moments; pour la distribution binomiale négative ce n'est possible que sous certaines conditions. Si la méthode des moments échoue, on aura recours à celle de la plus grande probabilité. L'auteur discute un critère pour l'emploi de cette dernière ainsi qu'une méthode pour obtenir des valeurs approchées. Les méthodes statistiques décrites sont illustrées par des applications à quelques séries d'observations de la grèle.

     

Winterschneedecke und Gebietsniederschlag 1957/58 und 1958/59 im Bereich des Hintereis- und Kesselwandferners (Ötztaler Alpen)

Zusammenfassung Während des Internationalen Geophysikalischen Jahres und der Internationalen Geophysikalischen Kooperation wurde im Bereich des Hintereis- und Kesselwandferners (Ötztaler Alpen) ein glazialmeteorologisches Forschungsprogramm in vermehrtem Umfang weitergeführt. Der vorliegende Bericht befaßt sich vorwiegend mit dem Problem der Bestimmung des Gebietsniederschlages für das teilweise vergletscherte Einzugsgebiet in den hydrologischen Jahren 1957/58 und 1958/59. Die Ergebnisse der Niederschlagsmessungen mit Totalisatoren für die Periode 1948/49 bis 1960/61 werden kurz dikutiert, wobei besonders eine Zunahme der Winterniederschläge im Gebiet des Hintereisferners während der letzten Jahre bemerkenswert erscheint. Zur Festigung dieses Ergebnisses werden die Untersuchungen der Winterschneedecke besprochen, die seit 1954 systematisch durchgeführt worden sind. Während am Ende des hydrologischen Winterhalbjahres der Inhalt der im unvergletscherten Gelände aufgestellten Totalisatoren mit dem Wasserwert der Schneedecke in der Umgebung im Mittel übereinstimmt, liegt auf den Gletschern ausnahmslos wesentlich mehr Schnee, als von den Totalisatoren in gleicher Höhe gesammelt wurde. Die Großmulden des Geländes, in denen die Gletscher liegen, sind Ablagerungsgebiete für den vom Wind während des Schneefalls und danch umgelagerten Schnee; was den Hängen an Schnee fehlt, liegt auf den Gletschern zuviel. Der kritische Gebietsniederschlag des Winterhalbjahres sollte dem Wasserwert der mittleren Schneedecke des Winterhalbjahres entsprechen. Der Gebietsniederschlag wird für beide untersuchten Jahre nach fünf Methoden berechnet, wobei Methode III und IV die bei den Untersuchungen der Schneedecke gewonnenen Erfahrungen anwendet. Der Gebietsniederschlag für das hydrologische Winterhalbjahr wird für 100-Meter-Stufen zusammengesetzt aus dem von den Totalisatoren gemessenen Wert mit dem Flächenanteil des unvergletscherten Gebiets als Gewicht und dem Wassergehalt der Schneedecke für die vergletscherten Areale des Einzugsgebietes. Für das hydrologische Sommerhalbjahr werden die unkorrigierten Meßwerte der Totalisatoren verwendet. Wegen des Überwiegens von Niederschlag in fester Form im April und Mai dürfte auch im Sommerhalbjahr ein Zuschlag von etwa 5% zu den Meßwerten der Totalisatoren gerechtfertigt sein. Das Ergebnis wird durch direkte Registrierungen des Abflusses und Beobachtungen des Massenhaushaltes der Gletscher (Methode V) überprüft; die Übereinstimmung ist befriedigend. Die mittlere Gebietsverdunstung des Einzugsgebietes (26,6 km², 2981 m mittlere Höhe, –5°C mittlere Jahres-temperatur) dürfte mit 200 mm sehr nahe ihrem oberen Grenzwert sein. Die Meßwerte der Totalisatoren in Höhenlagen oberhalb 2500 m müssen um etwa 20% der Jahressummen erhöht werden, um Übereinstimmung mit Abfluß und Massenhaushalt zu erzielen. Bei etwa 3300 m Höhe kann im Bereich des Hintereisferners mit einem Jahresniederschlag von 2000 mm gerechnet werden.

---

Summary During the IGY and the IGC a glacio-meteorological research program was continued on a larger scale in the region of the Hintereis- and Kesselwandferner (ferner=glacier), Oetztal Alps. This report deals mainly with the problem of determining the total precipitation for the partly icecovered drainage area in the hydrological years 1957/58 and 1958/59. The results of the precipitation measurements with totalizators for the period 1948/49 to 1960/61 are briefly discussed, noting particularly an increase of winter precipitation in the region of the Hintereisferner during the last years. In order to confirm this result investigations on the winter snow cover are referred, which were performed systematically since 1954. While at the end of the hydrological winter season the content of the totalizators in the icefree area agrees on an average quite well with the water equivalent of the surrounding snow cover, by far more snow is accumulated on the glaciers than was collected by the totalizators at corresponding levels. The large-scale basins of the terrain, where the glaciers are situated, are regions of accumulation of snow shifted by the wind during and after snowfall; what the slopes lack in snow the glaciers have too much. The critical total precipitation of the winter season should correspond to the water equivalent of the average snow cover of the winter season. The total precipitation is calculated for both years by five methods, whereby methods III and IV apply the experiences gained at investigating the snow cover. The total precipitation for the hydrological winter season is composed for 100 meter-steps of the precipitation measured by the totalizators weighted with the area of the ice-free region, and the water equivalent of the snow cover weighted with the area of the ice-covered region of the drainage area. For the hydrological summer season the uncorrected values of the totalizators are used. As in April and May snowfall predominates, an increase of the precipitation measured with the totalizators by about five per cent should be justified also in the summer season. The result is checked by recording the discharge from and measuring the mass balance of the glaciers (method V); the agreement is satisfying. The total evaporation of the drainage area (26,6 km², 2981 m average height, –5°C mean annual temperature) should not exceed 200 mm of water. The results of the totalizators above 2500 m have to be increased by roughly 20 per cent of the annual amount, if they should agree with discharge and mass balance. At the height of 3300 m an annual precipitation of 2000 mm can be expected in the region of the Hintereisferner.

---

Résumé Durant l'Année et la Coopération géophysiques internationales on a mis à exécution un programme étendu de recherches glacio-météorologiques dans les régions du Hintereisferner et du Kesselwandferner (Oetztal, Autriche). Le présent mémoire est consacré essentiellement au problème de la détermination des précipitations régionales d'un bassin versant en partie recouvert de glaciers et cela pour les années hydrologiques 1957/58 et 1958/59. On discute brièvement le résultat des mesures faites au moyen de totalisateurs pour la période allant de 1948/49 à 1960/61. On remarque alors tout spécialement ces dernières années une augmentation des précipitations d'hiver dans le bassin du Hintereisferner. Pour étayer ces résultats, on discute les mesures de la couche de neige en hiver, mesures qui sont effectuées systématiquement depuis 1954. A la fin du semestre d'hiver de l'année hydrologique, le contenu des totalisateurs placés hors de la zone des glaciers correspond en moyenne à la valeur en eau de la couche de neige recouvrant les terrains avoisinants. On rencontre par contre notablement plus de neige sur les glaciers que les totalisateurs placés à la même altitude n'en ont recueilli et cela sans exception. Les grandes dépressions du terrain dans lesquelles se trouvent les glaciers, servent de réceptacles à la neige qui est chassée par le vent soit durant les chutes elles-mêmes soit après. La neige qui fait défaut sur les pentes se retrouve, en surplus, sur les glaciers. Les précipitations régionales critiques du semestre d'hiver devraient correspondre à la valeur en eau de la couche moyenne de neige du même semestre. Les précipitations régionales des deux années en cause sont calculées selon cinq méthodes différentes où les méthodes III et IV utilisent l'expérience acquise lors des recherches effectuées sur la couche de neige. Les précipitations régionales du semestre d'hiver sont obtenues par l'addition des résultats successifs de chaque tranche de 100 m; dans chacune de ces tranches, on a multiplié la surface libre de glace par le contenu correspondant des totalisateurs. On y a ajouté la valeur en eau de la couche de neige des parties de glaciers. Pour le semestre d'été, on utilise les valeurs non corrigées des totalisateurs. Cependant, vu que la plus grande partie des précipitations d'avril, et de mai tombe sous forme de neige, il semble qu'un supplément de 5% aux données des totalisateurs soit justifié pour le semestre d'été également. Les chiffres ainsi obtenus sont contrôlés tant par l'enregistrement du débit des rivières que par l'observation des fluctuations de la masse des glaciers (méthode V); la concordance est alors satisfaisante. L'évaporation annuelle régionale moyenne du bassin versant (26,6 km², altitude moyenne 2981 m, température annuelle moyenne –5°C) peut être estimée à 200 mm au maximum. Les quantités d'eau recueillies par les totalisateurs doivent être augmentées de 20% environ de leur valeur annuelle pour être en concordance avec les calculs de débits et des fluctuations de la masse des glaciers. On peut alors déterminer des précipitations annuelles de 2000 mm à environ 3300 m d'altitude dans le bassin du Hintereisferner.

---

---

Mit 8 Textabbildungen     

Die Klimaschwankungen in den Hochalpen seit Beginn der Instrumenten-Beobachtungen

Zusammenfassung Anhand von zehnjährig übergreifend gemittelten Abweichungen der Klimaelemente Luftdruck, Temperatur, Niederschlag und Sonnenschein werden die Klimaschwankungen vornehmlich der letzten hundert Jahre untersucht. Als Klima-Optimum der gesamten Periode seit Beginn der Messungen (ab 1755) erscheint die Epoche 1941–1952. Während dieser Zeit herrschten bei geringstem Niederschlag die höchsten Temperaturen und die größte Sonnenscheindauer. Die schweizerischen Gletscher erlitten während des Dezenniums 1945–1954 ihren stärksten Schwund. Seither streben Luftdruck und Temperatur wieder den langjährigen Durchschnittswerten zu. Die Niederschlagsmengen überschritten die Mittelwerte wieder nennenswert, die Sonnenscheindauer sank unter die Normalwerte ab. Die letzte Periode trug damit vorwiegend maritime Merkmale. Bei den kleinen Gletschern wurden wieder Vorstöße beobachtet.

---

Summary Climatic variations, primarily within the past 100 years, are investigated by means of the deviations from running 10-year means of atmospheric pressure, temperature, precipitation, and duration of sunshine. Since the beginning of observations in 1755, the years between 1941 and 1952 appear as the climatic optimum, with least precipitation, highest temperature, and greatest duration of sunshine. The Swiss glaciers have shown their greatest recession during the decade 1945–1954. Since then, atmospheric pressure and temperature have tended to return towards their secular averages, precipitation has appreciably surpassed its average, and duration of sunshine has dropped below its normal value. Hence, the last period had predominantly maritime character. Some of the smaller glaciers have shown advances.

---

Résumé On examine les fluctuations du climat de ces 100 dernières années au moyen des moyennes glissantes décennales des variations des éléments météorologiques suivants: pression, température, précipitations et durée d'insolation. L'optimum du climat de la période séparant le début des observations (1755) à nos jours semble se situer entre 1941 et 1952. Durant ces années-là, on a eu le moins de précipitations, les plus hautes températures et la plus grande insolation. Le retrait des glaciers suisses fut le plus prononcé durant la décennie 1945 à 1954. Depuis lors, la pression et la température se rapprochent de nouveau de la moyenne longue. Les précipitations sont de nouveau plus abondantes que la normale, et cela de façon sensible, alors que la durée d'insolation est inférieure à la normale. La dernière période a présenté un caractère essentiellement maritime. Les petits glaciers recommencent à croître.