Zur Theorie der geoelektrischen Widerstandsmethoden

Zusammenfassung Das für die elektrischen Widerstandsmethoden fundamentale potentialtheoretische Problem wird in seiner vollen Allgemeinheit formuliert und dargelegt, warum mit den heutigen Hilfsmitteln der Analysis keine praktische brauchbare Lösung desselben gefunden werden kann. Diese Schwierigkeiten lassen sich umgehen, wenn man das von zwei Elektroden erzeugte Feld durch ein homogenes ersetzt, und es werden die Grenzen des Bereiches bestimmt, in dem die Potentiale dieser beiden Felder eine vorgegebene relative Abweichung voneinander besitzen. Schließlich wird an dem Beispiel einer Einlagerung von der Form eines horizontalen Drehzylinders die praktische Durchführung des zu ihrer Ermittlung gemachten Ansatzes gezeigt.

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Summary A general formulation is given for the potentialelectric problem underlying the electric resistance methods and it is explained why no practicable solution can be found by the actual means of analysis. These difficulties can be avoided by replacing a field due to two electrodes by a homogeneous one. The range is determined within the potentials of these two fields have a given relative difference from each other. Finally, the practical calculation on base of a given disposition is shown by the example of setting into the field a horizontal rotary cylinder.

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Résumé Le problème théorique du potentiel qui forme la base des méthodes de mesure des résistances est exposé sous sa forme la plus générale, et on montre pourquoi avec les moyens actuels de l'analyse il, est impossible d'en trouver une solution pratique acceptable. On peut éviter ces difficultés en remplaçant le champ créé, par deux électrodes par un champ homogène; on détermine les limites du domaine dans lequel les potentiels de ces deux champs présentent un écart donné. On montre enfin à l'aide de l'exemple d'un cylindre horizontal tournant la réalisation pratique du dispositif nécessaire à sa détermination.

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Mit 4 Textabbildungen.     

Theorie der Land- und Seewinde

Zusammenfassung Vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den tagesperiodisch ablaufenden Land- und Seewinden. Von theoretischer Seite wird unter Berücksichtigung von Reibung, ablenkender Kraft der Erdrotation und horizontalem sowie vertikalem Wärmetransport mit Verwendung der Konvektionstheorie vonLord Rayleigh eine vollständige mathematische Behandlung der Land- und Seewindzirkulation in allen Schichten gegeben. Für verschiedene Annahmen obiger Kräfte wird eine erschöpfende Durchrechnung des Zirkulationsrades der Land- und Seewindzirkulation durchgeführt. Diese Theorie bezieht sich auf den Seewind in seiner natürlichen Entwicklung im Sinne vonJ. Hann, nicht aber auf einen Seewind mit front-artigem Einbruch.

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Summary This paper deals with land and sea breezes showing a daily variation. A complete mathematical theory is given of land and sea breeze circulation within all layers taking into account friction, deflective effect of earth rotation, horizontal as well as vertical heat transport, and making use ofLord Raleighs convection theory. On the base of different assumptions for the above forces, the whole cycle of land and sea breeze circulation is calculated. This theory applies to the normal sea breeze in the sense ofJ. Hann and not to a sea breeze of frontal character.

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Résumé La présente étude traite des brises périodiques de terre et de mer. On donne une théorie complète de la circulation de ces brises à tous niveaux en tenant compte du frottement, de l'accélération complémentaire et du transport horizontal et vertical de chaleur en utilisant le théorème de la convection deLord Rayleigh. En faisant différentes hypothèses sur ces forces, on arrive à un calcul complet du cycle de circulation des brises. Cette théorie s'applique aux brises normales, au sens deJ. Hann, et non pas aux brises de mer à caractère frontal.

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Mit 7 Textabbildungen.     

Grundlagen einer Theorie der tropischen Zyklonen

Zusammenfassung Bei den tropischen Zyklonen strömt die Luft in den bodennahen Schichten zum Zentrum, in der mittleren Troposphäre wieder nach außen. Der Zustrom wird durch die Reibung an der Meeresoberfläche beherrscht, der Abstrom erfolgt in einem Feld dynamischer Feuchtindifferenz. Wenn ein Taifun neu entstehen soll, muß anfangs eine dynamische Labilität vorhanden sein. Eine solche tritt nur unter ganz speziellen, schwer zu erfüllenden Bedingungen auf. Für den ausgereiften Taifun werden mit Hilfe der Impuls- und Energiesätze eine Reihe Gesetze aufgestellt, die die wichtigsten Erscheinungen — Auge des Sturms, Sturmzone, Wolkenschirm usw. —erklären und ihr gegenseitiges Größenverhältnis zu berechnen gestatten. Nach diesen Gesetzen wird das Modell eines Taifuns entworfen.

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Summary In tropical cyclones the air near the ground flows towards the centre, in the middle troposphere it flows outwards. The inflow is governed by the friction on the surface of the sea, the outflow takes place in a field of dynamical moist-indifferent equilibrium. If a typhoon is to be developed, there must first be a dynamical instability. This occurs only under special conditions which cannot easily be met. For the fully developed typhoon a number of laws are stated by means of the principles of momentum and energy which explain the most important phenomena — eye of the storm, zone of the storm, cloud screen, etc. — and allow the calculation of their mutual ratio of magnitude. According to these laws the model of a typhoon is designed.

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Résumé Dans les cyclones tropicaux l'air des couches inférieures s'écoule vers le centre, celui de la troposphère moyenne vers l'extérieur. L'apport est dominé par le frottement à la surface de la mer; le flux expulsé a lieu dans un champ d'indifférence pseudolabile au point de vue dynamique. Pour qu'un typhon prenne naissance il faut qu'il y ait au préalable de la labilité dynamique, laquelle n'apparaît que dans des conditions toutes particulières, difficiles à remplir. Dans le cas du typhon bien développé on se sert des théorèmes de l'impulsion et de l'énergie pour établir une série de lois qui permettent d'expliquer les principaux phénomènes (oeil de la tempête, région à vents violents, panache nuageux, etc.) et de calculer leurs ordres de grandeur respectifs. L'auteur propose un modèle de typhon conçu d'après ces lois.

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Mit 3 Textabbildungen.     

Zur Struktur der Wolken

Zusammenfassung Auf dem Feldberg (1493 m NN) im südlichen Schwarzwald wurden von Januar 1953 bis Mai 1953 und von September 1954 bis Februar 1955 Messungen von Tropfengröße, Wassergehalt und Sichtweite in Wolken durchgeführt. Die Tropfen der einzelnen Spektren haben einen mittleren Durchmesser zwischen 6 und 30 ; die Durchmesser der größten gemessenen Tropfen liegen zwischen 50 und 60 . Der Wassergehalt hat Werte zwischen 0,003 und 1,54 g/m³, wobei über 90% aller Messungen einen Wassergehalt unter 0,50 g/m³ zeigen. Ein einfacher Zusammenhang zwischen Sichtweite, Tropfengröße und Wassergehalt nach derTrabertschen Formel besteht nicht.Eine enge beziehung wurde zwischen der Form der Spektren und dem Niederschlag gefunden. In Zeiten ohne Niederschlag und bei geringfügigem Niederschlag überwiegen schmale ( < 12,0 ), in Zeiten mit länger andauerndem Niederschlag breite Spektren ( > 12,0 ). Eine Ausnahme machen alle Messungen in Hochnebel, die breite Spektren mit zwischen 13 und 17 zeigen, ohne daß Niederschlag fällt.Das gleichzeitige Vorhandensein der drei Phasen Wasserdampf, flüssiges Wasser und Eisteilchen über längere Zeiträume hinweg wurde festgestellt; somit kann die Eiskristall-Niederschlagstheorie vonBergeron und vonFindeisen für den Mechanismus der Niederschlagsbildung nicht im allgemein angenommenen Ausmaß zutreffen. Es erscheint notwendig, die Frage der Wolkenphysik nicht nur thermodynamisch, sondern auch in vermehrtem maß kolloidphysikalisch im Sinne vonSchmauss zu untersuchen.

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Summary Measurements of drop size, water content and visibility in clouds have been carried out from January till May 1953 and from September 1954 to February 1955 on the Feldberg (1493 m. a. s. 1.) in the southern Black Forest. The drops of the different spectra have a mean diameter between 6 and 30 ; the diameters of the largest measured drops lie between 50 and 60 . The water content shows values between 0.003 and 1.54g/m³ whereby more than 90 per cent of all measurements lead to a water content below 0.50 g/m³. A simple relation between visibility, drop size and water content according to the formula ofTrabert does not exist.A closed connection between the form of the spectra and the precipitations has been found. In periods without or with only slight precipitation narrow spectra ( < 12.0 ) prevail, in periods with persistent precipitation broad ones ( > 12.0 ). All measurements in elevanted fog make an exception, showing broad spectra with between 13 and 17 without any precipitation.The simultaneous existance of the 3 phases: water vapour, liquid water and ice particles over alonger periods has been stated; the ice crystall precipitation theory ofBergeron andFindeisen for the mechanism of precipitation can therefore not hold in the generally accepted extent. The examination of the problems of cloud physics appears to be necessary, not only in thermodynamical respect, but also in the sense of coloid physics according toSchmauss.

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Résumé On a effectué de janvier à mai 1953 et de septembre 1954 à février 1955 au Feldberg (1493 m.) en Forêt-Noire des mesures de grosseur de gouttelettes, de teneur en eau et de visibilité dans les nuages. Les gouttelettes ont und diamètre moyen compris entre 6 et 30 ; les plus grosses mesurent 50 à 60 . La teneur en eau varie de 0,003 à 1,54 g/m³; dans plus de 90% des mesures, elle reste inférieure a 0,5g/m³. Il n'y a pas de relation simple, qui suivrait la formula deTrabert, entre visibilité, grosseur des gouttelettes et teneur en eau.Il existe par contre une relation étroite entre la forme du spectre de fréquence et les précipitations. Lorsque celles-ci sont nulles ou très faibles ce sont les spectres étroit ( < 12,0 ) qui dominent; par précipitations durables, ce sont les spectres larges ( > ). Dans le stratus, sans pluie, les spectres larges ( entre 13 et 17 ) prédominent.On a constaté l'existence simultanée des trois phases solide, liquide et gazeuse pendant d'assez longs intervalles de temps, de sorte que le théorie deBergeron et deFindeisen concernant la genène des précipitations n'a pas la généralité qu'on lui prête. Il apparaît nécessaire d'aborder les problèmes de la physique des nuages non seulement du point de vue thermodynamique, mais aussi de celui de l'état colloïdal au sens deSchmauss.

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Mit 9 Textabbildungen.

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Hinsichtlich der Wiedergabe von Tabellen und Tropfenspektren stark verkürzte Fassung einer bei der Technischen Hochschule in Karlsruhe eingereichten und genehmigten Dissertation; die hier weggelssene Dokumentation kann zur Einsichtnahme bezogen werden bei den Bibliotheken der Technischen Hochschule Karlsruhe und des Deutschen Wetterdienstes, Offenbach (Main).     

Eine Theorie der anisotropen und inhomogenen Turbulenz in der bodennahen Luftschicht

Zusammenfassung Ausgehend von denMonin-Obuchowschen Ansätzen [1] wird mit Hilfe eines Mischungswegkonzepts für das vertikale Wind-, Temperatur- und Feuchteprofil in der Bodenschicht der Atmosphäre die analytische Form bestimmt. Es ergibt sich dabei auch eine Bedingung für das Verhältnis zwischen den Austauschkoeffizienten für Wärme und Impuls. Letzteres kann bei stationärer und in derz-Richtung symmetrischer Turbulenz zwischen 1/2 und 2 schwanken; Werte <1 sind nachts, solche >1 tagsüber zu erwarten. Für dieses Ergebnis ist der praktische Nachweis beiLettau [16] zu finden. — Im Gegensatz zuLettau [16] wird mit Begründung vermutet, daß der Austauschkoeffizient für Wasserdampf jenem für Wärme gleicht.Bei konstantem Gradientwind existiert in der Bodenschicht der Atmosphäre ein (festes) Niveau (z=h) maximaler Tagesschwankung des Windes. Nur in diesem äquivalenthomogenen Niveau sind konstante kritische Werte der Richardsonzahl möglich. Die spezifische kinetische Turbulenzenergie sowie die Anisotropie der Turbulenz entspricht dort dem für die Reibungsschicht zutreffenden Mittelwert. —Es wird auch nachgewiesen, daß dievon Kármánsche Konstante eine Funktion der Meßdauer ist.

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Summary Starting from the equations ofMonin andObuchow [1], and using a mixing length concept, an analytical expression for the vertical profiles of wind, temperature, and humidity near the ground is derived. The calculations also render a condition for the ratio of the exchange coefficients for heat and momentum. For stationary and vertically symmetrical turbulence, this ratio can vary between the limits 1/2 and 2; values <1 are to be expected during the night, and >1 during the day. The practical proof of this result can be given using data published byLettau [16]. Contrary toLettau [16], there is reason to suspect that the exchange coefficients for water vapour and heat are equal.At constant gradient wind, there exists a (fixed) level (z=h) in the ground layer of the atmosphere in which the daily variation of wind velocity has a maximum. Only in this equivalent-homogeneous level, critical values of theRichardson number are possible. Atz=h, the specific kinetic energy as well as the anisotropy of turbulence, , correspond to the respective averages in the entire friction layer. It is shown thatvon Kármán's constant is a function of the duration of measurement.

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Résumé Au moyen des dispositions deMonin-Obuchow [1] et de la hypothèse du parcours de mélange, on détermine la forme analytique du profil vertical du vent, de la température et de l'humidité dans les couches voisines du sol. Il en découle également une limitation quant au rapport existant entre les coefficients d'échange de la chaleur et des bouffées. Ce rapport peut osciller entre 1/2 et 2 dans le cas d'une turbulence stationnaire et symétrique par rapport à l'axe desz. Les valeurs inférieures à 1 se rencontrent de nuit, celles dépassant 1 le jour. La preuve pratique de ce résultat est contenue dansLettau [16]. Au contraire de cet auteur, on admet, avec preuves à l'appui, que le coefficient d'échange est le même pour la vapeur d'eau que pour la chaleur.Si le vent de gradient est constant, il existe dans les couches de l'atmosphère voisines du sol un niveau (constant) (z=h) où les variations journalières du vent sont maximum. Ce n'est qu'à ce niveau «d'homogénéité équivalente» que les valeurs critiques des constantes deRichardson sont possible. L'énergie cinétique spécifique de la turbulence ainsi que l'anisotropie de la turbulence sont alors égales à la moyenne correspondante de la couche de friction. On prouve ainsi que la constante devon Kármán est une fonction de la durée de la mesure.

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Mit 2 Textabbildungen     

Zur Struktur der Wolken

Zusammenfassung Die vonRittberger aufgestelleten Arbeitshypothesen über den Zusammenhang zwischen Tropfenspektren und Niederschlag gelten primär für den Feldberg (Schwarzwald, 1500 m ü. NN.). Die vorliegenden Messungen vom Jungfraujoch (3550 m ü. NN.) ergänzen und bestätigen im allgemeinen die Ergebnisse vonRittberger. Die Mittelwerte der Wolkenelemente schwanken etwa in den gleichen Grenzen. Auf Jungfraujoch sind breite Spektren etwas häufiger und die Tropfenanzhal geringer als auf dem Feldberg. Die Grenzwerte zwischen Tropfendurchmesser und Temperatur erfahren eine wesentliche Erweiterung zu tieferen Temperaturen.Die Hochnebellagen auf Jungfraujoch sind durch Stau bedingt, und die Tropfengröße ändert sich von der Wolkenuntergrenze (klein) zur Wolkenobergrenze (groß). Die Gleichgewichtsgröße an der Wolkenobergrenze wird durch die darüber liegende Bewölkung bestimmt.Auf Jungfraujoch überwiegen die breiten Spektren, schmale scheinen an Wolkenunter- und-obergrenzen gebunden zu sein. Dabei ist schwer zu entscheiden, inwieweit geschmolzene Kristalle breite Tropfenspektren vortäuschen. Eindeutig ist das starke Überwiegen breiter Spektren bei großräumigem Niederschlag im Tal.Diese Feststellung läßt sich bei der Bearbeitung der einzelnen Wetterlagen bestätigen. Ergiebige Regen im Tal sind mit starken Abkühlungen in der freien Atmosphäre und breiten Tropfenspektren verbunden. Dabei tritt mit Einsetzen des Regens im Tal in drei von vier Fällen auf dem Jungfraujoch ein Rückgang der Tropfenanzahl um eine Zehnerpotenz ein.

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Summary Rittberger's working hypotheses on the relation between drop spectra and precipitation are primarily valid for the Feldberg (Black Forest, 1500 m a. s. l.). The present measurements from Jungfraujoch (3550 m) complete and confirm in general the results ofRittberger. The mean values of cloud elements vary in about the same limits. On Jungfraujoch broad spectra are slightly more frequent and the number of drops per unit is smaller than on the Feldberg. The limits between drop diameter and temperature show a considerable extension towards lower temperatures.The layers of elevated fog on Jungfraujoch are conditioned by barrage and the drop size varies from the lower (small drops) to the upper (larger drops) cloud border. The equivalent quantity at the upper cloud border is determined by the cloudiness above.On Jungfraujoch broad spectra prevail, small ones seem to be restricted to lower and upper cloud borders, whereby it is difficult to decide, in how far melted crystals give the impression of broad drop spectra. Strong prevailing of broad spectra with large-scale precipitation in the valley is well established.This result is confirmed by a discussion of the weather situations. Rich precipitations in the valley are combined with considerable cooling in the upper air and broad drop spectra. Precipitatons in the valley are on Jungfraujoch in three of four cases accompanied by a reduction of the drop number with a power of ten.

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Résumé Les hypothèses de travail établies parRittberger sur les rapports existant entre le spectre des gouttes et les précipitations ne sont valables, à l'origine, que pour le Feldberg (Forêt Noire, 1500 m d'altitude). Les mesures effectuées au Jungfraujoch (3550 m), mesures qui sont présentées ici, viennent compléter et en général confirmer les résultats obtenus parRittberger. Les valeurs moyennes des éléments de nuages oscillent à peu près entre les mêmes limites. Les spectres largement étalés sont un peu plus fréquent et le nombre des gouttes plus petit au Jungfraujoch qu'au Feldberg. Les valeurs limites entre le diamètre des gouttes et la température s'étendent notablement en direction des basses températures.Les situations de brouillard élevé sont provoquées au Jungfraujoch par un effet de barrage et la grosseur des gouttes augmente de la base (petites gouttes) au sommet (grosses gouttes) du nuage. La valeur d'équilibre à la limite supérieure des nuages est déterminée par la nébulosité située au-dessus.Les spectres largement étalés sont en majorité au Jungfraujoch. Les spectres étroits y semblent liés à la base et au sommet des nuages. Il est cependant difficile de déterminer dans quelle mesure des cristaux fondus donnent l'illusion de spectres largement étalés. Ces derniers sont plus fréquents, et cela de façon absolument certaine, lorsque des précipitations étendues s'abatten en plaine.Cette constatation est confirmée par l'étude des situations météorologiques. Des précipitations abondantes en plaine sont liées à un fort refroidissement de l'atmosphère libre et à des spectres de gouttes largement étalés. Au moment du début des précipitations en plaine, on constate trois fois sur quatre une diminuation d'une puissance de 10 du nombre des gouttes au Jungfraujoch.

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Mit 6 Textabbildungen     

Zur Darstellung der spektralen Verteilung der Strahlungsenergie

Zusammenfassung Durch passende Umformung und Darstellung desPlanckschen Strahlungsgesetzes wird eine anschauliche Rechtfertigung für die in der Meteorologie übliche Trennung der Strahlungsströme in kurz- und langwellige versucht. Es zeigt sich, daß die Trennung zwischen 2 und 7 gemacht werden muß, da in diesem Bereich relativ wenig meteorologisch bedeutsame Strahlung vorkommt.

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Summary An attempt is made to justify, by conveniently transforming and representingPlancks radiation law, the separation of radiation into a short-wave and a long-ware flux as is usual in meteorology. It is shown that the separation must be made between 2 and 7 in this range occurring only relatively few radiation of meteorological importance.

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Résumé Par une transformation convenable de la loi de rayonnement dePlanck, l'auteur tente de justifier la distinction faite en météorologie entre le rayonnement à courte et à longue longueur d'onde. Il constate que la séparation doit se faire entre 2 et 7 , puisque dans cet intervalle le rayonnement n'a que peu d'importance du point de vue météorologique.

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Mit 4 Textabbildungen.     

Zur Verdunstung der Schneedecke

Zusammenfassung In den Wintern 1946/47 bis 1949/50 sind in der Umgebung des Eidg. Institutes für Schnee- und Lawinenforschung Weißfluhjoch (2670 m) zahlreiche Messungen über die Verdunstung von Schnee durchgeführt worden. Einzelne ergänzende Messungen wurden auch im Talboden von Davos (1550 m) und auf dem Gipfel der Weißfluh (2850 m) vorgenommen. Die Resultate sind auf ihre Übereinstimmung mit der vonTrabert aufgestellten Verdunstungsformel geprüft worden. Für einen Bereich der Windgeschwindigkeit von zirka 0,7 bis 3 m/sek erscheint diese befriedigend. Mit Hilfe der Formel und den normalen meteorologischen Terminbeobachtungen ist versucht worden, Tagesverdungstungen zu berechnen. Sofern Anhaltspunkte über die Schneeoberflächentemperaturen vorliegen, ergeben die berechneten Werte die richtige Größenordnung des Wasserdampfaustausches.Eine Abhängigkeit der Verdunstung von anderen Faktoren als der Temperatur (z. B. Raumgewicht, Verunreinigungen, Strahlung) konnte nicht mit Sicherheit festgestellt werden. Sonnenexponierte Proben zeigten eine ihrer höheren Oberflächentemperatur entsprechende Mehrverdunstung gegenüber abgeschatteten Proben.Die zu verschiedenen Jahreszeiten durchgeführten Messungen lassen erkennen, daß die Verdunstung an niederschlagsfreien Tagen in der Höhenlage von Weißfluhjoch vom Januar bis in den Mai im allgemeinen zunimmt, im Juni dagegen in überwiegende Kondensation umschlägt.

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Summary Between 1946 and 1950 series of measurements of the evaporation on a snow surface have been carried out in the surroundings of the Swiss Snow and Avalanche Research Station (8800 ft above sea level). A few observations were taken at the bottom of the valley at Davos (5100 ft) and on top of the Weissfluh (9400 ft). The formula ofTrabert has been checked with the results and found to be satisfactory for a certain range of wind velocity (about 0,7 to 3 m/sec.). With this formula the daily rate of evaporation has been computed using the normal meteorological observations and additional data on superficial snow temperatures. The right order of magnitude was found. The influence of other factors such as specific gravity of the snow, impurities of the surface and radiation could not be established with certainty. Samples exposed to the sun showed a higher rate of evaporation than specimens kept in the shade due to their higher surface temperature only.The measurements taken in different seasons of the year indicate as a general feature increasing evaporation from January to May and prevailing condensation from June to the end of the snow covering.

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Résumé De l'hiver 1946/47 à celui de 1949/50 de nombreuses mesures d'évaporation de la surface de la neige furent faites au Weissfluhjoch (2670 m) aux environs de l'Institut fédéral pour les recherches sur la neige et les avalanches. D'autres mesures complémentaires furent faites simultanément au fond de la vallée à Davos (1550 m) et au sommet de la Weissfluh (2850 m). Les résultats ont été contrôlés avec la formule établie parTrabert qui joue d'une façon satisfaisante pour un vent soufflant a des vitesses de 0,7 a 3 m/s.D'après les observations météorologiques ordinaires et des mesures de la température à la surface de la neige, l'évaporation journalière a été calculée avec cette formule. Les résultats obtenus sont d'un ordre de grandeur plausible.L'influence d'autres facteurs tels que le poids spécifique de la neige, les impuretés de la surface et le rayonnement, n'ont pas pu être établis avec certitude. Des échantillons exposés au soleil s'évaporent davantage que ceux qui sont à l'ombre car la température de leur surface est plus élevée.Les mesures faites aux différentes périodes de l'année indiquent une évaporation croissante de janvier à mai et une condensation prévalente de juin jusqu'à la disparition de la couverture de neige.

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Mit 5 Textabbildungen.     

Theorie der Seiches des Michigansees und ihre Abwandlung durch Wirkung der Corioliskraft

Zusammenfassung Die freien Seespiegelschwankungen ausgedehnter Binnenseen haben für technische und wirtschaftliche Zwecke eine große Bedeutung. Im folgenden werden auf theoretischem Wege die freien Schwingungen des Michigansees nach drei verschiedenen Methoden ermittelt. Die Theorien ergeben die Periode der ein- bzw. zweiknotigen Seiche, sowie die horizontalen bzw. vertikalen Wasserverschiebungen, die mit ihnen verbunden sind. Die Periode der einknotigen Schwingung liegt bei etwa 9,08 Studen, die der zweiknotigen bei 4,92 Stunden. Bei einem so großen See, wie es der Michigansee ist, und bei den längeren Schwingungsdauern kann der Einfluß der ablenkenden Kraft der Erdrotation groß genug sein, um wahrgenommen zu werden. Es wurde eine angenäherte Berücksichtigung dieses Einflusses vorgenommen, wobei die einfachen Schaukelbewegungen sich unter Wirkung der Corioliskraft in schwache linksdrehende Drehwellen (Amphidromien) abwandeln. Die Amplitude der erzwungenen Querschwingung erreicht dabei immerhin etwa 1/5 derjenigen der Längsschwingung.

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Summary Free surface oscillations of great lakes are very important for both technical and economical purposes. Author computes theoretically the free oscillations of Lake Michigan making use of three different methods. The theories give the period of seiches with one and two nodes, respectively, as well as the horizontal and vertical displacements of water connected with them. The period of the one-node oscillation amounts to about 9.08 hours, that with two nodes to 4.92 hours. Taking into account the extension of Lake Michigan and longer periods of oscillation, the influence of the deflective force of earth rotation may be strong enough to be noticed. This influence has been examined by an approximative method showing simple oscillations being transformed, under the effect of theCoriolis force, into slight lefturning circular undulations. The amplitude of the forced transversal oscillation reaches about one fifth of that of the longitudinal oscillation, though.

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Résumé Les oscillations libres de la surface de lacs étendus ont une grande importance du point de vue technique et économique. Dans ce qui suit, l'auteur étudie sous l'angle théorique les oscillations libres du lac Michigan par trois méthodes différentes. La théorie fournit la période des seiches uni- et binodales, ainsi que les déplacements d'eau horizontaux et verticaux dûs à ces seiches. La période de la seiche uninodale est d'environ 9,08 heures et celle de la binodale est d'environ 4,92 heures. Dans un lac d'aussi grandes dimensions et pour des périodes aussi longues, l'effet de la force fictive de Coriolis peut être appréciable et observable. On a tenu compte de cet effet qui transforme les oscillations simples en ondes circulaires faibles, déviées vers la gauche. L'amplitude des oscillations transversales forcées atteint cependant 1/5 environ de celle des longitudinales.

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Mit 7 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.

     

Zur Mikrometeorologie der eisnahe Luftschicht

Zusammenfassung Es werden einige Ergebnisse von Messungen der Wind- und Temperaturschichtung in der etwa 2 m mächtigen eisnahen Luftschicht aus zwei mehrtägigen Meßreihen am Vernagtferner (Ötztaler Alpen, 2973 m) und am Hornkees (Zillertaler Alpen, 2260 m) mitgeteilt. Die vertikale Verteilung von Windgeschwindigkeit und Temperatur läßt sich in beiden Fällen durch logarithmische Gesetze beschreiben. Diese gestatten nachPrandtl die Ermittelung des Austauschkoeffizienten und damit die Berechnung des turbulenten Wärmestromes aus der Luft zum Eis im Rahmen der Wärmeumsatzbestimmung der Gletscheroberfläche. Dazu muß der Austauschkoeffizient nach dem Verfahren vonSverdrup oderLettau der vorhandenen, über der schmelzenden Gletscheroberfläche ausgeprägt stabilen thermischen Schichtung angepaßt werden. Die gleiczeitige Messung der Ablation und der Strahlungsbilanz ermöglicht eine direkte Kontrolle der Größenordnung der aus der Luft zugeführten Wärmemenge. Aus der gefundenen guten Übereinstimmung des empirisch ermittelten und der nach den Theorien vonSverdrup bzw.Lettau berechneten Austauschkoeffizienten geht hervor, daß in der eisnahen Luftschicht im Sommer, die durch das Fehlen thermischer Konvektion gekennzeichnet ist, der Austausch von Impuls, Wärme und Feuchtigkeit die gleichen Gesetze zu befolgen scheint.

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Summary Basing on two series of measurements carried out during several days on the Vernagt glacier (Oetztal Alps, 2973 m) and on the Hornkees (Zillertal Alps, 2260 m), results are given of measurements of the wind and temperature distribution within a surface air-layer, approximately 2 meters thick, above ice. In both cases the vertical distribution of wind velocity and temperature can be described by logarithmic formulas which allow to calculate, as shown byPrandtl, the exchange (Austausch) coefficient and thereby the turbulent heat-current from air to ice by determining the thermal economy of the glacier surface. For this purpose the exchange coefficient must be fitted, according to the methods ofSverdrup orLettau, to the very stable thermal stratification of the air above the melting surface of the glacier. The simultaneous measurement of ablation and radiation balance makes possible a direct control of the approximate quantity of heat supplied from the air. The good agreement of the exchange coefficient as obtained empirically and calculated by means of the theories ofSverdrup orLettau leads to the conclusion that, within the air-layer above an ice surface during summer where no thermal convection occurs, the exchange of impulse, heat, and humidity appears to obey the same laws.

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Résumé L'auteur communique quelques résultats de mesures de la distribution du vent et de la température dans la couche d'air d'environ 2 m d'épaisseur reposant sur la glace, mesures faites en deux séries de plusieurs jours sur le Vernagtferner (Alpes de l'Oetztal, 2973 m) et sur le Hornkees (Alpes du Zillertal, 2260 m). La distribution verticale de la vitesse du vent et de la température obéit à des lois logarithmiques, lesquelles permettent d'aprèsPrandtl le calcul du coefficient d'échange turbulent et celui du courant de chaleur par turbulence entre l'air et la glace dans le cadre de la détermination du bilan thermique de la surface glaciaire. Il faut pour cela adapter d'après le procédé deSverdrup ou deLettau le coefficient d'échange turbulent à la stratification thermique parfaitement stable de l'air reposant sur la surface glaciaire en fusion. La mesure simultaée de l'ablation et du bilan radiatif rend possible le contrôle direct de l'ordre de grandeur de la quantité de chaleur fournie par l'air. L'accord satisfaisant entre les valeurs du coefficient d'échange par turbulence trouvées expérimentalement ou tirées des théories deSverdrup ou deLettau montre que dans la couche d'air voisine de la glace, qui est caractérisée par l'absence de convection thermique, les échanges de quantité de mouvement (impulsion), de chaleur et d'humidité semblent obéir en été aux mêmes lois.

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Mit 2 Textabbildungen.     

Zur Entwicklung der luftelektrischen Grundanschauungen

Zusammenfassung Die luftelektrischen Grundanschauungen haben im Laufe der Entwicklung mehrfach erhebliche Wandlungen durchgemacht. Auf die Entwicklungsperiode, in der man die auffallenden Parallelen im Verhalten luftelektrischer und meteorologischer Größen aufzuklären sich bestrebte — sie findet etwa mitF. Exner ihr Ende—, folgt eine Phase bewußter Emanzipation der luftelektrischen Forschung, während der man in den meteorologischen Einflüssen nur Störungen sieht. Etwa in den zwanziger Jahren beginnt dann eine Reaktion gegen dieses Isolationsbestreben und mit der früher lange vergeblich versuchten Aufklärung des luftelektrischen Grund- und Existenzproblems leitet sich eine neue Entwicklungsphase ein, die man sinngemäß als korrelative Phase bezeichnen möchte. Nach einer eingehenden und nach den inneren gründen dieser mehrmaligen Schwenkung suchenden Darstellung wird im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit das Problem der luftelektrischen Tagesgänge behandelt und als Beweis für die komplexe elektro-meteorologische Arbeits- und Betrachtungsweise in seinen neuesten Entwicklungen kurz dargestellt. Die enge Verbindung zwischen dem luftelektrischen Geschehen und dem vertikalen atmosphärischen Massenaustausch legt die Benutzung luftelektrischer Untersuchungen in der Austausch-und Luftkörperforschung nahe.

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Summary In the course of the development the fundamental notions about atmospheric electricity have experienced considerable changes. In a first period expiring about withF. Exner, one tried to explain the striking parallels of electrical and meteorological phenomena; then follows a period with a distinct emancipation of atmospheric electricity, where meteorological influences were admitted but as perturbations. In the twenties begins a reaction to this isolationist views and a new evolution starts which might be called correlative phase. The author analyses and explains these repeated changes, and in a second part he discusses the problem of the diurnal variation of atmospheric electricity and shows the complexity of electro-meteorological relations. The close connexion between the phenomena of atmospheric electricity and the turbulent vertical exchange urges to employ investigations of atmospheric electricity for investigations in exchange and air-mass research.

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Résumé En matière d'électricité atmosphérique les points de vue ont souvent varié considérablement. Dans une première période allant jusqu'àF. Exner environ, on a essayé d'expliquer le parallélisme évident entre les phénomènes électriques et météorologiques; puis on a envisagé les premiers pour eux-mêmes, indépendamment des influences météorologiques considérées alors comme des «perturbations». Autour des années 1920, une réaction se dessine contre cette discrimination, et une nouvelle phase commence que l'on pourrait appeler corrélative. Après une analyse approfondie de ces fluctuations de la théorie, l'auteur aborde dans la deuxième partie de son étude le problème des variations diurnes des phénomènes électriques et montre la complexité des relations les unissant à ceux de l'atmosphère ellemême. La liaison étroite entre les phénomènes de l'électricité atmosphérique et les échanges turbulents de masse dans la verticale prouve l'utilité des recherches électriques pour l'étude de cet échange et pour celle des masses d'air de l'atmosphère.

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Mit 14 Textabbildungen.

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Herrn Prof. Dr.H. Benndorf zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Zur Entwicklung der luftelektrischen Grundanschauung

Ohne Zusammenfassung     

Zur verleichenden Meteorologie der Hochgebirge

Zusammenfassung Das Prinzip der Ausgleichsströmung im Sinne vonA. Wagner (1932) wird kritisch behandelt. Für den Altiplano von Bolivien wird gezeigt, daß die beobachteten tagesperiodischen Winde entweder dem Zirkulationstypus (Berg- und Talwind, Hangwind) angehören oder durch konvektiven Impulsaustausch mit der Höhenströmung während der Tagesstunden bedingt sind. Für die Abhängigkeit der Niederschlageverteilung von den tagesperiodischen Zirkulationen werden Beispiele gegeben. Die Rolle den Westdrift und des subtropical jet für die subtropischen Hochgebirge wird besprochen. Tibet und die südamerikanischen Anden südlich 17°S ragen in die Westdrift hineink, bilden aber im Sommer thermischen Antizyklonen aus.

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Summary The principle of compensation current als formulated byA. Wagner (1932), is critically reviewed. It is shown for the Bolivian high plains that all observed diurnal wind systems are either of the circulation type (mountain and valley winds, slope winds), or the result of convective exchange of momentum between surface and upper air currents during the daytime. Examples of the dependence of precipitation distribution on diurnal circulations are given. The role of westerlies and subtropical jet in subtropical high mountains is discussed. The Tibetan Plateau and the Andes of South America south of 17°S rise up to the level of the westerlies, however during the summer they are producing thermal anticyclones.

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Résumé L'auteur discute la notion de courant de compensation au sens deWagner (1932). Il montre que sur le haut-plateau bolivien les vents périodiques diurnes appartiennent au type des brises de vallées, de montagne ou de versant, ou sont conditionnés par léchange turbulent convectionnel avec le vent supérieur pendant le jour. Des exemples montrent comment la répartition des précipitations dépend des circulations à période diurne. On discute le rôle du courant dominant d'Ouest et du «jet» subtropical dans les hautes chaînes subtropicales. The Tibet et la Cordillière des Andes au Sud du 17^e parallèle pénètrent dans le courant dominat d'Ouest, mais forment en été des anticyclones thermiques.