Reduction of geomagnetic measurements at sea in the vicinity of the geomagnetic equator

Summary On the dayside of the Earth, a huge current system, the so-called equatorial electrojet, flows along the magnetic dip equator in the ionosphere, mainly in easterly direction. At the surface of the Earth it generates strong variations of the geomagnetic field which severely impair marine geomagnetic measurements. Independent of its changing intensity, the position of the current system is remarkably constant.For marine geomagnetic measurements in the South China Sea and the Sulu Sea the latitude dependence of the variations was determined from the data themselves, using an appropriate functional relation. By a digital filter it was taken into consideration that the slowly changing parts are less latitude-dependent. Thus, with one recording station, it was possible to reduce the variations to only 15% of their original size for distances up to 500 km.Using the comprehensive data set of two research cruises into the Dangerous Grounds area of the South China Sea, it is shown which statements on the structure of the crust are possible with the corrected data.

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Die Reduktion erdmagnetischer Messungen auf See in der Nähe des magnetischen Äquators

Zusammenfassung Entlang des magnetischen Inklinations-Äquators fließt auf der Tagseite der Erde in der Ionosphäre ein riesiges Stromsystem, der sogenannte Äquatoriale Elektroje. Es erzeugt an der Erdoberfläche starke zeitliche Veränderungen des erdmagnetischen Feldes, die seemagnetische Vermessungen erheblich beeinträchtigen. Die Lage des Stromsystems ist auch bei wechselnden Stromstärken bemerkenswert konstant. Für seemagnetische Messungen im Südchinesischen Meer wurde die Breitenabhängigkeit der Variationen unter Benutzung eines geeigneten Funktionsansatzes aus den Daten selbst bestimmt. Durch eine Filterung wurde berücksichtigt, daß langsam veränderliche Anteile weniger stark breitenabhängig sind. Dadurch gelang es, die Variationen unter Benutzung einer einzigen Registrierstation in Entfernungen bis 500 km auf nur 15% zu reduzieren.An Hand des umfangreichen Meßdatensatzes zweier Forschungsfahrten in das Gebiet der Dangerous Grounds im Südchinesischen Meer wird gezeigt, welche geowissenschaftlichen Aussagen über den Aufbau der Erdkruste nach der Verbesserung möglich werden.

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Réduction des mesures de magnétisme à la mer effectuées au voisinage de l'équateur géomagnétique

Résumé Du côté jour de la terre, un flux plasmatique puissant appelé électrojet équatorial s'écoule le long de l'équateur magnétique (champ total et composante horizontale identiques) dans l'ionosphère, principalement en direction de l'Est. Ce flux engendre à la surface du globe de fortes variations du champ géomagnétique, qui ont pour effet de perturber sévèrement les mesures de magnétisme à la mer. La position de ce courant est d'une constance remarquable, et indépendante de ses variations d'intensité.Pour les mesures de magnétisme effectuées dans les mers de Chine Sud et de Sulu, les variations en fonction de la latitude ont été déterminées à partir des données elles-mêmes, au moyen de relations fonctionelles appropriées. L'emploi d'un filtre digital a permis de tenir compte du fait que les éléments variables lentement sont moins dépendants de la latitude. C'est ainsi qu'avec une station d'enregistrement, il a été possible de réduire les variations à 15% seulement de leur valeur originale jusqu'à des distances de 500 km.En s'appuyant sur la collection très complète de données recueillies au cours de deux campagnes de recherche effectuées dans la zone des Hauts-fonds dangereux, au Sud de la mer de Chine, on montre les hypothèses qu'il est possible de formuler quant à la structure de la croûte, à partir des données corrigées.

     

Sobre el caracter general de la clasificacion de las bahias geomagneticas y su ley de aparicion durante el dia

Summary A comparative study of the geomagnetic bays at the Observatories of Cuajimalpa and Teoloyucan (Mexico) and Tortosa, shows: 1) that the grouping of the bays into a certain number of fundamental types, and that the tendency of their frequency maxima to recur in a cyclical order during the day, are general features of geomagnetic bays, at least for all middle geomagnetic latitudes; 2) that the relative importance of the different types and the hour of their maxima varies according to the geomagnetic latitude of the Observatory where the bays are recorded.

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Résumé En comparant les baies géomagnétiques enregistrées aux Observatoires de Cuajimalpa et Teoloyucan (Mexique) avec celles observées à Tortosa, on examine la validité générale de la classification des baies établie à l'Observatoire de l'Ebre et de la loi de succession des différents types le long du jour. L'on arrive aux conclusions suivantes: 1^o La classification des baies géomagnétiques en un certain nombre de types fondamentaux, de même que la tendence à l'apparition de leurs maxima de fréquence dans un ordre cyclique pendant la journée, a un caractère général, tout au moins pour les latitudes géomagnétiques moyennes; 2^o L'importance relative des différents types et l'heure d'apparition de leurs maxima varie d'un Observatoire à l'autre, d'après leur latitude géomagnétique.

     

Base line stability of the magnetic main registration at the Göttingen observatory

Summary Since November 1984 a regional study of the Earth's magnetic field has been carried out, measuring absolute values ofF, D, andI. The aim is to find the behaviour of the secular variation at about 40 field sites with maximum distances of 50 km from Göttingen. After a long search for the least disturbed points, the first set of measurements was taken in 1987. For the reduction according to the normal 2^h UT level the Göttingen observatory (GTT) records are used for each field point. However, by comparing the simultaneously registered magnetic values of the observatories Wingst (WNG) and GTT it turned out that there is an annual periodic drift in the GTT registrations. Besides the temperature coefficients of the variometers the whole micro-climate of temperature and humidity inside and outside the building and of the underground has to be considered. It causes a motion of the bottom plate (on which the variometers are standing) relative to the foundations of the walls (which house the camera and the lamps for the photographic registration). These motions can be misinterpreted as long period magnetic variations. Variations of the micro-climate and consequently the time dependence of the motions cannot be predicted. Apparently the long-term stability of the whole recording system, which is essential for reducing regional measurements and for the investigation of the secular variation, had not been considered important as the building was set-up. To overcome that lack of stability two ways are necessary: firstly, to perform regular absolute measurements at the observatory (more than once a week) to get a better knowledge of the base line of each component, secondly, to refer the GTT registrations to the momentary values of WNG which are assumed to be stable, to get by this way a proper reduction of the field measurements.

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Die Stabilität der Basiswerte der magnetischen Hauptregistrierung des Observatoriums Göttingen

Zusammenfassung Seit November 1984 wird das regionale Erdmagnetfeld in der Umgebung von Göttingen mit Absolutinstrumenten fürF, D undI vermessen. Das Ziel einer solchen Vermessung ist die Untersuchung der Säkularvariation an 40 Punkten mit einer maximalen Entfernung von 50 km von Göttingen. Nach einer längeren Suche nach den am wenigsten gestörten Punkten wurde 1987 mit den Messungen begonnen. Für die Reduktion aller Meßwerte auf 2^h UT und auf einen bestimmten Tag im Jahr wurden die photographischen Registrierungen des Observatoriums Göttingen (GTT) benutzt. Durch Vergleich der gleichzeitig in den Observatorien Wingst (WNG) und GTT abgelesenen Momentanbeobachtungen der Magnetfeldkomponenten zeigte sich aber, daß der Säkularvariation in GTT eine starke Jahreswelle überlagert ist. Verursacht wird diese Jahreswelle offenbar durch eine Relativbewegung der zwei Fundamente der Meßhütte: Die Fundamentplatte (auf der die Variometer stehen) bewegt sich gegenüber dem Fundament der Wände (in die Registrierkamera und die Lampen eingelassen sind). Auf der Registrierung können diese Bewegungen fälschlicherweise als Magnetfeldvariation mit langer Periode gedeutet werden. Änderungen des Mikroklimas (Temperatur und Feuchte) innerhalb und außerhalb der Meßhütte, das für diese Bewegungen verantwortlich ist, sind nicht vorhersehbar. Offenbar ist die Langzeitstabilität der Aufzeichnungsapparatur, die auch eine Untersuchung der Säkularvariation ermöglichen würde, bei der Konstruktion der Meßhütte noch nicht wichtig gewesen. Um dennoch eine vernünftige Reduktion zu erzielen, ist es nötig, öfter als einmal wöchentlich die Absolutwertbestimmung in GTT durchzuführen und damit die Basis jeder Magnetfeldkomponente zu bestimmen, und zweitens zu versuchen, die Zeiten zwischen zwei Absolutwertbestimmungen mit den Momentanwerten aus WNG zu überbrücken.

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La stabilité des valeurs de base de l'enregistrement principal de l'observatoire à Göttingen

Résumé Depuis novembre 1984, une étude régionale du champ magnétique terrestre a été menée afin de déterminer les valeurs absolues deF, D etI. le but visé est de déterminer l'évolution de la variation séculaire sur environ quarante sites situés à une distance maximale de 50 km de Göttingen. Après une longue recherche des points les moins perurbés une première série de mesures a pu être effectuée en 1987. Pour la réduction rapportée à la valeur normale à 2^h UT, les enregistrements de l'observatoire de Göttingen (GTT) furent utilisés pour chaque site.En comparant les valeurs magnétiques enregistrées simultanément à l'observatoire de Wingst (WNG) et à GTT, il apparut qu'il existait une dérive annuelle périodique dans les enregistrements de GTT. Outre les coefficients de température des variomètres, l'ensemble des paramètres température et humidité du micro-climat, à l'intérieur et à l'extérieur de la station ainsi qu'en sous-sol dut être pris en compte. Ces derniers causent un déplacement de l'embase (sur laquelle les variomètres sont installés) par rapport aux fondations des murs (qui abritent la caméra et les flashs pour l'enregistrement photographique): Ces mouvements peuvent être interprétrés à tort comme des variations à longue période du champ magnétique.Les variations du micro-climat et partant, la dépendance de ces mouvements en fonction du temps, ne peuvent se prévoir. Apparemment la stabilité á long terme de l'ensemble du système d'enregistrement, qui est essentielle pour la réduction des mesures régionales et pour l'étude de la variation séculaire, n'avait pas été condiérée comme importante au moment de la construction de la station.Pour palier ce manque de stabilité deux solutions sont possibles: Tout d'abord réaliser régulièrement des mesures absolues à l'observatoire (plus d'une par semaine) afin d'obtenir une meilleure connaissance de la valeur instantanée de la direction de chaque composante, ensuite rattacher les enregistrements de GTT aux valeurs déterminées à WNG, supposées stables, pour obtenir ainsi une réduction correcte des mesures de champs.

     

Ein magnetischer Signalgeber für Zeitsignale

Zusammenfassung Es wird eine nicht sehr aufwendige Tastmethode beschrieben, mit deren Hilfe die innere Genauigkeit der in Mainflingen (DCF 77) ausgestrahlten Zeitsignale des Deutschen Hydrographischen Instituts verbessert werden konnte.Mechanische Kontakte werden nur dort verwendet, wo sie die Genauigkeit nicht beeinträchtigen. Der Signalgeber enthält Halbleiter anstelle von Elektronenröhren.

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A magnetic signal transmitter for the emission of timesignals

Summary A relatively simple keying-method is described that helps to improve the internal accuracy of time signals of the Deutsches Hydrographisches Institut, emitted at Mainflingen station (DCF 77).Mechanical contacts are used only in such cases where they would not affect the accuracy. The signal transmitter is furnished with semi-conductors instead of electron tubes.

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Un émetteur magnétique de signaux pour l'émission des signaux horaires

Résumé On décrit une méthode relativement simple de manipulation qui permet d'améliorer la précision interne des signaux horaires du Deutsches Hydrographisches Institut émis par la station à Mainflingen (DCF 77).Seulement là où ils ne réduisent pas la précision on se sert des contacts mécaniques. L'émetteur de signaux comprends des semi-conducteurs au lieu de tubes électroniques.

     

Edward Sabine,ein großer Geophysiker des 19. Jahrhunderts

Zusammenfassung Das soeben beendete dritte Internationale Geophysikalische Jahr, bisheriger Höhepunkt in der Erforschung der uns zugänglichen Hydro- und Atmosphäre der Erde, führt notwendigerweise zu der Frage nach der Vorgeschichte unserer heutigen geophysikalischen Erkenntnisse und Arbeitsmethoden. Als repräsentativ für die erste Hälfte des 19. Jahrhunderts dürfen wir den englischen Forscher Sir Edward Sabine ansehen, der als erster moderner All-round-Geophysiker gravimetrisch in den Tropen und in der Arktis tätig war, besonders hochgeschätzt von A. v. Humboldt, dessen erdmagnetisches Werk er ausbaute; auch durch wertvolle ozeanographische und meteorologische Untersuchungen rühmlich bekannt.

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Edward Sabine, a great geophysicist of the nineteenth century

Summary The past third International Geophysical Year, up to now culminating point in the research for the hydrosphere and the atmosphere of the earth, makes us, necessarily, desirous to learn something about the early development of to-day's geophysical knowledge and working methods. As representative of the first half of the nineteenth century we may regard the English explorer and scientist Sir Edward Sabine, who as the first all-round geophysicist in the modern sense of the word carried out gravimetric measurements in the tropics and in the arctic regions. Alexander von Humboldt whose geomagnetic work he has been developing, held him in high esteem; besides, he is famous for his research work in the oceanographic and meteorological fields.

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Edward Sabine, grand géophysicien au dix-neuvième siècle

Résumé La troisième Année géophysique internationale écoulée, jusqu'ici point culminant des recherches sur l'hydrosphère et l'atmosphère de la terre, fait nécessairement naître en nous le désir d'étendre nos connaissances du développement primaire de la science et des méthodes de travail de la géophysique actuelle. Nous sommes tenus de considérer l'explorateur et le savant anglais Sir Edward Sabine comme le représentant de la première moitié du dix-neuvième siècle. Il fut le premier à effectuer des mesures gravimétriques dans les tropiques et dans les zones arctiques en qualité de géophysicien universel au sens moderne de ce mot. Il jouissait de l'estime profond d'Alexander von Humboldt, dont il a développé l'uvre géomagnétique. De plus, Sabine est fameux pour ses études dans les domaines de l'océanographie et de la météorologie.

     

Magnetkompa\ mit Feldstärkeanzeige zur peilungsfreien Kompensierung und Deviationskontrolle

Zusammenfassung Der Kompensierung von Magnetkompassen geht die Bestimmung der Deviation auf einer hinreichenden Zahl von Kursen voraus. Bei der bisher gebräuchlichen Weise wird mit Hilfe optischer Peilungen die Deviation als Unterschied zwischen dem mi\weisenden Kurs und dem am Kompa\ anliegenden Kurs bestimmt. Bei unsichtigem Wetter ist das Verfahren nicht durchführbar. Auch die Deviationskontrolle auf See an Hand astronomischer Peilungen ist häufig durch schlechte Sichtverhältnisse erschwert oder unmöglich.In der vorliegenden Arbeit werden im Prinzip Kompa\systeme dargestellt, die auf Grund von Messungen der magnetischen Feldstärke am Kompa\ort eine Deviationsbestimmung ermöglichen, ohne da\ optische Peilungen erforderlich sind. Ausgegangen wird dabei von der beim Bidlingmaierschen Doppelkompa\ angewandten Tatsache, da\ der Spreizwinkel, den zwei senkrecht übereinander angeordnete gleichartige Rosensysteme miteinander bilden, ein Ma\ für die Stärke des am Ort vorhandenen magnetischen Feldes ist. Auf Grund des engen Zusammenhanges zwischen magnetischer Feldstärke am Kompa\ort und der Deviation des Kompasses kann aus Messungen der Feldstärke die Deviation bestimmt werden. Wenn mittels üblicher Kompensiermittel die Feldstärke auf allen Kursen gleichgemacht wird, verschwindet die Deviation und der Kompa\ ist kompensiert.Um eine für den Bordgebrauch eines solchen Kompasses bequeme Anzeige der Fehlrichtung zu erhalten, müssen geeignete änderungen des Doppelkompasses vorgenommen werden, die in der Arbeit näher beschrieben sind.

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Magnetic compass enabling measurings of the magnetic field intensity for the purpose of adjustment and control of deviation without the necessity of optical bearings

Summary Before magnetic compasses are adjusted, the deviation must be determined for a sufficient number of courses. According to the method applied so far the deviation, i. e. the difference between the magnetic course and the compass course, is determined by means of optical bearings. The method is not practicable in thick weather. The control of deviation at sea by means of astronomical bearings is also frequently difficult or even impossible on account of low visibility.In the present paper, the principles of compass-systems are described which allow to determine deviation on the base of measuring the magnetic field intensity at the compass place without taking optical bearings. Like the double-compass after Bidlingmaier these constructions are based on the fact that the spreading angle which is formed by two equal card systems arranged one vertically above the other is a measure for the intensity of the magnetic field at the compass place. Since there exists a close relation between magnetic field intensity at the compass place and the deviation of the compass, the deviation may be determined by measurings of the magnetic field intensity. When the magnetic field intensity on all courses is equalized by means of ordinary corrector magnets and soft iron correctors, the deviation vanishes, and the compass is adjusted.In order to get a convenient indication of the direction of the magnetic field as necessary for the use of the proposed compass on board ships, suitable modifications must be made to the double-compass. They are described in detail in the present paper.

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Notes sur un compas magnétique muni d'un indicateur d'intensité de champ magnétique pour le réglage du compas sans y prendre de relèvements et pour la détermination de déclination

Résumé Le réglage de compas magnétique est précédé de la détermination de déclination effectuée sur un assez grand nombre de routes. Suivant la méthode en usage jusqu'ici, la détermination de déclination se fait à l'aide de relèvements optiques, c.a.d. on détermine la différence entre la route magnétique et la route au compas. Ce procédé, cependant, n'est pas applicable en cas de mauvaise visibilité. La détermination de déclination effectuée en mer à l'aide de relèvements astronomiques est également souvent entravée ou mÊme rendue impossible si la visibilité est mauvaise.Dans le présent travail, on expose, en principe, des systèmes de compas qui permettent de déterminer la déclination sans prendre des relèvements optiques. Pour ce but, on mesure l'intensité de champ magnétique au lieu d'installation de compas. Analogue au double compas d'après Bidlingmaier, on y procède du fait que l'angle formé par les axes de deux égaux systèmes de roses de compas, installés verticalement l'un au dessus de l'autre, permet de déterminer l'intensité de champ magnétique au lieu d'installation de compas. A cause de la relation intime qui existe entre l'intensité de champ magnétique au lieu de compas et la déclination de compas, on peut dériver la déclination de la mesure de l'intensité de champ magnétique. Quand on égalise, à l'aide de moyens usuels de compensation l'intensité de champ magnétique sur toutes les routes, la déclination disparaÎtra et le réglage du compas sera accompli.Afin d'obtenir une indication convenable de la direction du champ magnétique pour l'usage d'un tel compas à bord, il faut apporter de modifications au double compas. Celles-ci sont précisées aux pages suivantes.

     

Zur Funkortung bei weit von einander entfernten Sendern

Zusammenfassung Es wird in dem vorliegenden Aufsatz gezeigt, wie man auf Grund der Funkpeilungen dreier weit voneinander entfernter Sender ohne Benutzung von Karten und Tafeln die geographischen Koordinaten seines Standortes geometrisch exakt konstruieren kann.

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Radio direction finding with the aid of three widely spaced wireless transmitters

Summary The present paper shows how to plot the geographical coordinates of a certain position in a geometrically exact manner with the aid of radio bearings of three widely-spaced transmitters without using charts or tables.

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Relèvement radiogoniométrique à l'aide de trois émetteurs à grande distance l'un de l'autre

Résumé L'article suivant décrit de quelle manière on peut dessiner exactement au sens de la géométrie les coordonnées géographiques d'une certaine position en se servant du relèvement radiogoniométrique de trois émetteurs installés à grande distance l'un de l'autre sans y employer des cartes marines ou des tables.

     

Eine Dünungsbeobachtung sowie die Beziehungen zum erzeugenden Windfeld

Summary Determining, with the aid of weather maps, the area and time of formation of swell observed in the subtropical region, the author found the practical methods developed by W. J. Pierson jun., G. Neumann and R. W. James [1953] to be superior to other proceedings. From a fixed point of observation (on the northern hemisphere) swell waves will be observed to turn in a counter clockwise sense if the generating depression is developing or intensifying at its very area of origin and if its distance is long enough.

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Sur l'observation d'une houle et sur les relations entre une houle et son aire génératrice

Résumé Cherchant à déterminer, à l'aide des cartes du temps, l'aire génératrice et le moment de génération d'une houle on trouve que les méthodes pratiques d'après W. J. Pierson le jeune, G. Neumann et R. W. James [1953] se montrent, dans le cas actuel, supérieures à d'autres procédés. Se trouvant à un point fixe d'observation, on aperçoit que sur l'hémisphère nord les ondulations de la houle causées par une dépression atmosphérique tournent en sens inverse des aiguilles d'une montre, à condition que la dépression en question se développe ou s'intensifie sur sa propre aire génératrice et qu'elle se trouve à une distance assez longue du point d'observation.

     

Étude et application du magnétisme rémanent naturel à la découverte de gisements de taconite magnétique

Résumé Le principal but de cette étude consiste à évaluer le potentiel des dépôts de taconites magnétiques rentables dans un rayon de 40 milles à partir de Schefferville, partie centrale de la fosse du Labrador. On s'est rendu compte que la composante du magnétisme rémanent naturel (MRN) est relativement importante dans les formations de fer de la région de Knob Lake. Dans la recherche de gisements de taconite magnétique rentable à partir de relevés aéromagnétiques, il faut tenir compte de la composante du magnétisme rémanent si l'on désire obtenir une image exacte des dimensions, de l'attitude, du volume (tonnage), du moment magnétique induit, car le moment magnétique rémanent est généralement indépendant de la concentration des minéraux magnétiques dans les roches. On discute de la collection et de l'orientation des échantillons, de l'interprétation des résultats corrigés des relevés magnétiques. Une étude détaillée de l'intensité et de l'orientation du MRN permet d'arriver à des conclusions importantes relatives au paléomagnétisme de la fosse du Labrador.

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Summary The present study is mainly concerned with the quantitative interpretation of aeromagnetic anomalies as an aid in the search of high grade magnetic taconites in the central portion of the Labrador Trough. A detailed survey of the volume ferromagnetic susceptibility as well as intensity and orientation of the NRM component allowed a much improved interpretation of these surveys. It is found that a major portion of the NRM component is of depositional nature and the remaining portion mainly of viscous nature and of chemical origin (partial chemical alteration of the iron formation). The orientation of the paleopoles is almost perpendicular to the present orientation of the earth's magnetic field. At least one reversal of the poles was observed within each member of the iron formation and the general trend indicates that with decreasing time (coming towards the younger members) the azimuth of the pole is moving towards the east and the plunge above the equator to below the equator. At the time of deposition in Precambrian time (early Proterozoic era), the north paleopole was oriented at 263° with respect to the astronomical north and plunged 9° above the equator. At that time, the earth's magnetic north pole was pointing in central Pacific ocean in the vicinity of the Christmas Islands and thus the iron formations were deposited in tropical regions. This study clearly indicates that the NRM component cannot be neglected in any kind of interpretation of magnetic surveys. An example shows that the estimated grade and attitude of an elongated magnetic mass are substantially altered by the presence of the NRM component whereas the volume and tonnage are not, but are mainly function of the geometric model used. It is shown that the grade and the volume can be estimated with a reasonable accuracy by proper interpretation of the aeromagnetic anomalies and a very selective choice of the magnetic masses of economic interest can then be made. Combined with an heliported magnetic and electromagnetic survey, a complete appraisal and estimate of the anomalies of economic interest is rendered possible and no expensive geophysical or geological ground follow-up is necessary; the anomalies selected are then consequently drilled.

     

Erfahrungen bei der Gewinnung von Grundproben vom fahrenden Schiff

Zusammenfassung Das von J. L. Worzel beschriebene Gerät zur Probenentnahme vom Meeresboden vom fahrenden Schiff aus wurde nachgebaut und in der Nordsee erprobt. Die Gefahr des Ausspülens während des Einholens bestand vor allem bei feinsandigen Schlicken und schlickigen Feinsanden. Um sie zu vermindern wurde eine trichterförmige Düse eingebaut die größere Probemengen im Gefolge hatte. Außerdem wurde ein Becher zur Aufnahme und leichteren Entnahme der Proben eingesetzt. Das Gerät wird im Einzelnen beschrieben und es werden kurze Angaben über seine Ergebnisse gemacht.

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Experiences made with the ocean bottom sampler for ships under way

Summary The bottom sampler for ships under way as described by L. J. Worzel was reconstructed by order of the German Hydrographic Institute and tried on a research cruise in the North Sea. It was found that the samples, especially those composed of ooze with an admixture of fine granulated sand and of fine granulated sand with an admixture of ooze, risked to be washed away by the flow of water when the instrument was hauled in. In order to keep the cores from slipping away a funnel shaped nozzle was fitted into the sampling tube and as a result of this greater samples were retained. Besides, a cup was added to the instrument determined to be filled with the samples and to facilitate the withdrawal of the bottom samples. The instrument is described in detail and a short statement of the results obtained is made.

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Expériences faites de l'échantillonneur permettant de prélever des sédiments du fond de la mer du bord de navires en marche

Résumé Cet appareil qui a été décrit par J. L. Worzel et qui permet de prélever des échantillons du fond de la mer sans arrêter le navire a été réconstruit par ordre de l'Institut Hydrographique Allemand et mis à l'épreuve au cours d'une croisière en mer du Nord. On a dû constater que les carottes contenant de la vase avec une admixtion de sables à fin grain ainsi que celles se composant des sables à fin grain avec une admixtion de vase sont souvent enlevées par le courant d'eau entrant dans le tube au moment de la récuperation de l'appareil. En montant une tuyère en forme d'entonnoir afin de prévenir la perte des carottes on a obtenu des carottes plus grandes que celles prises sans tuyère. En outre, une espèce de gobelet fut introduit dans le tube de l'appareil destiné à recevoir les carottes et à faciliter leur enlèvement. La construction de l'appareil y est précisée et les résultats en sont brièvement exposés.

     

Über ein Verfahren zur Ermittlung der Gestalt der Meeresoberfläche bei zeitveränderlichem Windfeld

Zusammenfassung Ausgehend von Defants Arbeitsmethoden zur quantitativen Erfassung der Vorgänge im Ozean wird ein Verfahren zur numerischen Ermittlung des Windstaus entwickelt und als Spezialfall für einen Kanal das Rechenschema aufgestellt.

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On a method for determining the configuration of the sea surface exposed to the action of a wind field changing with time

Summary Proceeding form Defant's working method enabling the processes in the ocean to be quantitatively determined, a method is developed for the numerical determination of surges (Windstau) and as a special example a calculation scheme to be applied to a channel is set up.

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Sur un procédé déterminant la configuration de la surface de la mer soumise à l'action d'un champ du vent changeant avec le temps

Résumé Partant des méthodes d'après A. Defant pour la détermination quantitative des procédés dans l'océan on développe une méthode permettant de déterminer numériquement les seiches de tempête (Windstau); en outre, on établit comme example un schéma de calcul applicable à un canal.

     

Sur le comportement du vecteur d'advection des perturbations et du tourbillon vertical en altitude

Résumé L'important problème de « l'advection des perturbations » ne peut Être traité d'une manière rationnelle et n'acquiert un sens précis qu'en étudiant d'une part les conséquences purement analytiques des propriétés générales de toute fonction de perturbation, et en utilisant d'autre part les résultats fondamentaux de la théorie des perturbations. On aboutit ainsi à préciser complètement la notion de « vecteur d'advection des perturbations » et l'on montre que les importantes différences qui existent entre le mouvement des perturbations au niveau de la mer (commandé par un champ de température moyenne) et en altitude (où les perturbations se déplacent plutÔt avec le vent moyen, du moins dans la troposphère moyenne) peuvent Être facilement expliquées par le comportement, suivant les verticales,d'une mÊme fonction vectorielle de vitesse d'advection des perturbations, qui intervient d'une manière essentielle dans notre théorie des perturbations.A l'aide du champ moyen de température et de vent entre l'équateur et les pÔles (du sol jusqu'à 20 km d'altitude), nous déduisons le champ moyen du vecteur d'advection des perturbations et le comparons au vent moyen. Cette comparaison donne l'explication de plusieurs faits empiriques importants. De plus, on peut en déduire les limites de la région où il peut y avoir en altitude des « ondes longues » compatibles avec la conservation du tourbillon vertical, ainsi que la longueur d'onde caractéristique de ces perturbations.Dans la deuxième partie du mémoire, nous montrons qu'une transformation simple de l'équation des variations de pression de notre théorie des perturbations conduit à une équation généralisée du tourbillon vertical pouvant Être comparée à l'équation classique du tourbillon que l'on déduit des équations de l'hydrodynamique. Ceci permet de se rendre compte dans quelle mesure on peut admettre en altitude la conservation du tourbillon vertical, propriété qui peut Être considérée comme un cas particulier de l'équation des variations de pression.

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Summary The important problem of the « advection of the perturbations » can be treated along rational lines and acquires a precise meaning only when its treatment is based, on the one hand, on the analysis of the general mathematical properties of any perturbation function, and on the main results of the hydrodynamical theory of perturbations, on the other hand. In this way, the notion of the « advection vector of the perturbations » can be completely clarified and it can be shown that the important differences between the motion of the perturbations at sea level (which is determined by a mean temperature field) and in the free atmosphere (where the perturbations move rather with the mean wind, at least in the middle troposphere) are easily explained by the behaviour of thesame vectorial advection function which plays an essential part in our theory of perturbations.By means of the observed fields of temperature and wind between the equator and the poles (from sea level to the 20 Km level) we deduce the mean field of the advection vector of the perturbations and compare it to the mean wind field. This leads to the explanation of many important empirical facts and also gives the limits of the region where « long waves » (compatible with the conservation of vertical vorticity) can exist, and also the characteristic wave length of these perturbations.In the second part of the paper, a simple transformation of the equation for pressure variations of our theory of perturbations leads to a generalised equation for the vertical vorticity, which can be compared with the classical vortieity equation derived from the hydrodynamical equations. The condition of the conservation of the vertical absolute vorticity can then be appreciated as a particular case of our equation of pressure variations.

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Communication faite le 5 Avril 1956 à la 4ième Assemblée de la « Società Italiana di Geofisica e Meteorologia » (Genova, 5–8 Avril 1956).     

Zur Messung der Fahrt über Grund an Bord von Schiffen

Zusammenfassung Es wird gezeigt, wie mit einem Zweikreiselsystem, das gleichzeitig die Nordrichtung und den Horizont liefert, ein Trägheits-Navigationssystem unter Verwendung von Beschleunigungsmessern und eines Rechenaggregates aufgebaut werden kann. Die Beschleunigungsmesser werden von einer kreiselstabilisierten Plattform getragen, die über Stützmotore in den drei Freiheitsgraden parallel zum Zweikreiselsystem gehalten wird.

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On measuring a ship's speed over ground from board of ships

Summary The following paper explains how to assemble an inertial navigation system with the aid of accelerometers, a calculating unit and a two gyro system that simultaneously indicates the north direction and the horizon. The accelerometers are carried by a gyro stabilized platform that, on its part, is kept in the three degrees of freedom parallel to the two gyro system by three torques generators.

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Sur la mesure à bord d'un bâtiment pour déterminer la vitesse par-dessus le fond de la mer

Résumé Le travail suivant expose de quelle manière on peut construire un système de navigation d'inertie en joignant des accéléromètres, un aggrégat à calculer et un système à deux gyroscopes; ce dernier fournit simultanément la direction nord et l'horizon. Une plate-forme, également stabilisée par un système à deux gyroscopes, porte les accéléromètres. Cette plate-forme se maintient à l'aide de trois génératrices du moment de couple dans les trois degrés de. liberté parallèle au système à deux gyroscopes.

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Erweiterte Grundgleichungen zur Bestimmung der Verdunstung auf dem Meer aus dem klein- und großräumigen Feuchteaustausch

Zusammenfassung Es wird eine anwendbare Verallgemeinerung der Konzeptionen angestrebt, nachdenen man die Verdunstung auf dem Meere aus dem atmosphärischen Wasseraustausch bestimmt. Dabei ergeben sich einige Hinweise auf mehrere übliche aber kaum erkannte Vernachlässigungen. Unteranderem werden die Effekte der Druckänderungen sowie — durch Anwendung abgewogener Mittelwerte — die Wirkung des fluktuativen Massentransports in Rechnung gestellt. Jene werden meist in Makroturbulenzbetrachtungen, diese in Mikroturbulenzbetrachtungen zum Feuchteaustausch vernachlässigt, obgleich sie die Größenordnung der berechneten Verdunstungswerte erreichen und beispielsweise zur Erklärung der bei labiler Schichtung beobachteten deutlichen Verschiedenheit der gebräuchlichen Austauschkoeffizienten für Wasserdampf und Wärme beitragen können.

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Extended basic equations concerning the estimation of evaporation on the ocean from small- and large-scale exchange of moisture

Summary This paper aims at an applicable generalisation of the conceptions adapted to the estimation of evaporation on the ocean from theaustausch of water in the atmosphere. It gives some hints to several common but scarcely known neglects. Among others, the effects of the variation of pressure, and — by applying weighted means — those of the fluctuative transport of mass are taken into account. Usually the first effects are neglected in considerations on large-scale exchange of atmospheric water, the second ones in small-scale considerations although they may be of the same order of magnitude as the computed evaporation and may be able, for instance, to support an interpretation of the distinct inequalities of the usual eddy transfer coefficients of water vapour and heat observed in unstable lapse conditions.

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Equations fondamentales étendues pour dériver du flux micro- et macroturbulent de l'humidité l'évaporation à la surface de la mer

Résumé Le but de ce travail est de trouver une généralisation applicable des conceptions employées à dériver de l'échange atmosphérique de l'eau l'évaporation à la surface de la mer. Au cours de ces recherches on rencontre plusieurs indications de diverses négligences en usage qui, cependant, ne sont guère reconnues. Entre autre, on tient compte des effets dus aux variations de la pression atmosphérique et — en appliquant des moyennes pondérées — on considère également l'action du transport fluctuatif de la masse. Conventionnellement, le premier effet est négligé dans des considérations à base macroturbulente pendant que le deuxième effet est laissé de côté en cas de la diffusion microturbulente, bien que ces deux effets puissent atteindre la même ordre de grandeur que l'évaporation calculée et qu'ils puissent, par exemple, aider à expliquer les diversités distinctes des coefficients d'échange de l'humidité et de la chaleur observées quand la répartition des masses suivant la verticale est instable.

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Für Anregungen und die Möglichkeit zur Bearbeitung der diskutierten Fragen ist der Verfasser Herrn Professor Dr. Hermann Flohn zu Dank verpflichtet.     

Mesures de Randon-222 dans le sol de l'Etna (Sicile): 1980–1983

Resume Depuis septembre 1980, des mesures de la concentration de Radon dans le sol ont été entreprises sur l'Etna en vue d'étudier le comportement de ce gaz radioactif naturel vis-à-vis de l'activité du volcan et de son utilisation en tant qu'un des paramètres possibles de la prévision des éruptions volcaniques.La technique de mesure employée est celle des détecteurs solides de traces nucléaires plastiques (LR-115 type II, Kodak Pathé). Le réseau implanté, principalement en collaboration avec les mesures de température du sol (Archambault et al.) et de polarisation spontanée (M. Aubert) comprend une vingtaine de stations sitées sur le versant Sud et Sud-Est du volcan.Les densités de traces de particules alpha observées varient de 50 à 2000 traces/cm²/semaine selon la localisation des stations, malgré un bruit de fond à peu près constant. Sur l'ensemble des résultats aucune règle de variation saisonnière de l'émanation n'apparaît; certaines zones présentent les plus fortes densitésen hiver (Torré del Filosofo, Vulcarollo), d'autres au printemps (Etna Sud, Citelli).Le problème majeur de cette technique est la nécessité, pour obtenir une analyse fine de la variation de l'émanation du radon-222, de changer tous les 15 jours ou tous les mois les échantillons. Nous espérons remédier à ce problème par l'emploi de sondes de mesures automatiques, dont la mise au point est en cours, et pouvant être reliées au système Argos déjà existant.

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Since September 1980, measurements of radon concentration in the ground have been carried out on Etna using Radon as a forerunner geophysical parameter of volcanic eruptions.The technique used is the Solid State Nuclear Tracks detectors' method (LR 115 Type II, Kodak). The stations network, in connection with soil temperature (Archambault et al., 1980) and spontaneous polarisation measurements (M. Aubert, pers. commun.) is composed of 20 stations located on the southern and south-eastern flanks of the volcano.The observed alpha track densities vary between 50 and 2000 tracks/cm²/week according to the location for a background almost constant. Seasonal variations seem to affect measurements, but their influence seems to be governed by no rule.The main problem in the used technique is the necessity of changing the detectors every two weeks or every month in order to obtain a good analysis of the variations in Rn-222 concentration. In order to remedy such deficiency, an automatic electronic device which can be connected with the yet existing Argos system is being arranged.

     

Die Bedeutung moderner Funkpeiler für die Richtungs- und Standortsbestimmung auf See

Zusammenfassung Nach kritischen Betrachtungen über die Mängel des subjektiven Hörbefunds bei Funkpeilungen werden die Vorteile einer objektiven Sichtanzeige des Peilbefundes erläutert, und ihre Bedeutung für die Richtungs- und Standortsbestimmung an Hand von Schirmbildaufnahmen wird anschaulich demonstriert.

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The importance of modern radio direction finders for direction and position fixing at sea

Summary After critical remarks on the deficiencies of the subjective aural results of radio direction finding the advantages of an objective visual indication of bearing results are explained and their importance in direction and position fixing are demonstrated by the aid of electronic screen photos.

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L'importance de radiogoniomètres modernes en navigation

Résumé Après avoir examiné dans un but critique les défauts des résultats subjectifs obtenus par l'oreille pendant des relèvements radiogoniométriques on expose les avantages de l'indication matérielle visuelle du relèvement en démontrant à l'aide de plusieurs photographies de l'écran d'un radiogoniomètre à lecture directe l'importance d'une telle indication pour la détermination de la direction et de la position.

     

Harmonische Analyse und Synthese mit Lochkartenmaschinen

Zusammenfassung Viele Aufgaben der praktischen Analyse lassen sich bequem und schnell mit Lochkartenmaschinen lösen. Insbesondere führt die Möglichkeit, daß Lochkarten leicht umgeordnet werden können, oft zu erheblichen Rechenvorteilen. Im folgenden wird ein Lochkartenverfahren zur harmonischen Analyse und Synthese entwickelt, das diese Vorzüge der Lochkartenmaschinen erkennen läßt.

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On harmonic analysis and synthesis with the aid of punching card machines

Summary Many problems of practical analysis may be easily and rapidly resolved with the aid of punching card machines. Considerable advantages may be derived from the fact that punching cards can be re-arranged without difficulties according to new aspects. On the following pages a punched cards method for the harmonic analysis and synthesis is developed which exhibits the advantage of punching card machines under this special aspect.

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Sur l'analyse et la synthèse harmonique à l'aide de machines de comptabilité à cartes perforées

Résumé Beaucoup de problèmes de l'analyse pratique se laissent résoudre d'une manière convenable et rapide au moyen des machines de comptabilité à cartes perforées. En particulier, la possibilité de pouvoir arranger sans inconvénient d'après de nouveaux aspects des cartes perforées souvent offre de considérables avantages. Sur les pages suivantes, un procédé pour l'analyse et la synthèse harmonique est dévelopé qui montre les avantages résultants de l'emploi des machines de comptabilité à cartes perforées.

     

Einige Bemerkungen zum Golfstromproblem

Zusammenfassung Im ersten Teil der Arbeit werden die zur Ermittlung der Meeresströmungen benutzten Verfahren nebeneinandergestellt: Das dynamische Verfahren, das aus der Dichteverteilung im Meer die Unterschiede der Stromgeschwindigkeit in vertikaler Richtung zu ermitteln gestattet, das Randwertverfahren, das mit der Schubspannung des Windes arbeitet und den windbedingten Volumentransport liefert und endlich die Rossbysche Freistrahltheorie. Die vergleichende Betrachtung lehrt, daß zwischen den genannten Methoden keine grundsätzlichen Widersprüche bestehen, sondern daß diese einander ergänzen und vervollständigen.Neuere amerikanische Beobachtungen haben einen Einblick in die Feinstruktur des Golfstroms gewährt; besonders bemerkenswert sind die scharfe seitliche Begrenzung über Hunderte von Kilometern und die Aufgliederung in einzelne Arme; es werden einfache Modelle betrachtet, die den Mechanismus dieser Vorgänge veranschaulichen. Bemerkenswert ist, daß bei diesen Betrachtungen die Vertikalkomponente der Stromgeschwindigkeit eine besondere Rolle spielt.

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Some remarks on the problem of the Gulf Stream

Summary In the first part of the paper, the methods applied to the study of ocean currents are compared with each other, viz. the dynamical method allowing to derive the vertical differences in current velocity from the density distribution, the method of the boundary values basing on the shearing stress of the wind and giving the volume transport caused by the wind, and finally the jet stream theory by Rossby. A comparison shows that these three methods are not absolutely contradictory to each other but that, on the contrary, they have a complementary character.Recent American observations have given an insight into the microstructure of the Gulf Stream; among the results, its cleanly cut lateral limitation over hundreds of kilometers and its subdivision into several single branches deserve particular attention; in order to illustrate the mechanism of these processes, simple models are considered. It may be mentioned as a remarkable feature that the vertical component of the current velocity plays a particular part in these considerations.

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Quelques notes sur le problème du courant du golfe

Résumé Dans la première partie de ce travail, les procédés appliqués à l'étude des courants de mer sont comparés entre eux; il s' agit ici de la méthode dynamique qui permet de dériver de la distribution de la densité les différences verticales des vitesses des courants; de la méthode des valeurs limites qui tient compte de la tension de torsion du vent et donne le transport de volume dû au vent et, enfin, de la théorie du rayon de jet (du jet stream) par Rossby. La comparaison montre que ces méthodes ne sont point contradictoires mais plutôt complémentaires les unes aux autres.Les observations effectuées récemment par les Américains ont éclairci la microstructure du courant du golfe; les résultats les plus remarquables en sont sa limitation latérale qui est nettement marquée sur quelques centaines de kilomètres et le fait que le courant se divise en plusieurs branches individuelles; pour démontrer le mécanisme de ces phénomènes quelques simples modèles sont considérés. Il est remarquable que la composante verticale de la vitesse du courant joue un rôle particulier dans ces considérations.

     

Auszählung der Consolfunkfeuer mit Hilfe des Sichtfunkpeilers

Zusammenfassung Die Auszählung der Punkte und Striche bei Consolfunkfeuern zur Bestimmung des Gleichsignals ist mit dem Sichtfunkpeiler in besonders einfacher und genauer Weise möglich. Der Vorzug dieses Verfahrens kommt vor allem dann zur Geltung, wenn man gleichzeitig die Peilanzeige auf dem Braunschen Rohr mit den Zeichen im Lautsprecher des Gerätes, insbesondere bei auftretenden Störern, vergleicht. Das Gleichsignal kann eindeutig auf ein Zeichen genau festgestellt werden.

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Counting of the dots and dashes emitted by consol stations with the aid of a cathode-ray direction finder

Summary The cathode-ray direction finder allows, for determining the equisignal, to count the dots and dashes emitted by Consol stations with utmost ease and great precision. The superiority of the method becomes particularly evident when simultaneous comparisons are made with the bearing indications read from the cathode ray tube and the signals heard in the loudspeaker of the direction finder. This is especially the case when the reception is disturbed by parasitic noise. The equisignal can be unmistakably determined within an accuracy of one signal only.

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Résumé Le radiogoniomètre visuel (à tube cathodique) permet de compter aisément et avec une grande précision les points et les traits des émissions Consol. La supériorité du procédé est particulièrement évidente lorsque l'on compare simultanément les signes vus sur le tube cathodique, à l'écoute du haut-parleur de l'appareil, notamment lorsque la réception est troublée par des parasites. L'équisignal peut être déterminé sans ambiguïté au signe près.

     

Étude des spectres du signal sismique initial lors d'un tir nucléaire souterrain. Determination du coefficient d'atténuation dans le granite

Résumé A l'aide de formules empiriques, établies à partir des valeurs des amplitudes spectrales obtenues au sein d'un massif à différentes distances du point zéro et pour des tirs de puissances échelonnées, on calcule les spectres des signaux sur la surface de la sphère inélastique-élastique où l'on admet que débute le signal sismique proprement dit. Ces spectres sont d'autant plus plats que l'énergie du tir est faible. La comparaison des spectres obtenus à des distances variables permet de montrer que le coefficient d'atténuation exponentielle en fonction de la fréquence est proportionnel à celle-ci, ce qui confirme l'hypothèse de la constance du facteur de qualitéQ.Summary From the spectral amplitudes obtained at several distances from underground explosions for several values of the emitted energy, we calculate the same spectrum on the sphere where the seismic signal is supposed to begin. This spectrum becomes more flat if the energy becomes smaller. A comparison between the spectra which are obtained at several distances, shows that the exponential attenuation coefficient is proportional to the frequency. This confirms the hypothesis of a constance of the quality factorQ.