Eine analytische Lösung der Vorticitygleichung unter Einschluß orographischer Effekte

Zusammenfassung Ausgehend von der sogenannten kinematischen Randbedingung und mit Hilfe bestimmter Approximationen im Windfeld wird eine, dem VerfahrenNeamtans folgende, analytische partikuläre Lösung der Vorticitygleichung unter Einschluß orographischer Störeffekte eines west-östlich streichenden, idealisierten Gebirgszuges abgeleitet. Dem Modellcharakter der Untersuchung entsprechend, wird die Topographie dieses Gebirgszuges mit Hilfe einer Sinusfunktion dargestellt. Die Ergebnisse der Rechnung zeigen, zumindest innerhalb gewisser Grenzen, große Ähnlichkeit mit den in der Natur beobachteten Effekten.

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Summary Using the kinematic boundary condition and some approximations regarding the wind field an analytical particular solution of the vorticity equation is derived which is analogous to theNeamtan solutio but includes the disturbing effects of orography resulting from an idealized chain of mountains extending in west-easterly direction. Corresponding to the model character of the investigation the topography of this chain of mountains is represented as a sine function. The results of the calculations show great similarity to the effects observed in nature, at least whithin certain limits.

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Résumé On établit ici une solution analytique de l'équation tourbillonnaire en partant de conditions de bords cinématiques et à l'aide de certaines approximations dans le champ du vent. Cette analyse suit le procédé deNeamtan. Elle tient en particulier compte des perturbations dues à l'orographie d'une chaîne de montagne idéale orientée d'ouest en est. Conformément au caractère utilisé, la topographie de cette chaîne de montagne est représentée à l'aide d'une fonction sinusoïdale. les résultats des calculs montrent, au mois à l'intérieur de certaines limites, une grande similitude avec les effects observés dans la nature.

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Mit 6 Textabbildungen     

Ein Beitrag zur Kenntnis der Global- und Himmelsstrahlung im Hochgebirge der Alpen

Zusammenfassung Das Beobachtungsmaterial wurde hauptsächlich mit zwei Robitzsch-Aktinographen gewonnen, deren sorgfältig durchgeführte Nacheichungen Abweichungen der Eichkonstanten gegen die vonRobitzsch angegebenen Werte ergaben und auch im Jahresgang der Auswertefaktoren systematische Unterschiede untereinander erkennen ließen. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit der Eichungen über ein ganzes Jahr und jeweils über ganze Tage. Es werden die Jahresgänge der Globalstrahlung, der Sonnenstrahlung mit Berücksichtigung der Bewölkung und der als Differenz aus beiden abgeleiteten Himmelsstrahlung mitgeteilt und mit dem Jahresgang der Globalstrahlung in Davos verglichen. Globalstrahlung und Himmelsstrahlung werden in ihrer Abhängigkeit von der relativen Sonnenscheindauer untersucht. Im Jahresgang der Himmelsstrahlung zeigt sich ein starkes Überwiegen im Frühling gegenüber dem Herbst, was vorwiegend auf die Wirkung der Schneereflexion zurückgeführt wird. Da die Globalstrahlung keine lineare Abhängigkeit von der relativen Sonnenscheindauer zeigt, verliert die Ångströmsche Formel zur Berechnung der Globalstrahlung mit Berücksichtigung der Bewölkung aus der Globalstrahlung bei wolkenlosem Himmel ihre Berechtigung. Es wird eine Reduktion der Globalstrahlung auf einen bestimmten Bewölkungsgrad eingeführt und damit der Jahresgang der Globalstrahlung bei konstanter Bewölkung abgeleitet.

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Summary Observation data were obtained principally by two Robitzsch-actinographs the calibrations of which were carefully checked showing calibration constants differing from those indicated byRobitzsch. In the annual march as well systematic differences between the single evaluation factors were found. Therefrom the necessity follows that calibrations are to be carried out during a whole year and during entire days respectively. Annual marches of total radiation, solar radiation with consideration of cloudiness, and sky radiation derived as difference of the first two values are communicated and compared with the annual march of the total radiation at Davos. Total radiation and sky radiation are examined as to their dependence on the relative sunshine duration. In the course of a year sky radiation is much more intensive in spring than in automn, which, in the first place, can be accounted for by the effect of snow reflection. The total radiation showing no linear dependence on the relative sunshine duration, theÅngström formula cannot be applied to calculating the total radiation with consideration of cloudiness from the total radiation with cloudless sky. A method of reducing the total radiation to a certain degree of cloudiness is introduced and therefrom the annual march of the total radiation with constant cloudiness derived.

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Résumé Le matériel d'observation du rayonnement global a été livré par deux actinographes deRobitzsch dont le contrôle a révélé des écarts des constantes d'étalonnage par rapport à celles données parRobitzsch ainsi que des différences systématiques dans la marche annuelle. On en déduit la nécessité d'étalonnages s'étendant sur une année entière et cas échéant sur des jours entiers. On donne les marches annuelles du rayonnement global, du rayonnement solaire en tenant compte de la nébulosité, et du rayonnement céleste comme différence des deux premiers, et on les compare à la marche annuelle du rayonnement global à Davos. On étudie les rayonnements global et céleste quant à leur dépendance de la durée d'insolation relative. La marche annuelle du rayonnement céleste présente au printemps un fort excès par rapport à l'automne, ce que l'on explique essentiellement par la réflexion sur la neige. Comme il n'existe pas de relation linéaire entre le rayonnement global et l'insolation relative, la formula d'Ångström qui permet de déduire du rayonnement global par ciel serein le rayonnement global en tenant compte de la nébulosité ne peut plus être appliquée. On définit une réduction du rayonnement global à un degré déterminé de nébulosité et on en tire la marche annuelle de ce rayonnement par nébulosité constante.

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Mit 3 Textabbildungen.     

Der Anteil der Strahlung an der Ablation von Hintereis- und Kesselwandferner (Ötztaler Alpen,Tirol) im Sommer 1958

Zusammenfassung Der vorliegende Bericht befaßt sich mit der Berechnung des Anteils der Strahlungsbilanz an der Ablation auf 15,5 km² Gletscherflächen während der Ablationsperiode 1958. Die Gletscherflächen wurden in 175 Flächenelemente bestimmter Neigung und Richtung zerlegt und die direkte Sonnenstrahlung relativ zur horizontalen Fläche wurde für die Gletscher ermittelt. Die effektiv mögliche Sonnenscheindauer wurde für 177 Punkte auf den Gletscherflächen durch Vermessung bestimmt und daraus die Reduktion der Sonnenstrahlung durch die Horizontabschirmung berechnet. Der Gesamtverlust an direkter Sonnenstrahlung durch Neigung, Exposition und Horizontabschirmung betrug für alle Gletscher in der Ablationsperiode Mai bis September etwa acht Prozent. Durch die Wirkung der diffusen Strahlung verringert sich der Verlust auf etwa sechs Prozent für die Globalstrahlung der Ablationsperiode 1958. Ausgehend von der registrierten Sonnenscheindauer in Vent (1900 m), und der registrierten Globalstrahlung beim Hochjochhospiz (2410 m) sowie am Kesselwandferner (3240 m) wurde die Globalstrahlung für alle Gletscher berechnet. Aus der beobachteten Schneebedeckung der Gletscher und aus Messungen wurde die Albedo für die einzelnen Monate ermittelt und damit die kurzwellige Strahlungsbilanz abgeschätzt. Zusammen mit der von der Bewölkung abhängigen langwelligen Strahlungsbilanz wurde die gesamte Strahlungsbilanz für verschiedene Albedowerte in der Ablationsperiode 1958 berechnet. Für jeden Tag wurde die Höhe der Null-Grad-Isotherme ermittelt und damit die Größe der Gletscherfläche, auf der Schmelzung möglich war.Die durch die Strahlungsbilanz verursachte Schmelzung wurde zu 21,4·10⁶ m³ Wasser berechnet oder zu 64% der beobachteten Gesamtablation von 33,5·10⁶ m³ Wasser. Der Anteil der Strahlung an der Eisablation ergab sich zu 61%, der an der Schneeablation zu 66%, was gut mit den Ergebnissen detaillierter Studien des Wärmehaushaltes an einzelnen Punkten auf Gletschern übereinstimmt. Es wird somit auch für die gesamte Gletscherfläche und die gesamte Ablationsperiode bestätigt, daß die Strahlung die wichtigste Energiequelle für die Ablation auf den Gletschern der Alpen ist.

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Summary The present report deals with the calculation of the contribution of net radiation towards ablation on 15.5 km² of glacier surface during the ablation period 1958. The glaciers were subdivided into 175 surface elements of specific slope and exposure, and direct solar radiation calculated in relation to a horizontal surface for all glaciers. The local duration of bright sunshine throughout the year was surveyed for 177 points on the glaciers, and reduction of solar radiation owing to screening of the horizon by mountains calculated. The total loss in direct solar radiation owing to slope, exposure and screening, amounted to about eight per cent on an average for all glaciers in the ablation period May to September. Due to the contribution of diffuse radiation this loss is reduced to about six per cent of total short-wave radiation in the ablation period 1958. Based on the recorded duration of bright sunshine in Vent (1900 m), on the recorded total short-wave radiation at Hochjochhospiz (2410 m), and on the Kesselwandferner (3240 m), total short-wave radiation was calculated for all glaciers. Observations of snow cover on glaciers and measurements of albedo allowed an estimate to be made of the short-wave radiation budget in single months. Together with the long-wave radiation budget the total radiation budget for typical values of albedo during the ablation period 1958 could be calculated. For each day the height of the freezing level was determined, and the size of the glacier surface with possible melting.The ablation caused by net radiation was calculated as 21.4·10⁶ m³ of water, i. e. 64 per cent of the observed total ablation of 33.5·10⁶ m³ of water. The contribution of radiation towards melting of ice was 61 per cent, towards melting of snow 66 per cent. This is in fair agreement with the results of detailed investigations of heat budget on single spots of glaciers. The present results, which are valid for the whole glacier surface and the total ablation period, confirm that solar radiation is the most important source of energy for ablation on glaciers in the Alps.

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Résumé Le présent mémoire se rapporte au calcul de la part du bilan de radiation revenant à l'ablation d'une surface de glaciers de 15.5 km² durant la période d'ablation de 1958. On a divisé les glaciers en 175 éléments de surface selon leur exposition et leur pente. On a alors déterminé pour les glaciers le rayonnement solaire direct relativement à une surface horizontale. On a en outre déterminé par mensuration la durée d'insolation maximum possible pour 177 points des glaciers et on en a tiré la réduction du rayonnement solaire par suite de l'ombre portée par l'horizon. La perte totale en rayonnement solaire direct due à la pente, à l'exposition et à l'ombre portée par l'horizon représente environ 8% pour tous les glaciers durant la période d'ablation de mai à septembre. Par suite du rayonnement diffus, la perte se réduit à environ six pour-cent par rapport à la radiation globale pour la période d'ablation de l'année 1958. La radiation globale a été calculée pour tous les glaciers en partant de l'insolation mesurée à Vent (1900 m d'altitude) et de la radiation globale enregistrée à l'hospice du Hochjoch (2410 m) ainsi qu'au Kesselwandferner (3240 m).On a estimé ensuite l'albédo mensuel par des mesures et des observations de la couverture de neige et on en a tiré le bilan de radiation à ondes courtes. En y ajoutant le bilan de radiation à longues ondes dépendant de la nébulosité, on a calculé le bilan total de radiation pour la période d'ablation 1958 et cela pour diverses valeurs de l'albédo. Pour chaque jour, on a déterminé l'altitude de l'isotherme de zéro degré ainsi que la grandeur de la surface du glacier qui en découle et où la fonte fut possible. L'eau de fonte due au bilan de radiation fut calculée à 21.4·10⁶ m³, c'est à dire 64% des 33.5·10⁶ m³ d'eau d'ablation mesurée. La part d'ablation due au rayonnement est de 61% pour la glace, de 66% pour la neige, ce qui correspond très bien aux résultats d'études détaillées de l'économie thermique faites à certains points de glaciers. Par là, on confirme que pour la période d'ablation totale ainsi que pour la surface totale du glacier, le rayonnement est la source d'énergie la plus importante pour l'ablation sur les glaciers des Alpes.

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Mit 10 Abbildungen     

Die Alpen im polaren Kaltluftstrom,beobachtet mit Tiros IV

Zusammenfassung Es werden zwei im April 1962 in den Alpen sich auswirkende polare Kaltlufteinbrüche untersucht. Die Polarluft drang von Norden her in den Alpenraum mit einer vertikalen Erstreckung bis zu 2500 m ein, und zwar an der Vorderseite eines Höhentroges. Die Tiros-Beobachtungen, kombiniert mit den synoptischen und aerologischen Meßdaten, erlaubten eine Verallgemeinerung einer früher abgeleiteten Höhentrogregel für Kaltfronten [4]. Es ergab sich, daß beim Unterlaufen der Höhentrog-Vorderseite die Kaltfront sowohl an der Alpennordseite als auch an der Alpensüdseite Schlechtwetter verursacht. Geschlossene Wolkensysteme an Kaltfronten entstehen ganz allgemein eher an der Trogvorderseite als an der Trogrückseite, wo absteigende Luftbewegungen die Wolkendecke durchlöchern.

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Summary Two cases of invasions of cold air into the Alpine region which have occurred in April 1962 are investigated. The polar air intruded from the north with a vertical extension up to 2500 m on the frontside of an upper trough. The Tiros observations combined with the synoptic and aerological data permitted to generalize a formerly derived formula valid for upper troughs for cold fronts [4]. It could be shown that the cold front caused bad weather as well north of the Alps as south of them when it passed below the frontside of the upper trough. Closed systems of clouds at cold fronts orginate more probably at the front of troughs than at their backside, where downstreams perforate the cloud cover.

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Résumé On examine ici le comportement de deux invasions d'air froid d'origine polaire qui se sont manifestées dans les Alpes en avril 1962. L'air polaire a pénétré dans la région des Alpes en venant du nord. Il avait une épaisseur de 2500 m et se déplaçait à l'avant d'un couloir dépressionnaire en altitude. Les observations du satellite météorologique Tiros combinées aux valeurs synoptiques et aérologiques permettent de généraliser une règle établie précédemment, règle qui concerne les fronts froids liés à des couloirs dépressionnaires en altitude [4]. Il en résulte que le front froid, en franchissant la partie antérieure d'un couloir, provoque un temps maussade aussi bien au nord qu'au sud des Alpes. Des systèmes nuageux compactes se forment en général de préférence à l'avant des couloirs dépressionnaires en altitude, car, à l'arrière de ceux-ci, les mouvements de subsideance qui y règnent provoquent des trouées dans la nappe nuageuse.

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Mit 6 Textabbildungen     

Die Vergletscherung in Abhängigkeit von Exposition und Höhe und der Gebietsniederschlag im Einzugsgebiet des Pegels Vent in Tirol

Theoretical and Applied Climatology - Die Vergletscherung (46,0%) im Einzugsgebiet des Pegels Vent (165 km2) wurde in Abhängigkeit von Exposition und Höhe untersucht. Hierbei konnte...     

Tektonische, gravimetrische und seismische Untersuchungen in einem Senkungsgebiet der B?hmischen Masse (Nieder?sterreich)

Zusammenfassung Im Horner Becken (Niederösterreich) wurden Kluftmessungen, gravimetrische Aufnahmen und seismische Messungen durchgeführt. In dieser Gegend liegen tertiäre Ablagerungen auf Glimmerschiefern und Phylliten der Böhmischen Masse. Die Arbeit zeigt, daß die Anwendung geophysikalischer Methoden die Grenze und den Verlauf des Grundgebirges mit hoher Genauigkeit feststellen läßt. Weiters ist ersichtlich, daß auch in der Böhmischen Masse die Kluftstellungen dem großräumigen neotektonischen Spannungsfeld entsprechen.

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Tectonic, gravimetric, and seismic studies of a depression area of the Bohemian Massif (Lower Austria)

Summary Seismic and gravimetric measurements as well as investigations of the orientation of joints were made in the basin of Horn in Lower Austria. In this region, Tertiary sediments overlie mica-schists and phyllites of the Bohemian Massif. The investigations show that the top of the basement can be found with great accuracy by the geophysical methods employed. It is also seen that the joint orientations in the Bohemian Massif correspond to those expectable from the action of the regional European neotectonic stress system.

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Mit 5 Abbildungen