Künstliche Geländefärbung als Beispiel für „physikalische Katalyse”

Zusammenfassung Die Erhöhung bzw. Verminderung der Strahlungsabsorption und-reflexion durch farbändernde Oberflächenschichten ist ein physikalisches Analogon zur positiven bzw. negativen Katalyse. Die Konsequenzen einer Farbänderung unter verschiedenen äußeren Bedingungen lassen sich durch Vergleich mit gewissen Grenzfällen charakterisieren.Die Verdunstungsverluste des Feuchtigkeitsgehalts von dunklem Erdboden ließen sich durch Weißbestäubung auf die Hälfte reduzieren. Für die mit abnehmender Schichtdicke zunehmende zusätzliche Heiz- bzw. Kühlleistung pro Farbgewicht gibt es bei gegebener Strahlungsintensität einen materialabhängigen oberen Grenzwert. Die von der färbenden Schicht im Laufe ihrer mittleren Lebensdauer zusätzlich in Wärme verwandelte bzw. daran verhinderte Energie betrug bei unseren Versuchen pro Gewichtsaufwand ein Vielfaches der mit chemischen Umsetzungen verbundenen Energien.

---

Summary Increase or decrease of radiation absorption and reflection by change of colour of the superficial layers is considered as a physically analogous case of positive or negative catalysis. The consequences of a colour change under different external conditions can be characterized by comparison with certain boundary cases. Losses of moisture content of dark soil by evaporation could be reduced to the half by covering the surface with white dust. There exists a material dependent upper boundary value of the additional heating or cooling effect per weight unit of colour increasing with decreasing thickness of the layer. With our experiments, the energy additionally transformed into heat or prevented from being transformed into heat by the colouring layer in the course of its life amounted, per unit of weight, to many times the multiple of the energies connected with chemical conversions.

---

Résumé L'accroissement et la diminution du pouvoir absorbant et réflexif de couches superficielles changeant de couleur est un phénomène analogue à la catalyse resp. positive et négative. On peut caractériser les conséquences d'un changement de couleur sous différentes conditions extérieures par une comparaison avec certains cas limites.Les pertes d'humidité par évaporation d'un sol sombre ont pu être réduites de moitié par aspersion de poussières blanches. Lorsqu'une couche de couleur diminuant d'épaisseur voit augmenter son pouvoir chauffant ou réfrigérant par unité de poids de couleur, il existe pour une intensité donnée de rayonnement une valeur limite supérieure dépendant de la substance. L'énergie supplémentaire transformée en chaleur, ou celle qui n'a pu l'être, par la couche de couleur au cours de sa vie moyenne s'est élevée dans nos essais à un multiple de celle qui résulte de transformations chimiques, par unité de poids.

     

Zum System der Meeresströmungen in den höheren Breiten

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß in den höheren Breiten zwischen dem ozeanischen Stromfeld und der Windverteilung beträchtliche Unterschiede bestehen. Daher wird als Ursache des Strömungssystems nicht das Windfeld, sondern die Süßwasserzufuhr vom Festland angesehen, welche als Salzgehaltsstörung das küstennahe Massenfeld beherrscht und entsprechend dem Theorem nach Bjerknes ein Gradientstromsystem bedingt, welches dem beobachteten entspricht.

---

A contribution to the system of ocean currents in the higher latitudes

Summary It is demonstrated that in the high latitudes, considerable differences exist between the oceanic current system and the wind distribution. It is, therefore, supposed that it is not the windfield that gives rise to the existing current system but the supply of fresh water from the continent which, as a salinity disturbance, plays a dominant part in the field of mass near the coast. According to Bjerknes' theorem, the disturbance of salinity conditions a gradient current system; this is in good agreement with the observations.

---

Sur le système de courants marins par les hautes latitudes

Résumé On montre qu'il existe par les hautes latitudes de différences considérables entre le système de courants océaniques et la distribution des vents. Pour cette raison, on suppose que c'est l'afflux d'eau douce venant du continent et non le champ du vent qui engendre le système de courants dominant, sous la forme d'une perturbation de salinité, le champ de masse près des côtes. D'après le théorème de Bjerknes le système de courants de gradient est la conséquence nécessaire de la perturbation de salinité ce qui est en bon accord avec les observations faites dans ce domaine.

     

Über stratigraphische Untersuchungsmethoden in rezenten Tiefseesedimenten

Zusammenfassung Durch Bestimmung der Foraminiferenanzahl in I g Sediment wird die biostratigraphische Untersuchungsmethode, die mittels einer qualitativen und quantitativen Erfassung der Foraminiferenfauna in den Tiefseekernen der deutschen Meteor-Expedition und schwedischen Albatroß-Expedition durchgeführt werden ist, auf ihre Richtigkeit hin geprüft. Die Untersuchung hat die Anwendbarkeit dieser stratigraphischen Methode bestätigt. Sie hat daneben wiederum gezeigt, daß die Verbreitung und Entwicklung der einzelnen Foraminiferenarten vor allem von der Temperatur des Meerwassers abhängig sind; andere Faktoren wie Phosphatgehalt des Wassers usw. scheinen in dieser Hinsicht eine mehr untergeordnete Rolle zu spielen. Unter gewissen Voraussetzungen können Tiefseekerne durch Bestimmung der Foraminiferenanzahl je 1 g Sediment in groben Zügen stratigraphisch gegliedert werden; auch kann die Individuenanzahl der einzelnen Foraminiferenarten aus der Foraminiferenanzahl in 1 g Sediment und aus der prozentualen Zusammensetzung der Gesamtfauna errechnet werden. Mit den hier gewonnenen Erkenntnissen wird versucht, die engen Bezichungen zwischen dem prozentualen Anteil der Warmwasserforaminiferen in der Gesamtfauna und dem CO₂-Gehalt des Sedimentes, dieOvey im Kern 241 der schwedischen Albatroß-Expedition beobachtet hat, zu deuten.Herrn Professor Dr.Carl W. Correns zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Über die Sedimentationsgeschwindigkeit rezenter Tiefseesedimente

Zusammenfassung Nach einer kurzen Erörterung der wichtigsten Methoden, die die Sedimentationsgeschwindigkeit in rezenten Tiefseeablagerungen auf verschiedenen Wegen zu erfassen versuchten, werden die Werte über die Absatzgeschwindigkeit näher besprochen, die sich aus der Stratigraphie der Meeresablagerungen im äquatorialen Atlantischen Ozean an der Hand der Grundproben der Meteor-Expedition ergeben. Um zuverlässige Werte über die Sedimentationsmenge der heutigen ozeanischen Ablagerungen zu erhalten, ist es zu allererst erforderlich, die stratigraphischen Verhältnisse im Sediment festzulegen, d. h. die gleichzeitig abgelagerten Horizonte auszuscheiden, aus deren Mächtigkeit die Sedimentationsgeschwindigkeit berechnet werden kann. Danach wird auf dem äquatorialen Atlantischen Tiefseeboden seit dem Ausgang des Diluviums durchschnittlich 1 cm in 1000 Jahren sedimentiert (Tab. 1). - Auf Grund der im äquatorialen Atlantischen Ozean gewonnenen stratigraphischen Erkenntnisse wird nach einigen Grundproben der Deutschen Südpolar-Expedition die Sedimentationsgeschwindigkeit im südlichen Indischen Ozean etwas genauer als bisher festgelegt. Sie ist sehr viel geringer als in der atlantischen Äquatorialzone (Tab. 2). Für den äquatorialen Atlantischen Ozean ist außerdem die Absatzgeschwindigkeit während der letzten Diluvialzeit angegeben und das Sedimentationsverhältnis zwischen Blauschlick, Globigerinenschlamm und Rotem Ton. Dies Verhältnis hat sich seit der letzten Eiszeitperiode nicht geändert.Die Arbeit erscheint auch in englischer Sprache im Symposium on Recent Sediments", herausgegeben vom United States National Research Council in Washington.     

Atmospheric superrotation on Saturn and Jupiter

The problem is discussed whether atmospheric superrotation is driven by internal or external torques. An integral constraint is derived which under certain conditions forbids geostrophic flow, and suggests corkscrew-shaped motion along zones of constant latitude. A momentum balance consideration restricts effective viscosities in the upper atmospheres to be much smaller than maximal eddy viscosity, perhaps as small as molecular viscosity.     

The effect of mechanical waves on empirical solar models

Empirical solar models contain the effect of heating due to radiative energy loss from acoustic waves. We estimate here the temperature difference between the radiative equilibrium model and the empirical model. At optical depth ₅₀₀₀ = 0.1 this difference is small, but near the temperature minimum (₅₀₀₀ = 10^–4) it reaches between 53 and 83 K. The temperature difference between the equator and the poles caused by a hypothetical difference in the heating is estimated.     

Benthic carbonate factories of the Phanerozoic

Marine carbonate precipitation occurs in three basic modes: abiotic (or quasi-abiotic), biotically induced, and biotically controlled. On a geologic scale, these precipitation modes combine to form three carbonate production systems, or "factories" in the benthic environment: (1) tropical shallow-water factory, dominated by biotically controlled (mainly photo-autotrophic) and abiotic precipitates; (2) cool-water factory, dominated by biotically controlled (mainly heterotrophic) precipitates; and (3) mud-mound factory, dominated by biotically induced (mainly microbial) and abiotic precipitates. Sediment accumulations of the factories differ in composition, geometry, and facies patterns, and some of these differences appear prominently in seismic data, thus facilitating subsurface prediction. The characteristic accumulation of the tropical factory is the flat-topped, often reef-rimmed platform. In cool-water systems, reefs in high-energy settings are scarce and hydrodynamic influence dominates, producing seaward-sloping shelves and deep-water sediment drifts often armored by skeletal framework. The typical accumulation of the mud-mound factory is groups of mounds in deeper water. Where the mud-mound factory expands into shallow water, it forms rimmed platforms similar to the tropical factory. The tropical factory is most productive; the mud-mound factory reaches 80–90%, and the cool-water factory 20–30% of the tropical growth rate. The three factories represent end members connected by transitions in space. Transitions in time are linked to biotic evolution.     

NOAA AR 8210: EVOLUTION AND FLARES FROM MULTIBAND DIAGNOSTICS

NOAA 8210 has been a region showing a remarkable level of activity well before solar maximum. Dominated by a large, rapidly rotating spot, it produced several intense flares during its disk passage at the end of April–beginning of May 1998. We examine the development of AR 8210 in H and white light (WL) and study the evolution of its complex magnetic topology. While the other principal flares are briefly reviewed, the great X1.1/3B flare of 2 May, which was observed at Kanzelhöhe Solar Observatory during a SOHO/UVCS ground support campaign, is studied in detail. This event has been documented in full-disk H and Na-D intensitygrams, Dopplergrams, and magnetograms, with a time cadence of one minute each. The flare was associated with a CME and produced significant geomagnetic effects. Furthermore, we point out the perspectives for our planned Flare Monitoring and Alerting System, since the two new instruments (Magneto-Optical Filter and Digital H camera), which made their first operational run with the campaign, are crucial components for this program.     

Focal Mechanisms and Stress Field in The Region Vogtland/Western Bohemia

We calculated focal mechanisms for 30 of the strongest events (1.5 M _L 3.3) in distinct subregions of Vogtland/Western Bohemia between 1990 and 1998. Our investigations are concerned with events of the swarms near Bad Elster (1991), Haingrün (1991), Nový Kostel (1994 and 1997) and Zwickau (1998), two events from a group of earthquakes near Klingenthal (1997) and eight single events. Seismograms were provided by the digital station networks of the Geophysical Observatory of the University of Munich, the Technical University of Freiberg, the Academy of Sciences of the Czech Republic in Prague, the Masaryk University in Brno and some nearby stations of the German Regional Seismic Network (GRSN). To calculate focal mechanisms two inversion methods were applied. The inferred focal mechanisms do not show a simple, uniform pattern of seismic dislocation. All possible dislocation types – strike-slip, normal and thrust faulting - are represented. The prevailing mechanisms are normal and strike-slip faulting. Considerable differences in the fault plane solutions are noted for the individual subregions as well as in some cases among the individual events of a single swarm. For the Nový Kostel area we succeeded to resolve a change in the orientations of the nodal planes for the two successive swarms of December 1994 and January 1997. Besides this we also observe a change in the mechanisms, namely from strike-slip and normal faulting (December 1994) to strike-slip and thrust faulting (January 1997). Based on the inferred focal mechanisms the stress field was estimated. It turned out, that the dominating stress field in the region Vogtland/Western Bohemia does not substantially differ from the known stress field of West and Central Europe, being characterized by a SE-NW direction of the maximum compressive horizontal stress. We conclude that the seismicity in the Vogtland/Western Bohemia region is not predominantly caused by an independent local stress field, but rather controlled by the dominating stress regime in Central Europe.     

Sublimation pressure and sublimation enthalpy of H2O ice Ih between 0 and 273.16 K

The sublimation of water in the region of extremely low pressures and temperatures meets increasing interest for the exploration of icy cosmic bodies. At temperatures below 130 K, the shape of the sublimation curve of H₂O is not known; neither experimental data nor theoretical treatments exist for this region. Based upon theoretical upper and lower bounds for the heat capacity of water vapor in this range, a narrow region in the pressure-temperature diagram is identified which must necessarily enclose the sublimation curve down to virtually any lower pressures and temperatures. Within this region, an approximate sublimation curve is computed from the 2006 Gibbs potential of ice Ih, using available heat capacity data points of water vapor between 10 and 130 K. The theoretical zero-point limiting law of the sublimation pressure is derived. Valid between 20 and 273.16 K, correlation equations for the sublimation enthalpy and the sublimation pressure are fitted to the computed data. All quantities are expressed in the 1990 temperature scale ITS-90. Under cosmic conditions, our results suggest that the sublimation of ice is unlikely below 50 K and impossible below 23 K.