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1.
Zusammenfassung Die Zahlenwerte des horizontalen Wärmetransportes durch Großaustausch, die man bisher kennt, sind schwierig zu deuten; insbesondere gilt dies für die Umkehr des meridionalen Stromes in der mittleren Troposphäre. Es wird deshalb ein Verfahren angegeben, aus den Radiosondenaufstiegen eines Stationsdreiecks die Wärmebilanz in der freien Atmosphäre zu bestimmen. Für das Jahr von April 1949 bis März 1950 wird in einem England, die Nordsee und Nordwestdeutschland überdeckenden Gebiet eine Abkühlung der Troposphäre von 0,5°/Tag am Boden, zunehmend auf 1,8°/Tag bei 300 mb gefunden; die Stratosphäre zeigt eine leichte Erwärmung. Über dem Ozeangebiet westlich Englands besteht am Boden Erwärmung von 0,4°/Tag, in 300 mb Abkühlung von 1,3°/Tag. In beiden Gebieten ist der Wärmeentzug größer als nach den bekannten Abschätzungen der Wärmehaushaltsüberschüsse zu erwarten war.Eine ähnliche Bestimmung des Feuchtigkeitshaushaltes erlaubt die Angabe der Differenz Verdunstung minus Niederschlag, die sich für das Nordseegebiet im Jahresmittel negativ, für den Nordostatlantik positiv ergibt; die Jahresgänge beider Gebiete sind nahezu entgegengesetzt. Die Verdunstung selbst hat über der Nordsee das Maximum im Sommer, das Minimum im Spätwinter, über dem NE-Atlantik das Maximum etwa im November, das Minimum im Mai und Juni.
Summary The numerical values of the horizontal heat transport by large scale mass exchange, as known until now, are difficult to interpret; this is the case particularly for the reversal of the meridional stream in the middle troposphere. Therefore a method is described to determine the heatbalance in the free atmosphere from ascents of radio-sondes in a triangle of stations. A cooling of the troposphere of 0.5°/day at ground, increasing to 1.8°/day at 300 mb, is found in the period from April 1949 to March 1950 in an area covering England, the North Sea and northwestern Germany; the stratosphere shows a slight warming. Above the ocean west of England there is a warming of 0.4°/day at ground and a cooling of 1.3°/day at 300 mb. In both these areas loss of heat is greater than was to be expected from the hitherto known estimates of the balance of thermal economy.A similar determination of the economy of humidity yields the difference between evaporation and precipitation which results, in the annual mean, to be negative for the North Sea area and positive for the northeastern Atlantic Ocean; the annual variation of these two areas is almost contrary. Evaporation over the North Sea has its maximum in summer, its minimum towards the end of winter; over NE-Atlantic maximum is roughly in November, minimum in May and June.
Résumé Il est difficile d'interpréter les valeurs numériques du transport horizontal de chaleur dû à l'échange turbulent à grande échelle; cela est particulièrement vrai de l'inversion du flux méridien dans la troposphère moyenne. On expose donc ici un procédé capable de déterminer le bilan thermique dans l'atmosphère libre à partir de radiosondages de trois stations. On trouve que d'avril 1949 à mars 1950, dans une région comprenant l'Angleterre, la Mer du Nord et le Nord-Ouest de l'Allemagne, il y a eu refroidissement de la troposphère de 0,5° par jour au sol et atteignant 1,8° par jour au niveau de 300 mb; il y a eu léger réchauffement de la stratosphère. Sur l'Océan à l'Ouest de l'Angleterre, il y a èu au sol un réchauffement de 0,4° par jour et un refroidissement de 1,3° par jour à 300 mb. Dans les deux régions la perte de chaleur est plus grande que ne le voudraient les estimations connues des excédents du bilan thermique.Une détermination analogue de l'humidité fournit la différence entre l'évaporation et les précipitations qui, dans la Mer du Nord, est négative en moyenne annuelle, positive pour le Nord-Est atlantique. Les marches annuelles des deux domaines sont à peu près contraires. L'évaporation présente un maximum en été sur la Mer du Nord et un minimum à la fin de l'hiver; sur le Nord-Est atlantique le maximum est à peu près en novembre et le minimum en mai et juin.

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2.
Zusammenfassung Ziel der Untersuchung ist eine quantitative Aufspaltung der Neiderschläge in eine räumlich kohärente und eine räumlich singuläre Komponente. Als Tage mit kohärentem Niederschlag gelten jene, an denen an allen für repräsentativ erklärten Stationen eines abgegrenzten Gebietes Niederschläge während eines Beobachtungstages fallen; alle übrigen Niederschläge werden als räumlich singuläre bezeichnet. Die Abhängigkeit der Aufspaltungsergebnisse von der Größe der Bezugsgebiete wird ebenfalls systematisch untersucht. Schließlich werden noch die Ergebnisse einer Auszählung von Häufigkeitsstufen des kohärenten und des singulären Niederschlagsanteiles diskutiert.Im Durchschnitt des gesamten Untersuchungsgebietes steigt bei systematischer Ausdehnung des Bezugsgebietes der Anteil der Tage mit singulärem Niederschlag von zwei Drittel auf neun Zehntel der Gesamtzahl der Niederschlagstage, während dabei der singuläre Anteil an der Gesamtniederschlagsmenge von 15% auf 75% wächst. Die Niederschlagsdichte nimmt dabei beim kohärenten Anteil von 8,2 mm auf 14,9 mm je Tag, beim singulären Anteil von 2,8 mm auf 5,5 mm je Tag zu. Schließlich ist noch ersichtlich, daß die charakteristischen Züge der Niederschlagsverteilung durch die kohärente Komponente bewirkt werden.
Summary The aim of this investigation is to divide precipitations quantitatively into a component coherent in space and component singular with regard to space. Days with coherent precipitation are considered those on which precipitations occur at all representative stations of a definite region during an observation day; all other precipitations are denoted singular in space. A systematic investigation is made of how results of division depend on the extension of the regions referred to. Finally, results of frequency statistics of the coherent and the singular portions of precipitation are discussed. On the average of the total region covered by this investigation the percentage of days with singular precipitation increases, if the test region is systematically extended, from two thirds to nine tenths of the total number of precipitation days, the singular percentage of the total amount of precipitation growing from 15 per cent to 75 per cent. Density of precipitation increases, with the coherent component, from 8,2 mm to 14,9 mm per day and, with the singular portion, from 2,8 mm to 5,5 mm per day. At last, the characteristic features of the distribution of precipitation are shown to be caused by the coherent component.
Résumé Le but de cette étude est de séparer les précipitations en deux groupes selon leur distribution dans l'espace. Les jours à précipitations «cohérentes» sont ceux pour lesquels toutes les stations représentatives d'une région donnée ont mesuré de la pluie; les jours où cette condition n'est pas remplie, les précipitations sont dites «éparses». On examine l'effet de la grandeur du territoire sur le résultat de la discrimination, puis on soumet les valeurs des deux catégories à l'examen statistique par classes.En moyenne, le nombre de jours à précipitations éparses augmente de 2/3 à 9/10 du nombre total de jours pluvieux lorsqu'on accroît le territoire d'essai; la hauteur d'eau y relative passe alors de 15 à 75% du total recueilli. En même temps la densité de pluie des précipitations cohérentes passe de 8,2 à 14,9 mm par jour, et de 2,8 à 5,5 mm par jour pour les précipitations éparses. On constate enfin que les traits caractéristiques de la répartition des pluies sont déterminés par leur fraction cohérente.

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3.
Zusammenfassung Ausgehend von der theoretischen Untersuchung des Verfassers über das mittlere meridionale Temperaturprofil in der Troposphäre (0 bis 11 km) wird ein mittlerer Meridionalschnitt des Wärmehaushaltes gewonnen. Dieser enthält den Einfluß der innerhalb der Troposphäre frei werdenden Kondensationswärme und nunmehr unter entsprechend vorgenommener Verfeinerung der früheren Theorie [1] auch denjenigen der Strahlungsbilanz (Einstrahlung—Ausstrahlung). An die Gewinnung dieses Meridionalschnittes des Wärmehaushaltes schließt sich eine Untersuchung über die Änderung des mittleren Temperaturgradienten mit der Höhe an. Die Grundzüge des mittleren Temperaturaufbaues und Wärmeaufbaues der Troposphäre sind damit in Verbindung mit Niederschlag (Kondensation) und Strahlung, sowie Wirkung des vertikalen und horizontal-meridionalen Austausches einer in vieler Hinsicht befriedigenden Darstellung zugeführt.Anschließend wird ein Vergleich dieser Ergebnisse mit gleichgearteten, aber auf gänzlich anderem Wege (in der Hauptsache durch aus Temperaturbeobachtungen der freien Atmosphäre berechnete Strahlungsbilanzen) gewonnenen Resultaten vonF. Albrecht [7] vorgenommen, die sich in bezug auf die Änderung des Temperaturgradienten mit der Höhe als nicht annehmbar erweisen, in anderer Hinsicht aber ähnliche Ergebnisse liefern.
Summary Starting from a theoretical investigation of the author on the mean meridional temperature profile in the troposphere (0–11 km) the mean meridional profile of heat balance is established implying the influence of condensation heat liberated within the troposphere and, by improvement of the earlier theory [1], also the influence of radiation balance (incoming minus outgoing radiation). An investigation on the vertical distribution of the mean temperature gradient follows. The principles of the mean temperature distribution and thermal structure of the troposphere in relation to precipitation (condensation) and radiation as well as the effect of meridional exchange (Austausch) both vertical and horizontal are presented in a way satisfactory in many respects. The paper concludes with a comparison of these results with analogous ones obtained byF. Albrecht with entirely different methods (principally from the radiation balance calculated from temperature observations in the free atmosphere) which run generally along the same lines, but cannot be accepted with regard to the vertical variation of the temperature gradient.
Résumé A partir de l'étude faite par l'auteur, du profil méridien moyen de température dans la troposphère (0–11 km), on dresse ici le profil méridien moyen du bilan thermique. Celui-ci comprend l'effet de la chaleur de condensation libérée à l'intérieur de la troposphère ainsi que le bilan du rayonnement émis et reçu, après perfectionnement de la théorie antérieure [1]. Suit une recherche sur la variation du gradient moyen de température avec l'altitude. On arrive ainsi à relier très convenablement les structures thermique et calorique moyennes de la troposphère aux précipitations (condensation) et au rayonnement, ainsi qu'à l'effet de l'échange turbulent vertical et horizontal. On compare enfin ces résultats à ceux qu'a obtenusF. Albrecht [7] par une voie toute différente (en principe par le bilan de rayonnement calculé d'après des observations de température dans l'atmosphère libre) et qui mènent à certains égards à des conclusions analogues, bien qu'ils se révèlent inacceptables en ce qui concerne la variation du gradient de température avec l'altitude.

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4.
Zusammenfassung Es werden die Formen der möglichen Partialwellen in den atmosphärischen Gezeiten angegeben. Eine Analyse der geographischen Verteilung der halbtäglichen Luftdruckschwankung nach diesen Partialwellen zeigt, daß neben den seit langem bekannten Wellentypen, der wandernden (S 2 2 2) und der stehenden (S 2 0 2) Welle, auch noch eine dritte Welle (S 2 3 3) mit beachtlicher Amplitude auftritt. Sie besteht aus einem System von drei Hoch- und drei Tiefdruckgebieten (Abb. 2), das in 3/2 Tagen die Erde umkreist. Ein Vergleich zwischen entsprechenden Partialwellen im Druck und in der Temperatur führt zur Aufstellung einer empirischen Resonanzkurve für die thermische Erregung. Ebensolche Analysen wurden für die Ortszeitglieder der vierteltäglichen Druckschwankungen und ihre jahreszeitlichen Variationen durchgeführt.
Summary The patterns of the possible component waves in the atmospheric tides are described. A decomposition of the geographical distribution of the semidiurnal pressure oscillation into these component waves shows, that there exists a third wave (S 2 3 3) with appreciable amplitude besides the well known migrating (S 2 2 2) and standing (S 2 0 2) waves. It consists of three high and three low pressure areas (Fig. 2) moving around the earth in 3/2 days. Comparisons between corresponding component waves in the pressure and temperature lead to the establishment of an empirical resonance curve for the thermal excitation. Similar decompositions have been made for the local time waves in the six-hourly pressure oscillations and their seasonal variations.
Résumé L'auteur expose la structure des ondes partielles de la marée atmosphérique. Une analyse de la distribution géographique de la variation semi-diurne de la pression atmosphérique révèle qu'il existe, outre les ondes migratoires (S 2 2 2) et fixes (S 2 0 2) bien connues, une troisième onde (S 2 3 3) à amplitude notable. Elle consiste en un système de trois aires de hautes et de basses (Fig. 2) pressions circulant autour du globe en un jour et demi. En comparant les ondes partielles de pression et de température, on peut dresser une courbe empirique de résonnance pour l'excitation thermique. Des analyses analogues ont été faites pour les oscillations d'un quart de jour de la pression et leur variation saisonnière.

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Die Untersuchungen, über die hier berichtet wird, wurden bei einem mehrmonatigen Besuch im Department of Meteorology der New York University angestellt. Dieser Besuch wurde ermöglicht durch Zuwendungen des Geophysics Research Directorate of Air Force Cambridge Research Center, Air Research and Development Command, unter dem Contract No. AF 19 (604)-1006.  相似文献   

5.
Zusammenfassung Siehe Abschnitt IV.
Summary Occurrence of predominantly horizontal linear air currents in the ionosphere could be verified by direct and indirect electrical observations. The maximum of frequency of the measured wind velocities lies, within the range of 80 and 120 km altitude, at 60 m/sec and within theF-layer (200 to 350 km altitude) at 100 m/sec. The measured wind velocities do not show a uniform pattern. The standard deviation of the observations reaching several 100 per cent makes it probable that wind direction and speed depend on the hour of day and the season as well as on the geographical latitude and altitude. Considering particularly theF-layer the velocity of propagation of the deviation centers was found to be proportional to the earth-magnetic characteristic number. The extention of these deviation centers, however, does not depend on the intensity of the earth-magnetic disturbance and is nearly constant also in other respects. These more or less linear air currents are combined with a more or less turbulent movement. The direct and indirect observations verify this for the range between 80 and 100 km altitude; knowledge on the respective conditions in theF-layer, however, could not be obtained by them. The root of the average velocity square of all velocity components in the direction of the observations amounts to approximately 2 m/sec. The occurrence of solar and lunar tides in the range of theE-layer with a velocity amplitude of 35 and 25 m/sec respectively can be considered as a indisputable fact, whereas for theF-layer there exist too few investigations as yet.
Résumé La présence de courants d'air essentiellement horizontaux dans l'ionosphère a été prouvée par des observations visuelles directes et électriques indirectes. Le maximum de fréquence des vitesses de vent mesurées se trouve dans la couche comprise entre 80 et 120 km, où elles atteignent 60 m/s, ainsi qu'au niveau de la coucheF (200–350 km) avec 100 m/s. Les directions observées ne fournissent pas d'image simple; la dispersion des mesures conduit à penser que les azimuts et les vitesses dépendent du moment du jour et de la saison, comme de la latitude et de l'altitude. En ce qui concerne la coucheF en particulier, il apparaît que la vitesse de déplacement des centres de dispersion est proportionnelle au nombre caractéristique géomagnétique. La grandeur de ces centres est toutefois indépendante de l'intensité de la perturbation géomagnétique et reste à peu près constante.A ces courants ionosphériques plus ou moins linéaires se superpose un courant d'air plus ou moins turbulent; les observations directes et indirectes vérifient ce fait pour la couche comprise entre 80 et 120 km, mais elles ne peuvent rien dire à ce sujet en ce qui concerne la coucheF. La racine carrée du carré moyen des vitesses de toutes les composantes de vitesse dans la direction d'observation est égale à 2 m/s environ.L'existence de marées solaires et lunaires dans la coucheE avec une amplitude des vitesses de respectivement 35 et 25 m/s peut être considérée comme assurée; les recherches analogues concernant la coucheF sont encore trop peu nombreuses.

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6.
Summary A theoretical account is given for the mean meridional temperature profile in the troposphere (up to 11 km) by the aid of the theorem of turbulent heat conduction introducing the vertical and horizontal coefficients of exchange (Austausch) which show a different order of magnitude. It is necessary, however, to take into consideration the heat of condensation, liberated by condensation of the mean yearly precipitation on the earth and thereby supplied to the troposphere in the different latitudes, in order to obtain a theoretical solution capable of completely explaining the mean meridional temperature profile deduced from former observations in the free atmosphere. The mean temperature distribution on ground has been assumed to be known as it is established by the radiation balance of the ground showing the determined and wellknown zonal distribution. Furthermore, some noticeable details resulting from the theory and concerning the vertical structure of temperature in the troposphere and its state of equilibrium are derived. It is made clear how a temperature gradient <1° C/100 m comes about. Thus the mean meridional temperature profile is shown to be a determined state of equilibrium between vertical and horizontal exchange (Austausch) phenomena and processes of condensation taking place in the troposphere. These latter ones being confined to a certain layer of the lower atmosphere are of essential importance for the upper limitation of the troposphere.
Résumé On donne une explication théorique du profil méridien moyen de température dans la troposphère (jusqu'à 11 km.) en s'appuyant sur le théorème de la conductibilité turbulente et en introduisant les coefficients d'échange turbulent dont l'ordre de grandeur n'est pas le même dans la verticale et dans l'horizontale. Il faut tenir compte de la chaleur de condensation libérée par les précipitations annuelles moyennes et qui est fournie à la troposphère aux différentes latitudes; alors seulement on arrive à une solution en accord complet avec le profil méridien de température, tel que le fournissent les observations aérologiques. On a considérée comme connue la distribution moyenne de la température au niveau du sol, celle-ci étant déterminée par le bilan radiatif du sol et présentant la répartition zonale bien connue. On expose ensuite thermique verticale de la troposphère et son équilibre, ainsi que l'établissement d'un gradient inférieur à un degré par cent mètres. Le profil méridien moyen de température apparaît alors comme le résultat d'un équilibre entre les processus d'échange turbulent verticaux et horizontaux et des phénomènes de condensation se produisant dans la troposphère. Le fait que ces derniers sont limités à une certaine couche basse de l'atmosphère est une des raisons pour lesquelles la troposphère présente une limite supérieure.

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7.
Zusammenfassung Nach einer summarischen Behandlung der Grundschicht wird die Einführung der Nullschicht der Troposphäre begründet. Ihre E genschaften werden ausführlich dargelegt, insbesondere der hier stattfindende Massentransport vom Tief zum Hoch. Der Massenfluß ist sowohl in der Grundschicht als auch in der Nullschicht ageostrophisch. Ist der Wind in der Grundschicht hypogeostrophisch, so ist er umgekehrt in der Nullschicht hypergeostrophisch. Der Nullschichteffekt wird durch die frühesten Beobachtungen über den Cirrenzug bestätigt. Zwischen den aktiven Schichten, der Grundschicht und der Nullschicht, gruppiert sich um das divergenzfreie Niveau (bei 4–5 km) die Adaptationsschicht, die durch die großen interdiurnen Vertikalbewegungen bei gleichzeitig fast vollständigem geostrophischem Gleichgewicht ausgezeichnet ist. Aus der Kohärenz von Hoch und Tief läßt sich ein Schema des zusätzlichen ageostrophischen Massenflusses, das zur Entwicklung von Hoch- und Tiefdruckgebieten führt, angeben.
Summary After a short discussion of the ground layer (Grundschicht) the introduction of the neutral layer (Nullschicht) is accounted for. Its properties are given in detail, with particular consideration of the mass transport from low to high taking place in this region. The mass flow is ageostrophic in the ground layer as well as in the neutral layer. If the wind is hypogeostrophic in the ground layer it is, conversely, hypergeostrophic in the neutral layer. The effect of the neutral layer is confirmed by the oldest observations on the movement of cirrus. Between the active layers, i. e. ground layer and neutral layer, the adaptation layer is found at a level free of divergence (at 4–5 km) which is characterized by great interdiurnal vertical movements in the presence of a nearly perfect geostrophic equilibrium. From the coherence of low and high a model can be derived for the additional ageostrophic mass flow leading to the development of high and low pressure regions.
Résumé Après un bref aperçu de la couche de base (Grundschicht), l'auteur justifie l'introduction de la notion de couche neutre (Nullschicht) de la troposphère; il en expose les propriétés, en particulier le transport de masse de la dépression à l'anticyclone qui s'y produit. Le flux de masse est agéostrophique tant dans la couche de base que dans la couche neutre. Si le vent de la première est hypogéostrophique, il est par contre hypergéostrophique dans la seconde. L'effet de la couche neutre est confirmé par les anciennes observations du mouvement des cirrus. Entre ces deux couches actives s'intercale la couche d'adaptation exempte de divergence (vers 4 à 5 km.), caractérisée par les grands mouvements verticaux interdiurnes par équilibre géostrophique quasi complet. A partir de la relation anticyclone-dépression, on peut dresser un schéma du flux de masse agéostrophique complémentaire conduisant au développement des régions de haute et de basse pression.

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8.
Zusammenfassung Aerologische Beobachtungen aus Nordamerika zeigen, daß die Luftströmung in der oberen Troposphäre öfters aus mehreren Stromfäden besteht, die der Windrichtung parallel und durch Gürtel schwächerer Luftbewegung voneinander getrennt sind und sich langsam in der Stromrichtung verschieben. Besonders in der wärmeren Jahreszeit scheint diese faserige Struktur der horizontalen Windverteilung nicht selten von einer auffallendenvertikalen Verstärkung der Bewegungsgröße in einer verhältnismäßig dünnen Schicht im Niveau von 200 mb bis 300 mb begleitet zu sein, während unterhalb 400 bis 500 mb und oberhalb 150 mb schwache Winde vorherrschen.Um diese Verteilung zu erklären, wurde angenommen, daß jede stabil geschichtete Strömung von gegebenem Massentransport unter dem Einfluß von Reibungskräften zwar Änderungen in der vertikalen Verteilung von Windgeschwindigkeit und Schwerestabilität erfahren muß, aber asymptotisch einem Zustand zustrebt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der mit dem vorgegebenen, konstanten Massentransport verbundene Transport von Bewegungsgröße, bezogen auf die Zeiteinheit und den Strömungsquerschnitt, einen Minimalwert annimmt. Die zugehörige vertikale Struktur der Strömung läßt sich ziemlich einfach berechnen, wenn man die Annahme macht, daß die Bewegungsgrößen der geschichteten Strömung auch dann ausgetauscht werden können, wenn die einzelnen Schichten ungemischt bleiben und mithin ihre potentielle Temperatur beibehalten. Diese Annahme kann auch so ausgedrückt werden, daß in einer stabil geschichteten Strömung die Austauschgröße für Bewegungsgröße jedenfalls eine ganze Größenordnung höher sein muß als die betreffende, auf Wärme bezogene Größe. Bei der Berechnung des oben definierten asymptotischen Endzustandes wurde weiterhin angenommen, daß die Trägheitsstabilität der umgebenden Atmosphäre eine seitliche Ausbreitung des Stromes verhindert.Geschichtete Strömungen, die sich diesem asymptotischen Zustand anpassen, erfahren normalerweise eine vertikale Schrumpfung und mithin auch eine Zunahme der Windgeschwindigkeit in der Mitte des Stromes. Diese Beschleunigung muß offenbar mit einem Druckgefälle in der Bewegungsrichtung verbunden sein; in dieser Weise ausgebildete Ströme müssen somit wahrscheinlich nicht-stationär sein und nur begrenzte Ausdehnung haben. Die während der hier beschriebenen Entwicklung abgegebenen Bewegungsgrößen müssen in der Umgebung des Stromes zur Ausbildung von Mitführströmen (Entrainment Currents) Anlaß geben; es müssen mithin die angrenzenden Luftmassen mitgerissen werden.
Summary North American aerological data indicate that the wind distribution at the 200 and 300 mb levels often is characterized by the presence of elongated, slowly progressive and nearly parallel streaks of high wind separated from each other by belts of much weaker air motion. Particularly during the warmer part of the year this horizontal concentration of the momentum into a streaky pattern appears to be accompanied by an equally striking vertical concentration of momentum to the 200 or 300 mb level, with feeble winds prevailing above 150 mb and below 400 or 500 mb.As a tentative explanation for this behavior of the winds near the tropopause level it is suggested that stratified currents of prescribed volume transport, through frictional losses to the environment, seek to assume that particular distribution of wind velocity with height which corresponds to a minimum value of the momentum transfer per unit time across a vertical section through the current. On the assumption that momentum can be given off without destruction of the identity of the individual strata within the current it is possible to derive a basic relationship between the vertical gradient of wind velocity and of potential temperature in a current satisfying this minimum requirement.Stratified currents approaching this limiting state will normally pick up speed in the center and shrink in depth. This increase of wind speed in the center of the jet requires a pressure drop in the direction of the motion, indicating that local jets formed by this process must be of limited geographic extent and pressumably also of a transient character.The downstream decrease in the momentum transfer must be accompanied by the establishment of entrainment currents in the environment.
Résumé Des observations aérologiques en Amérique du Nord montrent que les courants aériens de la haute troposphère s'arrangent souvent en longs filets ou tubes distincts, parallèles, séparés par des espaces de moindre mouvement et qui se déplacent lentement dans le sens du courant général. Dans la saison chaude en particulier cette concentration de la quantité de mouvement en bandes horizontales relativement étroites semble être accompagnée d'une concentration analogue de la quantité de mouvement dans la verticale, au niveau de 200 à 300 mb, alors qu'au-dessus de 150 mb et au-dessous de 400 à 500 mb les vents sont faibles. Pour l'explication du phénomène on a admis que chaque courant de débit donné présentant une stratification stable doit tendre par frottement vers un état particulier de la distribution du vent selon l'altitude qui correspond à une valeur minimum de la quantité de mouvement par unité de temps dans une section verticale du dit courant. On peut calculer assez facilement une telle structure verticale en admettant que les quantités de mouvement du courant stratifié peuvent être échangées même lorsque les couches individuelles ne se mélangent pas et conservent par conséquent leur température potentielle. On peut encore exprimer cette condition en disant que dans un courant à stratification stable l'ordre de grandeur de l'échange turbulent des quantités de mouvement est plus élevé d'une dimension que celui qui se rapporte aux échanges de chaleur. Pour le calcul de l'état final asymptotique vers lequel tend le courant, on a en outre admis que l'inertie de l'atmosphère environnante s'oppose à une extension latérale du courant. Des flux stratifiés qui tendent vers cet état asymptotique subissent normalement un affaissement vertical et par conséquent une augmentation de vitesse en leur centre. Cette accélération centrale doit être évidemment liée à un gradient de pression dans la direction du mouvement, de sorte que de tels courants ne peuvent être stationnaires et n'interessent qu'un domaine limité. Pendant l'évolution décrite, les quantités de mouvement cédées doivent provoquer dans le milieu environnant des courants d'entraînement par lesquels les masses voisines sont entraînées.

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9.
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10.
Zusammenfassung Anschließend an die Untersuchungen über die primären und sekundären Druckwellen in der Atmosphäre wird die Bewegung von Bodendruckstörungen an Hand einer rechnerischen Auswertung der theoretischen Lösungen für den Bodendruckp, die unter verschiedener Annahme der Bodendruckverteilung und der Höhendruckverteilung in 7 km Höhe zur Zeitt=0 erzielt wurden, näher untersucht und das Problem der Beeinflussung dieser Bewegung der Bodendruckstörungen durch die obere primäre Druckverteilung, d. h. die Steuerung der troposphärischen Druckstörungen durch diese eingehend erörtert.Als Hauptergebnis wird gefunden, daß nur eine quasistationäre Höhendruckverteilung in der Lage ist, eine sichtbare Beeinflussung der Bewegungsrichtung (Steuerung) der Bodentiefdruckgebiete zu erzielen, während im Falle einer schnell sich ändernden Drucksituation in der Höhe die Druckstörungen am Boden keine Steuerung durch diese erfahren. Weiter wird gezeigt, daß die Intensität der Steuerung davon abhängt, wie die obere Druckwelle zum Aufbau der Troposphäre paßt und um so größer ist, je näher die Periode der oberen Druckwelle der Periode der unteren troposphärischen Wellen kommt.Insbesondere wurde die Frage der Teilung oder Spaltung der Bodentiefdruckgebiete in Verbindung mit der Erscheinung der Steuerung näher untersucht; die Ergebnisse wurden mit den bisherigen praktisch-synoptischen Untersuchungen verglichen.Im zusammenhang mit der Art der Steuerung wurden auch die Intensitätsänderung der Bodendruckstörungen, die Bodendruckänderung und ihre stratosphärischen bzw. troposphärischen Anteile theoretisch und an Hand der rechnerischen Ergebnisse behandelt und daraus einige Regeln für die Praxis abgeleitet.
Summary In pursuance of the studies on the primary and secondary pressure waves in the atmosphere, the movement of surface pressure disturbances has been investigated by numerically evaluating the theoretical solutions for the surface pressurep obtained under various assumptions of the pressure distribution on the surface and at the height of 7 km. at the timet=0. The problem in which way this movement is influenced by the primary distribution of pressure in the upper air, that is the steering (Steuerung) of the tropospheric pressure disturbances by it, is thoroughly discussed.It has been found as a principal result that only the quasi-stationary distribution of pressure in the upper air is capable of visibly influencing the direction of the movement (steering) of the low pressure areas on the surface, whereas no such influence exists in the case of a rapidly varying pressure situation in the higher atmosphere. Furthermore it is shown that the intensity of the steering process (Steuerung) depends on whether the upper pressure wave is fitting into the structure of the troposphere and that it is the greater the more the period of the upper pressure wave is approaching the period of the lower tropospheric waves.Particularly, the question of the partition or splitting of the low pressure areas on the surface, in connection with the steering phenomenon (Steuerung), has been investigated in detail and the results have been confronted with previous synoptic investigations.In connection with the steering process (Steuerung) also the variation of intensity of the surface pressure disturbances as well as the variation of the surface pressure and its stratospheric, respectively tropospheric portions are treated theoretically and by taking into account the results of calculations. Hence several rules are derived for the practice.
Résumé L'article fait suite aux recherches relatives aux ondes atmosphériques de pression primaires et secondaires. On étudie le déplacement de perturbations du champ de pression au sol sur la base des solutions que fournit la théorie appliquée à la pression au sol, solutions obtenues à partir de différentes distributions de la pression au sol et à 7 km. d'altitude à l'origine des temps. Cela mène à considérer également l'effet de l'onde primaire de pression sur le déplacement de ces perturbations au niveau du sol, c'est dire le phénomène de pilotage (Steuerung) des perturbations troposphériques par les ondes primaires.On trouve comme résultat essentiel que seule une distribution quasistationnaire de la pression en altitude a une influence notable sur le sens de déplacement des centres de basse pression au niveau du sol, tandis que cet effet est nul dans le cas des champs de pression rapidement variables en altitude. De plus, on constate que l'effet est d'autant plus marqué que la période de l'onde primaire est plus voisine de celle de l'onde troposphérique.L'auteur étudie le problème de la scission des dépressions au sol en relation avec l'action des ondes de pression en altitude, et compare ses conclusions avec celles auxquelles ont abouti les recherches synoptiques antérieures. Il traite enfin des vitesses d'évolution des perturbations de pression et des variations de pression du point de vue de leurs composantes stratosphériques et troposphériques et en tire quelques règles pratiques.

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11.
Zusammenfassung Der Feststellung, daß in der Energiebilanz einer horizontalen Oberfläche keine advektiven Glieder auftreten können, scheint auf den ersten Blick die Angabe von Advektionsgliedern in einigen Arbeiten zu widersprechen. Es zeigt sich aber, daß es sich dabei entweder um die Energiebilanz eines Volumens handelt, wobei die Glieder der Vergleichbarkeit wegen auf die Bodenoberfläche bezogen sind, oder daß Meß- bzw. Überlegungsfehler vorliegen.Advektive Wärmeströme können nur bei einem Volumen eine Rolle spielen. Die Betrachtung der Energiebilanz eines festen Volumens ergibt dann, daß auch bei stationären Verhältnissen der Wärmestrom von der Luft zum Boden im allgemeinen nicht gleich dem vertikalen Austauschwärmestrom oberhalb der Bodenoberfläche ist. Vielmehr treten vier weitere Wärmeströme hinzu, die als Durchflußwärmestrom, vertikaler Mitführungswärmestrom, advektiver Mitführungswärmestrom und advektiver Austauschwärmestrom bezeichnet werden. Ihr Anteil am Wärmestrom von der Luft zum Boden hängt nicht nur von den meteorologischen Verhältnissen, sondern auch von der Höhenlage der Zählfläche ab, für die der Austauschwärmestrom bestimmt wird. Ihre Abschätzung an Hand einfacher, plausibler Annahmen zeigt, daß sie im allgemeinen nicht vernachlässigt werden dürfen. Eine hinreichende Bedingung für ihr Verschwinden ist die Annahme, daß im zeitlichen Mittel alle Parameter in gleicher Höhe den gleichen Wert haben. Auch für instationäre Verhältnisse und den Wärmetransport in einem inhomogenen Medium läßt sich die Energiebilanz aufstellen, was aber bei Änderungen der im Volumen enthaltenen Masse an Beimengung nicht mehr willkürfrei möglich ist.
Summary The statement that no advective terms occur in the energy balance of a horizontal surface seems at first sight to be in contradiction to the quotation of advective terms in some publications. It proves, however, that in that case it is a question of energy balance of a volume, where for comparability the terms are related to the ground surface, or that it is due to errors of measurement or consideration. Advective heat fluxes are merely of importance with three-dimensional problems. The study of the energy balance of a solid volume shows that the heat flux from the air to the ground is generally not equal to the vertical exchange heat flux above the ground surface, even with stationary conditions. Four further heat fluxes supervene which may be designated as passing heat flux, vertical convection heat flux, advective convection heat flux and advective exchange heat flux. Their share of heat flux from the air to the ground depends not only on the meteorological conditions but also on the altitude of the reference surface for which the exchange heat flux is determined. Its estimation by simple, plausible assumptions shows that in general they should not be neglected. A sufficient condition for their disappearance is the assumption that all parameters at the same level have the same temporal mean value. The energy balance can be set up also for unstationary conditions and for the heat transport in an inhomogeneous medium. In the case where the mass of admixtures contained in the volume undergoes changes the energy balance cannot be established without arbitrary assumptions.
Résumé Le fait que dans le bilan énergétique d'une surface horizontale il ne peut y avoir de terme advectif semble à première vue contredire certains travaux qui en ont fait état. Mais il s'avère qu'il s'agit soit du bilan énergétique d'une volume, soit d'une erreur de mesure ou de raisonnement.Des courants advectifs de chaleur ne peuvent jouer de rôle que dans le cas d'un volume. Considérant le bilan énergétique d'un volume fixe, on voit que même dans l'état stationnaire le flux de chaleur dirigé de l'air vers le sol n'est pas égal en général au courant vertical d'échange turbulent au-dessus du sol; bien plus, il existe en réalité quatre autres flux (à savoir le flux de chaleur traversant, le flux vertical de chaleur convective, le flux de chaleur advective et le flux d'échange de chaleur advective) dont l'apport au flux de chaleur air/sol ne dépend pas seulement des conditions météorologiques, mais aussi de l'altitude de la surface choisie pour le calcul. L'estimation de ces flux, faite sur la base d'hypothèses simples et plausibles, montre qu'on ne peut pas en général les négliger. Ils ne peuvent disparaître que si en moyenne, dans un temps donné, tous les paramètres sont égaux, à la même altitude. Dans le cas d'états non stationnaires et de milieu non homogène, on peut dresser le bilan énergétique, ce qui n'est plus possible sans arbitraire lorsque la masse d'éléments adjonctifs du volume se modifie.
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12.
Zusammenfassung In dieser Arbeit wird gezeigt, daß die übliche Temperaturdarstellung für bioklimatische Zwecke keineswegs ausreicht, sondern daß die vonN. Weger eingeführte Darstellung durch Wärmegradstundensummen mehr leistet, die, gewonnen durch Auswertung von Thermographenstreifen und ausgehend von einem Schwellenwert (z. B. 6° C), die physiologisch wirksame Gesamtwärmemenge besser charakterisiert. An Hand der hier grundlegenden Untersuchungen vonN. Weger und allerdings nur zweijähriger Beobachtungen in Travemünde und Lübeck werden die Geisenheimer Ergebnisse für den Blühbeginn der Obstsorten auch für die Lübecker Bucht im Prinzip bestätigt. Durch Ausdehnung der Methode auf die Untersuchung anderer Pflanzengattungen wird gezeigt, daß die Methode in abgewandelter Form auch zu Vorhersageversuchen für den Vegetationsbeginn verwendbar ist.Ferner wird gezeigt, daß mit dieser Methode auch eine ausgezeichnete Charakterisierung der einzelnen Jahre möglich ist. Deutlich zeigt sich dasgruppenweise Auftreten der phänologischen Erscheinungen, und das verschiedene Verhalten der im Mikroklima und im Makroklima lebenden Pflanzen. Schließlich ergibt sich, daß rhythmische Erscheinungen auch im phänologischen Geschehen auftreten, deren weitere Untersuchung erwünscht ist.
Summary It is shown that the conventional application of temperature does not satisfy for bioclimatic purposes, but the representation by means of accumulated hourly temperature sums introduced byN. Weger is to be preferred; these latter are obtained by evaluation of thermograms and based on a temperature limit (e. g. 6° C), they are better qualified for characterizing the physiologically effective quantity of heat. From these researches ofWeger (Geisenheim) and of but 2 years' observations at Travemünde and Lübeck the Geisenheim results for the beginning of blossom of fruit-trees are confirmed also for the bay of Lübeck. By the extension of this method to the investigation of other species of plants it turns out that this method can also be used for forecasting the beginning of vegetation.It is shown furthermore that by this method the individual years can be excellently characterized. The appearance in groups of the phenological phenomena and the different reaction of plants in microclimate and macroclimate are clearly shown. Finally it results that also phenological effects are characterized by rhythmic phenomena whose further research is desirable.
Resumé On montre que la température à elle seule n'est pas suffisante pour la discussion des problèmes bioclimatologiques, mals que la notion de sommes horaires de température introduite parN. Weger convient mieux au but poursuivi par la météorologie agricole; cette grandeur, déduite du dépouillement des thermogrammes en admettant un seuil de température (p. ex. 6°), est mieux à même de caractériser les effets physiologiques accumulés de la température. Partant des recherches deWeger (Geisenheim) et sur la base de deux ans seulement d'observations faites à Travemünde et à Lübeck, on confirme les résultats de Geisenheim concernant le début de la floraison des espèces fruitières aussi pour la baie de Lübeck. En étendant la méthode à d'autres espèces végétales, on montre qu'elle convient également à la prévision du départ de la végétation au printemps.La méthode se prête parfaitement pour caractériser les differentes années. L'apparition par groupes de ces derniers, ainsi que les divergences entre les plantes soumises au microclimat ou au macroclimat apparaît nettement. II résulte enfin de cette recherche que les phénomènes phénologiques sont également soumis à certains rythmes dont l'étude ultérieure est à souhaiter.

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13.
Zusammenfassung C. L.Godske [2] hat in einem einfachen (nicht rotierenden) Flüssigkeitsmodell mit drei übereinander strömenden homogenen Schichten alle darin möglichen Wellen untersucht. Der Verfasser bemüht sich um eine Anwendung der ErgebnisseGodskes auf die Atmosphäre, die in grober Näherung als dreischichtige Flüssigkeit gelten darf, wenn die Troposphäre eine innere Grenzfläche (Frontfläche) besitzt. Es zeigt sich dabei vor allem der übermächtige Einfluß derCorioliskraft bei denweiträumigen Wellenproblemen, vielleicht auch ein Hinweis, daß die Frontalzyklonen im wesentlichen nicht Dreischichtenwellen dieser Art sind.
Summary C. L.Godske [2] considered all possible waves in a simple, nonrotating fluid model with three homogeneous layers, which flow one over the other. The present author tries to find an application ofGodske's results to the atmosphere, which can be looked upon as a fluid of three layers, if the troposphere has an inner boundary surface (frontal surface). Here the deflecting orCoriolis force shows its powerful influence onlarge space wave-problems. That may be a hint, that the frontal cyclones mainly are not three layer waves of this kind.
Résumé C. L.Godske [2] a étudié toutes les ondes pouvant apparaître dans un fluide non rotationel à trois couches homogènes superposées en mouvement. On tente d'appliquer ici les résultats deGodske à l'atmosphère qui, en première approximation, peut être assimilée à un fluide à trois couches si la troposphère présente une surface frontale interne. On constate le rôle tout à fait prédominant de la force fictive deCoriolis dans le cas des ondesde grandes dimensions; c'est peut-être là un indice que les cyclones frontaux ne sont pas essentiellement des ondes de cette nature.
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14.
Zusammenfassung Auf Grund der Feststellung einer weitgehenden Unabhängigkeit von Boden- und Höhenwind in Äquatornähe wird das Bestehen einer meridionalen Passatzirkulation innerhalb des Urpassates nachgewiesen. Während in Bodennähe eine Komponente zum (meteorologischen) Äquator weht, kehrt sich diese Richtung oberhalb der Reibungsschicht in 1,5 bis 3,5 km Höhe um. Diese im statistischen Mittel existierende ageostrophische Meridionalzirkulation hat mit der Verteilung der geostrophischen E- bzw. W-Winde (Urpassat, Antipassat) nichts zu tun.Die vertikale und horizontale Verbreitung äquatorialer Westwinde wird beschrieben. Diese wehen beiderseits des Äquators und können daher keinesfalls als übertretende Passate erklärt werden. Ihre Bildung stimmt überein mit einer thermisch bedingten Aufspaltung der innertropischen Konvergenzzone.
Summary Besides the result of a significant independence of surface and upper winds near the equator the author proves the existence of a meridional trade-wind circulation within the tropical easterlies. While near the surface a component of wind is directed to the (meteorological) equator, we observe shifting in 1,5 to 3,5 kms, above the friction layer. This ageostrophic meridional circulation, existing only in a statistical sense, has no connexion to the distribution of geostrophic zonal winds, i.e. tropical easterlies or antitrades (W).The vertical and horizontal existence of equatorial westerlies is described. They are blowing on both sides of the equator, therefore their explanation as trade-winds crossing the equator must be rectified. Their formation corresponds with a splitting of the intertropical convergence zone.
Résumé Admettant une indépendance assez large du vent au sol et du vent en altitude au voisinage de l'équateur, l'auteur prouve l'existence d'une circulation méridienne d'alizés à l'intérieur de la zone primordiale de ces derniers. Alors qu'au sol il y a une composante dirigée vers l'équateur météorologique, la direction du vent change au-dessus de la couche de frottement, entre 1,5 et 3,5 km d'altitude. Cette circulation méridienne non géostrophique qui apparaît dans les valeurs moyennes de vent n'a rien à voir avec la distribution des vents géostrophiques d'Est ou d'Ouest (alizés et contre-alizés). L'auteur décrit l'extension verticale et horizontale des vents d'Ouest équatoriaux; ceux-ci soufflent de part et d'autre de l'équateur et ne peuvent donc être considérés comme des alizés débordants. Leur formation est en harmonie avec un partage de la zone de convergence intertropicale d'origine thermique.

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15.
Zusammenfassung Der Luftdruck ist eine unmittelbare Folge zahlloser Impulse, welche sich in der Atmosphäre von Molekül zu Molekül übertragen und sich nach allen möglichen Richtungen fortpflanzen. Deshalb mißt das Barometer nicht die Luftschwere, die in einer ruhigen Atmosphäre nur zahlenmäßig gleich ist. Da jede Änderung im Druckfeld sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit nach allen Seiten überträgt, gibt uns die bekannte Tendenzgleichung für lokale Luftdruckänderungen nicht mehr als eine mathematische Abhängigkeit der Luftdruckänderungen von gleich-zeitigen entsprechenden Änderungen im oberen Teil der vertikalen Luftsäule. Die lokale Luftdruckänderung ist physikalisch eine Folge der Vorgänge in der ganzen Atmosphäre während der näheren und ferneren Vergangenheit. Auf die Luftdruckänderung in PunktA können in dem Zeitintervalldt nur Vorgänge wirken, die sich in dem Raum um den PunktA abspielen, dessen Grenze vom PunktA nicht weiter entfernt ist als um(c+u)dt (c=Schallgeschwindigkeit,u=Geschwindigkeit, mit der sich die Luft im PunktA bewegt).
Summary Atmospheric pressure is the direct effect of innumerable impulses passing from molecule to molecule in the atmosphere and being propagated in every direction. The barometer, therefore, does not measure the weight of air being but numerically equal to the pressure value. As any variation in the pressure field is transmitted with a certain velocity in every direction, the known tendency equation for local pressure variations yields not more than a mathematical dependence of the variations of atmospheric pressure on the simultaneous corresponding variations in the upper part of the vertical air column. The local variation of atmospheric pressure is physically caused by processes in the whole atmosphere having taken place at different times in the past. The pressure variation in a pointA can be influenced within the time-intervaldt only by processes occurring in a space aboutA the limits of which from pointA are not more distant than(c+u)dt (c=velocity of sound,u=velocity of air moving in pointA).
Résumé La pression atmosphérique est la résultante d'innombrables impulsions élémentaires transmises de molécules à molécules et se propageant dans toutes les directions. C'est pourquoi le baromètre ne mesure pas le poids de l'air, sauf dans une atmosphère au repos. Comme toute variation du champ de pression se transmet dans toutes les directions avec une certaine vitesse, l'équation connue de la tendance pour des variations locales de pression n'exprime pas davantage qu'un lien mathématique de dépendance entre cette variation locale et les variations simultanées ayant leur siège dans la partie supérieure de la colonne d'air. La variation locale de pression est la résultante des phénomènes de toute l'atmosphère s'étant produits au cours du passé proche et plus lointain. Dans la variation de pression au pointA pendant l'intervalle de tempsdt, seuls peuvent intervenir les processus ayant leur siège dans l'espace autour deA limité par la distance(c+u)dt, c étant la vitesse du son etu celle de l'air au pointA.

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16.
Zusammenfassung Es werden die theoretischen und physikalischen Grundlagen einer Methode dargelegt, die es gestattet, Linienmittelwerte des vertikalen Temperatur- und Wasserdampfgradienten über lange Strecken mit Hilfe der Strahlenbrechung zu messen. Ferner werden praktische Hinweise für die Durchführung solcher Messungen gegeben, die auf den umfangreichen Erfahrungen des Verfassers beruhen. Die Methode wurde im Jahre 1937 für Messungen in den bodenfernen Schichten des Hochgebirges entwickelt und wird in der vorliegenden Arbeit so ausgebaut, daß sie auch für Beobachtungen in den bodennahen Luftschichten brauchbar ist.Zunächst wird gezeigt, daß die Entwicklung neuer räumlich mittelnder Meßmethoden für die atmosphärische Austauschforschung dringend erforderlich ist. Dann wird der Zusammenhang der meteorologischen Elemente mit der Strahlenbrechung in feuchter Luft abgeleitet und eine Beziehung zwischen den Gradienten von Lufttemperatur und Wasserdampf einerseits, der Lichtstrahlkrümmung anderseits mitgeteilt zu alten Ableitungen wird kritisch Stellung genommen.Die Beziehung zwischen dem Refraktionswinkel und den Werten des Brechungsindexgradienten entlang des betreffenden Strahles wird abgeleitet und der Begriff des wirksamen Wertes der Gradienten und der Strahlhöhen eingeführt, der notwendig ist, weil das Gewicht, mit dem die Verhältnisse an einem Punkt des Strahles in den Refraktionswinkel eingehen, eine Funktion der Entfernung vom Beobachtungspunkt ist. Hierbei wird von dem Fearnleyschen Refraktionsintegral Gebrauch gemacht.Es wird die Beziehung zwischen der Bogenlänge und dem Bodenabstand eines Strahles unter Annahme konstanter Krümmung (Annäherung durch Kreisbogen) abgeleitet und hiermit der wirksame Bodenabstand eines Strahles als Funktion der Zenitdistanz berechnet unter verschiedenartigen Annahmen über die vertikale Schichtung des Brechungsindex, die aus der meteorologischen Erfahrung folgen.Daraus ergeben sich Gleichungen, die zur Ableitung von Diagrammen verwendet werden können, aus denen ohne Schwierigkeit für jede gemessene Zenitdistanz eines Strahles die dazugehörige wirksame Höhe entnommen werden kann.Auf diese Weise ist es möglich, mit mehreren Strahlen Höhenfunktionen des Brechungsindex, des Temperatur- und des Wasserdampfgradienten zu messen, die auf momentanen Linienmittelwerten der Schichtung beruhen. Hierbei wird mit geeigneten Winkelmeßinstrumenten bei 15 km langen Strahlen eine Genauigkeit des vertikalen Temperaturgradienten von ±5 ·10–4° C/m erzielt.Am Schluß werden nähere Angaben über brauchbare Instrumente, über die Ausführung der Beobachtungsstände und Zielmarken und andere Einzelheiten, die praktische Anwendung der optischen Gradientmeßmethode betreffend, gemacht.Das Verfahren wurde im Elbmündungsgebiet der Nordsee in den Sommermonaten der Jahre 1949 bis 1951 angewendet (17000 Messungen). Über die Ergebnisse dieser Messungen soll später berichtet werden.
Summary The theoretical and physical principles of a method are discussed by which linear mean values of the vertical temperature and humidity gradient over long distances can be determined by refraction measurements. Practical indications for carrying out such measurements are given out of the Author's experience. The method was developed 1937 for measurements in the upper levels of high mountains. In this study it was improved to an extent that it can be applied also to ground layers.First it is shown that the research of atmospheric exchange (Austausch) urgently requires the development of new space-averaging methods of measurement. Then, the connection between meteorological elements and refraction in humid air is derived and a relation given between the gradients of air temperature and humidity on the one hand and curving of light rays on the other hand. All derivations are dealt with critically.Further, the relation between the refraction-angle and the values of the refraction-index gradient along the ray is deduced and the concept of the effective value of the gradients and ray altitudes introduced, which is necessary as the conditions in a given point of the ray bear on the refractionangle with a weight being a function of the distance from the observation point. For this purposeFearnley's refraction integral was used.Assuming constant curving (approximation by arcs of a circle) the relation between arc-length and ground-distance of a ray is derived and thereby the effective ground-distance of the ray calculated, as a function of the zenithdistance, under various assumptions of the vertical distribution of the refraction-index according to meteorological experience.Hence follow equations appropriate to the derivation of diagrams from which, for any measured zenith-distance of a ray, the corresponding effective altitude can be taken without difficulty.In this way it is possible to measure, with the aid of different rays, altitudefunctions of the refraction-index and of the temperature and humidity gradient, based upon momentary linear mean values. Applying suitable theodolites to rays of 15 km length an accuracy of ±5·10–4° C/m is reached for the vertical temperature gradient.At last particular informations are given on appropriate instruments, the construction of observation posts and marks, and other details concerning the practical application of the optical method for measurement of gradients. The method was used in the Elbe-mouth region (North Sea) during the summer months of the years 1949–1951 (17 000 measurements). The results of these measurements will be published later.
Résumé On expose les fondements théoriques et physiques d'une méthode permettant de mesurer les valeurs moyennes linéaires des gradients verticaux de température et de tension de la vapeur d'eau sur de longues distances au moyen de la réfraction optique, et l'on donne des indications pratiques pour ces mesures reposant sur de nombreuses expériences de l'auteur. Cette méthode fut développée en 1937 pour des mesures dans les couches d'air élevées, en haute montagne; elle est adaptée ici aux couches voisines du sol.On montre tout d'abord que les recherches concernant l'échange dans l'atmosphère exigent l'emploi de méthodes de mesure nouvelles. Puis on établit l'interdépendance des éléments météorologiques et de la réfraction dans de l'air humide, ainsi qu'une relation entre les gradients de température et de tension de vapeur d'eau d'une part et la courbure des rayons d'autre part, en critiquant les anciennes dérivations.On déduit la relation entre l'angle de réfraction et les valeurs du gradient de l'indice de réfraction de long du rayon, et on introduit la notion de valeur «effective» des gradients et des heuteurs de rayons, notion nécessaire parce que l'importance donnée aux rapports en un point du rayon dans le calcul de l'angle de réfraction est une fonction de la distance au point d'observation. On se sert ici de l'intégrale de réfraction deFearnley.On établit la relation entre la longueur d'arc et l'altitude du rayon audessus du sol en admettant une courbure constante (approximation par arc de cercle), et on calcule de la sorte la déviation d'un rayon du sol comme fonction de la distance zénithale sous différentes hypothèses concernant la stratification verticale de l'indice de réfraction fondée sur l'expérience météorologique.De là des équations utilisables pour construire des diagrammes donnant aisément pour toute distance zénithale d'un rayon la hauteur effective correspondante.Il est possible de cette façon de mesurer à l'aide de plusieurs rayons lumineux les fonctions de l'indice de réfraction, du gradient de la température et de la vapeur d'eau selon l'altitude, déterminées par les valeurs moyennes linéaires momentanées de la stratification. Avec des instruments appropriés on obtient sur des rayons de 15 km de longueur une précision du gradient vertical de température de ±·10–4 degrés/m.On donne pour finir des indications sur l'instrumentation, les postes d'observation, les repères et autres questions pratiques, concernant la méthode optique de la mesure du gradient.Le procédé a été utilisé dans la région de l'embouchure de l'Elbe pendant les étés de 1949 à 1951; les résultats de 17 000 mesures seront publiés ultérieurement.

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17.
Zusammenfassung Aus den täglich zweimal durchgeführten Radiosondenaufstiegen in Wien wurden die Temperaturänderungen am Boden und in verschiedenen Höhenstufen der Troposphäre berechnet, die zwischen 4 und 16 Uhr MEZ und zwischen 16 und 4 Uhr MEZ eintreten, wenn in diesen Zeiten Niederschläge gefallen sind. Es wurden Mittelwerte für positive und für negative Temperaturänderungen getrennt für die einzelnen Jahreszeiten berechnet und ihre Häufigkeiten sowie Häufigkeitsverteilungen der Beträge dieser Temperaturänderungen angegeben. Diese Untersuchung wurde für Kaltfront-und für Warmfrontniederschläge gesondert durchgeführt. Es wurde auch die Art der gleichzeitigen Temperaturänderungen in den anderen Höhenstufen bei positiven bzw. negativen Temperaturänderungen im 850 mb-Niveau statistisch festgestellt. Dasselbe wurde mit Bezugnahme auf die positiven und negativen Temperaturänderungen vom 500 mb-Niveau gemacht. Die Ergebnisse werden eingehend diskutiert.
Summary The radiosonde observations (two daily) of Vienna were used to compute the changes in temperature at the surface and at various higher levels of the troposphere between 04 and 16 hours and between 16 and 04 hours, if there had been precipitations during this time. The means of positive and negative temperature changes for the individual seasons, their frequency, as well as the frequency distribution of their amounts are given. These data were investigated separately for precipitation connected with the passage of cold and warm fronts. In addition, a statistical analysis was made of the type of the simultaneous positive and negative temperature changes in other levels for positive and negative temperature variations in the 850 mb-level. The same was done with reference to the temperature variations in the 500 mb-level. The results of these analyses are discussed in detail.
Résumé A partir des radio-sondages effectués à Vienne deux fois par jour l'auteur a calculé les variations de température entre 4 et 16 h. et entre 16 et 4 h. au sol et à différents niveaux de la troposphère lorsque pendant ces intervalles il y avait eu précipitation. Il a calculé les valeurs moyennes des variations positives et négatives pour chaque saison ainsi que leurs fréquences et les distributions de fréquences des montants de ces variations. Les précipitations des fronts froids et des fronts chauds ont été traitées séparément. La statistique comprend encore la nature des variations simultanées de température à différents niveaux pour des variations positives ou négatives à celui de 850 mb.; le même examen s'applique au niveau de 500 mb. Discussion des résultats.

Herrn Prof. Dr.H. Ficker zum 75. Geburtstag gewidmet.  相似文献   

18.
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19.
Zusammenfassung Radiosondenergebnisse von 1664 Aufstiegen der Monate Mai bis September 1949 bis 1953 in München-Riem werden hinsichtlich der Bildung von Gewittern und Schauern untersucht. Die Kondensationsfeuchtadiabate liegt an Gewittertagen höher als an Tagen ohne Gewitter; auch die 0°C-Grenze erscheint angehoben. Die Zahl der Tage ohne Niederschlag und die Zahl der Gewittertage steigt mit wachsender Mitteltemperatur in der freien Atmosphäre. Während die Zahl der Tage mit Hagelfällen in Bayern von der Temperatur kaum abhängig erscheint, nimmt das vom Hagel betroffene Gebiet mit zunehmender Temperatur bedeutend zu. Niederschläge und Gewittertätigkeit werden von der Verteilung des vertikalen Temperaturgradienten mit der Feuchtigkeit stark abhängig gefunden. Aus dieser Abhängigkeit wird eine als Labilitätsmaß geeignete Regel abgeleitet.
Summary Results obtained by 1664 ascents of radiosondes during the months may till september 1949 to 1953 at Munich-Riem are evaluated with regard to the formation of thunderstorms and showers. On days with thunderstorms the moistadiabatic lies at a higher level than on days without; the 0°C-level appears to be lifted as well. The number of days without precipitation and the number of thunderstorm days increase with growing mean temperature in the free atmosphere. Whereas, in Bavaria, there is hardly any relation between the number of days with hail and temperature, the region covered by hail grows considerably in extent with increasing tmmperature. Precipitation and thunderstorm activity are found to be strongly dependent on the distribution of the vertical temperature gradient and humidity. From this dependence a rule is derived which may be used as a measure for instability.
Résumé Etude de 1664 radiosondages des mois de mai à septembre 1949 à 1953 à München-Riem du point de vue de la formation des orages et des averses. L'adiabatique humide est plus élevée lors des jours d'orage qu'en l'absence de ceux-ci; l'isotherme de zéro degré semble aussi plus élevée. Le nombre de jours sans précipitations et celui des jours d'orage croissent avec la température moyenne dans l'atmosphère libre. Tandis qu'en Bavière le nombre de jours de grêle semble indépendant de la température, la surface des régions grêlées augmente nettement avec elle. Les précipitations et l'activité orageuse dêpendent fortement de la distribution du gradient vertical de température selon l'humidité; de cette dépendance on peut tirer une règle servant de critère de labilité.

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20.
Zusammenfassung Aus der Gesamtheit aller Aerosolteilchen in der natürlichen Luft, deren Radius sich über den Größenbereich von 10–7 bis 5×10–4 cm erstreckt, erfaßt das Zeißsche Konimeter den Ausschnitt oberhalb etwar=1×10–5 cm. Die großen Kerne dieses Teilchenbereiches, die bisher irrtümlicherweise als Staub bezeichnet wurden, sind dabei völlig wesensgleich mit den anderen Kernen. Es wird mit dem Segelflugzeug die vertikale Verteilung dieser großen Kerne gemessen und gezeigt, daß die Konimetermessungen zwar nur Relativwerte liefern, aber trotzdem brauchbare Resultate ergeben. Ein Vergleich mit gleichzeitigen Messungen des vertikalen elektrischen Spannungsgefälles zeigt einen bemerkenswerten Zusammenhang, der qualitativ deutbar ist. Eine große Zahl von Einzelmessungen ergibt ein Bild von der Verteilung der großen Kerne bis zu einer Höhe von 3000 m NN.
Summary From the whole of all aerosol particles in the natural air, the radius of which embraces the amplitude of 10–7 to 5×10–4 cm, we can measure the sector of aboutr=10–5 cm and more with the Zeiss conimeter. The great nuclei of this range which hitherto, by misunderstanding, were qualified as dust are of the same nature as the other nuclei. The vertical distribution of these great nuclei has been measured with a glider, and it is shown that measurements with the conimeter yield only relative values, but the results are, however, comparable. A comparison with simultaneous measurements of the vertical electric potential gradient shows a remarkable correlation which can be interpreted qualitatively. A great number of single measurements leads to a picture of the distribution of the great nuclei up to a height of 3000 m a. s. l.
Résumé Avec le conimètre Zeiss il est possible d'observer les particules de l'aérosol de l'air naturel d'un rayon plus grand que 10–5 cm, tandis que la totalité des particules embrasse des rayons allant de 10–7 à 5×10–4 cm. Les grands noyaux qui, autrefois, étaient faussement désignés comme poussière, sont absolument de même nature que les autres. Au moyen d'un planeur on a mesuré la répartition verticale de ces gros noyaux et, de cette façon, on a pu montrer que les mesures du conimètre, bien que ne fournissant que des valeurs relatives, donnent tout de même des résultats utiles. Une comparaison avec des mesures simultanées du gradient de potentiel électrique vertical, fait apparaître une corrélation remarquable qui peut être interprêtée qualitativement. Un grand nombre de mesures donne une image de la répartition des gros noyaux jusqu'à 3000 m d'altitude.

Mit 8 Textabbildungen

Die Untersuchung ist in den Jahren 1943–44 bei der Deutschen Forschungsanstalt für Segelflug Ainring (Oberbayern) entstanden. Infolge verschiedener Umstände ist die Veröffentlichung erst heute möglich und es konnten deshalb einige neuere Ergebnisse miteingearbeitet werden. Für entsprechende Hinweise und Hilfe bin ich den HerrenChr. Junge undM. Diem zu Danke verpflichtet. Der Verfasser.  相似文献   

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