Luftelektrische Tagesgänge und Massenaustausch im Hochgebirge der Alpen

Zusammenfassung Es wird über die Ergebnisse luftelektrischer Untersuchungen auf dem Jungfraujoch (Schweiz) und ihre Deutung berichtet. Während zweier Meßperioden von je mehrwöchiger Dauer wurden das luftelektrische Potentialgefälle und der vertikale Leitungsstrom registriert; bearbeitet sind zunächst die Tagesgänge an klaren Tagen mit Hochdruckwetter. Die Tagesvariationen der drei luftelektrischen Elemente: Potentialgefälle, Vertikalstrom und Leitfähigkeit zeigen, daß auf dem Jungfraujoch im Sommer und im Herbst zwei ganz verschiedene Typen des luftelektrischen Verhaltens zu erkennen sind: Im Sommer herrscht auch an dieser Höhenstation der von den Tieflandstationen bekannte Typ vor, bei dem das Potentialgefälle angenähert invers zur Leitfähigkeit und zum Vertikalstrom verläuft. Im Herbst dagegen verlaufen Potentialgefälle und Vertikalstrom im wesentlichen gleichsinnig bei gegensinniger, aber schwächer ausgeprägter Tagesvariation der Leitfähigkeit. Im Sommer herrscht also auch in Jungfrauhöhe in den Alpen derkontinentale Typ, während sich im Herbst die Verhältnisse demozeanischen Typ annähern. Eine genauere Analyse ergibt, daß im Sommer die Tagesvariation desSäulenwiderstandes (columnar resistance) über dem Jungfraujoch in enger Korrelation zum örtlichen Widerstand der Luft an der Meßstelle (Reziprokwert der Leitfähigkeit) steht, während dies im Herbst nicht mehr der Fall ist.Zur Deutung dieser Feststellungen ist folgendes anzunehmen: Im Hochsommer wirkt die Tagesschwankung des vertikalen Massenaustausches aerosolverändernd bis in die Höhe des Alpenkammes, erkennbar daran, daß die Steuerung der luftelektrischen Tagesvariationen im wesentlichen von den unteren Schichten her erfolgt. Im Herbst dagegen ist dieser Einfluß in Kammhöhe der Alpen nahezu geschwunden; die Austauschvariation dringt nicht mehr bis in diese Höhen vor. Die verbleibenden Variationen der Leitfähigkeit deuten auf advektiven Luftaustausch hin. Das Verhalten des Dampfdruckes auf dem Jungfraujoch im Sommer und Herbst stützt diese Deutung.

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Summary The present paper gives an account of researches on atmospheric electricity carried out at Jungfraujoch (Switzerland). During two periods of several weeks each the potential gradient and the vertical air-earth current have been recorded. In the first place the diurnal variations on fine days at high pressure weather situation are elaborated. The daily variations of the three elements: potential gradient, vertical current, and conductivity, show that in summer and autumn two different types of the conditions of atmospheric electricity can be discerned: In summer the well-known type of the lowland stations is predominating also at this high altitude station, the type where the potential gradient is very nearly inverse to conductivity and vertical current. In autumn on the contrary the potential gradient and the vertical current are essentially parallel since the conductivity shows a slight diurnal variation in contrary sense. Thus, in summer prevails at the altitude of Jungfraujoch in the Alps thecontinental type, whilst in autumn the conditions approach to theoceanic type. It results from a rigorous analysis that in summer the diurnal variation of thecolumnar resistance on Jungfraujoch is in close correlation to the local air resistance (the reciprocal figure of conductivity) at the measuring point, whereas in autumn this is no longer the case.To explain these results we must assume as follows: In midsummer the diurnal variation of vertical mass exchange produces alterations of the aerosol up to the altitude of the crest of the Alps, which is perceptible from the fact that diurnal variations of atmospheric electricity start essentially from the lower layers. In autumn this influence has almost disappeared in the summit altitude of the Alps, as the daily variation of exchange does not advance to this altitude. The remaining variations of the conductivity point at an advective exchange of air. The behaviour of vapour pressure in summer and autumn at Jungfraujoch gives support to this interpretation.

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Résumé L'article traite des résultats de recherches d'électricité atmosphérique au Jungfraujoch (Suisse) et de leur interprétation. Deux périodes de mesures de plusieurs semaines chacune ont été consacrées à l'enregistrement du gradient de potentiel et du courant vertical. On décrit tout d'abord la variation diurne lors des jours sereins de temps anticyclonique. On distingue an Jungfraujoch en été et en automne respectivement deux types très différents de la marche diurne du gradient de potentiel, du courant vertical et de la conductibilité. En été le type bien connu des stations de plaine pour lequel le gradient de potentiel varie à peu près inversement à la conductibilité et au courant vertical s'observe aussi au Jungfraujoch. Par contre en automne le gradient de potentiel et le courant vertical varient en général dans le même sens, tandis que la conductibilité varie, elle, en sens contraire, bien que faiblement. Il y a donc à l'altitude du Jungfraujoch en été le «type continental», alors qu'en automne les conditions se rapprochent du «type océanique». Une analyse plus détaillée montre qu'en été la variation diurne de la «résistance tubulaire» (columnar resistance) au-dessus du Jungfraujoch est en liaison étroite avec la résistance locale de l'air au point de mesure (inverse de la conductibilité), tandis qu'en automne ce n'est plus le cas.Pour interpréter ces résultats il faut admettre ce qui suit: En été la variation diurne de l'échange vertical turbulent modifie les aérosols jusqu'au niveau de la crête alpine, ce que l'on reconnaît au fait que les variations diurnes des phénomènes d'électricité atmosphérique sont largement conditionnés par les couches basses. En automne par contre cet effet a disparu sur les Alpes, car la variation de l'échange turbulent n'a plus d'influence à ce niveau. La variation de la conductibilité qui subsiste suggère un échange d'air par advection. L'allure de la pression de vapeur d'eau au Jungfraujoch en été et en automne confirme cette hypothèse.

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Mit 11 Textabbildungen.     

Studien über das atmosphärische Potentialgefälle IV:

Zusammenfassung SeitBenndorf [1] vor 25 Jahren seine Theorie des elektrischen Feldes der Erde schrieb, hat sich immer mehr die Auffassung durchgesetzt, daß das meteorologische Geschehen und speziell die Weltgewittertätigkeit als die Kraftquelle des elektrischen Strömungsfeldes anzusehen ist. In der vorliegenden Arbeit wird nun die bezüglich des luftelektrischen Generators recht allgemein gehalteneBenndorf-Theorie auf die Gewittertätigkeit als Stromquelle spezialisiert. Dabei soll gleich eingangs betont werden, daß viele der hier abgeleiteten Gleichungen bereits vonBenndorf für den Fall des Kugelkondensators entwickelt wurden. Der Weg der theoretischen Ableitung ist hier zwar ein anderer. Unter starker Betonung des Strömungsfeldes geht er aus von der zweiten Maxwellschen Gleichung und führt in stetiger Folge bis zur Konstruktion eines elektrotechnischen Ersatzschaltbildes der Strömung im Kugelkondensator. Durch das Anknüpfen an die technische Vorstellungswelt gewinnen einmal die allgemeinen physikalischen Ansätze und Ableitungen ungemein an Klarheit, zum andern kommt hier besonders deutlich zum Ausdruck, daß die Raumladungen, die im elektrostatisch luftelektrischen Denken die Hauptrolle spielen, im Strömungsfeld von ganz untergeordneter Bedeutung sind und gar keinen Einfluß auf die Stromdichte oder die Feldstärke haben. Es ergeben sich dabei einige neue Ausblicke auf die Ausdeutung einer luftelektrischen Feldregistrierung bei einem Gewitter. Ferner zeigt das technische Ersatzschaltbild unmittelbar, daß die Weltzeitkurve des Potentialgefälles auf See nicht unbeeinflußt von dem veränderlichen Luftwiderstand über dem Festland ist und somit nur in Annäherung die Weltgewittertätigkeit widerspiegelt. Wenn auch glücklicherweise dieser Einfluß auf den weltzeitlichen Tagesgang gering ist—nach roher Schätzung kleiner als 17%—, so entsteht doch der Wunsch, hier eingehendere experimentelle und theoretische Untersuchungen durchzuführen.

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Summary These past 25 years, sinceBenndorf [1] gave his theory of the electric field of the earth, the conception has been endorsed that the meteorological phenomena and especially the world-wide thunderstorm activity must be considered as the origin of the electric field of current. In this article the theory ofBenndorf, which is very general as regards the generator of atmospheric electricity, is applied to the thunderstorm activity being the current's source. It may be emphasized that many of the equations laid down here have already been developed byBenndorf for the case of the spherical condenser. Here the theoretical deductions are different: giving prominence to the field of flow, they proceed from the second equation of Maxwell and lead in a continuous development to the construction of an electro-technical equivalent circuit of the current in the spherical condenser. Proceeding from the technical notions the general physical deductions get much more distinctness. In addition, it can be shown that the space charges, which play the leading part in the electrostatic views on atmospheric electricity, have but little importance for the field of flow and have no influence on the current density or the field force. Thereby new prospects follow for the interpretation of the records of the electric field in a thunderstorm. The electro-technical equivalent circuit shows furthermore immediately that the world-time curve of the potential gradient on sea is not uninfluenced by the variable air-resistance on the mainland and that it reflects therefore only approximately the world-wide thunderstorm activity. Although this influence on the world-time daily variation is small — according to a rough valuation less than 17% — the desire arises for closer experimental and theoretical investigations about this problem.

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Résumé Depuis queBenndorf [1] a donné, il y a 25 ans, sa théorie du champ électrique terrestre, l'opinion générale s'est de plus en plus affirmée que les phénomènes météorologiques et en particulier l'activité orageuse mondiale constituaient la source d'énergie du champ des courants électriques. Dans la présente étude, la théorie générale deBenndorf relative au générateur de l'électricité atmosphérique est appliquée plus particulièrement à l'activité orageuse considérée comme source de courant. Il faut remarquer que beaucoup d'équations établies ici avaient déjà été développées parBenndorf dans le cas d'un condensateur sphérique. La voie suivie est, il est vrai, différente, car en insistant sur la notion de champ de courant on part de la deuxième équation de Maxwell et on aboutit à une image électrotechnique du courant dans le condensateur sphérique. En utilisant les représentations de la technique, les principes physiques et les déductions gagnent beaucoup en clarté; il apparaît en outre que les charges électriques libres qui jouent un si grand rôle dans l'électrostatique atmosphérique sont très peu importants dans le champ de courant et n'exercent aucune influence sur la densité de courant ni sur l'intensité du champ. Cela ouvre quelques nouvelles perspectives sur l'interprétation d'un enregistrement du champ électrique lors d'un orage. De plus le schéma électrotechnique montre immédiatement que la courbe du gradient de potential sur mer en fonction du temps universel n'est pas indépendante de la résistance variable de l'air sur terre et ne reflète donc qu'approximativement l'activité orageuse mondiale. Bien que cet effet sur la variation diurne soit heureusement faible (probablement inférieur à 17%), il est à souhaiter que l'on poursuive sur ce point les recherches expérimentales et théoriques.

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Mit 4 Textabbildungen.

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Unter diesem Rahmentitel sind bisher folgende Arbeiten aus der luftelektrischen Forschungsstelle Buchau a. F. erschienen: 1.Israël, H. undG. Lahmeyer: Studien über das atmosphärische Potentialgefälle I: Das Auswahlprinzip der luftelektrisch ungestörten Tage. Terr. Magn.53, 373–386 (1948). 2.Israël, H.: Die Tagesvariation des elektrischen Widerstandes der Atmosphäre. (Studien über das atmosphärische Potentialgefälle II.) Ann. Géophys.5, 196–210 (1949). 3.Israël, H.: Luftelektrische Tagesgänge und Luftkörper. (Studien über das atmosphärische Potentialgefälle III.) Journ. atmosph. terr. Phys.1, 26–31 (1950). In dem Streben nach einer Fortentwicklung der theoretischen Vorstellungen bringt die vorliegende Arbeit den Versuch einer weitergehenden physikalisch-mathematischen Durchdringung luftelektrischer Probleme.H. Israël.

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Herrn Prof. Dr.H. Benndorf zum 80. Geburtstag gewidmet.     

The atmospheric electric ring current in the higher atmosphere

Summary The atmospheric electric current flow in the ionosphere was discussed in a qualitative way at the UGGI General Assembly at Berkeley, California in 1963. The following picture emerged: The atmospheric electric fair weather current leaves the earth in a radially outward direction. As it enters the higher regions of the atmosphere and the ionospheric it is increasingly influenced by the earth's magnetic field. Because the main part of the current is crowded into the polar regions, the current density over the equatorial belt is small. A circular movement around the earth's axis results in an overall flow pattern tentatively termed, the atmospheric electric ring current. An attempt to calculate this current flow soon made it clear that the generally used simplification of the one-dimensional case with slanted magnetic field lines is not adequate—not even as a first approximation. The same is true for the assumption usually made in magnetohydrodynamics that the current follows approximately the magnetic field lines. An essential feature of the atmospheric electric ring current is that in equatorial regions the flow is forced across the magnetic field lines, the component along the lines being zero. A calculation is discussed that treats the magnetic field lines as those of a true dipole field with the corresponding tensor character of conductivity. The results of the calculation are presented as graphs of the density distribution of the ring current, the space charge distribution, the current flow, and equipotential lines.

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Zusammenfassung Der luftelektrische Stromfluss in der Ionosphäre ist in qualitativer Weise während der UGGI Tagung in Berkeley California, 1963 diskutiert worden. Hierbei hat sich das folgende Bild ergeben: Der luftelektrische Schönwetterstrom fliesst von der Erdoberfläche nach ausswärts in radialer Richtung. Sobald er in die höheren Atmosphärenschichten und dann in die Ionosphäre kommt wird er in zunehmendem Masse vom erdmagnetischen Feld beeinflusst. Der Hauptteil des Stromes wird in die Polarzonen abgedrängt, wodurch die Stromdichte über dem Äquatorgürtel verhältnismässig klein wird. Zu gleicher Zeit wird eine kreisförmige Bewegung um die Erdachse ausgelöst, was ein Strombild ergibt, das versuchsweise der luftelektrische Ringstrom genannt wird.—Bei der Berechnung dieses Stromflusses ergab sich bald, dass die allgemein üblichen Vereinfachungen des eindimensionalen Falles mit homogenem, schräg einfallendem Magnetfeld nicht brauchbar sind, nicht einmal in erster Näherung. Dasselbe gilt für die Annahme, die gewöhnlich in der Magnetohydrodynamik gemacht wird, nämlich dass der Stromfluss angenähert dem magnetischen Felde folgt. Eine wichtige Eigenschaft des luftelektrischen Ringstromes ist es, dass der Strom über dem Äquatorgürtel gezwungen ist quer über die magnetischen Feldlinien zu fliessen, wobei die Stromkomponente in Richtung der Feldlinien gleich 0 ist. In der hier durchgeführten Rechnung wird das magnetische Feld als wahres Dipolfeld behandelt mit dem einer solchen Feldverteilung entsprechenden Tensorcharakter der Leitfähigkeit. Die Ergebnisse der Rechnung werden an Hand von graphischen darstellungen der Ringstrom- und Raumladungsdichte und der Strom- und Äquipotentiallinien diskutiert.

     

Zur Strömungstheorie des luftelektrischen Feldes III: Der Austauschgenerator

Zusammenfassung Registrierungen des luftelektrischen Feldes und des Vertikalstromes während des Herbstes 1953 in Buchau a. F. zeigen an klaren und wolkenlosen Tagen einen bemerkenswerten Anstieg nach Sonnenaufgang. Diese Beobachtung löste eine eingehende Untersuchung dieses sogenannten Sonnenaufgangeffektes aus. Da gleichzeitig mit diesem eine Abnahme der Leitfähigkeit erfolgte, kann der Stromanstieg nicht auf eine Leitfähigkeitsänderung zurückgeführt werden. Um zu einer befriedigenden Erklärung zu kommen, muß man zusätzlich zu dem weltweiten Gewittergenerator einen örtlichen Schönwettergenerator annehmen. Weitere Meßergebnisse führen zu dem Schluß, daß dieser Schönwettergenerator dem Austausch zuzuschreiben ist, der mit Hilfe des Elektrodeneffektes eine positive Raumladung innerhalb der Austauschschicht aufbaut.

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Summary The records of the atmospheric electric field and the air-earth-current during the fall of 1953 in Buchau a. F. show a remarkable increase after sunrise on clear and cloudless days. This prompted a closer investigation of the so-called sunrise effect. Since a decrease of the conductivity takes place at the same time, the increase of the current cannot be accounted by avariation of the conductivity. In order to explain this phenomenon satisfactorily one must assume a local fair weather generator on land in addition to the worlwide thunderstorm generator. The experimental results lead to the conclusion, that this fair weather generator must be attributed to the austausch which, with the help of the electrode effect, builds up a positive space charge within the austausch layer.

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Résumé Des enregistrements du champ électrique de l'atmosphère et du courant vertical à Buchau a. F. au cours de l'automne 1953, indiquent une augmentation remarquable après le lever du soleil pendant les jours sereins et sans nuages. Cette constatation fut à l'origine d'un examen plus approfondi de cet effet de lever du soleil. Etant donné qu'au même instant a lieu une baisse de la conductibilité, il est impossible de ramener l'augmentation de courant à un changement de celle-ci. Si l'on veut trouver une explication satisfaisante, il faut admetre, à côté du générateur universel d'orage, un générateur local de beau temps. D'autres résultats de mesures portent à conclure que ce générateur de beau temps doit être attribué à l'échange qui, à l'aide d'un effet d'électrode, produit une charge libre positive dans la couche d'échange.

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Mit 1 Textabbildung

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Vorliegende Arbeit stammt aus meiner an der Luftelektrischen Forschungsstelle Buchau a. F. begonnenen und später am Meteorologischen Observatorium Aachen des Deutschen Wetterdienstes weitergeführten theoretischen Untersuchung über die atmosphärisch-elektrischen Verhältnisse.     

Studien über das atmosphärische Potentialgefälle VI: Beispiele für das Verhalten luftelektrischer Elemente bei Nebel

Zusammenfassung Die luftelektrische Arbeit gliedert sich heute in zwei Hauptarbeitsrichtungen, von denen sich die eine mit den weltweiten, die andere mit den örtlich-meteorologischen Einflüssen auf die Gestaltung der luftelektrischen Verhältnisse beschäftigt. Die vorliegende Arbeit behandelt als ein Problem aus der zuletzt genannten Arbeitsrichtung den Einfluß von Nebel auf die luftelektrischen Elemente. Aus einer größeren Anzahl von Registrierungen des Luftelektrischen Feldes und des Vertikalstromes bei Nebel an zwei Flachlandstationen (Buchau, Uppsala) und zwei hochgebirgsstationen (Jungfraujoch, Sonnblick) lassen sich Gesetzmäßigkeiten ermitteln, wobei im Verhalten der luftelektrischen Elemente bei Nebel mehrere charakteristische Reaktionstypen zu unterscheiden sind. Die verschiedenen Typen werden im einzelnen besprochen und ihr Zustandekommen — soweit möglich auch theoretisch — erklärt. Besonderes Interesse verdient das theoretisch erwartete und experimentell bestätigte Verhalten der luftelektrischen Elemente Feld und Strom in ausgedehnten flachen nebelschichten der Ebene und im Cumulus-Inneren der von Wolken eingehüllten Berggipfel: Während in der Ebene vor allem das luftelektrische Feld reagiert (ansteigt) und der Vertikalstrom praktisch unverändert bleibt, ist im Cumulus-Inneren das Feld praktisch unverändert und der Strom stark verkleinert. Bei beiden Möglichkeiten ergibt sich übereinstimmend, daß die Leitfähigkeit im Nebelinneren auf etwa 1/3 ihres in nebelfreier Luft geltenden Wertes sinkt.

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Summary The work on atmospheric electricity to-day can be divided in two main areas of activities, one occupied with world-wide, the other with local meteorological influences on the formation of atmospheric electrical conditions. In this paper the influence of fog on atmospheric electrical elements is treated as a problem pertaining to the latter of the above mentioned activities. From a large number of records of the potential gradient and the air-earth-current at times of fog at two low country stations (Buchau and Uppsala) and two high mountain stations (Jungfraujoch and Sonnblick) relations can be found where several charateristical types of reaction are to distinguish. The different types are discussed here in detail and an attempt is made to explain their origin, as far as possible also theoretically. Special attention is given to the theoretically expected and experimentally confirmed behaviour of the potential gradient and the air-earth-current in vast flat fog layers in the plain and in the cumulus-interior of cloud-covered mountaintops. While in the low country it is predominantly the potential gradient which reacts (increases), since the air-earth-current remains practically unchanged, inside the cumulus the potential gradient remains practically unchanged and the current decreases remarkably.Both possibilities demonstrate that the conductivity inside the fog drops to one third of its value in an atmosphere free from fog.

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Résumé Les recherches d'électricité atmosphérique se poursuivent aujourd'hui dans deux domaines principaux, celui des phénomènes à l'échelle planétaire et celui des effets des conditions météorologiques locales. Le présent article traite un problème de la deuxiéme catégorie, soit l'influence du brouillard sur l'électricité atmosphérique. Se fondant sur l'examen d'un grand nombre d'enregistrements du champ et du courant vertical par brouillard en deux stations de plaine (Buchau et Uppsala) et deux stations de haute montagne (Jungfraujoch et Sonnblick), on peut établir des relations de la nature que voici. On peut distinguer plusieurs types caractéristiques de réaction par brouillard; on expose ceux-ci en détail et on explique leur origine, si possible théoriquement aussi. Le comportement du champ et du courant dans de vastes couches plates de brouillard en plaine et à l'intérieur des cumulus recouvrant des sommets montagneux, tel que la théorie le prévoit et que l'expérience le vérifie, est particulièrement intéressant: tandis qu'en plaine le champ surtout réagit (croît) et que le courant vertical reste pratiquement inchangé, à l'intérieur des cumulus le champ est pratiquement constant et le courant est fortement réduit. Dans les deux cas il s'avère que la conductibilité dans le brouillard tombe à environ un tiers de sa valeur dans l'air sans brouillard.

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Mit 8 Textabbilungen.     

Atmospheric electric measurements in the Arctic and Antarctic

Summary During the International Geophysical Year, 1958, and extending into 1959, the atmospheric electric field, current, and conductivity were recorded at Thule, Greenland (78°N). During the International Year of the Quiet Sun, 1964, records of the atmospheric electric field were obtained at the Amundsen-Scott Station at the South Pole (90°S). The diurnal variation averaged over the year of the normalized current at Thule and the normalized field at the South Pole show a surprisingly good agreement. These two curves combined into one represent the world time variation of the air-earth current (or field) in the Polar regions. Compared with the oceanic diurnal field variation obtained at the Carnegie ship cruises, the Polar curve shows a very similar shape but a much reduced amplitude. The maximum and minimum in the Polar regions are 1.07 and 0.92. The corresponding values on the oceans are 1.20 and 0.85. The difference is greater than the measuring error or statistical scatter and has to be accepted as real. No conclusive explanation of the deviation of the two curves can be offered.The diurnal variation of the Polar data averaged over a season displays very smooth and similar curves during Northern autumn and winter. The spring and summer curves show a much more detailed structure with several maxima and minima. It is somewhat unexpected that the summer curve with a variety of fine structure is the flattest curve of all seasons. The minimum never drops below 0.95, and the maximum does not exceed 1.06. If the data are broken down into hourly means averaged over one month and split into an Arctic and Antarctic part, the similarity between corresponding curves of the same month vanishes for the months of January to July. This may partly be due to the fact that the number of fair-weather days of the individual month is too small to obtain a representative statistical average. Usually averaging over seven or more days is necessary for the oceanic pattern to emerge. However, there is a strong possibility that another agent besides the worldwide thunderstorm activity modulates the global circuit. The seasonal differences, and especially the difference between Arctic and Antarctic pattern, point to such a conclusion.

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Zusammenfassung Während des internationalen geophysikalischen Jahres (IGY) 1958 und bis in das Jahr 1959 hinein wurden Registrierungen des luftelektrischen Feldes, des Vertikalstromes und der Leitfähigkeit durchgeführt in Thule, Grönland (78°N). Während des internationalen Jahres der Ruhigen Sonne (IQSY) 1964 wurde das luftelektrische Feld an der Amundsen-Scott Station am Südpol (90°S) registriert. Die normalisierte Tagesvariation des Stromes, gemittelt über das Jahr 1958, in Thule, und die normalisierte Tagesvariation des Feldes am Südpol, gemittelt über das Jahr 1964, zeigen eine überraschend gute übereinstimmung. Diese zwei Tagesgänge sind zu einem gemittelten Tagesgang zusammengefasst, der den weltzeitlichen Tagesgang des Stromes oder des Feldes in den polaren Regionen repräsentiert. Im Vergleich zu dem Tagesgang des Feldes auf den Ozeanen, wie er während der Carnegie-Fahrten bestimmt wurde, zeigt der Tagesgang in polaren Gebieten einen sehr ähnlichen Verlauf, hat aber eine viel kleinere Amplitude. Die Werte für das Tagesmaximum und Minimum in polaren Gebieten sind 1.07 und 0.92. Die entsprechenden Werte auf dem Ozean sind 1.20 und 0.85. Der Unterschied ist so gross, dass er nicht durch Messungenauigkeit oder statistische Streuung hätte hervorgerufen werden können. Er muss deshalb als real akzeptiert werden. Eine Erklärung für diesen Unterschied konnte nicht gefunden werden.Der Tagesgang in polaren Gebieten gemittelt über die verschiedenen Jahreszeiten zeigt für die nördlichen Herbst und Wintermonate sehr glatte und ähnliche Kurven. Die Frühlings- und Sommer-kurven haben eine mehr detaillierte Struktur mit mehreren Maxima und Minima. Es ist etwas überraschend, dass die Sommerkurve mit einer grossen Variation in der Feinstruktur die flacheste Kurve von allen Jahreszeiten ist. Die Minima sind niemals kleiner als 0.95 und die Maxima überschreiten nicht den Wert 1.06. Wenn die Daten weiter unterteilt werden in Tagesgänge gemittelt über Monate, dann verschwindet die Ähnlickeit zwischen arktischen und antarktischen Gängen desselben Monates für die Monate Januar bis Juli. Das mag teilweise darauf zurückzuführen sein, dass die Anzahl der Schönwettertage für die einzelnen Monate zu klein ist, um statistisch repräsentativ zu sein. Eine Mittelung über mindestens 7 Tage ist notwendig, damit der weltweite Tagesgang zum Vorschein kommt. Es ist aber auch sehr gut möglich, dass andere Einflüsse als die weltweite Gewittertätigkeit den Tagesgang modulieren. Unterschiede im Tagesgang der Jahreszeiten und auch des vollen Jahres legen eine solche Erklärung nahe.

     

Nachruf auf Hans Israël 1902–1970

Ohne Zusammenfassung