On the application of turbulence theory to the determination of marine evaporation

Summary Simultaneous measurements of wind, air temperature, and humidity profiles as well as of evaporation, presented byTakahashi (1958), were compared with relevant formulae suggested by turbulence theory. Satisfactory agreement could be achieved if, near the sea surface, the influence of molecular diffusion and, at higher levels, the effect of thermal stratification on the profiles were taken into account in addition to a suitable reduction of the value of evaporation obtained by means of a floating pan.The chief results of this report have been presented on 27th April 1962 to the Tenth Yearly Meeting of theSocietà Italiana di Geofisica e Meteorologia (Genova: 26–28 April 1962).     

Der Tagesgang von Temperatur und Luftfeuchtigkeit in San Salvador

Zusammenfassung Der Tagesgang von Temperatur und Luftfeuchtigkeit in San Salvador zeigt deutliche jahreszeitliche Verschiedenheiten, die wesentlich durch Strahlungsgenuss, Sonnenauf- und Untergangszeiten und ein tageszeitliches mittelräumiges Windsystem bestimmt ist.

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Summary The daily variation of air temperature and humidity shows clear seasonal differences, which are essentially determined by incoming radiation, sunrise and sunset and a diurnal meso-scale wind system.

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Resumen El transcurso diurno de la temperatura y de la humedad del ambiente en San Salvador demuestra netamente diferencias segun la estación del año, las cuales se deben a las condiciones de radiación, salida y puesta del sol y un sistema diurno de viento.

     

Untersuehungen an den Sedimenten der Tongrube von Willershausen

Zusammenfassung Nach der Profilaufnahme sind die Sedimente der Tongrube der Ziegelei von Willershausen in zwei Gruppen einzuteilen : A. Die unteren hellen Schichten, B. die oberen dunklen Schichten.Die unteren hellen Schichten bestehen aus Sandsteinen, Sanden, tonigen Sanden und Grobtonen, welche Quarz, Feldspäte und Glimmer als Hauptminerale und in geringeren Mengen Illit, Chlorit und manchmal Montmorillonit füren. Als Schwerminerale dieser Sande und Sandsteine treten der Häufigkeit nach Apatit, Zirkon, Granat, Anatas, Rutil, Turmalin und Opakminerale auf.Die oberen dunklen Schichten bestehen hauptsächlich aus mm-rhythmisch geschichteten Tonen mit Einschaltung einzelner Mergelbänke und toniger Sandschichten. Dioktaedrischer Illit ist das häufigste Tonmineral, dann folgen Chlorit und in geringeren Mengen in feinen Fraktionen Montmorillonit. Die Chlorit-Reflexe verschwinden bereits bei Erhitzung auf 450° C. Chemisch handelt es sich um die dem Pennin naheliegenden Diabantite.Die Unterschiede in Beschaffenheit und Menge der Quarze, Feldspäte und Glimmer, die unterschiedliche Verteilung der Schwerminerale sprechen dafür, daß die hellen Schichten wahrscheinlich zum Mesozoikum, vielleicht zum Buntsandstein gehören.Von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Georg-August-Universität zu Göttingen genehmigte Dissertation.     

Structure and petrology of an alpine peridotite on Cypress Island,Washington, U.S.A

A study of the structural petrology of a peridotite exposed on Cypress Island in Skagit Co., Washington, U.S.A. has been carried out. The Cypress peridotite is, by virtue of its composition, structure and associations, typical of ultramafics of the alpine type. It contains relict layering and accumulative textures which show it to have originated by crystal settling from a magma of unknown initial composition. Parallelism of lineations and b-axes of folds in the layering with well-developed [100]-maxima in the fabrics of olivine crystals is considered to have arisen through a penetrative deformation of the mass accompanied by plastic flow or recrystallization of the olivine. An indication of the minimum temperature of the deformation is provided by cross-cutting veins of pyroxenite which have not participated in the folding. The most satisfactory interpretation of the overall fabric of the peridotite is that it was deformed, possibly during intrusion, as a crystal mush, and that filter pressing due to compaction of the solid particles by plastic flow or recrystallization removed all but a small percentage of the magmatic fraction which then crystallized following cessation of the movements.     

Klimatologische Untersuchung über die geographische Verteilung der Globalstrahlung und der diffusen Himmelsstrahlung

Zusammenfassung Die vorliegende strahlungsklimatologische Studie verfolgt den Zweck, ausschließlich auf Grund von Meßergebnissen anhand ausgewählter Beispiele gegensätzlicher Großaumklimate zunächst die typischen Eigenschaften des Jahresganges der Globalstrahlung (T) und der diffusen Himmelsstrahlung (D) zu untersuchen. In Ergänzung hierzu werden häufigkeitsstatistische Betrachtungen über die Eigenheiten im Verhalten dieser Strahlungselemente im Bereich verschieden beschaffener geographischer Räume angestellt. Dabei zeigt sich, daß neben dem jahreszeitlichen Ablauf auch die Häufigkeitsverteilungen vonT undD sich zur Klimatypisierung heranziehen lassen. Ein besonderes Interesse beansprucht der jahreszeitliche Verlauf des VerhältnissesD/T in den Hauptklimazonen der Erde. Ferner wird die Breitenabhängigkeit der Globalstrahlung (T), der diffusen Himmelsstrahlung (D) und des VerhältnissesD/T behandelt. Hinsichtlich der Höhenabhängigkeit ergibt sich auf Grund des Verhaltens vonT undD für die gemäßigten Breiten eine Abnahme des QuotientenD/T. Den Abschluß bilden strahlungsklimatologische Überlegungen zur Frage der Abhängigkeit des VerhältnissesD/T von der Sonnenscheindauer im Bereich charakteristischer Klimazonen der Erde.

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Summary The present study of radiation climatology, exclusively basing on results of measurements, presents selected examples of contrary large-scale climatic conditions and examines the typical features of the annual variation of global radiation (T) and diffuse sky radiation (D). Supplementary considerations on frequency statistics refer to the peculiarities in the behaviour of these two radiation elements in different geographical areas. It results that beside the seasonal variation frequency distributions ofT andD can be used for a characterization of radiation climates. The seasonal variation of the characteristic ratioD/T in the main climatic zones of the earth is of particular interest. Furthermore, the latitudinal dependency of global radiation (T), diffuse sky radiation (D) and of the ratioD/T is discussed. As to the dependence on altitude the ratioD/T shows a decrease in temperate latitudes on account of the behaviour ofD andT. Finally climatological reflections on the dependence of the ratioD/T on the duration of sunshine in characteristic climatic regions of the earth are discussed.

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Résumé La présente étude de la climatologie du rayonnement a pour but de déterminer les propriétés typiques de l'évolution annuelle du rayonnement global (T) et du rayonnement diffus du ciel (D) et cela exclusivement sur la base de mesures faites et d'exemples choisis parmi des climats très différenciés. En complément, on prend en considération des statistiques de la fréquence des particularités de ces deux éléments à l'intérieur d'aires géographiques de climats divers. On en déduit que, à côté de l'évolution annuelle, la répartition des fréquences deT et deD permettent d'établir le type du climat. L'évolution saisonnière du rapportD/T est tout spécialement intéressant dans les principales zones climatiques de la terre. On considère ensuite la dépendance du rayonnement global (T), du rayonnement diffus du ciel (D) et du rapportD/T de la latitude du lieu. Dans les zones tempérées, le quotientD/T diminue avec l'altitude. L'auteur termine par des réflexions concernant la climatologie du rayonnement en relation avec la dépendance du rapportD/T de la durée d'insolation dans des zones climatiques caractéristiques de notre planète.

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Mit 12 Textabbildungen     

Zur Luftverunreinigung durch turbulente Diffusion

Zusammenfassung Nach einer kurzen Diskussion der theoretischen Grundlagen für die Berechnung der Ausbreitung von schädlichen Beimengungen der Luft auf Grund der Gesetzmäßigkeiten der turbulenten Diffusion wird mit Hilfe der vonPasquill angegebenen empirischen Beziehungen zwischen Streuungsmaßen und Quelldistanz die Formel für die Immissionskonzentration am Boden abgeleitet. An Hand einer Reihe von Beispielen wird das Bodenkonzentrationsfeld relativ zu dem Punkt maximaler Immissionskonzentration berechnet, wobei eine feste Schornsteinhöhe von 40 m und eine für mittlere Emittenten zutreffende Auswurfmenge an schädlichen Gasen vorausgesetzt wird. Die Abbildungen zeigen die starke Modifikation des Konzentrationsfeldes durch die meteorologischen Verhältnisse, je nachdem, ob ein stabiler, indifferenter oder labiler Ausbreitungstyp vorliegt.

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Summary After a short discussion of the theoretical background for the calculation of the spreading of the noxious pollutants of the air based on the laws of turbulent diffusion a formula is derived for the concentration of the immisison on the ground with help of the empirical relations between the dispersion measures and the distance from the source given byPasquill. In some examples the concentration field at the ground relative to the point of maximum immission is calculated, considering a fixed height of the funnel of 40 m and a quantity of noxious gases as usually found with average emittents. The figures show a strong modification of the concentration field by the meteorological situation according to whether the spreading type is stable, indifferent or unstable.

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Résumé On discute tout d'abord brièvement les fondements théoriques permettant de calculer la propagation des pollutions atmosphériques; pour ce faire, on se base sur les lois de la diffusion turbulente. On en tire ensuite une formule de calcul de la concentration des immissions à l'aide des relations empiriques dePasquill, relations existant entre les quantités répandues et la distance de la source. On calcule au moyen d'une série d'exemples le champ des concentrations au sol par rapport au point de concentration maximum; pour ce faire, on admet und chemineé fixe de 40 mètres de hauteur et une quantité de gaz nocifs correspondant à une moyenne de polluants. Les figures montrent la forte modification que subit la répartition des concentrations selon les conditions météorologiques, en d'autres termes si l'on a affaire à un type de propagation stable, indifférent ou instable.

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Mit 5 Textabbildungen     

Sedimentologische Untersuchungen an Grimmelfinger Graupensanden

Zusammenfassung Die Untersuchung von Korngrößenverteilung und Rundungsgrad der Grimmelfinger Graupensande an zwei durch 150 km Transportweg unterschiedenen Aufschlüssen gibt Hinweise auf die Einwirkungen auf das verfrachtete Sedimentmaterial unter gleichförmigen, fluviatilen Bedingungen.Am Anfang des untersuchten Rinnenabschnittes besteht das Sediment überwiegend aus je einer Modalfraktion im Mittelsandbereich, Grobsandbereich und Feinkiesbereich¹.Auf dem Transport wird die Mittelsandfraktion — vermutlich infolge der Schlagwirkung des Feinkieses — aufgerieben und fortgeführt. In den beiden gröberen Fraktionen wird am Ende des untersuchten Abschnittes keine Korngrößenabnahme und damit verbunden auch keine Rundungsgraderhöhung beobachtet. Dieses Ergebnis wird verglichen mit den in der Literatur mitgeteilten Untersuchungen in Abriebmühlen und Feldbeobachtungen. Danach dürfte der Rundungsgrad in der Feinkiesfraktion seinem unter den gegebenen Umständen erreichbaren Grenzwert sehr nahe sein und sich auch bei weiter fortgesetztem Transport kaum noch ändern. In der Grobsandfraktion wird der Anteil, dessen Rundung verbessert wird, infolge der damit verbundenen höheren Kugeligkeit bevorzugt fortgeführt.Die Untersuchungen bestätigen, daß die Abrundungseffekte an Sedimentmaterial in strömendem Wasser in Abhängigkeit von der Korngröße betrachtet werden müssen.

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The mechanical effects of fluvial transport over a distance of 150 km were studied by means of size frequency distributions and analysis of roundness in a Tertiary flow channel in Southern Germany filled by sand mixed with fine gravel.When entering the-channel the deposited material shows characteristic trimodal size frequency distributions. During transport the finer modal fraction (0.2...0.63 mm) is destroyed — probably through breakage by the gravel — and removed, while the sizes of the two coarser fractions remain unaffected. The roundness of the coarser fractions also remains unchanged by transport. This suggests that the roundness of the gravel material has approached its limiting roundness which is the optimum that can be achieved under the prevailing conditions. That part of the coarse sand fraction which becomes better rounded by transport may be removed preferably, because the grains getting higher sphericity by being rounded are transported more easily.Grain sizes have to be considered when abrasion effects are studied.

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Herrn Professor Dr. H. Aldinger danke ich für die Möglichkeit, die vorliegende Arbeit im Geologisch-Paläontologischen Institut der Technischen Hochschule Stuttgart anzufertigen, Herrn Dr. D. Elwert, Kiel, für die Überlassung von Probenmaterial.     

Dynamic Response Analysis of Interaction System of R.C. Gravity Single-Leg Platform

In this paper, the responses of the interaction system of R.C. gravity single-leg platform to seismic excitation are mainly analysed. A set of nonlinear equations for the interaction system are established by using the wave, one is the soil-structure interaction and the other is the fluid-structure interaction. The seismic response of the interaction system is analysed for the influence of the asymmetric structure, fluid action, etc. with the input of seismic SH waves in any direction. The numerical results are given for a simple example.     

Ship hull drag reduction using bottom air injection

The idea of bottom air injection to reduce ship hull resistance is not new. Early patents envisioned planing hull applications. Recent planing hull tests speed realized an increase of 7–12 knots. River barges and ship fitted with an air injection system results are presented to show a 10–15% reduction in the frictional resistance. Graphs for making initial estimates for displacement hulls with bottom air injection are presented. It is clear from these results that improvements in high speed planing catamarans and full form hull resistance can be realized by using bottom air injection.