Infrared transmission by water vapour

Summary Values of infrared transmission by water vapour are required in order to prepare radiation charts, to establish electronic computer programs for flux calculations, to permit deduction of stratospheric vapour concentrations from infrared observations and to facilitate the interpretation of infrared satellite data. In this paper, approaches involving the extensive use of spectroscopic (and theoretically derived) parameters are explored fully and their limitations indicated. The central problem in the use of the random model for the water vapour spectrum is the choice of a suitable unit of spectral interval. This choice involves the testing of line positions for a random distribution, the combination or separation of closely-adjacent lines and the assessment of the effects of a variable band envelope. Techniques suitable for these purposes are developed. In the spectral region between bands, one must consider the background or continuous absorption due to distant but strong lines. Appropriate methods of doing this are presented. In this case, in particular, the calculation of flux transmission for non-homogeneous atmospheric slabs presents special problems, which are considered here.

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Zusammenfassung Für die Konstruktion von Strahlungsdiagrammen, die Erstellung von Programmen für die Berechnung von Strahlungsstr?men mittels elektronischer Rechenmaschinen, für die Ermittlung von Wasserdampfkonzentrationen in der Stratosph?re durch Infrarotbeobachtungen und für die Auswertung von Strahlungsdaten, die von Satelliten gewonnen werden, sind genaue Angaben über die langwellige Transmission des Wasserdampfes erforderlich. In der vorliegenden Arbeit wird der Versuch unternommen, durch umfassenden Gebrauch von spektroskopischen (und auch theoretischen) Parametern diese Aufgabe zu l?sen, wobei, auch die Grenzen der Methode aufgezeigt werden. Das Kernproblem bei der Verwendung eines Zufallsmodells des Wasserdampfspektrums ist die Wahl einer geeigneten Einheit für die Spektralintervalle. Dies bedeutet eine überprüfung der Lage der Absorptionslinien im Hinblick auf eine Zufallsverteilung, die Vereinigung oder Trennung benachbarter Spektrallinien und die Beurteilung der Frage, inwieweit die Wahl verschiedener Einhüllender der Spektralbanden das Ergebnis beeinflu?t. Es wurden dafür geeignete Methoden entwickelt. In den Spektralbereichen zwischen den Banden mu? auch der Betrag der kontinuierlichen Absorption, hervorgerufen durch die auseinanderliegenden, aber starken Linien in Rechnung gestellt werden. In diesem Fall ergibt sich das besondere Problem, die Strahlungsstr?me für nicht homogene Atmosph?renschichten zu berechnen.

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Résumé Il est indispensable de posséder des données exactes de la transmission pour les longues ondes dans la vapeur d'eau pour l'étude des domaines suivants: construction de diagrammes du rayonnement, programmation pour le calcul des flux de rayonnements par des calculatrices électroniques, calcul du taux de vapeur d'eau dans la stratosphère par des observations dans l'infra-rouge, dépouillement des données du rayonnement fournies par les satellites artificiels. Le présent travail est un essai de solution de ce problème au moyen de paramètres spectroscopiques et théoriques; on y indique cependant aussi les limites utiles de la méthode. Lors de l'utilisation d'un modèle aléatoire du spectre de la vapeur d'eau, le problème crucial est le choix d'une unité adéquate pour la mesure des intervalles spectraux. Cela implique l'examen de la position des lignes d'absorption en rapport avec la répartition aléatoire, la réunion ou la séparation de lignes spectrales rapprochées et l'appréciation de la mesure dans laquelle le résultat est influencé par le choix des différentes enveloppantes des bandes spectrales. On a développé des méthodes appropriées à ce but. La valeur de l'absorption continue, provoquée par des lignes distinctes, mais fortement marquées doit également être prise en considération dans l'espace compris entre les bandes du spectre. Dans ce cas, il se pose un problème particulier: celui du calcul des flux de rayonnement pour des couches atmosphériques inhomogènes.

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With 4 Figures

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Published by permission of the Director, Meteorological Branch, Department of Transport, Canada, and dedicated toDr. W. M?rikofer on the occasion of his 70th birthday.     

Thermodynamische Antizyklogenese

Zusammenfassung Man beobachtet Antizyklonen, die als Folge einer Konzentration von Kaltluftmasssen auf ein kleineres Gebiet gedeutet werden können. Die Konzentration der Kaltluft ist durch die Umwandlung der kinetischen Energie der Kaltluft in potentielle Energie oder durch die Wärmezufuhr der kalten Luft bedingt. Solche Antizyklonen bilden sich oft in Berggebieten, da dort wegen der grossen äusseren Reibung die erwähnte Umwandlung der Energie beschleunigt wird. Wie gross solche antizyklogenetischen Effekte sein können, ist berechnet.

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Summary The origin of some anticyclones can be explained as a consequence of the concentration of the cold air on a smaler area. The concentration of the cold air is caused by a transformation of the kinetic energy of the cold air into the potential energy or by the heating of the cold air. Such anticyclones often appear in mountain regions where the transformation of the mentioned energy is more intense. The intensity of such anticyclogenetical effects is evaluated.

     

Der Pyroxentuff vom Heilsberg im Hegau

Zusammenfassung Das Tuffvorkommen vom Heilsberg bei Gottmadingen im Hegau wurde neu kartiert und mineralogisch untersucht. Die Korngrößenverteilung zeigt ein deutliches Maximum bei 0,6–1,2 mm. Der Tuff besteht aus 40% magmatogenem Material und 60% Bestandteilen des durchschlagenen Untergrundes. Die magmatogenen Komponenten sind 17% Einzehnineralien, 10% Grundmasse und 13 % Auswürflinge. Unter den Einzelmineralien wiegt der Pyroxen (Fassait) vor, daneben kommen Amphibol, Biotit und Magnetit, ferner Apatit und Analcim sowie einige seltenere Mineralien vor. Für Pyroxen, Amphibol, Biotit und Magnetit werden chemische Analyse und optische Eigenschaften mitgeteilt. Die größte Menge der magmatogenen Auswürflinge sind kugelförmige Lapilli, die hinsichtlich ihrer Entstehung genauer untersucht und chemisch analysiert wurden. Seltener sind grobkristalline, dunkle und belle Bomben, deren Mineralgehalt und chemische Zusammonsetzung genauer beschrieben werden. Sic stellen wahrscheinlich Differentiate des Heilsbergmagmas dar. Die ehemals glasige, magmatogene Grundmasse des Tuffs liegt heute als ein Gemenge von Montmorillonit und Calcit vor.Aus den nichtmagmatogenen Bestandteilen kann auf den Untergrund im Bereich des Heilsbergvulkans geschlossen werden. Aus dem Deckgebirge wurden Tertiär, Mahn, Dogger, Jura, Keuper und Muschelkalk nachgewiesen. Das Grund-gebirge besteht hauptsächlich aus granodioritischen bis granitischen Gesteinen und enthält auffallenderweise nur wenig Gneise. Der Herd der Eruption dürfte mindestens 4000 m tief liegen.Der Chemismus des Heilsbergmagmas ist hornblenditisch. Es ist dem Magma der Melilithite verwandt und leitet zu den Phonolithen des Hegau über. Das Gestein ist als hornblenditischer Pyroxen-Analcim-Tuff zu bezeichnen.Zwei unabhängige Bestimmungen nach der K-Ar-Methode ergaben für den Biotit des Tuffs ein obermiozänes Alter von 14,0 bzw. 14,5 Mill. Jahren.Mit 2 Textabbildungen     

Identification of chlorite and chlorite-related minerals in sediments

A scheme is presented for the identification and classification of chlorite and related minerals in sediments which is mainly based on X-ray characteristics of the orginal sample and the sample heated at 350°C and treated with K⁺ and with glycerol. Examples are given. It is emphasized that additional data about clay mineral genesis, electron microscopy, infrared spectroscopy and chemical analyses are needed for the ordening of a certain mineral in the proposed scheme. Many names of minerals so far found to occur in the clay separate of sediments proved to be synonymous (52 of a total of 88) and thus should be abandoned. They only give confusion and needlessly increase the many difficulties which already exist in the identification, classification and quantitative determination of this complicated group of minerals of about 36 well defined specimens which may be found in sediments.     

Measurements of radio noise at 0.700 mc and 2.200 mc from a high-altitude rocket probe

Radio noise observations at frequencies of 0·700 Mc and 2·200 Mc were made at altitudes between 3000 and 11,000 km from a Blue Scout Jr. high-altitude rocket probe on 30 July 1963. A steady background flux of (7·5₋₃⁺⁶) × 10⁻¹⁹ W m⁻²)(c/s)⁻¹ at 0·700 Mc and (1·8^+1.0_−0.5 × 10⁻¹⁹ W m⁻² (c/s)⁻¹ at 2·200 Mc was observed. Assuming a galactic origin of the observed fluxes at both frequencies, the averaged sky brightnesses are b(0·700 Mc) = (6₋₃⁺⁵) × 10⁻²⁰ W m⁻² (c/s)⁻¹ sr⁻¹b(2·200 Mc) = (1.4^+1.0_−0.5 × 10⁻²⁰ W m⁻² (c/s)⁻¹ sr⁻¹ The observed brightness at 2·200 Mc is in reasonable agreement with the results of other observers. The apparent brightness at 0·700 Mc is, however, greater than was expected from previous observations. An alternative source of the 0·700 Mc flux in the terrestrial exosphere, as well as characteristics of several noise bursts observed during the flight, is briefly discussed.     

Disturbances in an infinite slab due to torsional forces applied on a cylindrical cavity

Summary The paper deals with the disturbances in an infinite slab of finite thickness, the medium being homogeneous, isotropic and perfectly elastic.     

La formation des Nuages Altocumulus Translucidus

Résumé Dans cette étude l'explication de la formation des nuages Ac tra part de la supposition que l'air dans ce type de nuages est plus froid que l'air environnant, ce qui provoque certains courants convectifs dans la région du nuage. Ces courants ressemblent à ceux qui sont supposés par la théorie thermoconvective actuelle. D'après notre avis se trouvent des courants descendants audessous des petits nuages qui composent l'Ac tra, et les petits nuages qui forment l'Ac tra sont des corps séparés dont la température est moindre que la température de l'air environnant: c'est pour cela qu'ils tombent. Au contraire, d'après la théorie thermoconvective actuelle, l'air audessous de petits nuages monte et dans la distribution de la température des discontinuités n'existent pas.

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Summary In this paper the explanation of the formation of clouds Ac tra is based on the assumption that the air in the cloud is colder than the surrounding air, causing convective currents in the region of the cloud. These currents are not unlike those assumed by the existing thermoconvective theory. According to the author's view there are descending currents under the cloudlets of which the Ac tra is made, and these cloudlets are separate bodies at a lower temperature than that of the surrounding air, so that the cloudlets fall. On the contrary, according to the existing thermoconvective theory, the air under the cloudlets rises and there are no discontinuities in the distribution of the temperature.

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Rapport présenté le 26 Avril 1962 à la Xème Assemblée Générale de laSocietà Italiana di Geofisica e Meteorologia (26–28 Avril 1962)     

Correlation of atmospheric occurences over the United States with some physical and chemical parameters. Part III: Frequencies of precipitation

Summary Correlation between some physical and chemical variables, measured at 28 stations of the United States Weather Bureau Network, and seasonal and annual frequencies of precipitation, has been attempted with the aim of gaining insight into the bearing of such variables, on occurrence of precipitation. — Concurrent trends of frequencies with local temperature functions, altitude parameters, precipitable water vapour increments, and some chemical species have been found.Contribution of the «Centro Nucleazione Aerosoli» of the National Research Council of Italy, Via Vettore 4 (Monte Sacro),Roma.