On the semi-diurnal wave of atmospheric vapour pressure |
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| Authors: | J Neumann |
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| Institution: | (1) Present address: Meteorological Service, Israel |
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| Abstract: | Summary The hours of occurrence of the maxima and minima of the diurnal double wave of vapour pressure show a measure of proximity to the times of the maxima and minima, respectively of the diurnal variation of atmospheric pressure. The purpose of the paper is to explain this observation. It is done by relating the phase angleE
2 of the semi-diurnal wave of vapour pressure to the semi-diurnal waves of atmospheric pressure and temperature, and in particular to their respective phase anglesA
2 andC
2.Assuming that the amplitude of the semi-diurnal oscillation of pressure changes with height proportionately to pressure, it is shown that 270° —A
2<E
2<180°. This confines the value ofE
2 over the oceans and at stations near sea level between 120° and 180°. The range is wide enough to include cases where the atmosphere does not depart from the assumptions considerably. SinceA
2 lies itself in the range between 120° and 180° (excluding greater altitudes of the atmosphere as well as high geographical latitudes), the observed proximity is explained. Major and systematic departures from the assumptions are mostly observed in extratropical latitudes and for these latitudesE
2<270° —A
2 in winter andE
2>270° —A
2 in summer.The following conclusions are drawn from the analysis: In low latitudes,E
2 is chiefly controlled by the semi-diurnal pressure oscillation. This is also true for middle latitudes in summer, especially at land stations, but in winter the semi-diurnal oscillation of temperature takes over the control. It is believed that in high latitudes the semi-diurnal oscillation of temperature governsE
2 throughout the year.
Zusammenfassung Die Eintrittszeiten der Maxima und Minima der täglichen Doppelwelle des Dampfdruckes kommen den Eintrittszeiten der entsprechenden Extreme des täglichen Luftdruckganges sehr nahe. In der nachstehenden Arbeit soll diese Beobachtungstatsache erklärt werden. Zu diesem Zweck wird der PhasenwinkelE
2 der halbtägigen Dampfdruckwelle zu den halbtägigen Wellen des Luftdruckes und der Temperatur und im besonderen zu deren entsprechenden PhasenwinkelnA
2 undC
2 in Beziehung gesetzt. Unter der Annahme, daß die Amplituden der halbtägigen Druckschwankungen mit der Höhe sich proportional zum Druck ändern, wird gezeigt, daß 270°–A
2<E
2<180°. Dadurch werden die, Werte vonE
2 über den Ozeanen und an Stationen nahe der Meereshöhe auf das Intervall von 120 bis 180° beschränkt. Dieser Bereich ist weit genug um alle Fälle zu umfassen, bei denen die Atmosphäre von den getroffenen Annahmen nicht beträchtlich abweicht. DaA
2 selbst im Bereich zwischen 120 und 180° liegt (ausgenommen größere Höhen der Atmosphäre wie auch höhere geographische Breiten), ist damit die beobachtete Nachbarschaft zu den Extremen erklärt. Größere und systematische Abweichungen von den Annahmen werden meist in außertropischen Breiten beobachtet, woE
2<270°–A
2 im Winter undE
2>270°–A
2 im Sommer gilt. Aus der Untersuchung werden folgende Schlüsse gezogen: In niedrigen Breiten wirdE
2 hauptsächlich durch die halbtägige Luftdruckschwankung kontrolliert. Dies gilt auch für mittlere Breiten im Sommer besonders an Landstationen; im Winter übernimmt dort aber die halbtägige Temperaturschwankung die Kontrolle. Es ist anzunehmen, daß in hohen Breiten die halbtägige Temperaturschwankung das ganze Jahr hindurchE
2 beherrscht.
Résumé Dans les heures de l'apparition des maxima et des minima de l'onde diurne double de tension de vapeur, il se révèle un certain degré de rapprochement à celles de la variation diurne que subit la pression atmosphérique. Le but de cet article est d'expliquer cette observation. Celase fait en comparant l'angle de phaseE
2 de l'onde semi-diurne de tension de vapeur aux ondes semi-diurnes de la pression atmosphérique et de la température, et en particulier à leurs angles de phase, respectivement,A
2 etC
2.En supposant que l'amplitude de l'oscillation semi-diurne de la pression varie avec la hauteur en proportion avec la pression, il en ressort que 270°–A
2<E
2<180°. Cela limite la valeur deE
2 au-dessus des océans et aux stations situées près du niveau de la mer, entre 120° et 180°. L'intervalle est assez large pour embrasser également des, cas où l'état de l'atmosphère ne s'éloigne pas considérablement de l'hypothèse mentionnée. PuisqueA
2 lui-même se trouve dans l'intervalle de 120° à 180° (à l'exception des grandes altitudes atmosphériques ainsi que des hautes latitudes géographiques) le rapprochement observé est expliqué. Les déviations importantes et systématiques de notre hypothèse sont observées le plus souvent aux latitudes extra-tropicales, et pour ces dernièresE
2<270°–A
2 en hiver etE
2>270°–A
2 en été.Les conséquences suivantes ont été tirées de l'analyse: Dans les basses latitudes,E
2 dépend essentiellement de l'oscillation semi-diurne de la pression atmosphérique. Cela est vrai en été aussi pour les latitudes moyennes, surtout des pour stations continentales, mais en hiver c'est l'oscillation semi-diurne de la température qui est décisive. On peut supposer qu'aux hautes latitudes l'oscillation semi-diurne de la température gouverneE
2 pendant toute l'année.
With 2 Figure. |
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