Physiko-chemische Vorgänge bei der Kondensation von Wasserdampf in der freien Atmosphäre

Zusammenfassung Ausgehend von der Erkenntnis, dass bei endlicher Temperatur allein durch elastischen Zusammenstoss von Wasserdampfmolekülen in der freien Atmosphäre keine Kondensation stattfinden kann, werden diejenigen zwischenmolekularen Kräfte besprochen, die nach der heutigen Kenntnis als die entscheidenden Faktoren für die Entstehung oder das Wachstum von Kondensationskernen angeommen werden müssen. — Die Kerne werden nach der physikochemischen Natur der die Kernbildung verursachenden Substanzen bzw. nach der Kernbeständigkeit in Dauer-, Initial- und Mischkerne unterteilt. Die Mischkerne entstehen durch Koagulation der beiden anderen Arten, wobei die Initialkerne die Hauptwassermenge zuführen. Infolge des Dominierens der Mischkerne können die Initialkerne mit optischen Verfahren oder Konimeter praktisch nur selten erfasst werden, sodass ihi Studium vermittels chemischer Vergleichsuntersuchungen durchgeführt werden muss. — Es wird darauf hingewiesen, dass die chemischen Kernstoffe im Hochgebirge qualitativ die gleichen sind wie in der Luft über den Ebenen, dass aber eine wesentliche quantitative Verschiebung der chemischen Kernbildner mit zunehmender Höhe eintritt. Das Aerosol im Hochgebirge ist infolgedessen kein «verdünntes» Aerosol der Niederungen, sondern eine Kernmischung mit einem chemisch andersartigen Charakter.

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Summary When starting from the knowledge that at finite temperatures only by elastic impact forces of water-vapour-molecules in the free atmosphere a condensation cannot take place, those intermolecular forces are discussed which according to the to-day-knowledge must be taken for the final component parts for the formation or increase of condensation nuclei. — The nuclei are subdivided according to the physico-chemical nature of the substances, respectively according to the persistance of the nuclei by which the formation of the nuclei is caused into duration-, initial- and mixed nuclei. The mixed nuclei result from the coagulation of the two other kinds in the couise of which the initial nuclei supply the chief water quantity. On account of the predominance of the mixed nuclei the initial nuclei can be seized pratically seldom by optical methods or conimetre, so that the study of them must be carried out by chemical comparison methods. — It must be pointed to the fact that the chemical nuclei substances in the high mountains are in quality the same as in the air over the plain, but that a remarkable displacement in quantity of the chemical components of nuclei takes place with increasing height. Consequently the aerosol in the high-mountains is not a rarefied aerosol of the plains, but a composition of nuclei with a chemical different character.

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Résumé La condensation ne peut se produire, dans l'atmosphère libre et aux températures finies, par le seul choc élastique des molécules de vapeur d'eau. Il est ainsi nécessaire d'admettre, selon les données actuelles, des forces intermoléculaires agissant comme facteurs déterminants dans la formation et la croissance des noyaux de condensation. Ces noyaux se répartissent en trois catégories: noyaux permanents, initiaux et mixtes. Cette répartition est basée sur la nature physico-chimique des substancs dont se composent les noyaux ou selon la stabilité de ces derniers. Les noyaux mixtes naissent de la coagulation d'unités des deux autres catégopries. Les noyaux initiaux apportent à la nouvelle composition la plus grande partie de l'eau. Comme les noyaux mixtes dominent, il est rare dans la pratique de pouvoir déterminer les noyaux initiaux par voie optique ou conimétrique. On devra donc les étudier par le moyen de recherches comparatives. L'auteur remarque que les substances chimiques dont sont composés les noyaux sont qualitativement les mêmes en haute montagne qu'en plaine. Un décalage quantitatif de ces composants chimiques intervient cependant en fonction de l'altitude. On ne rencontre par conséquent pas en montagne un aérosol de plaine diffus, mais au contraire un mélange de noyaux ayant une composition chimique différente.

     

Auswertung von 3ojährigen Aufzeichnungen der Regenmeßstation Rotmonten in St. Gallen

Ohne Zusammenfassung     

Kontinuierliche Zählung von Atmosphärischen Kondensationskernen in St. Moritz

Zusammenfassung 1)Mit dem automatischen Kondensationskernzähler sind Messungen in St. Moritz in den Jahren 1953–1954, während insgesamt 12 Monaten, durchgeführt worden. 2) Es wird der Tagesgang der Stundenmittel der Kernzahlen pro Monat, ferner dasselbe an trüben und sonnigen Tagen und an Tagen mit verschiedener Windrichtung untersucht. 3) Der Verlauf der Kernzahlkurve in 2 verschiedenen Stationen in Basel und in einer Station in St. Moritz wird verglichen.

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Summary 1) With the automatic Condensation Nucleus Counter the number of atmospheric condensation nuclei was recorded during 12 months in the years 1952, 1953 and 1954. 2) The daily variation in middle values per month, the daily variation on sunny and cloudy days, and the daily variation at different wind directions are described. 3) The records in two different places in Basel and in St. Moritz are compared.

     

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

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

Gegenläufiges Verhalten des Verlaufes von Druck und Temperatur in der Unteren Troposphäre

Zusammenfassung Der vertkkale Temperaturgradient hat bei ausgewahlten Stationen einen jährlichen Gang, der nicht durch den täglichen Temperaturgang erklärbar ist. Die jährliche Temperaturschwankung in Abhängigkeit von der Höhe zeigt ein gegenläufiges Verhalten zwischen den unteren und den mittleren Schichten der Troposphäre. Beide Erscheinungen weisen darauthin, dass man die Troposphäre nicht als eine Schicht von einheitlichem Aufbau ansehen kann. Die interdiurnen Anderungen von Druck und Temperatur in den einzelnen Höhenschichten und ihr gegenläufiges Verhalten zwingen dazu eine untere Schicht in der Troposphäre auszusondern, die scho gelegentlich früher beobachtet und dann als Störungsschicht bezeichnet wurde. Diese Beobachtungen sind aber einer Verallgemeinerung fähig, indem diese untere Schicht als planetarische Erscheinung aufzufassen und als Grundschicht der Atmosphäre zu kennzeichnen ist.

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Summary The vertical temperature gradient for selectet stations shows an annual variation which cannot be explained by the diurnal variation of temperature. The annual variation of temperature at fixed levels in the lower layers of atmosphere shows a trend opposite to these variations at fixed elevations in the middle layers. This fact indicates that the troposphere cannot be regarded as a layer of uniform structure. The interdiurnal variations of pressure and temperature for the individual levels and their opposite trend compel us to postulate within the troposphere a lower layer as has been observed before in various occasions and then called the layer of disturbation. It is possible to generalize these observations and to conceive of the lower layer as a planetary phenomenon and as the ground layer of the atmosphere.

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Riassunto Il gradiente termico verticale presenta una variazione annuale che non può venir spiegata con la variazione diurna della temperatura. La variazione annuale della temperatura a livelli determinati nei bassi strati dell'atmosfera rivela un andamento opposto a quello che si riscontra negli strati centrali della troposfera. I due fatti dimostrano che la tropofera non può venir considerata come uno strato avente struttura uniforme. Le variazioni interdiurne della pressione e della temperatura nei singoli strati verticali ed il loro comportamento inverso conducono all'esistenza di uno strato inferiore in seno alla troposfera, già prima occasionalmente osservato e definito strato di perturbazione. Simili osservazioni sono atte a venir generalizzate in quanto questo strato inferiore è concepibile come fenomeno planetärio e come strato base dell'atmosfera.

     

Ionosphärentagung 1954 der Arbeitsgemeinschaft Ionosphäre der Deutschen Geophysikalischen Institute in Kleinheubach 28.–30. Oktober 1954

Ohne Zusammenfassung     

Untersuchung über die Verteilung von Spurengasen in der freien Atmosphäre

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit behandelt die Ergebnisse von Messflügen zur Bestimmung der Konzentrationsverteilung von Spurengasen in der freien Atmosphäre. Auf Grund dieser Aufstiege war es erstmals möglich, den Gehalt der Atmosphäre an Schwefeldioxyd und Stickstoffdioxyd bis in Höhen von 6000 m zu erfassen. Die gewonnene mittelere Konzentrations-verteilung bietet die Basis zu Abschätzungen über den Haushalt und die mittlere Verweilzeit von SO₂ und NO₂ in der Troposphäre.

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Summary This paper deals with the results of aircraft ascents for the measurement of the vertical distribution of atmospheric trace gases in the free atmosphere. The aircraft ascents permitted for the first time to measure the SO₂- and NO₂-concentration up to 6000 m. On the basis of the average distribution assumptions on the tropospheric budget of SO₂ and NO₂ as well as on the average tropospheric residence time of these gases were made.

     

Neuere Entwicklungen in der Aufbereitung von Oberflächenwasser zu Trink- und Brauchwasser

Ohne Zusammenfassung     

Die Matrix der Fische IX. Beiträge zur Kenntnis des Vitamingehaltes von Forellenmuskelfleisch

Summary The vitamin content of muscles of about 2^1/2 years old rainbow trouts (Salmo irideus) has been estimated microbiologically. The trouts were artificially cultivated from fry and exclusively nourished with fresh beef liver. Vitamin B₁, B₂, pp, pantothenic acid, B₆, biotin, folic acid and B₁₂ have been considered.

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8. Mitteilung siehe diese Zeitschrift, S. 99.     

Tagung über Physik der Ionosphäre in Cambridge 6.–9. September 1954

Ohne Zusammenfassung     

8. Beitrag Die Temperaturen der pazifischen Küstengewässer Nordamerikas von 1920 bis 1955

Zusammenfassung Es werden neue Jahrfünftmittel der Oberflächentemperatur für die pazifische Küste Nordamerikas mitgeteilt, die den Zeitraum von mindestens dreißig Jahren (bis einschließlich 1955) umfassen. Die fortschreitenden Jahrfünftmittel lassen Fluktuationen, aber keinen säkularen Trend erkennen. Die seit dem Maximum von 1941 allgemein aufgetretene Abkühlung machte die letzten zehn Jahre 1946–55 zu den durchschnittlich kältesten seit Beginn der zwanziger Jahre. Der Tiefpunkt scheint jedoch bei den meisten Stationen überschritten zu sein. Einzelne besonders ausgeprägte Warmwasser- (und Kaltwasser-) Jahre erstrecken sich offensichtlich über die gesamte Küste von Kalifornien bis Alaska. An dem Beispiel von 1926 wird gezeigt, daß hier eine globale atmosphärische Zirkulationsanomalie ursächlich war, die in ganz ähnlicher Weise auch eine starke Wassererwärmung im östlichen subtropischen Nordatlantik gezeitigt hatte.

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Temperatures of surface waters on the Pacific coast of North America, 1920–1955

Summary This paper presents recent five-year mean values of sea-surface temperatures from the Pacific coast of North America for a period of at least thirty years (including the year 1955). The five-year running means reveal the occurrence of fluctuations rather than the existence of a secular trend. Decreasing temperatures which have been generally observed since the maximum of sea temperature in 1941 made the last ten years from 1946 to 1955 the coldest years since the beginning of the twenties of this century. It seems, however, that at most stations, temperatures already exceeded the minimum. Throughout separate years, a pronounced warming (or a pronounced cooling) of sea-surface water obviously extended over the whole length of the Pacific coast from California to Alaska. The example of 1926 shows that in this case the high temperatures are caused by a worldwide atmospheric circulation anomaly which, in a similar way, accounts for the high values of sea-surface temperatures in the eastern subtropical part of the North Atlantic Ocean.

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Les températures superficielles des eaux côtières pacifiques de l'Amérique du Nord de 1920 à 1955

Résumé Pour une période de trente années (y compris l'anné de 1955) le travail actuel présente de récentes valeurs moyennes de cinq années des températures de surface mesurées sur la côte Pacifique de l'Amérique du Nord. Les moyennes progressives de cinq années montrent la présence des variations plutôt que l'existence d'un trend séculaire. Causé par le refroidissement des eaux de surface qui s'est produit partout depuis le maximum de la température en 1941, les derniers dix ans de 1946 à 1955 ont été au moyen les plus froids dès le début de la décade de 1920 à 1930. Il semble, cependant, qu'auprès de la plupart des stations, les températures aient déjà dépassé le minimum. Pendant plusieurs années isolées, un échauffement prononcé (ou un refroidissement prononcé) des eaux de surface s'étend tout le long de la côte Pacifique de la Californie jusqu'à l'Alaska. L'exemple de 1926 montre que dans ce cas les températures élevées furent causées par une anomalie universelle de la circulation atmosphérique qui, d'une manière analogue, provoqua également un échauffement des eaux de surface dans la région orientale subtropicale de l'Atlantique du Nord.

     

Die Anlagerung von natürlichen Radionukliden an Aerosolpartikel und Niederschlagselemente in der Atmosphäre

Zusammenfassung Es wird die Anlagerung der Zerfallsprodukte des, Radons und Thorons an das atmosphärische Aerosol infolge von Diffusion und elektrostatischer Dipolanziehung diskutiert. Die berechnete Grössenverteilung, des gebildeten, radioaktiven Aerosols stimmt weitgehend mit den Ergebnissen von Diffusionsmessungen überein. Die Aktivierung von Wolken-und Niederschlagselementen erfolgt im wesentlichen durch die Anlagerung trägerfreier, frisch gebildeter RaA-Atome; nur bei langlebigen Zerfallsprodukten spielt die Koagulation mit dem radioaktiven Aerosol eine Rolle. Die Anlagerungsgeschwindigkeit von RaA und ThB an fallende Regentropfen wurde durch Modellversuche bestimmt. Hiernach ist der Auswascheffekt von Regentropfen klein gegenüber der primären Aktivierung der Wolkenelemente. Es wird ein, Verfahren zur kontinuierlichen Messung der RaB- und RaC-Aktivität im Niederschlag beschrieben; die gemessene, mittlere spezifische Aktivität von 3·10^–5 c/cm³ kann mit Hilfe der angegebenen Aktivierungsprozesse befriedigend erklärt werden.

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Summary The attach of Rn- and Tn-decay-products to the atmospheric aerosol is discussed, taking into account diffusion and electrostatic forces. The computed size distribution of the produced radioactive aerosol agrees with the results of diffusion measurements. The activation of cloud and rain droplets with short-lived decay products happens chiefly due to the diffusion of fresh, carrier-free RaA-atoms. The collection efficiency of falling rain droplets for RaA and ThB was measured in model experiments; it is small compared to the activation of cloud elements. A method for the continuous measurement of RaB- and RaC-activity during rainfall is described; the measured, mean specific activity of 3·10^–5 c/cm³ can be explained by the theory of activation processes.

     

Die ozeanographischen Verhandlungen auf der 11. Generalversammlung der Internationalen Union für Geodäsie und Geophysik in Toronto vom 3. bis 14. September 1957

Ohne Zusammenfassung     

Die Matrix der Fische XV. Über das Verhalten von Elritzen,Phoxinus laevis Agass., gegenüber Licht verschiedener Wellenlänge

Summary 30 minnows (Phoxinus laevis Agass.) have been simultaneously exposed to nearly monochromatically filtered light with the wave lenghts of λ-640 mμ (red), λ=580 mμ (yellow), λ=520 mμ (green), λ=491 mμ (blue) and λ=444 mμ (violet). The resulting disturbances of the fish were measured with seismic methods. We observed a considerable reaction in red and violet light; however, the fish remained relatively undisturbed by yellow, green and blue radiation. These reactions occurred, although the difference between the wave lenghts for maximum transmittance of the red and yellow filter was 60 mμ, and of the blue and violet filter 47 mμ only.

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14. Mitteilung siehe diese Zeitschrift13, 31–35 (1951).