Vorhersage von Niveauänderungen der 500 mb Fläche mittels numerischer Integration der Wellengleichung

Zusammenfassung Es wurde versucht mittels der numerischen Integration der zweidimensionalen homogenen Wellengleichung bei bekannter Phasengeschwindigkeit Niveauänderungen im 500 mb Niveau vorherzusagen. Gleichzeitig wurde das Ergebnis mit der prognostizierten Niveauänderung, die mittels graphischer Integration der barotropen Wirbelgleichung gewonnen wurde, verglichen. Dabei hat es sich gezeigt, dass die Übereinstimmung der beiden vorhergesagten Änderungen sowohl untereinander, als auch mit der tatsächlich eingetroffenen Änderung recht gut ist. Offenbar kann man in einfachen Fällen die physikalischen Vorgänge in der Atmosphäre mittels der homogenen Wellengleichung beschreiben.

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Summary The attempt is made to forecast height changes of the 500 mb contours by a numerical integration of the twodimensional homogenous wave equation provided the phase velocity is known. The result is compared with a forecast obtained by graphical integration of the barotropic vorticity equation. In the case investigated both methods show almost the same accuracy with respect to the contour changes with have actually occured. Appearently in some case it is possible to discribe height variations of an isobaric surface with the aid of the linear twodimensional wave equation with the same success as using the nonlinear vorticity equation.

     

Temperatur-Änderungen in der Erdgeschichte

This paper on “Temperature changes in earth-history” is an extension of a lecture given as an introduction to a section of equal title on the annual meeting of the Geologische Vereinigung, March 1976, in Hannover. The general development of paleoclimatological research in the last 300 years is represented on two diagrams (fig. 1–2) showing also the part of different climatic indicators. Otherwise, however, mostly new results and problems of the last years are treated (mainly papers since 1973; references of older literature are to be found in the 3^rd edition of the author's book on “Climates of the Past” = “Klima der Vorzeit”, Enke/Stuttgart 1974). This paper refers a) to some short comments on certain climatic indicators as diamictites (a similar term isSchermerhorn's “mixtite”, but “diamictite” is 6 years older and has therefore priority to “mixtite”) and “stellate nodules” (in the chapter “Mesozoic”) indicating perhaps cool climate in the Arctic. - b) Some great ice-ages are briefly discussed: Huronian (very important because of its old age); Late Proterozoic (“Eocambrian”) with many problems on account of its pretended worldwide extension. but with many uncertainities (partly pseudotillites, inconsistent paleomagnetic poles, combination of tillites with dolomites etc.); Permo-Carboniferous (many hypothesises up to 1975 try to explain the pretended “equatorial” position of tillites); Cenozoic ice-age (once “Quaternary” ice-age), with table 1 indicating some possibilities to evaluate the beginning of glaciations in Tertiary time (fig. 4). Why does glaciation start in Antarctica in the Tertiary? (Not or not only on account of drift via South Pole, but perhaps because of high relief and changes in global paleogeography). — c) Diagram of the great ice-ages in earth-history (fig. 6 b): it probably shows not all ice-ages but only the known ones indicating their maxima (i. e. times when inlandice extended to middle latitudes). This curve is probably essentially correct back to 300–400 m. y. yet especially the Precambrian time is still mostly paleoclimatic noman's-land. It is not possible to fix beginning and end of the Pre-Tertiary ice-ages exactly but at any rate the “akryogene” climates lasted longer than the “kryogene” ones (“kryogene” defined as climate with “much ice” [“pleistokryogene”], “akryogene” not as climate “without ice” but as climate with “a little ice” [“oligokryogene”]). - d) Periodicities in the temperature history: before exact dates were available (especially for Late Proterozoic and Huronian ice-ages) and before the Sahara glaciation of the Old Paleozoic was known, a periodicity of 250–300 m. y. was likely to exist. Therefore relations to the “Galactic year” were reasonable, stimulating attempts to find out plausible mechanisms for such a relation. But now, such a periodicity seems unlikely to exist (and much more one of 155 m. y., supposed byWilliams). The relative constancy of global earth temperatures over at least more than 2 billion years is more striking than their variations, though regionally the depressions may be very conspicious (in the middle, “sensitive” latitudes). Such depressions, however, are triggered by very small climatic changes on account of the existence of a hydrosphere with temperatures very favorable for a transformation of water into ice and vice versa. No other celestial body of our solar system has these optimal conditions with the consequences of occasional initiation of ice-ages. Ice ages, so to speak, are an inherited pecularity of the earth. The earth is the only “Ice-age Planet”. Under these circumstances, relatively small factors may cause ice-ages: multilateral origin of climatic changes. The most efficient parameters may be paleogeographic variations (relief etc. inclusive continental drift). Some comments are made on the radiation curves reflecting not the direct cause of glacials and interglacials but perhaps shorter climatic variations as they appear possibly in the curves of ocean temperatures (Emiliani etc.). Volcanic ashes seem not to have any farreaching influence on global temperatures; at least it is geologically impossible to support appropriate hypothesises by observations on continental volcanic sequences. The number of ash-layers in deep-sea cores may reveal sounder arguments though much more observations are needed to corroborate this supposition. — Table 2 gives a summary of the primary (planetary), secondary (multilateral) and — in special situations — tertiary “autocyclic” causes of climatic changes. Table 3 focuses on autocycles i. e. mechanisms which run. off automatically and could have caused the regular climatic variations in the Late Pleistocene with the classic glacialinterglacial sequence (not known from the older Quaternary or Pre-Tertiary ice-ages). In my opinion the most probable hypothesises on autocycles are those which were founded on wide extending subarctic continents of the northern hemisphere (qualified for the formation of large inlandice) in combination with mighty oceanic heat storage (Stokes, D. P. Adam, R. E. Newell).     

Biochemie und Feinstruktur Fossiler Knochen aus Bituminösen Schichten

Zusammenfassung Eingangs wird kurz das Untersuchungsmaterial, seine stratigraphische Eingliederung und seine lokale Herkunft skizziert. Sämtliches Wirbelmaterial wurde aus bituminösen Schichten verschiedenen Alters entnommen. Bei der Bestimmung des Gehalts an organischer Substanz dor Wirbelknochen trennte ich zwischen ursprünglicher, d. h. knocheneigener organischer Substanz und aus dem Sediment eingewanderter organischer Substanz während der Einbettung der Knochen bzw. später.Chemismus und Feinstruktur der fossilen Wirbelknochen zeigen keine wesentlichen Unterschiede gegenüber den rezenten. Lediglich die Aminosäuren Histidin und Methionin fehlen unter denjenigen, die das rezente Kollagen enthält. Auf Grund ihres einerseits mengenmäßigen geringen Vorhandenseins im Kollagen und andererseits wesentlich unbeständigeren Charakters ist ihr Fehlen verständlich. Die röntgenographische Untersuchung der Knochen mit dem Zählrohrgoniometer und die polarisationsmikroskopische Betrachtung der Knochendünnschliffe zeigt, daß keine knochenfremden Mineralien in die Knochen eingewandert bzw. dort auskristallisiert sind. Elektronenmikroskopische Untersuchungen wurden gleichfalls an den Knochen durchgeführt. Die bisherigen vorläufigen Ergebnisse lassen noch nicht klar genug erkennen, ob die Veränderung der Knollagenstruktur auf das absolute geologische Alter der Knochen oder auf die nicht völlig identische Einbettung derselben in die bituminösen Schichten oder den Chemismus bzw. Bitumengehalt des Sediments zurückzuführen ist.Der unterschiedliche Feinbau der Wirbelknochen läßt eine verschieden starke Adsorptionsfähigkeit für Bitumen erkennen. Den höchsten Gehalt an Bitumen zeigt die Zone der inneren Generallamellen und das umgewandelte Gewebe der Chordascheide und des Chordagewebes bei den Ichthyosaurierwirbeln.

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The author analysed vertebrae taken from strata of different geological age. For some specified reasons only bones of bituminous layers have been analysed. These layers and the localities are: the bituminous schist of the Middle Alpine Trias (Anisian/Ladinian) of the Monte San Giorgio (Kanton Tessin, Switzerland), the Lias epsilon (Posidonomya Shales, Toarcium) of Holzmaden (Baden-Württemberg, Germany), and the bituminous swamps of Rancho La Brea (USA). It has turned out that under these special conditions of bedding the collagenous structure has been preserved to a great extent, and no migration of minerals out of the sediments into the bones has taken place. This could be proved by the use of an X-ray-counting goniometer (Zählrohrgoniometer).Comparing analyses of vertebrae taken from non-bituminous layers showed that in the those cases the collagenous structure had been destroyed, and thatThis means that the bitumen must have acted as a protecting film on the bones.

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Résumé Au départ seront brièvement esquissés le matériel de recherche, son enchaînement stratigraphique et son origine locale. L'ensemble du matériel vertébral a été retiré de couches bitumineuses d'âges différents. Par la détermination du contenu de la substance organique des vertèbres, j'ai séparé la substance primitive, c'est-à-dire organique propre aux os, du sédiment, de la substance organique implantée pendant le gisement des os ou après.Par rapport aux vertèbres actuelles, le chimisme et la configuration intime (constitution intime) des vertèbres fossiles n'offrent pas de différences essentielles. Simplement, parmi les acides aminés, l'histidine et la méthionine font défaut parmi ceux que contient le collagène récent. En raison de leur existence en faible quantité d'une part, et de leur caractère essentiellement labile d'autre part, leur absence est compréhensible.L'exploration radiographique des os au compteur goniomètrique et l'examen micropolarographique des coupes minces osseuses montrent qu'aucune substance minérale étrangère n'a été implantée dans les os, ou fixée. Des recherches au microscope électronique ont également été menées sur les os. Les résultats jusque là provisoires ne font pas encore assez clairement ressortir si la transformation de la structure du collagène est à rapporter à l'âge géologique absolu des os ou à leur localisation (Einbettung) non parfaitement identique dans les couches bitumineuses, ou encore au chimisme, disons plutôt au contenu bitumineux du sédiment.La constitution intime différente des vertèbres fait apparaître un potentiel d'adsorption variable pour les bitumes. C'est dans la zone des lamelles générales intérieures (inneren Generallamellen) et dans le tissu transformé (umgewandelte) de la gaine et des tissus chordaux des vertèbres d'Ichthyosaure que l'on trouve la plus grande teneur en bitumes.

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Beschreibung einer leicht justierbaren Guinier-Kamera für alle Winkeleinstellungen

Ohne ZusammenfassungHerrn Professor Dr.Carl W. Correns zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Studio del fenomeno dell'appannamento in rapporto alla precisione ottenibile coll'igrometro

Riassunto La nota accenna agli inconvenienti dell'igrometro tipoAlluard-Chistoni ed alla possibilità di ridurli. Si considera l'influenza della temperatura dell'etere, della velocità dell'aria e del tempo sulle modalità di inizio e progresso dell'appannamento della superficie speculare di un igrometro del suddetto tipo, al quale sono state apportate, alcune modifiche. A conclusione si esaminano la sensibilità e precisione massime significative nella determinazione dell'umidità relativa.

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Summary The paper outlines briefly some of the inconveniences of theAlluard-Chistoni hygrometer and the possibilities of reducing same. The influence of ether temperature, air speed and time on the ways of starting and progressing of the dew on the polished surface of the above mentioned hygrometer, to which some changes have been brought, is discussed. Finally the highest significative sensitivity and accuracy on relative humidity measurements are examined.

     

Poikilitic chromfite in komatiitic cumulates

Summary Chromite is a widespread accessory mineral in olivine-rich cumulates derived from komatiitic lavas. The distribution and crystal habit of chromfite is related to the degree of differentiation of the parent magma as reflected in the composition of cumulus olivine. Cumulates with olivine forsterite content greater than 93 mol percent typically contain no chromfite at all, while chromfite forms clusters of disseminated euhedral grains in cumulates with forsterite less than 91 mol percent. In the forsterite 91–93 interval, chromite may develop lobate interstitial habits. In the Six Mile Well ultramafic complex in the Yakabindie region of the Agnew-Wiluna greenstone belt, and in other olivine-rich komatiitic units within this belt, chromfite shows well developed poikilitic textures enclosing olivine.The absence of intercumulus silicate phases in these rocks and the low normative chromfite content of the parent magma make it impossible for these chromfite grains to have crystallised from intercumulus trapped liquid. These rocks must be cotectic chromite-olivine adcumulates, owing their unusual texture to differing relative rates of nucleation and growth of chromfite and olivine, crystallising togetherin situ. This observation provides further evidence for a cumulus origin for oikocrysts in layered intrusions, and casts doubt on the usefulness of cumulus terminology.

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Poikilitischer Chromit in komatiitischen Kumulaten

Zusammenfassung Chromit ist in Olivin-reichen Kumulaten, die von komatiitischen Laven abstammen, ein häufiges akzessorisches Mineral. Die Verteilung und der Kristallhabitus von Chromit hängt vom Grad der Differentiation des Stammagmas, der in der Zusammensetzung der Kumulus-Olivine zum Ausdruck kommt, ab. Für Kumulate mit Olivinen mit einem Forsterit-Gehalt von über 93 mol.% ist es charakteristisch, daß sie überhaupt keinen Chromit enthalten, während Chromit in Kumulaten mit Olivinen mit weniger als 90 mol.% Forsterit Cluster aus fein verteilten, idiomorphem Körnern bildet. Im Intervall Forsterit 90–93 kann Chromit lobate, interstitielle Formen ausbilden. Im ultramafischen Komplex Six Mile Well in der Yakabindie-Region des Agnew-Wiluna-Grünsteingürtels und in anderen Olivin-reichen komatiitischen Einheiten in diesem Gürtel zeigen die Chromite gut entwickelte poikilitische Texturen mit eingeschlossenen Olivinen.Da silikatische Interkumulus-Phasen in diesen Gesteinen fehlen und der normative Chromitgehalt des Stammagmas niedrig ist, können diese Chromitkörner nicht aus einer Interkumulus-Schmelze auskristallisiert sein. Diese Gesteine müssen daher kotektische Chromit-Olivin-Adkumulate sein, die ihre ungewöhnliche Textur den variierenden relativen Keimbildungs- und Wachstumsraten von Chromit und Olivin, die gemeinsam in situ kristallisierten, verdanken. Diese Beobachtung stellt einen weiteren Beweis für die Entstehung von Oikokristallen als Kumulusphase in geschichteten Intrusionen dar und läßt die Zweckmäßigkeit der Kumulus-Terminologie als zweifelhaft erscheinen.

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With 5 Figures     

Neuere Ergebnisse der Braunkohlen- und Torf-Petrographie. Gedanken zur Mazeral-Klassifikation

Zusammenfassung Die Mazeral-Klassifikation von Torf und Weichbraunkohle muß tunlichst auf die Steinkohlen-Nomenklatur Bezug nehmen und nach gleichen bzw. ähnlichen Prinzipien erfolgen. Ferner hat sie technologischen Gesichtspunkten Rechnung zu tragen. Die vom Verfasser vorgeschlagene Nomenklatur wird diesen Anforderungen gerecht. Da Torfe und Weichbraunkohlen heterogener als Steinkohlen sind, ist eine stärkere Gliederung erforderlich. 5 Gruppen (Exinit, Xylinit, Detrinit, Dopplerinit und Inertinit) werden jeweils in 3 Untergruppen eingeteilt. Diese erfahren eine weitere Gliederung nach Mazeralen. Abschließend weist der Verfasser darauf hin, daß durch Kombination der Weichbraunkohlen- und Steinkohlen-Klassifikation auch den Belangen der Hartbraunkohlen-Petrographie Rechnung getragen werden kann.