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     

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.     

Models of the Southern Oscillation in the 300–100 mb layer and the basis of seasonal forecasting

Summary The geometry of the principal Upper High (near the Indian Occean) in the 300–100 mb layer appears to account for the Southern Oscillation (S.O.), and models of its behaviour are presented. Significant features of these models include the equatorial points of upper convergence (C) and divergence (D), a pressure discontinuity (CNDS) forming «arcs» and an «enclosure» around the high, and, lastly, encircling «crescents» both outside and inside the enclosure. The geography of the seasonal sucession can thus—in a qualitative manner—be interpreted in the light of known wind and contour patterns near the tropopause. With a few general principles, the established empirical rules of long-range forecasting then follow by deduction. The models and the terminology are useful likewise in the interpretation of solar-terrestrial relations and of climatic fluctuations.     

Ionospheric conditions

A general analysis of ionospheric conditions has been made in the light of possible ionic reactions occurring in the upper atmosphere. Data obtained on various parameters, such as ionic production and recombination, show that precise knowledge of the spectral distribution of solar radiation is needed and that other experimental determinations on dissociative recombinations are required.

The ionic complexity of the ionosphere is underlined by describing how the atomic ions O⁺ and N⁺ react with N₂, O₂ and NO molecules. The behavior of the molecular ions N⁺₂, O⁺₂and NO⁺depends on a group of simultaneous processes involving charge transfers and ionatom interchanges which are more important than dissociative recombinations. The altitude distribution of ions is exemplified by discussing the relative importance of various loss coefficients in the D-, E- and F-regions. It is seen that molecular nitrogen ions are subject to important charge transfer processes, that nitric oxide ions are always final products destroyed only by dissociative recombination. Additionally, the entire production of atomic oxygen ions is related to the photoionization of molecular nitrogen. Some information is also given on possible anomalies in the ratio of O⁺₂ and NO⁺ densities in the lower ionosphere. From the lack of sufficient experimental information on ionic processes it is shown that a precise analysis of ionospheric behavior remains highly speculative.     

Equivalent thickness of the outer ionosphere obtained by evaluation of Faraday records

With an appropriate system of higher order approximations the Faraday-effect is calculated for instantaneous ionospheric models the data of which are derived from the results of vertical soundings. Only one parameter which corresponds to the thickness of the outer ionosphere is left open; it is determined by global comparison with simultaneous Faraday-observations of satellite emissions. The thickness parameter shows various forms of variation with latitude; an increase towards north is the rule for quiet daytime conditions. Comparison with local methods shows considerable differences due to the indetermination of the absolute number of rotations.     

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     

The volcano-magnetic effect

Summary A geometrically simple volcano is considered, havig a spherical magma chamber of 2.5 km radius centred at 10 km depth. The Curie point isotherm is assumed to be a plane at 20 km depth, except for the spherical volume which is also non-magnetic. The stress pattern in the vicinity of the spherical chamber, due to regional stress of sufficient intensity to cause an eruptions, is used to calculate the change in magnetization which results from the piezomagnetic effect through the volume of solid rock. The consequent magnetic field anomaly at the surface is then obtaied by numerical integration of the dipole law of force over the stressed volume. For rocks of the type found on the volcanic island of St. Vincent (West Indies), this model gives a maximum local volcano-magnet c effect of about 7 gammas.