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1.
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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2.
Zusammenfassung Aus der Auswertung interdiurner Temperaturänderungen wurde in früheren Untersuchungen auf einen zum hohen Druck gerichteten ageostrophischen Massenfluß in der Nullschicht (Nullschichteffekt) geschlossen. Aus der Arbeitshypothese, daß die Stärke des Nullschichteffekts proportional zum horizontalen Druckgradienten sei, konnten in Übereinstimmung mit der Erfahrung mehrere atmosphärische Erscheinungen gefolgert werden.In der vorliegenden Untersuchung wurden durch Windauswertungen die durch Temperaturauswertung gefundenen Ergebnisse bestätigt und erweitert. Insbesondere ergab sich, daß die Windmaxima in der freien Atmosphäre im Mittel übergradientische Werte aufweisen (Abb. 5a und 6). Damit erweist sich die Nullschicht als Schicht übergradientischer Winde, ebenso müssen in den Strahlströmen als Erscheinungen der Nullschicht übergradientische Winde gefolgert werden. Die Proportionalität zwischen der Stärke des Nullschichteffekts und dem horizontalen Druckgradienten konnte statistisch nachgewiesen werden (Abb. 8). Die Dynamik eines Strahlstroms ergibt sich aus dem Zusammenwirken des gradient-proportionalen Nullschichteffekts und der Konvergenz- und Divergenzeffekte. Die bereits früher gefolgerte mittlere indirekte thermische Zirkulation im Bereich eines Strahlstroms außerhalb des Einzugsgebiets (absinkende Warmluft, aufsteigende Kaltluft) wird bestätigt.
Summary Evaluation of interdiurnal temperature variations led in former investigations to the assumption of an ageostrophic mass flow in the zero layer (Nullschicht) directed towards high pressure. Starting from the hypothesis that the intensity of the zero layer effect (Nullschichteffekt) is proportional to the horizontal pressure gradient several atmospheric phenomena could be deduced in accordance with experience. In this investigation the results found by temperature evaluation were confirmed and completed by evaluations of wind observations. In particular it was found that wind maxima in the free atmosphere exceed, on the average, the values of the gradient wind (Fig. 5a and 6). Thus the zero layer turns out to be the layer of supergradient winds, moreover, supergradient winds must occur within jetstreams as effect of the zero layer. Proportionality between intensity of the zero layer and horizontal pressure gradient could be proved statistically (Fig. 8). The dynamics of a jetstream is the result of the concurrence of both the zero layer effect being proportional to the gradient and convergence and divergence effects. The mean indirect thermic circulation within the range of the jetstream outside the sphere of alimentation (sinking warm air, rising cold air) as already previously concluded is established.
Résumé Dans de précédentes recherches l'étude de variations interdiurnes de température a conduit à admettre un flux de masse non géostrophique dans la couche neutre (Nullschicht), dirigé vers les hautes pressions. Partant de l'hypothèse que l'intensité de l'effet de la couche neutre (Nullschichteffekt) est proportionnelle au gradient horizontal de pression, on a pu vérifier plusieurs phénomènes atmosphériques.Dans la présente étude, les résultats trouvés par le moyen des températures ont été vérifiés et élargis par des mesures de vent. On a constaté que les maxima de vent dans l'atmosphère libre présentent en moyenne des valeurs supérieures à celles du gradient (Fig. 5a et 6). Par cela, la couche neutre se révèle être une région de vents supérieurs à ceux du gradient et c'est le même cas pour le jet stream. La statistique vérifie la proportionnalité entre l'intensité de l'effet de la couche neutre et le gradient horizontal de pression (Fig. 8). La dynamique d'un jet stream résulte de cet effet de la couche neutre et des effets de convergence et de divergence. On vérifie par là-même la circulation thermique indirecte moyenne remarquée précédemment dans le domaine d'un jet stream à l'extérieur de la région d'alimentation (air chaud subsident, air froid ascendant).

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3.
Summary Extensive meteorological measurements during IGY 1957/58 have yielded more detailed information about the climatology of the upper troposphere and lower stratosphere. Taking into account these new data, measurements of the distribution of stratospheric fallout are discussed. The result is that radioactive debris in the middle stratosphere (16–24 km height) is not transported by the meridional circulation but by normal and eddy diffusion. At higher altitudes, however, a northward transportation probably takes place by circulation, too. It is shown, moreover that there is a balance in radioactivity concentration between supply and deposition. Seasonal and latitudinal variations consequently are caused by variations of the velocity of transportation and deposition and to a far lesser extent by a variation of the fallout concentration. Observations indicate that radioactive debris from the stratosphere is collected at the zero layer in the upper troposphere, since the tropopause has been revealed not to be a barrier to radioactivity transfer from the stratosphere to the troposphere. The zero layer concept is discussed. The zero layer is defined as the connection of the maximum velocity of westerly zonal circulation with the inversion of vhe horizontal gradient of temperature and, consequently, with an inversion of vertical motion. The latitudinal differences in the stability of the zero layer may account for latitudinal variations of fallout deposition.
Zusammenfassung Umfangreiche meteorologische Messungen während des IGY 1957/58 haben eingehendere Kenntnis über die klimatologischen Verhältnisse der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre gebracht. Im Lichte dieser Erkenntnisse werden Messungen der stratosphärischen Falloutverteilung diskutiert. Es ergibt sich, daß in der mittleren Stratosphäre (16–24 km Höhe) nicht die Meridionalzirkulationen für den Transport des Materials, sondern turbulente und molekulare Diffusion in Frage kommen. In großen Höhen erfolgt wahrscheinlich ein Nordwärtstransport auch durch Zirkulation.Es wird ferner gezeigt, daß sich in der Radioaktivitätskonzentration ein Gleichgewicht zwischen Nachschub und Abscheidung einstellt. Jahreszeitliche und breitenmäßige Schwankungen in der Falloutabscheidung sind somit weniger durch Konzentrationsschwankungen in der Stratosphäre als durch Schwankungen in den Transport- und Abscheidegeschwindigkeiten zu erklären.Das radioaktive Material sammelt und staut sich nicht in der unteren Stratosphäre an der Tropopause, welche eine untergeordnete Rolle bei den Austauschvorgängen spielt, sondern es staut sich in der oberen Troposphäre an der Nullschicht im Westwindmaximum. Diese Nullschicht ist korreliert mit der zonalen Zirkulation; ihre Fundamentaleigenschaft ist die Inversion des isobaren Temperaturgradienten, verbunden mit der Umkehr der Vertikal-bewegungen. Unterschiedliche Stabilitätseigenschaften dieser Nullschicht in verschiedenen geographischen Breiten sind geeignet, die Breitenunterschiede der Falloutabscheidung zu erklären.
Résumé De très nombreuses mesures météorologiques faites durant l'Année Géophysique Internationale 1957/58 ont apporté des connaissances plus approfondies de la troposphère supérieure et de la stratosphère inférieure. A la lumière de ces connaissances nouvelles, on discute les mesures de la répartition des retombées stratosphériques. Ilen découle que, dans la stratosphère moyenne (16 à 24 km d'altitude), ce n'est pas la circulation méridienne, mais la diffusion turbulente et moléculaire qui sont responsables pour le transport de la matière en suspension. A très haute altitude, il se produit vraisemblablement aussi un transport vers le nord par la circulation générale.On montre en outre qu'un équilibre de la concentration de la radioactivité sétablit entre l'enrichissement d'une part et les retombées d'autre part. Les fluctuations saisonnières et en latitude des retombées sont done moins dues à des variations de la concentration dans la stratosphère qu'à des variations de la vitesse de sédimentation et de transport.Le matériel radioactif se rassemble et se concentre non dans la stratosphère inférieure à la hauteur de la tropopause qui ne joue alors qu'un rôle secondaire dans les processus d'échange, mais dans la troposphère supérieure dans la «couche neutre» (Nullschicht) maximum des vents d'ouest. Cette couche neutre est mise en relation avec la circulation zonale; sa propriété fondamentale est l'inversion des gradients isobares de température liée à l'inversion des mouvements verticaux. Des propriétés de stabilité différentes de cette couche neutre à des latitudes géographiques différentes peuvent expliquer les effets de la latitude sur la sédimentation et les retombées.

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4.
The world wide distribution of the semidiurnal variation of the surface air temperature is analyzed, separately for the standing and the migrating temperature wave. The results of this analysis are applied to a discussion of the semidiurnal pressure wave. It is shown that the form of the observed standing semidiurnal pressure wave is such as would be expected on the basis of the resonance theory, including a term which is antisymmetrical to the equator because of the differences in land and water distribution in the northern and southern hemisphere. An other large antisymmetrical term in the migrating diurnal temperature wave does not appear in the semidiurnal migrating pressure wave because of unfavorable resonance conditions. These results may be considered as further evidence in favor of the resonance theory of the atmospheric tides.
Zusammenfassung Die Verteilung der Halbtageswelle der Lufttemperatur über die ganze Erde wird getrennt für die stehende und die wandernde Temperaturwelle untersucht. Die Ergebnisse dieser Analyse werden auf eine Diskussion der halbtägigen Druckwelle angewendet. Es wird gezeigt, daß die Form der stehenden halbtägigen Druckwelle dieselbe ist, die man nach der Resonanztheorie erwarten kann, einschließlich eines Terms, der wegen der Unterschiede in der Land- und Wasserverteilung auf der Nord- und Südhalbkugel antisymmetrisch zum Äquator ist. Ein ähnlich großer antisymmetrischer Term in der wandernden täglichen Temperaturwelle erscheint wegen der ungünstigen Resonanzbedingungen nicht in der halbtägigen wandernden Druckwelle. Dieses Ergebnis kann als weiterer Beweis für die Resonanztheorie der atmosphärischen Gezeiten angesehen werden.
Résumé Une analyse de la répartition de la variation semi-diurne de la température sur toute la terre est faite séparément pour les ondes de température fixe et migratoire. Le résultat de cette analyse est appliqué à une discussion de la variation semi-diurne de la pression atmosphérique. Il est démontré que la forme de l'onde de pression fixe est semblable à celle à laquelle il faut s'attendre d'après la théorie de résonnance, y compris le terme qui est antisymétrique à l'équateur à la suite de la répartition inégale des continents et des océans sur les deux hémisphères. Un terme asymétrique semblable dans l'onde de température migratoire ne paraît pas dans l'onde de pression migratoire à cause des conditions de résonnance défavorables. Ces résultats peuvent être considérés comme une nouvelle preuve en faveur de la théorie de résonnance des marées atmosphériques.

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5.
Zusammenfassung Wenn in der Atmosphäre das geostrophische bzw. geozyklostrophische Gleichgewicht des (horizontalen) Strom- und Druckfeldes gestört ist, stellt sich dieses Gleichgewicht spontan wieder her, indem beide Felder sich dem Gleichgewichtszustand nähern. Wenn die anfängliche Gleichgewichtsstörung alle Schichten der Atmosphäre betrifft, ändert sich das (gestörte) Stromfeld kaum, das Druckfeld aber sehr stark. Wenn anfänglich nur eine Teilschicht, die den Bruchteilv der gesamten Atmosphärenmasse enthält, gestört ist, verhält sich die Stromfeldänderung zur Druckfeldänderung wie 1– zu . Die Kompensation aufgeprägter Druckfelder und die Wiederherstellung des geostrophischen bzw.-zyklostrophischen Gleichgewichts sind dabei engstens miteinander verbunden; beide wirken gemeinsam darauf hin, daß die Hoch- und Tiefdruckgebiete alle Schichten der Troposphäre und unteren Stratosphäre umfassen (warmes Hoch, kaltes Tief).
Summary If, in the atmosphere, the geostrophic respectively the geocyclostrophic equilibrium of the (horizontal) field of flow and pressure is disturbed, this equilibrium gets spontaneously re-established by approaching of the two fields. The (disturbed) field of flow changes hardly, but strongly the field of pressure, if the initial disturbance of equilibrium concerns all layers of the atmosphere. If originally only a partial layer is disturbed, comprising the fraction of the whole atmosphere, then change of field of flow is to change of field of pressure as 1– is to . The compensation of imposed fields of pressure and the re-establishment of geostrophic or-cyclostrophic equilibrium respectively here are closely connected; both together lead to the effect that anticyclones and depressions include all layers of troposphere and lower stratosphere (warm High, cold Low).
Résumé Lorsque dans l'atmosphère l'équilibre respectivement géostrophique et géocyclostrophique du champ (horizontal) de mouvement et de pression est rompu, il se rétablit spontanément en ce sens que les deux champs se rapprochent de l'état d'équilibre. Lorsque la rupture primitive de l'équilibre se produit à tous les niveaux, le champ de mouvement change à peine, mais le champ de pression s'altère profondément. Si à l'origine une couche isolée contenant la fraction de l'atmosphère est perturbée, la variation du champ de mouvement est à celle du champ de pression comme 1– est à . La «compensation» de champs de pression imposés et le rétablissement de l'équilibre respectivement géostrophique et-cyclostrophique sont alors intimément liés; l'un et l'autre ont pour effet que les régions de haute et de basse pression intéressent toutes les couches de la troposphère et de la stratosphère inférieure (anticyclones chauds, dépressions froides).
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6.
Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß die Häufigkeitsverteilungen der Temperatur, des Luftdrucks und der relativen Feuchte in der freien Atmosphäre bis 30 km über Wien zum Großteil keine Normalverteilungen sind, sondern von Null verschiedene Schiefe- und Exzeßparameter aufweisen. Die Höhenabhängigkeit der statistischen Parameter wird besprochen.
Summary The author shows that the frequency distributions of temperature, air pressure and relative humidity in the free atmosphere up to 30 km above Vienna mostly are not normal, the parameters of skewness and kurtosis differ from zero. The dependancy on altitude of the statistical parameters is discussed.
Résumé On démontre dans ce mémoire que les courbes de répartition des fréquences de la temérature, de la pression atmosphérique et de l'humidité relative dans l'atmosphère libre jusqu'à 30 km au-dessus de Vienne (Autriche) ne correspondent nullement à des courbes de Gauss. En effet les paramètres des 3ème et 4ème moments (3ème moment=dissymétrie, 4ème moment=aplatissement) sont différents de zéro. On discute pour terminer la dépendance des paramètres statistiques avec l'altitude.

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7.
Summary A general expression is derived for the intensity of dryfallout based on time variations of beta-activity in surface air, due to worldwide tropospheric distribution of debris from nuclear testings. Model assumptions are outlined for the consideration of large-scale effects of horizontal divergence of air flow, and small-scale effects of eddy diffusion. The parameterization is based on the concept of geostrophic drag coefficients and atmospheric boundary layer theory. The model is completed by a two-parameter representation of tropospheric profiles of beta activity. Case studies of dry-fallout in 1962 and 1963 at three stations of the United States Public Health Service (USPHS) network are discussed. Dry-fallout rates per day are found to be approximately 10% of average wet-fallout rates of the same period. The average residence time of debris in the troposphere is estimated to be about 65 days if dry-fallout would be the only cleansing process.
Zusammenfassung Für die Intensität von radioaktivem Ausfall wird eine allgemeine Formel abgeleitet. Sie beruht auf der beobachteten zeitlichen Veränderung der bodennahen Konzentration radioaktiver Beta-Teilchen, die als Abfallprodukte der Kernwaffenversuche weltweite Verteilung erfuhren. Das theoretische Modell zur Berechnung von Trockenausfall erfordert gewisse Annahmen zur Berücksichtigung von 1. großräumigen Effekten der horizontalen Divergenz der Luftströmung und 2. kleinräumigen Turbulenzeinflüssen. Diese Effekte werden durch Parameter der horizontalen Luftdruckverteilung berücksichtigt, die auf dem Konzept des geostrophischen Widerstandsbeiwertes und der atmosphärischen Grenzschichttheorie beruhen. Das Modell ist durch zwei weitere Parameter vervollständigt, welche das troposphärische Profil der Beta-Aktivität repräsentieren. Beispiele von Trockenausfall in den Jahren 1962 und 1963 werden für drei Stationen des Beobachtungsnetzes des United States Public Health Service diskutiert. Es ergab sich, daß Trockenausfall pro Tag etwa 10% des Ausfalles durch Niederschlag (pro Regentag) für den gleichen Zeitabschnitt ausmacht. Ferner wird abgeschätzt, daß die Verweilzeit der radioaktiven Teilchen in der Troposphäre im Durchschnitt 65 Tage beträgt, wenn Trockenausfall der alleinige Reinigungsprozeß ist.
Résumé On développe ici une formule générale permettant le calcul de l'intensité des retombées radio-actives. Cette formule est fondée sur la variation de la concentration au voisinage du sol des particules radio-actives béta, disséminées dans l'atmosphère entière à la suite d'essais d'armes nucléaires. Le modèle théorique permettant de représenter la sédimentation en atmosphère sèche nécessite certaines suppositions afin de tenir compte d'une part des effets à grandes dimensions de la divergence horizontale des courants aériens et d'autre part des effets de la turbulence à petites dimensions. On tient compte de ces effets au moyen de paramètres de la répartition horizontale de la pression, paramètres basés sur le coefficient de la résistance géostrophique et sur la théorie des couches limites atmosphériques. Ce modèle est complété par deux paramètres supplémentaires qui représentent le profil troposphérique de l'activité béta. Comme exemple, on discute les quantités de retombées recueillies à trois stations du «United States Public Health Service» durant les années 1962 et 1963. Le résultat en est que la sédimentation à sec par jour représente environ le 10% des retombées entraînées par les précipitations durant la même période. On estime en outre que les particules se maintiennent en moyenne durant 65 jours dans la troposphère si la sédimentation se fait uniquement sans le concours de précipitations.

With 2 Figures

The research reported was supported, in part, by the National Science Foundation, Grant No. GP-444.  相似文献   

8.
Summary Some years ago,W. Attmannspacher and the author found at a height of about 20 km a layer that separates two regions of the homosphere. Each of these regions forms an entity, each possesses a energy-supplying heating level (the earth's surface resp, the upper boundary of the ozone layer) and a maximum wind layer (10 km resp. 60 km). Empirical findings show however, that vertical influences penetrate the separating layer. The temperature and pressure fields in the regions above the separating layer and the troposphere are not independant of one another. Generally, the vertical motions resulting from the null layer concept, bring about an interaction between all the layers of the homosphere. In winter the vertical interaction seems to be strongest in cases, where the winter separating layer is completely dissolved. Probably such cases are caused by intense sudden stratospheric warmings and strong Aleutian high pressure areas.
Zusammenfassung Vor einigen Jahren fandenW. Attmannspacher und der Verfasser in einer Höhe von rund 20 km eine Schicht, die zwei weitgehend selbständige Regionen der Homosphäre voneinander trennt. Jede dieser Regionen besitzt eine energieliefernde Heizfläche (Erdboden bzw. Obergrenze der Ozonschicht) und eine Windmaximumschicht (10 bzw. 60 km). Durch die Trennschicht gehen jedoch vertikale Einflüsse hindurch. Temperatur und Luftdruck oberhalb der Trennschicht stehen in einem lockeren Zusammenhang mit Temperatur und Druck in der Troposphäre. Die Windgeschwindigkeiten in beiden Maximalwindschichten sind positiv korreliert. Die Mitführungsreibung bringt eine physikalisch plausible vertikale Beeinflussung. Allgemein wird durch die aus der Nullschichtkonzeption folgenden Vertikalbewegungen eine vertikale Interaktion bewerkstelligt. Im Winter scheint eine solche am deutlichsten in den Fällen gegeben zu sein, wo die Trennschicht völlig aufgelöst ist: bei starken Stratosphärenerwärmungen und bei Existenz eines Aleutenhochs.
Résumé Il y a quelques années,W. Attmannspacher et l'auteur ont trouvé à environ 20 km d'altitude une couche qui sépare deux régions en grande partie indépendantes de l'homosphère. Chacune de ces régions possède en propre une surface de réchauffement qui lui fournit de l'énergie (surface du sol dans un cas, surface supérieure de la couche d'ozone dans l'autre) et une zone de vents maximums (à 10, respectivement 60 km). Des influences verticales traversent cependant cette couche de transition. La température et la pression atmosphérique au-dessus de la dite couche sont en rapport plus ou moins étroit avec les mêmes éléments de la troposphère. La vitesse du vent des deux zones de vents maximums présente un coefficient de corrélation positif. Le frottement d'entraînement implique de façon plausible, physiquement parlant, une influence verticale. En général, on constate une inter-action verticale en raison des mouvements verticaux résultants de la conception des couches nulles. En hiver, cette inter-action est la plus marquée, surtout dans le cas où la surface de séparation est complètement dissoute, c'est à dire lors d'un fort réchauffement stratosphérique et de l'existence d'un anticyclone sur les Aléoutiennes.

With 10 Figures

Expanded version of a paper read at the IAMAP-WMO-COSPAR Symposium on Interactions between Upper and Lower Layers of the Atmosphere in Vienna, May 3–7, 1966.

This study has been supported by the European Research Office, Frankfurt, under Contract DA-91-591-EUC-3765.  相似文献   

9.
Résumé L'auteur examine les fondements de la prévision de la pression à courte et moyenne échéances, basée sur des autocorrélations (Vialar) et des corrélations locales de la pression ainsi que sur l'utilisation de moyennes glissantes de la pression atmosphérique (Grappe).Pour apprécier la qualité d'une prévision de la pression, il introduit la notion d'efficacité. Cette notion est liée à la prévision du signe de la variation de la pression.L'auteur montre que la méthode des équations autorégressives ne conduit pas à une prévision efficace de pressions moyennes, tandis que celle des équations de régression locale, appliquée aux moyennes glissantes de la pression journalière, fournit une prévision efficace de la pression moyenne de plusieurs jours (2 à 5 jours). Cependant, l'efficacité de cette dernière prévision est illusoire, car elle ne résulte que des propriétés algébriques des moyennes glissantes.L'auteur remarque que l'échec de ces méthodes de prévision coïncide avec le manque d'autorégressivité de la série chronologique de la variation de la pression journalière. De ce fait, il est peu vraisemblable qu'une quelconque méthode de prévision de la pression atmosphérique, à courte ou moyenne échéance, basée sur des informations locales de la pression, puisse conduire à des prévisions efficaces non illusoires lorsque la série chronologique de la variation première de la pression n'est pas autorégressive.
Summary The author investigates the bases of a short or medium range pressure forecast, based on autocorrelations (Vialar) and local correlations of pressure as well as on the use of running time means of atmospheric pressure (Grappe).In order to appreciate the degree of quality of a forecast, he introduces the concept of efficiency. This concept is based on the forecast of the sign of the pressure variation.The author points out that the method of autoregressive equations does not lead to an efficient forecast of pressure averages, whilst that of local regression equations, applied to the running means of daily pressure, gives an efficient forecast of pressure averages over a time interval of several days (2 to 5 days). The efficiency of this latter forecast, however, is illusive, this efficiency being a result of the algebraic properties of the running means only.The author notices that the failure of the forecast methods coincides with the lack of autoregressivity of time-series of daily pressure variation. Therefore, it is very unlikely that any method of short or medium range pressure forecast, based on local pressure data, can produce really efficient forecasts if the time series of the first variation of pressure is not autoregressive.
Zusammenfassung Es werden die Grundlagen der kurz- und der mittelfristigen Luftdruckprognosen untersucht, die auf Autokorrelationen (Vialar) und lokalen Korrelationen des Druckes, sowie auf der Verwendung gleitender Mittel des Luftdruckes (Grappe) beruhen.Zur Abschätzung der Qualität einer Luftdruckprognose wird der Begriff der Treffsicherheit (efficacité) verwendet. Dieser Begriff beruht auf der Vorhersage des Zeichens der Druckänderung.Es wird gezeigt, daß die Methode der Autoregressionsgleichungen nicht zu einer treffsicheren Vorhersage des mittleren Druckes führt, während die der Gleichungen der lokalen Regression, wenn sie auf gleitende Mittel des täglichen Druckes angewandt wird, eine zuverlässige Vorhersage des Druckes im Mittel über mehrere Tage (zwei bis fünf Tage) gestattet. Indessen ist die Wirksamkeit dieser letzteren Prognose nur scheinbar, da sie nur auf den algebraischen Eigenschaften der gleitenden Mittel beruht.Das Versagen dieser Vorhersagemethoden fällt zusammen mit dem Fehlen einer Autoregression der Zeitreihen der täglichen Druckänderungen. Es ist daher wenig wahrscheinlich, daß irgendeine Vorhersagemethode des Luftdruckes für kurze oder mittlere Zeiträume, welche auf lokalen Beobachtungen des Druckes beruht, zu tatsächlich zuverlässigen Vorhersagen führen kann, wenn die Zeitreihe der ersten Differenzen des Luftdruckes nicht autoregressiv ist.

Avec 4 Figures

Titulaire d'un mandat d'Aspirant du Fonds National de la Recherche Scientifique.  相似文献   

10.
Zusammenfassung Um den Beitrag verschiedener atmosphärischer Schichten am Zustandekommen der Bodendruckänderungen zu studieren, wird mit Hilfe der Kontinuitätsgleichung und der Vorticitygleichung die sogenannte reziproke Wirbelgleichung abgeleitet. An Hand eines konkreten Falles wird das Integral über diese Gleichung über die ganze Atmosphäre numerisch ausgewertet. Der Integrand kann hiebei als Beitrag einer bestimmten Schicht zur Bodendruckänderung angesehen werden, da nur die lokale und zweidimensional-konvektive Änderung der reziproken Vorticity maßgeblich ist. Im Zusammenhang mit dieser Analyse werden auch Aussagen über das kompensierende Verhalten der Schichten der freien Atmosphäre gemacht. Die Schwierigkeiten und Ungenauigkeiten der Wirbelanalyse werden dann durch Einführung einer skalaren Größe (potentielle Temperatur) zu umgehen versucht. Hiebei wird die Divergenz auf denp-Flächen aus entsprechenden Änderungen der potentiellen Temperatur abgeleitet. Qualitativ zeigen beide Methoden im wesentlichen dieselben Ergebnisse, nämlich daß im Mittel den größten Beitrag zu den Bodendruckänderungen die höheren Schichten der Troposphäre liefern; allerdings wurde der Einfluß der bodennahen Schicht in der Untersuchung nicht berücksichtigt.
Summary The so-called reciprocal vorticity equation is derived with the aid of the continuity equation and the vorticity equation to study the part the different atmospheric layers have in Bringing about surface pressure variations. By a concrete example the integral of this equation over the entire atmosphere is numerically evaluated. Therein the integrand can be considered as contribution of a determined layer to the variation of the surface pressure, as only the local and two-dimensionally convective variation of the reciprocal vorticity is to be referred to. In connection with this analysis the compensating effect of the layers of the free atmosphere is discussed, too. An attempt has been made to avoid difficulties and inaccuracies in analyzing the vorticity by introduction of a scalar quantity (potential temperature). Thereby the divergence on thep-surfaces is deduced from corresponding variations of the potential temperature. Qualitatively, both methods lead practically to the same results which means that, on the average, the higher layers of the troposphere contribute mostly to the variations of the surface pressure; it is true, however, that the influence of the surface layer was not considered in this investigation.
Résumé Pour déterminer la part des différentes couches de l'atmosphère dans les variations de pression au sol, on a établi l'équation dite tourbillonnaire réciproque à l'aide de l'équation de continuité et de celle de vorticity. Sur la base d'un cas concret on calcule l'intégrale de cette équation, étendue à toute l'atmosphère. On peut considérer l'intégrande comme apport d'une couche déterminée à la variation de pression au sol, puisque seule la variation convective à deux dimensions de la vorticity réciproque est déterminante. Cela amène aussi à considérer l'effet compensateur des couches de l'atmosphère libre. On tente d'éviter les difficultés et les inexactitudes de l'analyse tourbillonnaire en introduisant une grandeur scalaire (température potentielle). La divergence sur les surfacesp peut alors se déduire des variations correspondantes de la température potentielle. Du point de vue qualitatif les deux méthodes fournissent à peu près les mêmes résultats, c'est à dire qu'en moyenne ce sont les couches supérieures de la troposphère qui fournissent le plus grand apport aux variations de pression au sol; il est vrai que le rôle de la couche voisine du sol n'a pas été considéré.

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11.
Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß das Großwetter in der gemäßigten Zone im Mittel über mehrere Sonnenfleckenzyklen eine doppelte Schwankung ausführt. Zur Zeit der Sonnenfleckenextreme ist die planetarische Zirkulation der Atmosphäre geschwächt, die monsunale verstärkt, die subtropischen Hochdruckgürtel sind abgeschwächt, der Gegensatz zwischen Winter- und Sommerluftdruck auf dem asiatischen Festland ist vergrößert. Etwa 1 1/2 bis 2 1/2 Jahre vor den Fleckenextremen ist die planetarische Zirkulation vermehrt, die subtropischen Hochdruckgürtel sind verstärkt und polwärts verschoben, die Differenz zwischen Winter- und Sommerluftdruck auf dem Festland ist vermindert, die Neigung zu strengen Wintern geringer. Eine gleiche doppelte Schwankung zeigt auch die Differenz zwischen der von den Sonnenfackeln und der von den Sonnenflecken bedeckten Fläche, und zwar überwiegen die heißen, an ultravioletten Strahlen reichen Fackeln besonders etwa 2 bis 3 Jahre vor den Fleckenextremen, während zur Zeit der Fleckenmaxima, zum Teil auch in der Nähe der Fleckenminima die Flecken im Verhältnis zu den Fackeln zahlreicher vertreten sind. Daraus ergibt sich, daß das Großwetter von der Sonne gelenkt wird. Als Ursache für die einfache Schwankung in den Tropen werden die von der Sonne ausgehenden ultrakurzen elektrischen Wellen angenommen.
Summary It is shown that the weather in large scale in the temperate zone on an average of several sun-spot cycles carries a double variation into effect. At the time of the sun-spot extremes the planetary circulation of the atmosphere is weakened, the monsoonal is strengthened, the subtropical high-pressure belts are weakened, the contrast between winter and summer atmospheric pressure on the Asiatic continent is enlarged. About 1 2/1–2 1/2 years before the spot extremes the planetary circulation is augmented, the subtropical high-pressure belts are strengthened and are shifted toward the poles, the difference between winter and summer atmospheric pressure on the continent is diminished, the tendency to severe winters is less. The difference between the area overcast by the faculae and the area overcast by the sun-spots also shows the same double variation, and it is true that the hot faculae, rich in ultra-violet rays, predominate especially about 2–3 years before the spot extremes, whereas during the time of the spot maxima, also partly in the vicinity of the spot minima, the spots are increased in comparison with the faculae. From this results that the weather in large scale is influenced by the sun. The ultra short electrical waves coming from the sun are supposed to be the cause of the simple variation in the tropics.
Résumé On constate que, dans la zone tempérée, l'état général du temps pris en moyenne sur plusieurs cycles de taches solaires subit une double variation. A l'époque des extrêmes des taches solaires la circulation planétaire de l'atmosphère est affaiblie, tandis qu'est renforcée la circulation de mousson; les zones subtropicales de haute pression sont affaiblies; le contraste entre la pression atmosphérique d'hiver et d'été sur le continent asiatique est augmenté. Environ 18 mois à 2 ans 1/2 avant les extrêmes des taches, la circulation planétaire est intensifiée; les zones subtropicales de haute pression sont renforcées et déplacées vers les pôles; la différence entre la pression atmosphérique d'hiver et d'été sur le continent est réduite; la tendance des hivers à être rigoureux est amoindrie. La même double variation est indiquée également par la différence entre la surface recouverte par les facules solaires et celle recouverte par les taches solaires: les facules, aux hautes températures et riches en rayons ultra-violets prédominent particulièrement 2 à 3 ans avant les extrêmes des taches, tandis qu'à l'époque des maxima des taches et, dans une certaine mesure, au voisinage des minima, les taches sont plus nombreuses relativement aux facules. Il résulte de tout cela que les variations de la situation générale du temps sont dirigées par le soleil. —On suppose que les ondes électriques ultra-courtes émises par le soleil sont la cause de la variation simple dans la région tropicale.

Mit 3 Textabbildungen.  相似文献   

12.
Zusammenfassung Die in der Gegenstromtheorie postulierte Entstehung des luftelektrischen Feldes der Erde als Folge der Weltgewittertätigkeit kann durch die Ergebnisse der Messung der Feldstärke auf dem freien Ozean nicht als hinreichend bewiesen angesehen werden. Es werden Wege und Möglichkeiten zur Lösung dieses Problems erörtert und Meßergebnisse mitgeteilt, die erkennen lassen, daß die Feldstärke auf dem Ozean offensichtlich nicht als repräsentativ anzusehen ist. Die Messungen der atmosphärischen Rundfunkstörungen im Längstwellengebiet wie auch der Feldstärke mittels Ballons in größeren Höhen und des Vertikalstromes auf Bergen haben ergeben, daß die Einwirkung der bodennahen Schicht, wie auch der tägliche Wechsel der Ionisation hoher Schichten der Atmosphäre den erwarteten Gleichlauf des normalen luftelektrischen Feldes mit der Weltgewittertätigkeit völlig verschleiern.
Summary Measurements of the electric field force above the free ocean give no sufficient evidence that the atmospheric electric field arises from the world thunderstorm activity as postulated by the counter-current theory. Ways and possibilities of solving this problem are discussed and results of measurements communicated from which can be seen that the field force above the ocean cannot be considered as representative. Measurements of atmospheric radio disturbances within the range of the greatest wavelengths and determinations of the field force at greater altitudes by means of balloons, and of the vertical current on mountains have shown that the influence of the lowest layer as well as the diurnal variation of the ionization of the higher layers of the atmosphere veil completely the expected parallelism of the normal atmospheric electric field and of the world thunderstorm activity.
Résumé Les résultats de la mesure de l'intensité du champ terrestre sur la mer ne peuvent confirmer convenablement l'hypothèse contenue dans la «théorie du courant contraire» d'après laquelle le champ électrique terrestre aurait son origine dans l'activité orageuse mondiale. On expose dans quelle direction il faudrait chercher la solution du problème et on donne des résultats de mesures d'où il ressort que l'intensité du champ sur la mer n'est apparemment pas représentative. Les mesures des perturbations radioélectriques dans le domaine des plus grandes ondes, celles de l'intensité du champ au moyen de ballons à haute altitude ainsi que celles du courant vertical sur les montagnes ont prouvé que l'influence de la couche d'air voisine du sol et la variation journalière de l'ionisation des hautes couches de l'atmosphère masquent complètement le prétendu parallélisme entre le champ terrestre normal et l'activité orageuse mondiale.

Mit 8 Textabbildungen.  相似文献   

13.
Summary Three-monthly mean statistics, show that throughout the year in the layer between about 200 and 30 mb large-scale eddies transport both heat and momentum against the north-south gradient of, respectively, the temperature and the angular rotation. Furthermore, it is found that in this layer, warm air masses tend to sink and cold air masses tend to rise, thereby converting kinetic into potential energy. The eddy circulations have, therefore, no source of energyin situ and must be forced by the circulation systems in the adjacent layers, probably in the troposphere. A comparison is drawn between the transport of angular momentum and heat by transient eddies in the lower troposphere, the upper troposphere and the lower stratosphere. Finally, the necessary sloping of the trajectories of the forced air parcels is discussed.
Zusammenfassung Dreimonatige Durchschnitts-Statistiken zeigen, daß während des Jahres großräumige Wirbel in den Schichten zwischen ungefähr 200 und 30 mb Wärme und Bewegungsgröße gegen den Gradienten der Temperatur beziehungsweise der Winkelrotation transportieren. Ferner, wurde festgestellt, daß in diesen Schichten warme Luftmassen die Neigung haben abzusinken und kalte Luftmassen aufzusteigen und daß auf diese Art kinetische Energie in potentielle Energie umgewandelt wird. Die Wirbel-Zirkulation hat daher in sich keine Energiequelle und muß durch die Zirkulationssysteme in den anliegenden Schichten, vermutlich in der Troposphäre, angetrieben werden. Es wird ein Vergleich zwischen dem Transport von Drehimpuls und Wärme von wandernden Wirbeln in der unteren Troposphäre, der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre angestellt. Schließlich wird die für das Zustandekommen der erzwungenen Bewegungen erforderliche Neigung der Trajektorien diskutiert.
Résumé En se basant sur des statistiques tri-mensuelles on montre que tout au long de l'année, dans la couche entre 200 et 30 mb environ, les perturbations à grande échelle transportent à la fois chaleur et quantité de mouvement contre le gradient de la température et de la rotation angulaire. En outre, on a trouvé que dans cette couche les masses d'air chaud ont la tendance à descendre et les masses d'air froid ont la tendance à monter, en transformant de cette manière l'énergie cinétique en énergie potentielle. Par conséquent, les circulations perturbées n'ont pas disponible de source d'énergie et doivent être, forcées par des systèmes de circulation dans des couches adjacentes, probablement dans la troposphère. On compare le transport du moment cinétique et de la chaleur par des perturbations transitoires dans la basse troposphère, la haute troposphère et la basse stratosphère. Einfin on discute la pente des trajectoires des parcelles d'air forcées.

With 8 Figures

The research reported in this paper was sponsored principally by the Atomic Energy Commission under Contract No. AT(30-1)2241; before March 1962, the research was supported jointly by the Atomic Energy Commission and the U.S. Air Force under Contracts No. AT(30-1)2241 and AF 19(604)-5223.  相似文献   

14.
Summary From an example of high-resolution FPS-16 wind measurements in the free atmosphere it is shown that Richardson's number is strongly dependent on the scale of the layer over which it is measured. This may be one of the reasons for the discrepant results obtained by various authors in correlating the occurrence of clear-air turbulence with this number.
Zusammenfassung An Hand eines Beispiels detaillierter FPS-16 Windmessungen in der freien Atmosphäre wird gezeigt, daß die Richardsonsche Zahl wesentlich von der Größenordnung der Schichtdicke abhängt, über welche sie gemessen wird. Dies mag einer der Gründe dafür sein, daß die Versuche verschiedener Autoren, diese Zahl mit dem Auftreten von clear-air turbulence (Flugturbulenz im wolkenfreien Raum) zu korrelieren, zu widerspruchsvollen Ergebnissen führten.
Résumé Sur la base d'un exemple de mesure détaillée du vent en atmosphère libre au moyen d'un système FPS-16, on peut démontrer que le nombre deRichardson dépend en grande partie de l'orde de grandeur de l'épaisseur de la couche au-dessus de laquelle il est mesuré. Ceci est une des raisons pour lesquelles les essais de différents auteurs qui recherchent la corrélation entre ce nombre et la turbulence en atmosphère claire (clear-air turbulence) conduisent à des résultats contradictoires.

With 3 Figures  相似文献   

15.
Zusammenfassung Aus einer umfangreichen Beobachtungsreihe der vertikalen Ozonverteilung über Arosa, gewonnen nach der Umkehrmethode, sind Monatsmittel berechnet und durch ein statistisches Verfahren an die 30 jährige Aroser Meßreihe des Gesamtozons angeschlossen worden.Langfristig ergibt sich ein deutlicher Zusammenhang zwischen Ozongehalt in der Stratosphäre und troposphärischem Wetterablauf. Im Winter besteht eine sehr hohe Korrelation zwischen Gesamtozonbetrag in der Atmosphäre und der Ozonkonzentration in der unteren Stratosphäre. Auch die ausgeprägte beziehung zwischen Ozongehalt und Temperatur erreicht in dieser Jahreszeit und in dieser Schicht ihr Maximum; im Januar erstreckt sie sich auch auf die mittlere Stratosphäre. Die negative Korrelation zwischen Tropopausenhöhe und Ozongehalt nimmt mit zunehmender Höhe in der Stratosphäre rasch ab. Es zeigt sich, daß zwei Arten von stratosphärischen Störungen vorkommen, solche, die mit troposphärischen Vorgängen direkt verknüpft sind, und andere, die sich—wenigstens im betreffenden Moment—auf die Stratosphäre beschränken.Auf Grund der Untersuchungsergebnisse und unter Berücksichtigung photochemischer Gegebenheiten wird versucht, ein Schema des jährlichen Ozonkreislaufes in der Stratosphäre aufzustellen.
Summary From an extensive observational material on the vertical ozone distribution over Arosa, obtained by the Umkehr method, monthly means are computed and reduced statistically to the 30 years observation series of the total amount existing for this place.Over longer periods a clear connection between ozone content in the stratosphere and the weather development in the troposphere is found. In winter there is a quite high correlation between total ozone of the atmosphere and the ozone content of the lower stratosphere. The pronounced correlation between ozone concentration and temperature reaches its maximum also in this season and at these heights; in January it is extended to the middle stratosphere. The strong negative correlation between tropopause height and ozone concentration is decreasing rapidly with inereasing height in the stratosphere. It is found that there are two types of stratospheric disturbances, one clearly connected with tropospheric events, the other—at least at that moment—confined to the stratosphere.On the basis of these results and taking into account photochemical influences, a tentative scheme of the yearly ozone circulation in the atmosphere is postulated.
Résumé On a calculé les moyennes mensuelles d'une série importante d'observations de la répartition verticale de l'ozone au-dessus d'Arosa, données obtenues par la méthode de Dobson-Götz (Umkehr-Methode). Par un procédé statistique, on a alors rattaché ces valeurs à la série de mesures de l'ozone total d'Arosa couvrant une période de 30 ans.A long terme, il existe une relation certaine entre la quantité d'ozone dans la stratosphère et l'évolution du temps dans la troposphère. En hiver, on obtient une très haute corrélation entre la totalité de l'ozone contenu dans l'atmosphère et sa concentration dans la stratosphère inférieure. C'est aussi à cette saison que l'on rencontre le maximum de la corrélation entre la température et le taux d'ozone dans cette même couche; en janvier, elle s'étend même à la stratosphère moyenne. La corrélation négative entre l'altitude de la tropopause et le taux d'ozone diminue rapidement avec l'altitude dans la stratosphère. Il en découle deux genres de perturbations stratosphériques: celles qui sont reliées directement à des processus dans la troposphère et d'autres qui n'influencent que la stratosphère—au moins au moment-même de l'observation.On tente, sur la base des résultats obtenus dans ces essais et en tenant compte d'effets photo-chimiques d'établir un schéma des fluctuations annuelles de l'ozone dans la stratosphère.

Mit 8 Textabbildungen

Herrn Dr.W. Mörikofer zu seinem 70. Geburtstag gewidmet.  相似文献   

16.
Zusammenfassung Die vorliegende Veröffentlichung bildet den zweiten Teil einer Untersuchungsreihe über das atmosphärische Druckgeschehen gemäßigter Breiten [5]. Es werden die interdiurnen Änderungen des Druckes am Bodenp, der StandardisobarenflächenH 500,H 225,H 96 und der relativen Topographie der 500/1000 mb-Flächenh zueinander in Beziehung gesetzt. Bei Unterteilung des gesamten Materials rein qualitativ (nach Art der Vorzeichen) in sieben Gruppen ergibt sich, daß im Mittel gerade jene Fälle am häufigsten vorkommen, bei denen die Bodendruckänderung das gleiche Vorzeichen mit den Druck- und Temperaturänderungen der freien Atmosphäre hat, somit nur aus Vorgängen der Höhe erklärt werden kann. Je nach geographischer Lage und Jahreszeit ist die Verteilung der Häufigkeiten der Gruppen verschieden, wie dies an Hand von Abbildungen veranschaulicht wird. Eine weitere Einteilung (GruppenA bisE) berücksichtigt speziell die Vorgänge einzelner Atmosphärenschichten, um Schlüsse auf deren Verhalten ziehen zu können. Noch augenscheinlicher werden die Zusammenhänge der niedrigen Vorgänge mit dem Druckgeschehen an der Tropopause und in der Stratosphäre, wenn man neben dem Vorzeichen die absolute Größe der Elemente mitberücksichtigt.
Summary This paper comprises the second part of a series of investigations on the atmospheric pressure of medium latitudes. Relationship between the interdiurnal variations of the pressure on groudp, the standard isobaric surfacesH 500,H 225,H 96, and the relative topography of the 500/1000 mb surfacesh is examined. A purely qualitative subdivision of the whole material (according to the signs) into 7 groups leads to the result that, on the average, those cases occur most frequently in which the ground pressure variation has the same sign as the pressure and temperature variations in the free atmosphere and, therefore, can be accounted for only by processes at high levels. Distribution of frequencies of the different groups varies according to geographical position and season, which is illustrated by figures. A further subdivision (groupsA toE) takes into consideration especially the processes of particular atmospheric layers from which conclusions can be drawn as to the behaviour of these layers. The connection of the processes near ground with the pressure in the tropopause and stratosphere becomes even more apparent if, beside the sign, also absolute values of the elements are considered.
Résumé La présente étude est la deuxième partie d'une recherche concernant les conditions de la pression atmosphérique aux latitudes moyennes. On compare les relations des variations interdiurnes de la pression au sol, des surfaces isobares standardH 500,H 225,H 96 d'une part et celles de la topographie relative de la couche 500/1000 mb. d'autre part. En subdivisant tout le matériel d'après le signe en sept groupes, on constate qu'en moyenne ce sont précisément les cas pour lesquels la variation de pression au sol a le même signe que les variations de pression et de température dans l'atmosphère libre qui sont les plus fréquents et que les premières s'expliquent donc par les secondes. Selon la position géographique et la saison, la distribution des fréquences des groupes est différente, ce que montrent des figures. Une autre subdivision (groupesA àE) considère spécialement certaines couches atmosphériques pour en étudier le comportement. Les relations de dépendance entre les phénomènes au sol et la variation de pression au niveau de la tropopause et de la stratosphère deviennent encore plus nettes si l'on considère, outre le signe, également les valeurs absolues.

Mit 9 Textabbildungen.  相似文献   

17.
Summary The concept of vegetation as a multi-layered heat exchange system is discussed with reference to measurements in a barley field. These measurements included the monitoring of net radiation at various levels inside the crop and the conducted heat flux in the soil for typical clear and overcast days. The diurnal variations of the components of the heat balance throughout the crop are discussed, computing the combined flux of sensible and latent heat as a remainder term. The results show a complete reversal of the flux of sensible and latent heat from the top of the crop to the soil surface: during the night the surface loses heat by eddy diffusion as well as radiation and during the day it gains heat through both these processes. The total heat exchange between the crop and the atmosphere gives the usual heat gains by eddy diffusion during the night and losses during the day. The radiation absorbed by a layer of vegetation is converted into sensible and latent heat and 80% of the total energy exchange takes place in the upper half of the crop. The magnitude of the exchange process falls off rapidly with depth in the crop.
Zusammenfassung Die Vegetation wird als mehrschichtiges System im Hinblick auf den Wärmeaustausch betrachtet, wobei Messungen in einem Gerstenfeld verwendet werden. Die Messungen umfaßten die Registrieuung der Wärmebilanz in verschiedenen Höhen im Getreidestand und des Wärmeflusses im Boden an typischen klaren und bedeckten Tagen. Der Tagesgang der Komponenten der Wärmebilanz durch die Vegetationsschicht wird untersucht, dabei wird die Summe des Fluesses von fühlbarer und von latenter Wärme als Restglied berechnet. Die Resultate zeigen eine vollkommene Umkehr des Flusses von fühlbarer und latenter Wärme von der Obergrenze des Getreidestandes zum Boden: während der Nacht verliert die Erdoberfläche Wärme sowohl durch turbulenten Austausch wie durch Strahlung, während des Tages nimmt sie durch beide Prozesse Wärme auf. Der gesamte Wärmeastausch zwischen dem Getreidefeld und der Atmosphäre ergibt die gewöhnlichen Wärmegewinne durch turbulenten Austausch bei Nacht und die Wärmeverluste bei Tag. Die von der Vegetationsschicht absorbierte Strahlung wird in fühlbare und latente Wärme umgesetzt, wobei 80% des gesamten Wärmeaustausches in der oberen Hälfte der Vegetationsschicht erfolgen. Die Größe des Austauschprozesses vermindert sich rasch mit der Tiefe in der Vegetationsschicht.
Résumé On considère ici la végétation comme un système à plusieurs strates vis à vis des échanges de chaleur. Pour cela on se sert de mesures effectuées dans un champ d'orge. Ces mesures comprenaient l'enregistrement du bilan de chaleur à différentes hauteurs dans le dit champ ainsi que du flux de chaleur dans le sol à des jours typiques: couverts ou clairs. On étudie l'évolution diurne des composantes du bilan de chaleur au travers de la couche végétale. Pour ce faire, on clacule la somme du flux des chaleurs sensible et latente comme terme final de l'équation. Les résultats montrent une inversion complète du flux de ces deux chaleurs de la surface supérieure du champ jusqu'au sol. Pendant la nuit, la surface du sol perd de la chaleur aussi bien par des échanges turbulents que par rayonnement. Pendant le jour, le sol reçoit de la chaleur par ces deux processus. L'échange total de chaleur entre le champ d'orge et l'atmosphère présente les gains de chaleur ordinaire par turbulence de nuit et les pertes de jour. Le rayonnement absorbé par la couche végétale est transformé en chaleur latente et sensible. 80% de la totalité des échanges de chaleur se passent dans la moitié supérieure de la couche végétale. L'importance des processus d'échange diminue rapidement avec la profondeur de la couche végétale.
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18.
Summary Recent investigations have shown that the poleward flux of angular momentum across latitutde 30° N can be regarded essentially as an edey flux due to macroturbulence. Since the principal source region of atmospheric angular momentum is the frictional layer in the trade-wind zone it is necessary to have a mechanism which explains the transport of the angular momentum up to the upper troposphere and the tropopause level and into the planetary jet stream aroundlatitude 30° N. In the present paper it is shown that this transport can easily be explained by assuming the existence of a mean meridional circulation between the Equator and latitude 30°N. The mass transport in this meridional circulation cell can be computed from the empirical data for the poleward eddy flux of angular momentum presented byY. Mintz. The same data can then also be used to estimte the excess of precipitation over evaporation in the equatorial zone of the ascending branch of the circulation.
Zusammenfassung Neuere Untersuchungen haben gezeigt, daß der Polwärtstransport des Rotationsimpulses über Breite 30° N hinaus im wesentlichen als Austauschströmung durch Makroturbulenz aufgefaßt werden kann. Da dase Hauptquellgebieet des atmosphärischen Rotationsimpulses die Reibungs-schicht der Passatzone ist, ist es notwendig, einen Mechanismus zu finden, der die Verlagerung des Rotationsimpulses bis in die obere Troposphäre und das Tropenpasausenniveau und in den planetarischen jet stream rund um den Brietenkreis 30° N erklärt. In der vorliegenden Arbiet wird gezeigt, daß diese Verlagerung durch die Annahme ener mittleren Meridionalzirkulation zwischen dem Äquator und 30° N leicht erklärt werden kann. Der Massentransport in dieser Meridionalzirkulationszelle kann aus den Empirischen Daten berechnet werden, dieY. Mintz für den turbulenten Polwärtstransport des Rotationsimpulses angegeben hat. Dieselben Werten können auch benützt werden, um den überschuß des Niederschlags über die Verdungstung in der Äquatorialzone des aufsteigenden Zirkulationszweiges zu berechnen.
Résumé De récentes recherches ont montré que le flux du moment cinétique dirigé vers le pôle à travers la région de 30° lat. N peut être considéré comme étant essentiellement unflux dû à la macroturbulence. Etant donné que la source principale du moment cinétique atmosphérique est située dans la couche de friction dans la zone des vents alizés, il est nécessaire de trouver un mécanisme qui expliquerait le transport du moment cinétique vers la haute troposphère et le niveau de la tropopause ainsi que dans le jet stream planétaire autour du 30ème degré de latitude nord. Dans l'article suivant l'auteur montre comment il est possible d'expliquer facilement ce transport en admettant l'existence d'une circulation méridienne moyenne entre l'équateur et 30° lat. N. Le transport de masse dans cette cellule de circulation méridienne peut être calculé à partir des données empiriques indiquées parY. Mintz concernant le flux du moment cinétique dû à la turbulence et dirigé vers de pôle. Les mêmes données peuvent aussi être employées pour estimer l'excès des précipitations sur l'évaporation dans la zone équatoriale de la branche ascendante de la circulation.
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19.
Zusammenfassung Es wird das kritische vertikale Dichtegefälle ermittelt, das die Gezeitenstromturbulenz, die vom Meeresboden ausgeht, zum Erliegen bringt (Abb. 2). Ihm wird jenes vertikale Dichtegefälle gegenübergestellt, das der tägliche Wärmestrom durch die Turbulenz der winderzeugten Oberflächenströmungen bewirkt (Abb. 3). In derjeningen Tiefe, in der beide Gefällswerte gleich werden, liegt die Obergrenze der bodennahen Mischungsschicht, deren Verteilung in der Nordsee auf zwei ozeanographischen Schnitten verfolgt wird, die mit dem Vermessungs- und Forschungsschiff Gauss im August 1953 ausgeführt wurden (Abb. 1). Der eine Schnitt verläuft vom Nordausgang der Nordsee zu den westfriesischen Inseln, der andere von der schottischen zur norwegischen Küste (Abb. 4). Durch diese Anordnung konnten alle charakteristischen sommerlichen Lagen in der Nordsee erfaßt werden: der Übergang von der unbedeutenden bodennahen Mischungsschicht in der nördlichen Nordsee zur mächtigen Mischungsschicht der mittleren Nordsee, die dort in den Gebieten mit höheren Gezeitenströmen die normale sommerliche Sprungschicht zu einer wenige Dezimeter dicken Schicht zusammendrängt und die in den Gebieten mit starken Gezeitenströmen in die oberflächennahe Mischungsschicht übergreift. Als Folge davon wird in ausgedehnten Gebieten Schichtungslosigkeit während des ganzen Jahres aufrechterhalten. Die weitreichenden, verschiedenartigen Einflüsse dieser Mischungsvorgänge machen sich unter anderem auf den Jahresgang der Oberflächentemperatur der Nordsee deutlich bemerkbar (Abb. 5 und 6).
Summary The critical vertical density gradient for suppressing the tidal current turbulence which originates from the bottom of the sea is determined (fig. 2). It is compared with the vertical density gradient caused by the daily heat transport in consequence of the turbulence of the wind-produced surface currents (fig. 3). At the depth where the two gradients become equal there lies the upper limit of the mixed ground layer. Its distribution in the North Sea is shown by two oceanographic profiles on the basis of measurements carried out by the survey and research ship Gauss in April 1953 (fig. 1). One profile extends from the northern exit of the North Sea to the West-Frisian islands, the other one from the Scotch to the Norwegian coast (fig. 4). By this arrangement all characteristic summer situations in the North Sea could be included: the change from the small mixed ground layer in the northern North Sea to the mighty mixed ground layer of the central North Sea compressing there, in regions with higher tidal currents, the normal summer discontinuity layer to a few decimeters and, in regions with strong tidal currents, reaching into the mixed surface layer. As a consequence in vast regions a state without stratification is maintained during the whole year. The far-reaching and various influences of these mixing processes, e. g. on the annual variation of the surface temperature of the North Sea, are evident (fig. 5 and 6).
Résumé On recherche le gradient vertical critique de densité capable d'annuller le remous dû à la marée au fond de la mer (fig. 2) et on le compare au même gradient produit par le réchauffement diurne combiné avec la turbulence des courants de surface dûs au vent (fig. 3). La profondeur à laquelle ces deux gradients sont identiques fixe la limite supérieure de la couche de mélange voisine du fond. La distribution de cette couche dans la Mer du Nord ressort de deux profils relevés par le navire océanographique Gauss en août 1953 (fig. 1). L'un des profils va de l'extrémité septentrionale de cette mer jusqu'aux îles occidentales de la Frise; l'autre s'étend de la côte écossaise à celle de la Norvège (fig. 4). De cette façon une étude de tous les caractères estivaux de la Mer du Nord met en évidence le passage de la faible couche de mélange dans le Nord à la couche très importante dans la région moyenne; cette dernière couche a pour effet de réduire à quelques décimètres la couche de transition estivale normale dans les régions à courants de marée profonds tandis qu'elle pénètre dans la couche de mélange de surface dans les régions à forts courants de marée. En vertu de ces processus, l'absence de stratification se maintient pendant toute l'année dans de vastes régions. Les effets variés et lointains de ces phénomènes de mélange se font nettement sentir, entre autres, sur la variation annuelle de la température de surface dans la Mer du Nord (fig. 5 et 6).

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20.
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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