Untersuchungen über den Wasseraustausch der einzelnen Becken des Untersees (Bodensee)

Ohne Zusammenfassung Herrn Prof. Dr. O. Faag zum 60. Geburtstage gewidmet     

Nullschichteffekt und allgemeine Zirkulation

Zusammenfassung In der Nullschicht, die identisch ist mit der Schicht des hochtroposphärischen Windmaximums, kehren sich im Mittel die großräumigen Vertikalbewegungen um und herrschen die stärksten ageostrophischen Windkomponenten zum hohen Druck hin. Diese übergradientischen Winde in der Nullschicht können zur Erklärung der thermisch-indirekten Zirkulation der planetarischen Westwinddrift herangezogen werden. Ein echtes persistentes Windminimum hat ebenfalls Nullschichtcharakter mit ageotrophischem Massenfluß zum tiefen Druck hin (Nullschicht 2. Art mit negativem Nullschichteffekt). Eine persistente Schicht mit verschwindendem horizontalen Druckgradienten kann vielleicht als Nullschicht 3. Art bezeichnet werden, die keinen Nullschichteffekt aufweist. Sie kehrt die großräumigen Vertikalbewegungen nicht direkt um, sondern trennt übereinanderliegende Bereiche mit voneinander unabhängiger Vertikalbewegung. Alle drei Arten von Nullschichten sind im Zusammenhang mit der allgemeinen Zirkulation von großer Bedeutung.

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Summary The null layer (Nullschicht), identical with the layer of maximum wind in the upper troposphere, inverts the large scale vertical motions in the atmosphere. The lifting motion in a high reaching low pressure system ends in the null layer, whereas ascending motion above the null layer exists — and vice versa in a high pressure system. The null layer is the domain of the maximum of non-gradientic mass flow from low to high pressure (null layer effect). Applied to the theory of the general circulation of the atmosphere the null layer effect explains the mass flow aloft from the polar zones to the subtropic latitudes, demanded by almost all hypotheses of the general circulation. —It can be shown that a persistent layer of minimum winds has to be a null layer; a persistent layer of minimum winds represents a null layer of 2nd kind, which inverts the vertical motions too; but in this case the non-gradientic mass flow is directed from high to low pressure. There are evidences for the existence of a null layer of 3rd kind with calm and no mass flow between high and low pressure and no vertical motion. This null layer of third kind separates two atmospheric regions with vertical motions independent from each other. All three kinds of null layers have great importance with regard to the general circulation of the atmosphere.

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Der Aufsatz enthält einige Ergebnisse, die in einem vom US Department of Army, European Research Office unter Kontrakt Nr. DA/91/508/EUC/387 unterstützten Forschungsprojekt gewonnen wurden.     

Die äquatoriale Beschleunigung bei Sonne,Jupiter und Saturn nebst Betrachtungen über die Form der Kontinente

Zusammenfassung Ausgehend von derEmden'schen Theorie der äquatorialen Beschleunigung der Sonne und einer früheren Anwendung derselben auf den Planeten Jupiter, wird auch die Beschleunigung bei Saturn hier erstmalig diskutiert und der Versuch gemacht, dieselbe Theorie zur Erklärung der Ostabweichung der Kontinente der Erde im äquatorialen Gebiet anzuwenden. Das ist nur möglich, wenn man 1.) auf die archaische Periode der Erdentwicklung zurückgreift, bei der aber die wesentlichen Höhenunterschiede der Erdoberfläche schon ausgebildet waren, 2.) der Pol im wesentlichen die jetzige Lage hatte und 3.) der Reibungskoeffizient der festen Erdkruste aber wesentlich geringer war: 10¹⁴ gegen etwa 10²⁰ c.g.s.

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Summary The hypothesis ofR. Emden to explain the equatorial acceleration of the sun has newly been discussed by the author and 11 years ago applied to the rotation ot the planet Jupiter. It is possible to apply her also to the planet Saturn and to the earth in the archaic period of evolution. The earth shows a striking eastern curvature of the continents in the equatorial zone, which possibly has originatet in times, when the earth crust was capable to yield to the same forces, which drive the equatorial zone forwards in rotating gaseous and liquid spheres, as the sun and the great planets. It is nenessary to suppose an invariable position of the pole and the principal height differences of the crust already developed. It is found, that the viscosity of the earth in that time has been small in comparison to its present value (10¹⁴ to 10²⁰ c.g.s.).

     

Bemerkungen zu den «Januar-Singularitäten» der Konzentration atmosphärischer Gefrierkerne

Zusammenfassung Messungen der Gefrierkernkonzentration während der Jahre 1957 und 1958 zeigten im Verlauf des Monats Januar markante Spitzenwerte, die zeitlich mit den vonE.G. Bowen vorhergesagten Maxima übereinstimmten. Da es große Schwierigkeiten bereitet, das Auftreten dieser Maxima durch die «Meteorstaubhypothese» zu erklären, wird auf Umstellungen der Zirkulation der Atmosphäre im Januar hingewiesen, die möglicherweise diese Schwankungen der Gefrierkernkonzentration auslösen können.

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Summary Investigations on freezing nuclei show characteristic anomalies of the concentration during January 1957 and 1958. These anomalies fit in the schedule predicted byE.G. Bowen for the occurrence of high values of freezing nuclei. Since the explanation on the basis of the meteor-dust theory appears difficult, fluctuations of the atmospheric circulation during January may be responsible for the peak-values of the freezing nuclei concentration.

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The research reported in this article has been sponsored and supported in part by the Geophysics Research Directorate, Air Force Cambridge Research Center, ARDC, under contract AF 61 (514)-927 through the European Office, ARDC.     

Geophysical results in Austria with special regard to telluric measurements

Summary The paper treats the results of telluric measurements in the Austrian Molasse-Zone and in the Vienna Basin, supplemented with data of other geophysical methods and deep-wells. The analysis of the results shows that the telluric method supplies not only a picture with good reconnaissance proceeding from which further, especially seismic research can be planned more expediently, but can render good services in solving detailed problems too. The hypothesis concerning the anisotropy of sediments resp. its effect is verified by the results of modelexperiments too.

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Zusammenfassung Die Arbeit behandelt die Ergebnisse der Tellurischen Forschungen in der österreichischen Molasse-Zone und im Wiener Becken unter Einbeziehung von Angaben anderer geophysikalischen Messungen und Tiefbohrungen. Die Analyse der Ergebnisse zeigt, dass die tellurische Methode nicht bloss eine gute geophysikalische Übersichtskarte ergibt, von der ausgehend weitere — in der Hauptsache seismische — Forschungen zweckentsprechender geplant werden können, sondern sie leistet auch recht gute Dienste bei der Lösung von Detaiproblemen. Die Hypothese über die Anisotropie der Sedimente bzw. ihr Effekt wurde auch durch die Ergebnisse von Modellversuchen bestätigt.

     

Mineralogische Untersuchungen über Gesteinszersetzung durch postvulkanische Aktivität in Island

Zusammenfassung Es wurden Vorgänge der Gesteinzersetzung durch thermale Aktivität untersucht und zwar einerseits die Zersetzung von Basalt and Liparit durch Fumarolen und anderseits die Zersetzung von Basalt durch eine heiße Quelle. Die Fumarole erzeugt in ihrer ndchsten Umgebung eine starke Schwefelsdurekonzentration der Lösungen, wdhrend das Wasser der heißen Quelle einen alkalischen Charakter hat.Bei der Zersetzung des Basaltes durch die Fumarole Bind zwei verschiedene Bereiche unterscheidbar. In einiger Entfernung vom Fumarolenaustritt Bind bei teilweiser Erhaltung des Muttergesteins Neubildungen von Calcit and Montmorillonit zu beobachten. In Fumarolennähe tritt dagegen unter vollstdndiger Auf lösung der ursprünglichen Basaltininerale Bowie der eben genannten Neubildungen eine Bildung von Kaolinit, Opal and Anatas ein. Das Ineinanderübergehen beider Bereiche ist im Zersetzungsprofil schrittweise zu verfolgen. Bei der Zersetzung von Liparit entsteht — unter teilweiser Erhaltung des Cristobalits und der Feldspate des Muttergesteins — als einziges Tonmineral Kaolinit.Die Zersetzung durch die alkalische heiße Quelle führt zu einer vollständiger Zerstörung sämtlicher Minerale des Basaltes. Als Neubildungen entstehen Montmorillonit and ein Zeolith, die auch bei den extremsten hier erreichten Zersetzungsverhdltnissen stabil bleiben.Die Wanderung der chemischen Elemente in den Zersetzungsvorgdngen wird unter der Annahme diskutiert, daß das Titan die geringste Transportfähigkeit der betrachteten Elemente aufweist. Es ergibt sich dabei eine starke Wegfuhr der meisten Elemente durch die sauren Lösungen wobei nur Titan, Zirkon and auch Niob relativ angereichert werden. Die Zufuhr beschränkt sich auf Schwefel (der als elementarer Schwefel, Sulfid and Sulfat auftritt) and Wasser. Bei der alkalischen Quelle ergibt sich dagegen eine Wegfuhr nur bei wenigen Elementen (Natrium, Erdalkalien). Kalium wird angereichert, wahrscheinlich durch eine starke Bindung an Montmorillonit. Der auch hier (neben Wasser) zugeführte Schwefelliegt als Sulfid and Suliat vor.     

Über kristallstrukturelle Beziehungen zwischen Amblygonit,Kieserit und Titanit

Zusammenfassung Der Vergleich der Gitterkonstanten und der Atomparameter von Amblygonit LiAI[PO₄](OH,F), Kieserit Mg[SO₄](H₂O) und Titanit CaTi[SiO₄](O) zeigt, daß diese Strukturen analog gebaut sind. Das Geriist von tetraedrischen und oktaedrischen Koordinationspolyedern ist in allen 3 Fallen gleich. Die Grundstruktur ist die des Kieserits. Die Amblygonitstruktur entsteht aus ihr durch Verzerrung und Auffüllung mit einem weiteren Bauelement, dem Li, die Titanitstruktur nur durch Auffullung ohne Symmetrieverminderung.     

Erhitzungsversuche am Markasit

Zusammenfassung Allen, Crenshaw, Johnston andLarsen (1915) untersuchten den Existenzbereich des Markasits gegenüber thermischer Beanspruchung. Sie konnten eine Modifikationsänderung mit meßbarer Geschwindigkeit his hinunter zur Temperatur von 450° C nachweisen. Umwandlungsversuche bei geringeren Temperaturen waren ergebnislos.Durch Erhitzungsversuche an Erzen von den telethermalen Verdrängungslagerstätten um Aachen wurde gezeigt, daß bei Normaldruck his herab zur Temperatur von etwa 350° C eine Umwandlung mit meßbarer Geschwindigkeit stattfindet. Wahrscheinlich ist also Markasit bei Normaldruck bis 350° C existent gegenüber thermischer Beanspruchung.Die Umwandlungserscheinungen in den verschiedenen Stadien wurden durch Mikrophotographien dargestellt.Als geologisches Thermometer ist das Auftreten von Markasit in natürlichen Paragenesen anwendbar mit folgenden Aussagen:Der mögliche Bildungsbereich der betreffenden Paragenese reicht bei normalem Druck bis zur Temperatur von etwa 350° C.Das Existenzfeld des Markasits gegeniiber rein thermischer Beanspruchung reicht bei normalem Druck bis 350° C, also kann die betreffende Paragenese niemals auf höhere Temperaturen erhitzt gewesen sein.Für die Anregung and fur ihr stets Interesse an meiner Arbeit möchte ich Frau Professor Dr.Schachner and Herrn Doz. Dr.Lindley aufrichtig danken.Auszug aus der Dissertation des Verfassers, TH Aachen 1959.     

Das Debye-Scherrer-Diagramm des rhombischen Schwefels

Ohne Zusammenfassung     

Mineralogische Untersuchungen an drei Bodenprofilen: auf Zeehsteinletten,Unterem Buntsandstein und Zechsteindolomit

Zusammenfassung Drei Waldbodenprofile auf Zechsteinletten, Unterem Buntsandstein und Zechsteindolomit am südwestlichen Harzrand wurden mit Hilfe von Korngrößenanalysen, optischen und röntgenographischen Methoden auf ihren qualitativen und quantitativen Mineralbestand untersucht. Außerdem konnte anhand von Bodendünnschliffen ein Einblick in die Mikromorphologie der in ihrer Lagerung nicht gestörten Bodenhorizonte gewonnen werden. Dabei ließen sich mit dem Mikroskop nicht mehr auflösbare Strukturelemente auf röntgenographischem Wege aus dem Dünnschliff heraus identifizieren.