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1.
Univ.-Prof. Dr. Ferdinand Steinhauser 《Meteorology and Atmospheric Physics》1967,16(2-3):212-225
Zusammenfassung Um einen besseren Einblick in die tatsächlichen Windverhältnisse im Bereich der aus der Bearbeitung der durchschnittlichen Höhenwinde in der freien Atmosphäre über Wien abgeleiteten Zonen des hochtroposphärischen Geschwindigkeitsmaximums und des stratosphärischen Geschwindigkeitsminimums und ihrer Änderungen im Laufe des Jahres zu erhalten, wurden für jeden Monat nach den in den Jahren 1952–1966 täglich nachts und mittags durchgeführten Höhenwindmessungen Häufigkeitsverteilungen der Höhenlagen dieser Geschwindigkeitsextreme und auch Häufigkeitsverteilungen der täglichen geschwindigkeitsmaxima bwz.-minima in diesen Höhen ausgezählt. Die in Tabellen und in graphischen Darstellungen wiedergegebenen Ergebnisse werden diskutiert. Zur Untersuchung von möglichen Beziehungen zwischen dem hochtroposphärischen Geschwindigkeitsmaximum und der gleichzeitigen Höhenlage der Tropopause wurden auch Häufigkeitsverteilungen der täglichen Tropopausenhöhen den Häufigkeitsverteilungen der täglichen Höhenlage des hochtroposphärischen Geschwindigkeitsmaximums gegenübergestellt. Es zeigen sich in allen untersuchten Erscheinungen charakteristische Änderungen im Laufe des Jahres, die in ihren Eigentümlichkeiten nur aus monatlichen Häufigkeitsverteilungen deutlich ersichtlich werden.
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Summary In order to get a better insight into the real wind conditions in the regions of the maximum wind speed in the upper part of the troposphere and of the minimum wind speed in the stratosphere, which were found in the investigation of the average upper winds above Vienna, and their annual variation frequency distributions of the altitude of these layers of the extremes of wind speed and of the magnitude of these wind extremes were derived for each month from the daily upper wind measurements at midnight and noon from 1952 to 1966. The results, which are represented in tables and graphs, are discussed. For an investigation of the possible relations between the high-tropospheric maximum of wind speed and the simultaneous height of the tropopause the frequency distribution of the daily heights of the tropopause is compared with the frequency distribution of the daily heights of the high-tropospheric maximum wind speed. All investigated phenomena show characteristic variations in the course of a year which can be perceived distinctly only in monthly frequency distributions.
Résumé Afin d'obtenir une meilleure vue d'ensemble des conditions de vent effectives, on a effectué différents décomptes des vitesses de vent mesurées à Vienne (Autriche) durant la période de 1952 à 1966. On a utilisé pour cela les sondages faits chaque jour de nuit et à midi. On a ainsi pu déterminer la répartition des fréquences tant des maximums et des minimums journaliers du vent que des altitudes auxquelles on rencontre ces extrêmes. Ces décomptes ont été effectués pour chaque mois et pour les zones du maximum de la vitesse du vent dans la troposphère supérieure, respectivement du minimum dans la stratosphère, zones découlant de la compilation des vents moyens en atmosphère libre. On discute les résultats ainsi obtenus, résultats qui sont reproduits sous forme de tableaux et de graphiques. Pour étudier les relations possibles entre le maximum des vitesses dans la troposphère supéricure et l'altitude simultanée de la tropopause, on compare la répartition des fréquences des altitudes journalières de la tropopause à celle des altitudes journalières du maximum du vent dans la troposphère supérieure. Dans tous les phénomènes étudiés, on constate des modifications caratéristiques au cours de l'année, modifications dont les particularités n'apparaissent clairement que par l'examen de la répartition meusuelle des fréquences.
Mit 5 Textabbildungen 相似文献
2.
Zusammenfassung Ein enges Netz von mit Thermohydgrographen ausgerüsteten Beobachtungsstationen im Nordabhang der Hohen Tauern im Rauriser Tal und Gasteiner Tal ergab die Möglichkeit, im Vergleich mit den Beobachtungen auf dem Sonnblick-Obervatorium (3106 m) und auf der nordwärts vorgelagerten Schmittenhöhe (1964 m) die Entwicklung des Föhns vom Alpenkamm bis in die unteren Talböden hin statistisch zu untersuchen. Diei Statistik bezieht sich auf die Häufigkeit der Föhntage und der Föhnstunden, die Föhndauer pro Föhntag, den Jahresgang und den Tagesgang der Föhnhäufigkeit, die Zahl der Tage mit zyklonalem und antizyklonalem (freiem) Föhn, die Häufigkeiten der Föhndauer nach Stunden, die Häufigkeiten von Beginn und Ende des Föhns zu den verschiedenen Zeiten des Tages, die Abhängigkeit der Föhnfälle vom Höhenwind und die Häufigkeiten der Windrichtungen und Windstärken bei Föhn im Tal. Die Unterschiede im Föhnvorkommen in den verschiedenen Höhenlagen werden eingehend diskutiert und erklärt. Besonders unterhalb von Talstufen finden sich tagsüber auch Föhnfällen mit talaufwärts gerichteter Bodenwindströmung, die als maskierter Föhn bezeichnet werden können und offenbar durch eine durch die Talstufen und durch die Talwindentwicklung begünstigte Ausbildung einer Zirkulation um eine quer zum Tal gelegene horizontale Achse erklärt werden können.
Mit 4 Textabbildungen.
Vorgetragen auf der dritten internationalen Tagung für alpine Meteorologie in Davos, 12. bis 14. April 1954. 相似文献
Summary A close network of observation stations outfitted with thermohygrographs on the northern side of the Hohe Tauern in the Rauris and the Gastein valley offered the possibility of investigationg statistically the development of foehn from the ridge of the Alps down to the bottom of the valleys by comparing observations with those of Sonnblick Observatory (3106 m) and the Schnittenhöhe station (1964 m) lying to the north of the Sonnblick. The statistical evaluation refers to frequency of foehn days and foehn hours, duration of foehn on a foehn day, annual and daily march of foehn frequency, number of days with cyclonic and anticyclonic (free) foehn, frequencies of foehn duration by hours, frequencies of beginning and ending of foehn at different times of the day, dependence of foehn on the uppe wind, frequencies of wind direction and wind velocity for foehn in the valleys. Differences in the occurrence of foehn at different levels are thoroughly discussed and explained. During day hours cases of foehn were also found, particularly at the lower end of valley steps with the surface wind blowing valleyupwards, which can be characterized as masked foehn and may be due to the formation of a circulation around a horizontal axis across the valley favoured by the valley steps and the development of the valley breeze.
Résumé Un réseau dense de stations équipées de thermohygrographes sur le versant Nord des Hohe Tauern, dans les vallées de Rauris et de Gastein, ainsi que les stations de l'Observatoire du Sonnblick (3106 m) et de Schmittenhöhe (1964 m), ont permis d'étudier par voie statistique le développment du foehn depuis de crête des Alpes jusqu'au fond des vallées. Cette étude porte sur la fréquence des jours et heures de foehn, la durée du vent par jour de foehn, les variations annuelle et diurne de la fréquence, le nombre de jours avec foehn cyclonique et anticyclonique, les fréquences de durée par heures, les fréquences du début et de la fin aux différents moments du jour, la dépendance du foehn à l'égard du vent en altitude et les fréquences d'azimuts et de force du vent par foehn dans les vallées. On examine les cas de foehn à différents niveaux et les différences de son comportement. Au-dessous de certains gradins de vallées apparaissent parfois par foehn des courants remontants que l'on peut désigner par foehn masqué et qui s'expliquent par une circulation autour d'un axe horizontal transverse due au gradin liu-même et à la brise d'aval.
Mit 4 Textabbildungen.
Vorgetragen auf der dritten internationalen Tagung für alpine Meteorologie in Davos, 12. bis 14. April 1954. 相似文献
3.
Zusammenfassung Es wird die Aufeinanderfolge charakteristischer Zirkulationstypen in den mittleren Breiten der nördlichen Hemisphäre statistisch und synoptisch untersucht. Als Grundlage diente eine über vier Jahre durchgeführte Klassifikation der 850 mb-Zirkumpolarkarten nach nordhemisphärischen Zirkulationstypen. Ausgehend von der normalzonalen Zirkulation (Lage des zonalen Windmaximums zwischen 50° und 60° N), die auf Grund derFultzschen Experimente als Grundtyp der allgemeinen Zirkulation angesehen werden kann, wurde die statistische Häufigkeit der Folgetypen untersucht. Die häufiger auftretenden Folgetypen wurden in gleicher Weise weiterverfolgt, die Streutypen dagegen ausgeschieden.Die auf diese Weise gefundene Aufeinanderfolge der Zirkulationstypen ergab ein nur zeitweiliges Fotschreiten der Zirkulation von stark ausgeprägter Zonalzirkulation zu einem System abgeschlossener Zellen im Sinne des Index-Zyklus nachRossby undWillett. Nach den statistisch-synoptischen Ergebnissen dieser Arbeit wird der volle Index-Zyklus nur ganz selten durchlaufen; viel häufiger tritt schon vor Erreichen des idealen Endzustandes, d. h. des totalen Zerfalls des Strömungsfeldes in Zellen, eine Rückkehr zu wieder mehr zonalen Formen ein. Die Ablösung der nordhemisphärischen Zirkulationstypen erfolgt demnach durch einen schwer voraussehbaren Wechsel zwischen Zirkulationsfolgen,-zyklen und- trends; dabei ist bei fortgeschrittener Zirkulationsfolge die Neigung zur Rückkehr zu einem schon früher durchlaufenen Zirkulationszustand meist größer als der weitere Fortschritt zu zellularen Formen.Die gewonnenen Resultate zeigen ferner, daß die Untersuchung über die Ablösung von Zirkulationstypen zwar ziemlich schwierig ist und manchmal zu keinen eindeutigen Ergebnissen führt, die Fortentwicklung der Zirkulationstypen häufig aber doch wieder nicht gänzlich unüberblickbar verläuft und gewisse allgemeine Richtlinien herausgearbeitet werden können. Die großen Linien der Aufeinanderfolge der Zirkulationstypen wurden in einem Schema dargestellt, das die im untersuchten vierjährigen Zeitraum am häufigsten eingetretenen Zirkulationsfolgen und- zyklen miteinander verknüpft.
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Summary The sequence of characteristic types of circulation in the 850 mb level on the Northern Hemisphere during a period of four years is investigated. Starting from a zonal circulation (wind maximum between 50° and 60°N) which, according to experiments byFultz, may be considered the basic pattern of the general circulation, the frequencies of successive types were evaluated. The more frequent types were further analyzed, the less frequent types eliminated.The circulation types selected in this manner only rarely show a development from a pronounced zonal towards a cellular pattern according to the index cycle ofRossby andWillett. In many cases, the circulation pattern returns to the previous zonal state before having reached the cellular state. The sequence of circulation types on the Northern Hemisphere is composed of cycles and trends which are difficult to predict. In an advanced stage of development, the return to a previous state is generally more probable than further progress towards the cellular state.The results obtained show that the study of the sequence of circulation types is difficult and sometimes renders ambiguous results. However, there still remains a sufficient number of reasonably clear cases which enable one to evaluate certain general rules. The major features of the sequences of circulation types during the period investigated are presented in a schema.
Résumé L'auteur examine selon des données tant statistiques que synoptiques, la succession des types de circulation characteristiques régnant aux latitudes moyennes de l'hémisphère nord. Il se base pour cela sur des cartes circumpolaires de 850 mb etablies pour une période de 4 ans et classées selon certains types de circulation caractéristiques. Partant alors de la circulation zonale normale (position du maximum du vent zonal entre les 50ème et 60ème degrés de latitude nord) — type de base de la circulation générale selon les expériences deFultz — il étudie la fréquence statistique des types consécutifs. Ces derniers sont ainsi classés selon leur nombre; les types qui se presentent isolées sont négligées, les autres sont traités de la même manière comme les types de base.La succession des types trouvée de cette façon montre que le passage d'une circulation zonale nettement caractérisée à un système de cellules séparées — selon le cycle de l'indice de circulation deRossby etWillett —se ne presente que rarement. Le résultat de cette étude montre en outre que le cycle de l'indice de circulation n'est que rarement parcouru complètement. Dans le plus grand nombre de cas, la circulation redevient zonale avant que le stade final idéal, c'est-à-dire la dislocation du champ des courants en cellules autonomes, ne soit atteint. Les types de circulation de l'hémisphère nord alternent ainsi dans un ordre difficilement prévisible entre des successions, des cycles et des courants de la circulation. Il est bon de souligner cependant que plus le développement de la succession des types est avancé, plus la tendance au retour à un type précédent s'affirme, à l'encontre de l'acheminement vers une forme cellulaire.Les résultats obtenus démontrent en outre qu'une recherche sur la succession des types de circulation est assez ardue et ne conduit pas toujours à un résultat univoque, que son développement est souvent — mais pas toujours — confus, mais que des directives générales peuvent pourtant en être tirées. Les grandes lignes de la succession des types de circulation sont reportés sur un schéma qui réunit les séries et les cycles les plus souvent rencontrés au cours des 4 ans ayant servi de base à l'étude.
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4.
Paul Bener 《Theoretical and Applied Climatology》1950,2(3):188-249
Zusammenfassung Die Wirkungsweise des zur Messung der Himmels- und der Globalstrahlung verwendeten SolarigraphenMoll-Gorczynski wird theoretisch und experimentell untersucht. Die Wärmebilanz derMollschen Thermosäule wird aufgestellt und gezeigt, welche Größen in den Eichfaktor eingehen und wie die Temperatur- und Intensitätsabhängigkeit des Eichfaktors zustande kommt. Der Einfluß der Thomson-, Joule- und Peltier-Wärmen erweist sich als praktisch vernachlässigbar. Der Temperaturkoeffizient des Eichfaktors beträgt zirka 0,2% pro Grad C. Auf Grund der spektralen Verteilung der terrestrischen Sonnenstrahlung und der Himmelsstrahlung läßt sich zeigen, daß die durch die Absorptions- und Reflexionsverluste in den Deckgläsern bedingten Empfindlichkeitsänderungen höchstens ±0,4% betragen. Es wird untersucht, welche Fehler entstehen, wenn bei der Berechnung der Strahlungswerte die Abhängigkeit des Eichfaktors von der Winkelhöhe der einfallenden Strahlung nicht berücksichtigt wird. Auf Grund der vonReitz beobachteten Abweichungen vom Cosinusgesetz ergibt sich in den Himmelsstrahlungswerten bei gleichmäßig strahlendem Himmel ein Fehler von zirka 0,5%, während der Fehler in den Werten der Globalstrahlung für Sonnenhöhen über 15° höchstens 2,6% beträgt. Die durch die Eichmethode, die Schaltung und das Registrierinstrument bedingten Fehler werden diskutiert und der Einfluß der langwelligen Ausstrahlung der Glashüllen (Nullpunktsdepression) untersucht. In einer zusammenfassenden Fehlerdiskussion wird die Genauigkeit der unter Berücksichtigung der Temperatur- und Intensitätsabhängigkeit des Eichfaktors berechneten Strahlungswerte auf ±1 bis 2% geschätzt; die je nach Instrument verschieden großen Fehler, welche durch die Abweichungen vom Cosinusgesetz erzeugt werden, sind in dieser Abschätzung nicht inbegriffen.
Mit 20 Textabbildungen. 相似文献
Summary The author examines by experiments and in the theory the principle of working of the solarigraphMoll-Gorczynski, used for measuring the sky radiation and the global radiation of sun and sky. He develops the heat-balance ofMoll's thermopile and shows the factors entering into the calibration factor and in which manner this factor is depending on temperature and intensity of radiation. The influence of the Thomson-, Joule-, and Peltier-effects can practically be neglected. The temperature coefficient of the calibration factor is about 0,2%/°C. As regards the spectral distribution of solar and sky radiation it can be shown that the modifications of sensitivity as caused by the loss by absorption and reflexion in the cover-glasses of the solarigraph amount to ±0,4% in the maximum. Furthermore the errors are examined which occur with the calculation of the radiation intensities if the dependency of the calibration factor from the angle of height of incoming radiation is not taken into consideration. Due to the deviations from the law of cosine as observed byReitz, it can be concluded that the error of the values of the sky radiation (with uniform sky) is of about 0,5%, whereas the error of the values of the global radiation for solar altitudes above 15° is 2,6% in the maximum. The errors resulting from the calibration method, the electric connexions and the recording instrument are discussed, as well as the influence of outgoing long-wave radiation of the cover-glasses (zero depression). In a summarizing discussion the accuracy of the calculated values of radiation is estimated at ±1 to 2%, taken into consideration the dependency from the temperature and intensity of the calibration factor. The errors caused by the deviations from the cosine-law varying according to the instrument, are not included in this estimation.
Résumé On étudie du point de vue théorique et pratique le fonctionnement du solarigrapheMoll-Gorczynski utilisé pour la mesure du rayonnement céleste et global. On établit le bilan thermique de la pile thermoélectrique deMoll et on montre quels sont les grandeurs intervenant dans le facteur d'étalonnage et comment ce facteur dépend de la température et de l'intensité du rayonnement. L'influence des effets Thomson, Joule et Peltier se révèle pratiquement négligeable. Le coefficient de température du facteur d'étalonnage s'élève à env. 0,2% par degré centigrade. Considérant la distribution spectrale du rayonnement solaire et céleste, on peut montrer que les variations de sensibilité dues aux pertes par absorption et réflexion dans les enveloppes de verre protectrices s'élèvent à ±0,4%. On recherche quelles sont les erreurs commises en négligeant l'effet sur le facteur d'étalonnage de l'angle d'incidence des rayons lors du calcul des valeurs de rayonnement. Se fondant sur les écarts à la loi du cosinus observés parReitz, on constate que l'erreur pour la valeur du rayonnement céleste (ciel uniforme) est d'environ 0,5%, et que celle du rayonnement global pour des hauteurs solaires supérieures à 15° est au plus de 2,6%. On discute les erreurs résultant de la méthode d'étalonnage, du montage du circuit électrique et de l'enregistreur lui-même, ainsi que l'effet du rayonnement propre à grande longuer d'onde des écrans de verre (dépression du zéro). II résulte de toute la discussion des erreurs possibles que l'exactitude des valeurs calculées du rayonnement, en tenant compte de l'influence de la température et de l'intensité sur le facteur de sensibilité, est estimée à ±1 à 2%; les erreurs, variables suivant les appareils, provenant des écarts à la loi du cosinus ne sont pas prises en considération dans ce chiffre.
Mit 20 Textabbildungen. 相似文献
5.
M. Doporto 《Meteorology and Atmospheric Physics》1963,14(1):14-29
Summary Consideration of the physical explanation of the existence of an isopycnic level at 8 km permitted the existence of another isopycnic level at about 24 km to be foreseen. Further evidence suggesting the reality of this second isopycnic level is given. The study of the dynamical implications of the existence of the isopycnic level at 8 km led to the discovery of the existence of a level of horizontal flow of air nearby. This was found to exist at about 9 km. A further study showed the probable existence of another level of horizontal flow at about 17 km. The integration of the linearized Eulerian equations of atmospheric motion shows that for the periods and wavelengths observed in the large scale motion of the atmosphere the solution is cellular, with nodal surfaces for all independent variables.If the numerical value of the constant of integration in the equations giving the heights of the nodal surfaces is determined by means of the empirical value of the height of one such surface, the heights of all the other theoretical nodal surfaces can be computed. The numerical agreement between the experimental and theoretical results is rather satisfactory. The cell motion which is deduced to exist in the atmosphere explains a number of other features of atmospheric dynamics, such as the distribution of divergence and vertical motion. The frequency of mother-of-pearl clouds found byHesstvedt fits fairly well in the scheme; this scheme may also provide a physical explanation of other nodal surfaces found at higher levels, such as the level of horizontal motion at about 50–60 km and the isopycnic level at about 80 km, as well as the frequency of the noctilucent clouds.
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Zusammenfassung Die Untersuchung der physikalischen Erklärung einer isopyknischen Schicht in 8 km Höhe gestattete, die Existenz eines anderen isopyknischen Niveaus in ungefähr 24 km Höhe vorauszusagen. Es werden weitere Beweise für die Realität dieses zweiten isopyknischen Niveaus gegeben. Die Untersuchung der dynamischen Folgerungen aus der Existenz der isopyknischen Schicht in 8 km führte zur Entdeckung der Existenz eines Niveaus mit horizontaler Luftströmung in 9 km Höhe. Eine weitere Prüfung ergab die wahrscheinliche Existenz eines anderen Niveaus mit horizontaler Luftströmung in ungefähr 17 km. Die Integration der linearisierten Eulerschen Gleichungen der Luftbewegung zeigt, daß die Lösung für die Perioden und Wellenlängen, welche in der großräumigen Bewegung der Atmosphäre beobachtet werden, zellenförmig ist und Knotenflächen für alle unabhängigen Veränderlichen aufweist.Wenn der numerische Wert der Integrationskonstanten in den Gleichungen, die die Höhen der Knotenflächen geben, mittels des empirischen Wertes der Höhe einer dieser Flächen bestimmt wird, so können die Höhen aller anderen theoretischen Knotenflächen berechnet werden. Die numerische Übereinstimmung zwischen den experimentellen und theoretischen Resultaten ist ziemlich zufriedenstellend. Die Zellenbewegung, deren Existenz in der Atmosphäre abgeleitet wurde, erklärt eine Reihe anderer Merkmale der Dynamik der Atmosphäre, wie z. B. die Verteilung der Divergenz und der Vertikalbewegung. Die Häufigkeit der Perlmutterwolken, welcheHesstvedt gefunden hat, fügt sich ziemlich gut in das Schema ein, welches auch eine physikalische Erklärung für andere Knotenflächen in höheren Niveaus liefern könnte, wie z. B. im Niveau horizontaler Bewegung in ungefähr 50 bis 60 km und das isopyknische Niveau bei ungefähr 80 km; die Frequenz der leuchtenden Nachtwolken dürfte sich mit diesem Schema ebenfalls erklären lassen.
Résumé En considérant l'explication physique de l'existence d'un niveau isopycnique à 8 km, on peut prévoir l'existence d'un autre niveau isopycnique à environ 24 km. On indique également d'autres preuves de la réalité de ce second niveau isopycnique. L'étude dynamique de l'existence du niveau isopycnique à 8 km a mené à la découverte de l'existence d'un niveau d'écoulement horizontal de l'air à environ 9 km. Une étude additionnelle a montré l'existence probable d'un autre niveau à courant horizontal à environ 17 km. L'intégration des équations linéaires d'Euler pour les mouvements atmosphériques montre que pour les périodes et les longueurs d'ondes observées dans les dits mouvements la solution est cellulaire à grande échelle, avec des surfaces nodales pour toutes les variables indépendantes.Si la valeur numérique de la constante d'intégration dans les équations qui donnent les hauteurs des surfaces nodales est déterminée par la valeur empirique de la hauteur d'une de ces surfaces, on peut calculer les hauteurs de toutes les autres surfaces nodales théoriques. L'accord numérique entre les résultats expérimentaux et théoriques est assez bon. Le mouvement cellulaire dont on déduit l'existence dans l'atmosphère explique plusieurs autres particularités de la dynamique de l'atmosphère, par exemple la distribution de divergences et de mouvements verticaux. La fréquence de nuages nacrés queHesstvedt a trouvée prend assez bien place dans le schéma qui peut aussi fournir une explication physique pour d'autres surfaces nodales qu'on trouve à des niveaux plus élevés, par exemple le niveau de mouvement horizontal situé à environ 50–60 km et le niveau isopycnique à environ 80 km. La fréquence des nuages lumineux nocturnes pourrait aussi bien être expliquée au moyen de ce schéma.
With 5 Figures 相似文献
6.
Karl Brocks 《Meteorology and Atmospheric Physics》1954,6(3-4):370-402
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.
Mit 3 Textabbildungen. 相似文献
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.
Mit 3 Textabbildungen. 相似文献
7.
M. Bider 《Theoretical and Applied Climatology》1954,6(1-2):66-90
Zusammenfassung Eine Untersuchung der langjährigen Beobachtungsreihen (1901 bis 1950) der Hagelfrequenz (Anzahl Hageltage) der Stationen des schweizerischen meteorologischen Netzes auf ihre Homogenität und Zuverlässigkeit mit Hilfe des Streuungsmaßes der Dezenniensummen ergibt eine nur beschränkte Brauchbarkeit des Materials. Anschließend wird das von der schweizerischen Meteorologischen Zentralanstalt mit Hilfe von Angaben der Hagelversicherungsgesellschaft zusammengestellte Material (1921 bis 1950) in bezug auf die Häufigkeit der Hageltage und die Anzahl der von Hagel betroffenen Gemeinden für die ganze Schweiz und nach einzelnen Landesteilen im allgemeinen und in Hinsicht auf den Jahresgang untersucht. Aus einer eingehenden Untersuchung der Abhängigkeit der Hagelhäufigkeit von der Großwetterlage werden an Beispielen die verschiedenen Auswirkungen auf die ganze Schweiz sowie auf die einzelnen Landesteile gezeigt, wobei diese Auswirkungen auch gesondert nach der flächenmäßigen Ausdehnung der Hagelfälle untersucht werden.Die folgenden Großwetterlagen begünstigen Hagelfälle in der Schweiz: Zyklonale Lage mit Hochdruck im Norden (Bezeichnung nachHess undBrezowsky:HN
z), Tiefdruck über Mitteleuropa (TM), Troglage über West-europa (TrW), Tiefdruck über den Britischen Inseln (TB) und Troglage über Mitteleuropa (TrM). Zum Abschluß wird das Verhalten des Luftdruckes, der Luftdruckänderungen und der Taupunkttemperatur an Hageltagen und deren Vortagen für die 25 stärksten Hagelfälle untersucht.
Mit 6 Textabbildungen.
Im Auftrage der Eidgenössischen Kommission zum Studium der Hagelbildung und der Hagelabwehr. 相似文献
Summary The series of observations of 1901 to 1950 of frequency of hail (number of days with hail) at the stations of the Swiss meteorological network are examined, by means of the ratio of dispersion of the sums of decades, as to homogeneity and reliability, and it is found that they have only a limited value. The material of 1921 to 1950 assembled by the Swiss Central Meteorological Station, together with statements of the insurance company for hail is investigated as to the frequency of days with hailstorm and of the number of hailstruck municipalities in the different regions of Switzerland and with regard to the annual variation. A thorough investigation of the dependency of the frequency of hailstorm from large scale weather situations leads to results which show the effects for Switzerland as a whole and for individual regions; these effects are also examined as to the square dimensions of hailstorms extension.The following large scale weather situations are favouring hailstorms in Switzerland: cyclonic situation with high pressure area in the North (abbreviation byHess andBrezowsky:HN z), depression above Central Europe (TM), trough area above Western Europe (TrW), depression above the British Isles (TB), and trough area above Central Europe (TrM). Finally the conditions of atmospheric pressure and its variations, and of the dew point temperature at the days with and the days before hailstorm are studied for the 25 heaviest hailstorms.
Résumé L'auteur a étudié les séries d'observations de la fréquence de la grêle (nombre des jours de grêle) des stations du réseau météorologique suisse de 1901 à 1950. L'examen de leur homogénéité et de leur comparabilité, fait à l'aide de l'indice de dispersion des sommes décennales, donne des résultats de valeur restreinte. L'auteur étudie ensuite les données rassemblées dans les annales de la Station Centrale Suisse de Météorologie de concert avec la société d'assurance contre la grêle qui concernent la fréquence des jours de grêle et le nombre des communes touchées dans toute la Suisse dans la période de 1921–50. Ces résultats sont examinés pour les différentes régions du pays ainsi que par rapport à la variation annuelle. En partant d'un examen approfondi de la dépendance de la fréquence de la grêle de la situation météorologique générale, l'auteur montre quels effets en résultent pour toute la Suisse et pour les différentes régions de celle-ci, et il examine ces effets en particulier quant à l'étendue topographique des chutes de grêle.Les situations météorologiques générales suivantes favorisent les chutes de grêle en Suisse: situation cyclonale avec haute pression au nord (désignation d'aprèsHess etBrezowsky:HN z), basse pression au-dessus de l'Europe centrale (TM), situation de couloir au-dessus de l'Europe occidentale (TrW), basse pression sur les Iles Britanniques (TB), ainsi que situation de couloir au-dessus de l'Europe centrale (TrM). Pour finir, l'auteur examine les conditions de la pression barométrique et de ses variations ainsi que de la température du point de rosée pour les jours de grêle et pour les jours précédant ceux-ci, cela pour les 25 chutes de grêle les plus intenses.
Mit 6 Textabbildungen.
Im Auftrage der Eidgenössischen Kommission zum Studium der Hagelbildung und der Hagelabwehr. 相似文献
8.
Dr. Dorathy Anne Stewart 《Meteorology and Atmospheric Physics》1968,17(2-3):101-113
Summary Covariances of temperature and meridional wind component at 18 stations in the Northern Hemisphere were computed at 2km-intervals from the surface to 28 km. These covariances are proportional to the northward flux of sensible heat resulting from transient eddies. Cross sections of covariance of temperature and meridional wind component during January and July were constructed for 80°W. At this longitude during January a minimum of eddy heat flux occurred near an altitude of 20 km at all latitudes, and in the higher latitudes a sharp increase began somewhere between 18 km and 22 km. Eddy heat fluxes were generally quite small, in the part of the stratosphere below 20 km. A similar pattern was found at the French station of Chateauroux. The layer which separates the regions of small and large eddy heat fluxes appears to coincide with a null layer described byFaust. However, this sharp dividing line between a lower stratosphere with small eddy heat fluxes and an upper stratosphere with large eddy heat fluxes does not appear at all longitudes. Over Alaska one finds maximum eddy heat fluxes between 20 km and 22 km, and values in the lower stratosphere are much larger than those near 80° W.
With 4 Figures 相似文献
Zusammenfassung Die Kovarianz zwischen Temperatur und meridionaler Windkomponente wurde für 18 Stationen der nördlichen Hemisphäre für 2km-Intervalle vom Boden bis 28 km berechnet. Diese Kovarianzen sind dem nach Norden gerichteten mittleren Strom der Wärme proportional, verursacht durch wandernde Wirbel. Für 80°W wurden Querschnitte der Kovarianz zwischen Temperatur und meridionaler Windkomponente konstruiert. In diesem Meridianschnitt tritt ein Minimum des turbulenten Wärmeflusses in nahezu 20 km Höhe in allen Breiten im Januar auf; in höheren Breiten beginnt eine plötzliche Zunahme mit der Höhe zwischen 18 und 22 km. Dieser turbulente Wärmefluß ist im allgemeinen in der unteren Stratosphäre unterhalb 20 km ziemlich klein. Ein ähnliches Verhalten wird bei der französischen Station Chateauroux gefunden. Die Schicht, welche die Regionen des kleinen und des großen turbulenten Wärmeflusses trennt, scheint mit einer vonFaust besprochenen Nullschicht zusammenzufallen. Diese scharfe Trennungslinie zwischen unterer Stratosphäre mit kleinem turbulenten Wärmefluß und der oberen Stratosphäre mit größeren Wirbelköpern der Wärme tritt jedoch nicht an allen Längengraden auf. Über Alaska findet man einen maximalen turbulenten Wärmestrom zwischen 20 und 22 km; auch die Werte in der unteren Stratosphäre sind dort viel größer als diejenigen um 80°W.
Résumé On a calculé la covariance existant entre la température et la composante méridionale du vent. Ces calculs, ont été effectués pour des intervalles de 2 km du sol à 28 km et cela pour 18 stations, de l'hémisphère nord. Ces nord et provoqués par des tourbillons mobiles. On a construit des sections de la covariance entre température et composante méridionale du vent à 80° de longitude W. Sous cette longitude, on constate en janvier un minimum du flux turbulent de chaleur à environ 20 km d'altitude et cela sous toutes les latitudes. Dans les latitudes élevées, on constate en outre une brusque augmentation de ce flux avec l'altitude et cela entre 18 et 22 km. Ce flux turbulent de chaleur est en général assez faible dans les basses couches de la stratosphère, c'est à dire au-dessous de 20 km. On trouve des conditions similaires, à la station française de Chateauroux. La couche qui sépare les régions présentant des flux turbulents de chaleur faible et important semble coïncider avec la couche nulle deFaust. Cette nette ligne de séparation entre la stratosphère inférieure présentant un faible flux turbulent de chaleur et la stratosphère supérieure comportant des corps tourbillonnaires de chaleur importants ne se rencontre cependant pas sous toutes les longitudes. Au-dessus de l'Alaska, on rencontre un courant turbulent de chaleur maximum entre 20 et 22 km. Les valeurs de la stratosphère inférieure y sont aussi beaucoup plus grandes que celles trouvées à 80° de longitude ouest.
With 4 Figures 相似文献
9.
M. Bider 《Theoretical and Applied Climatology》1958,9(2):199-230
Zusammenfassung Nach einem Hinweis auf die bekannten Mängel des Campbell-Stokesschen Sonnenscheinautographen werden die gleichzeitigen Registrierungen, die in Basel mit dem Maurerschen Heliochronographen und dem Campbell-Stokesschen Autographen durchgeführt wurden, eingehend besprochen. Zunächst wird der Einfluß der verschiedenen Schwellenintensität der Apparate (0,2 bis 0,4 cal cm–2 min–1) in verschiedener Hinsicht (Sonnenhöhe bei Registrierbeginn, Verlust der registrierten Sonnenscheindauer an wolkenlosen Tagen, der Tagesgang der Sonnenscheindauer für Intensitäten zwischen 0,2 und 0,4 cal cm–2 min–1) untersucht. Eingehend werden die Fehler besprochen, die durch das Überbrennen entstehen, und ihre Auswirkungen auf die gesamte Sonnenscheindauer und ihren Tagesgang, auf die Anzahl Stunden mit ununterbrochen registriertem Sonnenschein bestimmt. Nach Untersuchungen über die Häufigkeitsverteilung von Stunden mit bestimmter Sonnenscheindauer, über Tage mit bestimmten Tagessummen der Sonnenscheindauer und über das Verhalten der Summe von relativer Sonnenscheindauer und Bewölkung wird die Wünschbarkeit einer einheitlichen internationalen Standardisierung der Apparate und der Auswertevorschriften betont.
Mit 7 Textabbildungen
Herrn Dr.Anders K. Ångström zu seinem 70. Geburtstag gewidmet. 相似文献
Summary After an allusion to the well-known deficiencies of the Campbell-Stokes sunshine recorder, the author discusses the results of simultaneous records which have been carried through at Basle with this apparatus and the heliochronograph of Maurer. He studies the consequences of their unequal sensibilities with regard to the sun's elevation at the beginning of the registration, the loss of sunshine duration on cloudless days and the daily variation of sunshine duration for the intensities between 0,2 and 0,4 cal cm–2 min–1. The errors arising from an excessive burning and their consequences for the total duration of sunshine and for its daily variation are discussed as well as for the number of hours with uninterrupted insolation. The study of the frequency distribution of hours with a determined duration of sunshine, of days with determined totals of insolation, of the sum of relative insolation and cloudiness induce the author to advocate an international normalization of instruments and of evaluation methods.
Résumé Après avoir rappelé les défauts connus de l'héliographe Campbell-Stokes, l'auteur compare les enregistrements simultanés de cet appareil et de l'héliochronographe de Maurer exécutés à Bâle. Il étudie les conséquences de leurs sensibilités différentes en considérant la hauteur du soleil au début de l'enregistrement, la perte d'insolation lors des jours sans nuages et la variation diurne de l'insolation pour des intensités comprises entre 0,2 et 0,4 cal cm–2 min–1. Les erreurs produites par une brûlure excessive du carton ont une répercussion sur l'insolation totale et sa variation diurne ainsi que sur le nombre d'heures à insolation ininterrompue. L'étude de la fréquence des heures présentant une durée d'insolation déterminée, des jours présentant des sommes d'insolation déterminées, de la somme de l'insolation relative et de la nébulosité conduisent enfin l'auteur à souhaiter une normalisation internationale des appareils et des méthodes de dépouillement.
Mit 7 Textabbildungen
Herrn Dr.Anders K. Ångström zu seinem 70. Geburtstag gewidmet. 相似文献
10.
H. K. Weickmann 《Meteorology and Atmospheric Physics》1951,4(1):309-323
Summary As is known from laboratory experiments and investigations in the free atmosphere, ice crystal formation is initiated either at vapor saturation with respect to water or by crystallization of a droplet. Nuclei with special properties are needed. An explanation of their effectiveness can be given by application of the laws of oriented overgrowth (Epitaxy) between two crystals. Any host crystal having a plane with a geometrical pattern similar to, for instance, the base plane of the ice crystal, can orient an adsorbed layer of H2O molecules already in the ice crystal pattern. The closer the fit between the two crystal planes, the greater the area of oriented H2O molecules will be. By piling up other layers of H2O molecules a very small ice crystal, called ice seed, is created which can grow in supercooled water. This crystal is so small that according to theThomson-Gibbs Law a high supersaturation would be needed to create it directly from vapor. Calculations of the effective temperature of mica, AgI and quartz as freezing nuclei are in fairly good agreement with the experiment. This theory permits an explanation of the observed thresholds of ice formation which occur at about –20°, –30°, –40° and –60°C. Occasionally capillary condensation of water molecules on a freezing nucleus will occur when the vapor is saturated with respect to ice but not with respect to water; this has frequently been erroneously ascribed to ice formation by a real sublimation nucleus.
With 8 Figures. 相似文献
Zusammenfassung Nach Untersuchungen im Laboratorium und in der freien Atmosphäre entsteht Eis entweder aus Wasserdampf auf dem Umwege über vorherige Kondensation des dampfes oder unmittelbar aus der flüssigen Phase durch Kristallisation. Zur Einleitung des Kristallisationsprozesses sind Kerne (Gefrierkerne) mit besonderen Eigenschaften notwendig. Eine Erklärung ihrer Wirkungsweise wird durch Anwendung der Gesetze über das orientierte Aufwachsen eines Kristalls auf einem anderen gewonnen. Besteht zwischen einer Gitternetzebene irgendeines Kristalls und z. B. der Basisebene des Eiskristalles eine gewisse Ähnlichkeit, die sich nachRoyer hauptsächlich auf die geometrische Anordnung der Kristallbausteine in beiden Flächen bezieht, dann orientiert sich die erste auf der Kristallfläche adsorbierte Moleküllage des Gastkristalls in der für sie typischen Gitteranordnung. Eine weitere, wesentliche Bedingung ist sehr gute Benetzbarkeit des Wirtkristalls durch die Bausteine des Gastkristalls, ohne daß es jedoch zur Auflösung des Wirtkristalls kommen darf. Solche Benetzbarkeit zeigt z. B. eine frisch gespaltete Glimmerfläche. Auf der Oberfläche eines gewöhnlichen, nach seiner Struktur geeigneten Aerosolteilchens werden jedoch nur wenige solcher aktiver Stellen vorhanden sein. Je besser dann die geometrische Ähnlichkeit beider Kristallflächen ist, um so größer ist die Fläche des Gastkristalls, die orientiert werden kann.Diese erste orientierte Molekülschicht des Gastkristalls wirkt orientierend auf die Wassermoleküle der Umgebung oder die durch den Kondensationsprozeß angelagerten Moleküle; dadurch entsteht ein kleiner Eiskristall. Dieses Kriställchen wirkt bei einer bestimmten kritischen Temperatur als Kristallisationskeim für das gesamte Wasser. Die Beziehung zwischen seiner Größe und seiner Wirkungstemperatur kann berechnet werden nach einer vonJ. J. Thomson abgeleiteten Formel. Je größer es ist, um so näher am Gefrierpunkt wirkt es; trotzdem ist es aber noch so klein, daß nach dem Thomson-Gibbsschen Gesetz eine große Übersättigung notwendig wäre, um es direkt aus dem Dampf zu bilden. Durch Analyse der geometrischen Ähnlichkeit zwischen der Basisfläche eines Eiskristalls einerseits und der Spaltfläche von Glimmer, der Basisfläche von Silberiodid und der Basisfläche eines Quarzkristalls anderseits war es möglich, die Größe der Fläche zu berechnen, über die die adsorbierten Wassermoleküle in der Basisflächenstruktur von Eis orientiert werden können. Dadurch war die Größe des Eiskeimes gegeben, dessen kritische Wirkungstemperatur nachJ. J. Thomsons Formel berechnet werden konnte.Die so berechneten Werte stimmen gut mit den experimentell festgestellten Gefriertemperaturen von Wasser auf Glimmer, Silberiodid und Quarz überein. Versuche mit Glimmer deuten darauf hin, daß in der Nähe des Gefrierpunktes eine besonders gute Ableitung der Gefrierwärme erforderlich ist, um den Kristallisationsprozeß in Gang zu bringen. Die Theorie gestattet eine Erklärung der verschiedentlich beobachteten Temperaturschwellen der Eisbildung in den Intervallen –19 bis –24°C, –30 bis –35°C, –39 bis –42° C und –60 bis –65°C. — Kapillarkondensation, durch die an unlöslichen Kondensationskernen Kondensation schon bei 90% rel. Feuchte einsetzen kann, kann das Vorhandensein eines Sublimationskernes vortäuschen.
Résumé D'après les recherches faites au laboratoire et dans l'atmosphère libre, la glace se forme soit à partir de la vapeur d'eau en passant par la condensation préalable, soit directement par cristallisation à partir de la phase liquide. Le processus de cristallisation exige la présence de noyaux de congélation aux propriétés particulières pour s'amorcer; l'action d'un noyau peut s'expliquer par les lois relatives à la croissance orientée d'un cristal sur un autre. S'il existe entre le réseau moléculaire d'un cristal quelconque et le plan de base d'un autre cristal une certaine ressemblance qui d'aprèsRoyer se rapporte essentiellement à la distribution géométrique des éléments cristallins des deux plans de contact, alors la première couche moléculaire du cristal secondaire qui est adsorbée sur une face du premier s'oriente suivant le réseau typique de celui-ci. Une autre condition importante est celle de la parfaite mouillabilité du cristal primitif vis-à-vis du nouveau cristal, sans toutefois que le premier risque de se dissoudre; une face fraîchement clivée de mica par exemple présente cette propriété. Mais la surface d'une particule d'aérosol de structure convenable ne présente que peu de «points actifs» de ce genre. Plus les deux surfaces cristallines mises en présence sont géométriquement semblables, plus la surface du cristal secondaire qui peut être orientée est grande.La première couche moléculaire orientée du cristal secondaire exerce un effet directeur sur les molécules d'eau du milieu ou sur les molécules déposées par le processus de condensation; ainsi naît un petit cristal de glace. A une température critique déterminée, ce dernier joue le rôle de germe de cristallisation pour toute l'eau disponible. La relation entre la grosseur de ce cristal et sa température efficace peut se calculer par une formule due àJ. J. Thomson. Plus le cristal est gros, plus il agit près du point de congélation; cependant il est encore si petit que d'après la loi deThomson-Gibbs il faut une grande sursaturation pour qu'il se forme directement à partir de la vapeur. Par l'analyse de la similitude géométrique entre la surface de base d'un cristal de glace d'une part et la surface de clivage de mica, la surface de base de iodure d'argent ou d'un cristal de quartz d'autre part, on pouvait calculer la grandeur des surfaces sur lesquelles les molécules d'eau adsorbées peuvent être orientées selon la structure de la surface de base de la glace. On obtenait ainsi la grosseur du germe de glace dont on pouvait calculer la température critique efficace d'après la formule deThomson.Ces valeurs calculées sont en bon accord avec les températures de congélation de l'eau sur mica, iodure d'argent et quartz déterminées expérimentalement. Des essais faits avec du mica semblent montrer qu'au voisinage du point de congélation la chaleur de congélation doit pouvoir s'écouler facilement pour mettre en train le processus de cristallisation. La théorie permet d'expliquer les seuils de température de la formation de la glace souvent observés dans les intervalles de –19° à –24°, –30° à –35°, –39° à –42° et de –60° à –65°C. La condensation capillaire par laquelle une condensation peut se produire sur des noyaux insolubles pour une humidité relative de 90% déjà est de nature à faire croire à la présence d'un noyau de sublimation.
With 8 Figures. 相似文献
11.
Ferdinand Steinhauser 《Meteorology and Atmospheric Physics》1959,11(3):368-382
Zusammenfassung Seit 1. September 1957 werden an der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik in Wien nach einem vonA. Ehmert angegebenen Verfahren fortlaufend Registrierungen des Ozongehaltes der bodennahen Luftschicht durchgeführt. Die Registrieranordnung und das Meßverfahren werden besprochen. Aus den bisherigen Beobachtungsergebnissen werden Jahres- und Tagesgänge für die einzelnen Monate und Jahreszeiten und für heitere und bedeckte Tage abgeleitet. Ferner wird die Veränderlichkeit der Ozonwerte in der Darstellung von Häufigkeitsverteilungen der Tagesmittel, der Mitternachts- und der Mittagswerte sowie der interdiurnen Änderungen diskutiert.
Mit 3 Textabbildungen 相似文献
Summary Since September 1, 1957, continuous recordings of the ozone content of the air near the ground are being made at the Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, Vienna, according to a method given byA. Ehmert. The apparatus and measuring procedure are discussed. Annual and daily variations, for all months and seasons, and for clear and overcast days are given. The variability of the amount of ozone is given in the form of frequency distributions of daily means, of midnight- and noon-readings, and of the interdiurnal variability.
Résumé On effectue depuis le 1er septembre 1957 à la Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik à Vienne des enregistrements continus de la teneur en ozone de la couche d'air voisine du sol d'après un procédé deA. Ehmert ici décrit. Les résultats obtenus permettent d'établir les variations diurnes et annuelles par mois et par saisons ainsi que pour les jours clairs et couverts. Examen des distributions de fréquences des moyennes journalières, des valeurs de minuit et de midi et de la variation interdiurne.
Mit 3 Textabbildungen 相似文献
12.
Zusammenfassung Mit Hilfe von Mikroempfängern wurde das Extinktionsvermögen von oberflächennahen Eisschichten der Gletscher und von verschiedenen Schneesorten im kurzwelligen Spektralbereich untersucht und der Extinktionskoeffizient als Funktion der Tiefe (bis 50 cm) und der Wellenlänge bestimmt. Die räumliche Verteilung der Streustrahlung wurde mit Richtempfängern in drei Filterbereichen (650 m, 825 m, 950 m) gemessen. Es wird gezeigt, daß der Extinktionskoeffizient in den oberflächennahen Eisschichten stark von der Meßrichtung abhängt und dadurch in der Oberschicht die räumliche Strahlungsverteilung mit der Tiefe wesentlich verformt wird. Nur Messungen der Strahlungsbilanz können daher über die absorbierte Strahlungsenergie, die in Wärme umgewandelt wird, Aufschluß geben. In tieferen Schichten (x>25 cm) wird der Extinktionskoeffizient von der Meßrichtung unabhängig. In diesem Bereich wird die Theorie vonR. V. Dunkle undJ. T. Gier angewendet und der Streu- und Absorptionskoeffizient berechnet. Im Schnee wird keine Abhängigkeit des Extinktionskoeffizienten von der Meßrichtung gefuden. Aus den Ergebnissen wurde die Porösität der Oberschicht berechnet und der Betrag der inneren Ablation angegeben. Zur Ausbildung der porösen Oberschicht werden im Extremfall etwa 200 cal/cm2 verbraucht. Die Art der räumlichen Verteilung der Streustrahlung erlaubt eine neue Erklärung für den Tagesgang der Albedo von Eis.
Mit 6 Textabbildungen 相似文献
Summary Small sensing elements were used to measure radiation extinction in glacier ice and various types of snow. The extinction coefficient for short-wave radiation as a function of depth (down to 50 cm below the surface) and wavelength is given. The spacial distribution of scattered radiation was measured in three wavelengths (650, 825, and 950 m), by means of directional receivers. It is shown that, in the upper layers, the extinction coefficient strongly depends on the direction of the measurement. Therefore, the spacial distribution of radiation below the surface is deformed, Determination of the radiative energy absorbed by the ice and transformed into heat requires measurements of the radiation balance. At greater depths (>25 cm) the extinction coefficient becomes independent of the direction of measurement. For this range the theory ofR. V. Dunkle andJ. T. Gier was applied and the coefficients of scattering and absorption computed. Observations in snow rendered no dependency of the extinction coefficient on the direction of measurement. Using the present results the porosity of the upper ice layer was calculated and internal ablation determined. Under extreme circumstances, the formation of a porous surface layer consumes about 200 cal/cm2. Considering the spacial distribution of scattered radiation a new explanation of the daily variation of albedo of ice is given.
Résumé On détermine à l'aide de récepteurs de petites dimensions les propriétés de l'extinction (affaiblissement total) des couches de glace proches de la surface des glaciers et de diverses sortes de neige. On s'est attaché à l'étude des ondes courtes du spectre et à la recherche du coefficient d'extinction en fonction de la profondeur (jusqua'à 50 cm) et de la fréquence des ondes. La répartition du rayonnement diffus dans l'espace fut mesurée pour les domaines de 3 filtres (650 m, 825m et 950m). On démontre ensuite que le coefficient d'extinction dépend de la direction de mesure dans les couches superficielles de la glace et que la répartition spaciale du rayonnement est, de ce fait, passablement déformée en profondeur. Seules des mesures du bilan de radiation peuvent donc indiquer l'énergie absorbée qui est transformée en chaleur. Dès que la profondeur dépasse 25cm, le coefficient d'extinction est indépendant de la direction selon laquelle il est mesuré. On applique dans cette zone la théorie deR. V. Dunkle etJ. T. Gier et l'on peut calculer les coefficients d'absorption et de dispersion. Dans la neige par contre, on n'a pas trouvé de relation étroite entre le coefficient d'extinction et la direction de mesure. Partant de ces recherches, on a calculé la porosité des couches superficielles et la valeur de l'ablation interne. Il faut, dans les cas extrêmes, 200 cal/cm2 pour former la couche poreuse superficielle. La manière dont le rayonnement diffus se répartit dans l'espace permet de formuler une nouvelle explication de la variation diurne de l'albédo de la glace.
Mit 6 Textabbildungen 相似文献
13.
Dr. Reiner Gebhart 《Meteorology and Atmospheric Physics》1968,17(4):301-335
Summary A time-dependent study of the formation, distribution and destruction of atmospheric ozone is made for a meridional plane between 15 km and 45 km under the assumption of zonal symmetry. Included are time-effects of photochemistry, advection and turbulence, using presently available information on theoretical and observational data. The attempt is made to investigate the important part played by pure photochemistry, by the various transport processes and by the combination of both.In the photochemical calculations the equations of a pure oxygen photochemistry and solar ultraviolet energy data obtained from recent rocket observations are used.Murgatroyd andSingleton's results of a possible meridional circulation andPrabhakara's pattern of large-scale eddy diffusion, derived from the spread of radioactive tungsten in the stratosphere, are assumed to be the basic transport meachanisms.Several combinations of these non-photochemical processes are tested in the model and compared with recent observations.The relatively largest seasonal variations of the O3-concentration take place in the upper stratosphere with a maximum concentration in the high-latitude winter-hemisphere. In the midstratosphere the maximum concentration appears over the equatorial latitudes following the sun's position. In the lower stratosphere the highest O3-concentrations are over the polar latitudes throughout the year.The seasonal variation of the total ozone at middle and high latitudes can be explained by photochemical effects, the increase of total ozone with increasing latitude by the combined effects of photochemistry and transport processes only. With an advective transport of 70% ofMurgatroyd andSingleton's circulation we have reasonably well reproduced an observed spring distribution of O3 in the northern hemisphere.
With 18 Figures
This investigation was begun while the author was on leave at the National Center for Atmospheric Research in Boulder, Colorado, USA. 相似文献
Zusammenfassung Die Bildung, Ausbreitung und Zerstörung des atmosphärischen Ozons wird in einem meridionalen Profil zwischen 15 km und 45 km unter der Annahme zonaler Symmetrie als nichtstationäres Problem untersucht. Die Einflüsse der Photochemie, der Advektion und der Turbulenz werden als Funktionen der Zeit behandelt. Es wird versucht, die Bedeutung der photochemischen Einflüsse, der verschiedenen Transportprozesse sowie der Kombination beider in einem numerischen Modell zu studieren; gegenwärtig verfügbare theoretische und experimentelle Daten finden Verwendung.In den photochemischen Berechnungen werden die Gleichungen der reinen Sauerstoff-Photochemie und mit Raketen ermittelte Daten der verfügbaren Sonnenenergie verwendet.Murgatroyds undSinlgetons Ergebnisse einer möglichen meridionalen Zirkulation und die vonPrabhakara benützten Werte der großräumigen Turbulenz, die aus der Verbreitung des radioaktiven Wolframs abgeleitet worden sind, werden als Transportmechanismen betrachtet. Verschiedene Kombinationen dieser Transportgrößen werden im Modell getestet und mit neueren Beobachtungen verglichen.Die relativ größten jahreszeitlichen Schwankungen der Ozonkonzentration treten in der oberen Stratosphäre auf mit einer maximalen Konzentration in der Winterhemisphäre hoher Breiten. In der mittleren Stratosphäre befindet sich das Maximum über den äquatorialen Breiten. In der unteren Stratosphäre findet man die höchsten Ozonkonzentrationen während des ganzen Jahres über den polaren Breiten.Der Jahresgang des Gesamtgehaltes an Ozon über mittleren und hohen Breiten kann durch photochemische Einflüsse erklärt werden, die Zunahme des Gesamtozons mit zunehmender Breite nur durch ein Zusammenwirken von photochemischen und Transport-Prozessen. Mit 70% der Advektion vonMurgatroyd undSingleton haben wir eine beobachtete Frühjahrsverteilung des Ozons in der nördlichen Hemisphäre mit guter Annäherung reproduziert.
Résumé On examine ici la formation, la propagation et la destruction de l'ozone atmosphérique dans un profil méridien entre 15 et 45 km d'altitude. Pour cela, on admet une symétrie zonale et qui'il s'agit d'un problème non stationnaire. On considére les influences de la photochimie, de l'advection et de la turbulence en fonction du temps. On essaie d'étudier au moyen d'un modèle numérique l'importance des influences de la seule photochimie, des différents processus de transport ainsi que la combinaison des deux phénomènes. Dans ce but, on utilise les valeurs théoriques et expérimentales disponibles actuellement.Dans le calcul photochimique, on utilise aussi bien les équations de la photochimie pure de l'oxygène que des valeurs de l'énergie solaire disponible, obtenues au moyen de mesures effectuées avec des fusées. Comme mécanismes de transport, on prend en considération les résultats des études deMurgatroyd etSingleton sur une circulation méridionale possible ainsi que les valeurs de la turbulence des grands espaces utilisées parPrabhakara. Ces dernières découlent de la dissémination du wolfram radioactif. On fait figurer dans le modèle diverses combinaisons de ces grandeurs de transport et on compare les résultats ainsi obtenus aux observations les plus récentes.Les variations saisonnières relativement les plus importantes de la concentration d'ozone se rencontrent dans la stratosphère supérieure. La concentration maximale se situe dans les hautes latitudes de l'hémisphère hivernal. Dans la stratosphère moyenne, le maximum se rencontre au voisinage de l'équateur. Dans la basse stratosphère, on note les plus fortes concentrations d'ozone au voisinage des pôles et cela durant toute l'année.On peut expliquer par des influences photochimiques les fluctuations annuelles de la teneur globale en ozone dans les latitudes moyennes et élevées. L'augmentation de la teneur totale de l'ozone avec la latitude ne s'explique que par les effets conjugués des processus photochimiques et de transport. On a assez bien pu reproduire une répartition de l'ozone observée au printemps sur l'hémisphère nord en utilisant le 70% de l'advection calculée selonMurgatroyd etSingleton.
With 18 Figures
This investigation was begun while the author was on leave at the National Center for Atmospheric Research in Boulder, Colorado, USA. 相似文献
14.
Summary It is pointed out that there are two distinct ways of defining the frequency of the occurence of fronts. Tables and charts are presented showing frontal frequency during winter and summer for the greater part of the Northern Hemisphere, the values being based on daily synoptic charts for a period of ten years.The variation of average frequency of fronts with latitude is illustrated graphically, and it is shown to have a significant relation with the average temperature and pressure gradients.
With 5 Figures. 相似文献
Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß es zwei verschiedene Arten gibt, die Häufigkeit des Vorkommens von Fronten zu definieren. Es werden Tabellen und Karten mitgeteilt, die die Häufigkeit von Fronten während des Winters und Sommers für den größeren Teil der nördlichen Halbkugel zeigen; diese Werte gründen sich auf tägliche synoptische Karten über eine Periode von zehn Jahren. Die Änderung der mittleren Häufigkeit von Fronten mit der Breite wird graphisch dargestellt, und es wird gezeigt, daß eine eindeutige Beziehung zu dem mittleren Temperatur- und dem mittleren Druckgradienten besteht.
Résumé On montre qu'il y a deux façons de définir la fréquence d'apparition des fronts. Des tables et des cartes illustrent la fréquence des fronts pendant l'hiver et l'été pour la plus grande partie de l'hémisphère nord; ces valeurs résultent de cartes synoptiques journalières s'étendant sur une période de dix ans. La variation des fréquences moyennes des fronts en fonction de la latitude est représentée graphiquement. Il existe une relation nette avec les gradients moyens de température et de pression.
With 5 Figures. 相似文献
15.
Zusammenfassung Die starke Veränderlichkeit des Niederschlags macht es notwendig, zur Darstellung der charakteristischen Eigenheiten des Tagesganges sehr lange Beobachtungsreihen zu verwenden. Auf Grund von 63jährigen Registrierungen der Niederschlagsmengen in Wien werden die Tagesgänge der Niederschlagsmenge, der Häufigkeit der Stunden mit 0.1 mm und der Stunden mit 1,0 mm Niederschlag und der Niederschlagsdichte für jeden Monat abgeleitet und diskutiert.Die Tagesgänge von Niederschlagsmengen und Niederschlagshäufigkeiten zeigen im allgemeinen eine Doppelwelle. Das vorwiegend auf die Wirkung der thermischen Konvektion zurückzuführende Hauptmaximum am Nachmittag zeigt sich nur in den Monaten von Mai bis August deutlich; in den Monaten Oktober bis März tritt das Hauptmaximum nachts auf, und zwar vorwiegend in der ersten Nachthälfte, und ein sekundäres Maximum gegen Ende der Nacht oder am Morgen. April und September sind Übergangsmonate mit einem unregelmäßigen Tagesgang. Die Gegenüberstellung der durchschnittlichen Tagesgänge des Winters und des Sommers macht die Unterschiede zwischen beiden Jahreszeiten deutlich.Die Tagesgänge der Niederschlagsmengen und der Niederschlagshäufigkeiten werden einer harmonischen Analyse unterworfen. Aus der Summierung der drei ersten Glieder ergibt sich eine gute Glättung und Approximierung der Tagesgänge. Zur besseren Übersicht über die Änderungen der Tagesgänge im Laufe des Jahres werden Isoplethen der Niederschlagsmengen, der Niederschlagshäufigkeiten und der Niederschlagsdichte gezeichnet. Daraus wird ersichtlich, daß das Morgenmaximum in allen Monaten auf die Zeit um Sonnenaufgang fällt und sich mit diesem im Laufe des Jahres verschiebt; ein Minimum im Tagesgang tritt ungefähr um 6 Stunden später auf und verschiebt sich im Laufe des Jahres parallel zur Verschiebung des Morgenmaximums. In den Sommermonaten überlagern sich am Nachmittag die Maxima der ganztägigen und der halbtägigen Welle.Die Tagesgänge der Häufigkeit von Stunden mit meßbarem Niederschlag zeigen eine geringere Schwankungsweite als die Tagesgänge der Niederschlagsmengen. Die Zahl der Stunden mit meßbarem Niederschlag ist in den Monaten Oktober bis April merklich größer als in den Monaten Mai bis September; in den Monaten Oktober bis März ist sie in der zweiten Nachthälfte übernormal, in den Monaten Mai bis August dagegen am Nachmittag und Abend. Die Tagesgänge der Stunden mit 1,0 mm Niederschlag und der Niederschlagsdichte verlaufen ähnlich wie die Tagesgänge der Niederschlagsmengen.Auf Grund von Jahreszeitenmitteln werden zum Vergleich den Tagesgängen des Niederschlags in Wien die Tagesgänge in der inneralpinen niederschlagsreicheren Station Badgastein gegenübergestellt, die sowohl in den Niederschlagsmengen wie auch in den Niederschlagshäufigkeiten wesentlich größere Tagesschwankungen aufweisen.Im letzten Abschnitt werden Beiträge zur Erklärung des Tagesganges des Niederschlags gebracht.
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Summary On account of the strong variability of precipitation it is necessary to use very long series of data to represent the characteristic properties of the diurnal variation. For the discussion of the diurnal variations of the precipitation totals, of the frequencies of hours with precipitation 0.1 mm and of hours with precipitation 1.0 mm, and of the precipitation density at Vienna the data for each month were derived from recordings from 63 years.Generally the diurnal variations of precipitation totals and frequencies show the picture of a double wave. The main maximum in the afternoon which is due to the effects of thermal convection appears distinctly only from May to August. In the months October to March the main maximum sets in mostly during the first half of the night and a secondary maximum appears about the end of the night or in the morning. April and September are transitional months with irregular diurnal variations. The confrontation of the average diurnal variations of winter and summer shows clearly the differences between both seasons.The diurnal variations of the precipitation totals and frequencies are then subjected to a harmonic analysis. The sums of the first three terms of the series give a good smoothing and approximation of the diurnal variation. To get a better survey of the alteration of the diurnal variations in the course of the year isopleths of the precipitation totals, precipitation frequencies and precipitation densities are drawn. From them one can see that in all months the morning maximum sets in about sunrise and shifts with it in the course of the year. A minimum in the diurnal variation appears approximately six hours later and shifts parallelly to the shifting of the morning maximum during the year. During the summer months the maximum of the 24 hours and 12 hours waves superpose in the afternoon.The diurnal variations of the frequency of hours with measurable precipitation possess a smaller range than the diurnal variations of the precipitation totals. The number of hours with measurable precipitation is noticeably larger in the months of October to April than in the months of May to September. It is above normal in the second half of the night from October to March, however in the afternoon and the evening from May to August. The diurnal variations of the hours with precipitation 1.0 mm and of the precipitation density have a shape similar to the diurnal variations of the precipitation totals.Seasonal means are used for a comparison of the diurnal variation of precipitation in Vienna and in Badgastein which is an inner-alpine station with higher precipitation totals than Vienna. The ranges of the diurnal variations of precipitation totals as well as of precipitation frequencies are essentially higher in Badgastein than in Vienna.In the last part of the paper the author contributes explanations for the diurnal variation of precipitation.
Résumé Le fait que les précipitations sont soumises à de très fortes variations rend l'utilisation de très longues séries d'observations indispensable pour en déduire les caractéristiques de leur répartition au cours de la journée. Sur la base d'enregistrements couvrant une période de 63 ans, on détermine et discute pour chaque mois et pour Vienne (Autriche) la marche diurne des précipitations, de la fréquence des heures durant lesquelles on a enregistré 0,1, respectivement 1,0 mm de précipitations et de la densité de ces précipitations.Les variations diurnes des quantités de précipitations et de leur fréquence présentent en général une double onde. Le maximum principal de l'après-midi, maximum qu'il faut attribuer surtout à un effet de convection thermique, ne se rencontre de façon marquée que de mai à août. Durant les mois d'octobre à mars, le maximum principal se situe durant la nuit et plus spécialement au début de la nuit. On rencontre alors un maximum secondaire en fin de nuit ou au début du matin. Les mois d'avril et de septembre présentent un état de transition et ont des variations diurnes irrégulières. La confrontation des variations diurnes moyennes met en évidence les différences existant entre l'été et l'hiver.On soumet ensuite les variations diurnes des quantités de précipitations et de leur fréquence à une analyse harmonique. Par l'addition des trois premiers termes de cette analyse, il est possible d'obtenir une atténuation et une bonne approximation de la courbe diurne. Afin d'obtenir une meilleure vue d'ensemble des variations de la marche diurne tout au long de l'année, on a tracé les isoplèthes de la quantité d'eau tombée, de la fréquence des précipitations et de leur densité. On en peut déduire que le maximum du matin se produit tout au long de l'année environ le lever du soleil. Il se décale donc de mois en mois ensemble avec le lever du soleil. Un minimum se rencontre 6 heures après le lever du soleil et se décale au cours de l'année parallèlement au maximum du matin. Durant les mois d'été, les maximums de l'onde journalière et de l'onde semi-journalière s'accumulent à l'après-midi.La marche diurne de la fréquence des heures avec des précipitations mesurables indique une amplitude moindre que celle des quantités mesurées. Le nombre d'heures avec des précipitations mesurables est, d'octobre à avril, nettement supérieur que de mai à septembre. D'octobre à mars, la fréquence en dépasse la normale durant la seconde moitié de la nuit; de mai à août c'est l'après-midi et le soir qu'on rencontre une telle augmentation. La marche diurne des heures présentant 1,0 mm de précipitations et celle de la densité des précipitations ont une forme analogue à celle des quantités mesurées.En partant des moyennes saisonnières, on compare les variations diurnes des précipitations de Vienne avec celles de la station de Badgastein située dans une vallée intérieure des Alpes, où les précipitations sont plus abondantes. On en déduit que les amplitudes diurnes aussi bien des quantités mesurées que de la fréquence des précipitations sont beaucoup plus importantes dans le second cas que dans le premier.L'auteur contribue dans le dérnier chapitre, des explications pour la marche diurne de la précipitation.
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16.
Photios P. Karapiperis 《Theoretical and Applied Climatology》1953,4(3):275-280
The frequency with which the daily minimum temperatures occur at the end or beginning of the 24 hours — instead of at the usual time, about sunrise, as controlled by radiation — may be used as a measure of the frequency of daily strong advection.A great number of advective minima occur in the last hour of day (23–24h), owing to the invasions of cold air masses. A smaller, yet prominent number occurs in the first hour (0–1h), due to the invasions of warm air masses. Numerical tables of this distribution and also of probabilities of cold and warm invasions facilitate understanding and reference.The Blue Hill results are compared with those obtained from Mt. Washington temperature byV. Conrad.
The title is taken from a paper byV. Conrad quoted at the end (see [3]). 相似文献
Zusammenfassung Die Häufigkeit des Eintritts der täglichen Temperaturminima am Ende oder am Beginn der Stundenzählung des Tages um Mitternacht — an Stelle ihrer gewöhnlichen, durch die Strahlung bedingten Zeit um Sonnenaufgang — kann als Maß für die Häufigkeit starker täglicher Advektion verwendet werden. Zahlreiche advektiv bedingte Temperaturminima treten zufolge von Kaltlufteinbrüchen in der letzten stunde des Tages (23 bis 24 Uhr) ein. Kleiner, aber auch noch hervorstechend, ist die Häufigkeit der täglichen Temperaturminima in der ersten Stunde des Tages (0 bis 1 Uhr); dies ist auf Warmlufteinbrüche zurückzuführen. Tabellen der Häufigkeitsverteilungen und der Wahrscheinlichkeiten von Kalt- und Warmlufteinbrüchen geben eine zahlenmäßige Bestätigung dafür. Die für Blue Hill gewonnenen Ergebnisse werden mit den vonV. Conrad für Mt. Washington abgeleiteten verglichen.
Résumé Le minimum journalier de température se produit normalement aux environs de l'heure du lever héliaque. Sa fréquence d'apparition à la fin ou au début du jour (compté à partir de 0h) peut servir de mesure de la fréquence des fortes advections. De nombreux minima de température d'origine advective apparaissent dans la dernière heure du jour (23 à 24h) par suite d'invasions froides; ils se produisent un peu moins souvent dans la première heure du jour (0 à 1h) ce qui est dû à des arrivées d'air chaud. Cela est confirmé numériquement par des tableaux de distributions de fréquences et des probabilités des arrivées d'air froid et chaud. On compare les résultats obtenus pour Blue Hill avec ceux queV. Conrad a déduits pour le Mt. Washington.
The title is taken from a paper byV. Conrad quoted at the end (see [3]). 相似文献
17.
Peter Funk 《Meteorology and Atmospheric Physics》1957,10(2-3):224-241
Zusammenfassung Nach Ableitung der in der Arbeit zur Verwendung gelangenden mathematischen Formeln werden die Lösungsmöglichkeiten und bisherigen Lösungsversuche besprochen. Die Ergebnisse der Berechnung der Abhängigkeit derFresnelschen Reflexionskoeffizienten von der Brechzahl wurden mitgeteilt. Der Einfluß der Brechzahl wurde als vernachlässigbar festgestellt. Die Reflexionskoeffizienten des Himmelslichts wurden für Sonnenhöhen von 0°, 20°, 40°, 60° ausDornos Messungen und für 90° aus einer empirisch korrigierten Strahlungs- und Polarisationsverteilung nachRayleigh berechnet. Der Einfluß der Polarisation auf die Reflexion an Wasserflächen ergab sich zu –1,13% für 0°, –0,55% für 20°, +0,18% für 40°, +0,47% für 60° und +0,83% für 90°, wobei allerdings der Wert für 90° als nicht ganz gesichert angesehen werden muß. Die Polarisation ist demnach als nicht unbedingt vernachlässigbar anzusehen, da ihr Einfluß in Extremfällen 8–10% des Endwertes ausmachen kann. Die Reflexionsverhältnisse wurden als sehr verschieden von denjenigen eines gleichmäßig diffusen Himmels gefunden.Die Berechnung der Reflexionskoeffizienten der Globalstrahlung an einer Wasserfläche wurde nach Messungen vonDorno, Kimball undLunelund, die Berechnung der Reflexion an einer Wasserkugel nach Messungen vonDorno undKimball durchgeführt. Es zeigte sich, daß infolge der günstigeren Verteilung des Himmelslichts die reflektierten Anteile desselben von ähnlicher Größe sind wie die der Sonnenstrahlung; die Reflexionskoeffizienten der Globalstrahlung sind sehr verschieden von denjenigen der Sonnenstrahlung. Die Reflexion der Globalstrahlung an einer Wasserkugel wurde zu ca. 5,8% berechnet.Der Einfluß der Polarisation auf die Reflexion an wellenbewegten Wasserflächen wurde im allgemeinen als vernachlässigbar gefunden. Schließlich wurden einige neuere Arbeiten auf dem Gebiete der Polarisation und der Reflexion an Wasserflächen besprochen.
Mit 1 Textabbildung
Zur Zeit in Sydney, Australien. 相似文献
Summary Following the derivation of the mathematical formulae used in this paper, possible solutions and prior attempts to solutions are discussed. Results are given of the calculated dependence of theFresnel reflection coefficient on the refraction number. The influence of the refraction number was found to be negligible. Reflection coefficients of the sky light were calculated, for sun heights of 0°, 20°, 40°, 60°, fromDorno's measurements, and for 90° from an empirically corrected distribution of radiation and polarization given byRayleigh. The influence of polarization on the reflection at water surfaces was found to be –1,13 per cent for 0°.
Résumé Les formules mathématiques employées dans cet ouvrage sont dérivées, les solutions possibles et celles qui ont été tentées jusqu'à présent furent commentées. Puis les résultats du calcul de la dépendance des coefficients de réflexion deFresnel de l'indice de réfraction furent démontrés. Il fut constaté que l'influence de l'indice de réfraction peut être négligée. Les coefficients de réflexion de la lumière du ciel furent calculés pour des hauteurs de soleil de 0°, 20°, 40°, 60° à l'aide des mensurations deDorno et pour 90° au moyen d'une distribution d'irradiation et de polarisation d'aprèsRayleigh, corrigée empiriquement. Il en résulta une influence de la polarisation sur des surfaces d'eau de –1,13% pour 0°.
Mit 1 Textabbildung
Zur Zeit in Sydney, Australien. 相似文献
18.
H. E. Landsberg 《Theoretical and Applied Climatology》1960,10(2):165-174
Summary Weekly statistics of rainfall occurrence in the North-Central United States show certain preferences for precipitation in early April and early June. Dry spells are most common in late October, Mid-November, Mid-December and at the end of the year. A northward migration of the rainy condition in spring and early summer is linked with a comparable motion of the jet stream. The possible connection of these spells with singularities elsewhere andBowen's rain statistics is discussed but no firm relations can be established.
With 4 Figures 相似文献
Zusammenfassung Wöchentliche Werte der Niederschlagswahrschein-lichkeit in der nördlichen Mittelzone der Vereinigten Staaten zeigen bevorzugte Regenperioden zu Anfang der Monate April und Juni. Trockene Wochen sind am häufigsten im Spätoktober, Mitte November, Mitte Dezember und zur Jahreswende. Eine nordwärts gerichtete Wanderung der Regentendenz im Frühling und Frühsommer wird mit einer gleichzeitigen Verschiebung des jet stream in Zusammenhang gebracht. Eine mögliche Beziehung dieser Witterungsfälle zu den Singularitäten in anderen Gegenden und zuBowens Regenstatistik wird erörtert, doch sind gesicherte Beziehungen nicht feststellbar.
Résumé Des valeurs hebdomadaires de la probabilité de pluie dans la zone moyenne septentrionale des Etats-Unis mettent en évidence des périodes pluvieuses particulièrement fréquentes au début des mois d'avril et de juin. Des semaines sèches apparaissent le plus souvent à la fin d'octobre, au milieu de novembre et de décembre et vers le Nouvel-An. Un déplacement vers le Nord de la tendance pluvieuse au printemps et au début de l'été peut être mis en parallèle avec un déplacement simultané du jet stream. On ne peut pas déceler de relations sûres entre ces cas de pluviosité et les singularités dans d'autres régions, pas plus qu'avec la statistique pluvieuse deBowen.
With 4 Figures 相似文献
19.
H. Nagel 《Meteorology and Atmospheric Physics》1951,3(3-4):229-267
Zusammenfassung Ein möglicher physikalischer Gleichgewichtszustand wird erst in Verbindung mit der Frage nach seiner Stabilität oder Labilität hinreichend charakterisiert. In der Natur können nämlich nur stabile Zustände von Dauer sein; dagegen führen labile Zustände bei der geringsten Störung zu spontanen Umlagerungen der gesamten Gleichgewichtslage. Die Frage nach der Stabilität des geostrophischen Windes — der einfachsten und in der Natur mit guter Näherung erfüllten Grundlösung der hydrodynamischen Gleichungen — wird damit zu einem Grundproblem der dynamischen Meteorologie.In neuerer Zeit wurde dieses Problem vonE. Kleinschmidt in Angriff genommen und weitgehend geklärt. An der Spitze derKleinschmidtschen Untersuchung steht eine Energiebetrachtung, welche indessen nur sehr schwer verständlich ist und vor allem den Zusammenhang mit den üblichen Methoden der klassischen Mechanik nicht erkennen läßt. Das Haupthilfsmittel aller klassischen Stabilitätsuntersuchungen ist die Variationsrechnung. Mit ihrer Hilfe wird in Kapitel I und II dieser Arbeit die Stabilitätsuntersuchung des geostrophischen Windes auf eine neue Basis gestellt. Es ergibt sich danach — in voller Analogie zu der Statik eines Systems von Massenpunkten — daß für den geostrophischen Wind die erste Variation der gesamten Energie verschwindet und die zweite Variation über Stabilität und Labilität entscheidet. Diese Ergebnisse sind implizit in derKleinschmidtschen Energiebetrachtung enthalten. Sie lassen in dieser Form vor allem die Grenzen desKleinschmidtschen Beweises erkennen, denn nicht einmal in der Statik eines Punktsystems läßt sich auf Grund der zweiten Variation der potentiellen Energie die Labilität in mathematisch befriedigender Form beweisen; doch werden auch hier die aus der zweiten Variation folgenden Kriterien als physikalisch plausibel und richtig angenommen. In diesem Sinne sind auch dieKleinschmidtsche Energiebetrachtung und der Beweis hier zu werten.Die weiteren Ausführungen dieser Arbeit sollen dazu dienen, denKleinschmidtschen Stabilitäts- bzw. Labilitätskriterien eine möglichst übersichtliche und auf praktische Anwendungen zugeschnittene Formulierung zu geben. Dementsprechend wird in Kapitel III die zweite Variation der Energie (Verschiebungsenergie) zunächst auf eine durchsichtige und leicht diskutierbare Form gebracht. Anschließend werden in Kapitel IV und V auf Grund des Vorzeichencharakters der zweiten Variation der Energie die Stabilitätskriterien für mittlere und höhere Breiten sowie für den Äquator in übersichtlicher Weise zusammengestellt, ihr Zusammenhang mit den klassischen Stabilitätskriterien einer ruhenden Atmosphäre dargelegt und sodann das Verhalten der Kriterien bei Annäherung an den Äquator untersucht. Mit Hilfe von Näherungsformeln werden die einzelnen Stabilitäts- und Labilitätsfälle für =50 in Kapitel VI bis VIII eingehend diskutiert mit dem Ziel, eine Grundlage für spätere konkrete Anwendungen zu schaffen.In Kapitel IX werden die Zusammenhänge zwischen der Isentropenneigung und den einzelnen Stabilitäts- und Labilitätsarten klargelegt. Diese Zusammenhänge sind für die Ausbildung von Fronten, von Auf- und Abgleitvorgängen sowie für die Ausbildung von Schauerwetter von besonderer Bedeutung. An Hand eines durchgerechneten Beispiels wird dies in Kapitel X ausführlich erörtert. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse stimmen mit den Auffassungen der mitteleuropäischen Schule vollkommen überein. Kapitel XI enthält Bemerkungen zur Stabilität und Labilität am Äquator.
Mit Ergänzungen vonH. Schweitzer und einem Vorwort vonF. Baur.
Mit 5 Textabbildungen. 相似文献
Summary A possible state of equilibrium in physics is fully characterized in connection only with the question of its stability or instability. In nature, only a stable state can be permanent, an unstable state on the other hand, if affected by the least disturbance, leads to spontaneous displacements of the whole equilibrium. Therefore, the question of the stability of the geostrophic wind — the simplest possible solution of the equations of hydrodynamics which is fulfilled with good approximation in nature — becomes a fundamental problem of dynamic meteorology.RecentlyE. Kleinschmidt dealt with this problem and mostly solved it. At the beginning he gives an analysis of energy which it is difficult to understand and which, above all, does not show the connection with the common methods used in classical mechanics. The main help for the classical treatment of the problem of stability is the calculus of variation. By introducing it the problem of the stability of the geostrophic wind is put in a new basis in the first two chapters of this paper. In accordance with the statics of a system of mass points, the result is that, for the geostrophic wind, the first variation of the total energy must disappear, while the second variation decides whether it is stable or unstable.Kleinschmidt's paper contains these results implicitly. But in their new form they show the limits ofKleinschmidt's analysis, for even in the statics of a system of mass points it is not possible to prove in a mathematically satisfactory manner lability on the basis of the second variation of the potential energy. But we regard here the criteria resulting from the second variation also as plausible and right from the standpoint of physics. In this wayKleinschmidt's reflexions on energy and the analysis in this paper must be looked upon.The purpose of the further statements in this paper is to giveKleinschmidt's criteria a form which is clear and suitable for practical computing. Therefore, in chapter III the second variation of energy (energy of displacement) has been arranged to a lucid form that may be easily discussed. In the chapters IV and V the criteria of the stability for middle and high latitudes and for the equator are summed up on the basis of the sign of the second variation of energy. Their connection with the classical criteria of the stability of an atmosphere in rest and the change of the criteria when nearing the equator are treated. By the help of approximating formulae a detailed discussion is given of all cases of stability and instability for a latitude of =50° in the chapters VI, VII and VIII with the aim of giving a basis for practical computations.In chapter IX the connection between the inclination of the isentropes and the different kinds of stability and instability is discussed. This connection is of special importance for the formation of fronts, upslide and downslide motions, and for the development of showery weather. This is studied in detail with a practically computed example in chapter X. The results are in full accordance with the ideas of the Central European school. Chapter XI contains remarks on the stability and lability at the equator.
Résumé Un état possible d'équilibre dans la nature n'est suffisamment caractérisé qu'en relation avec sa stabilité ou sa labilité. Ce sont seulement les états stables de la nature qui peuvent durer; les états labiles, par contre, causent, sous l'influence de la moindre perturbation, des changements spontanés de tout l'équilibre.Ainsi, la question de la stabilité du vent géostrophique — la solution fondamentale la plus simple des équations de la hydrodynamique, et qui est réalisée d'une manière approximative dans la nature — devient un problème fondamental de la météorologie dynamique. E. Kleinschmidt a, il y a quelque temps, posé et en principe résolu ce problème. Au commencementM. Kleinschmidt donne une analyse de l'énergie qu'il est difficile de comprendre et où n'apparaît pas la relation avec les methodes usuelles de la mécanique classique. Le principal outil de toutes les analyses classiques de la stabilité est le calcul des variations. Grâce à lui l'analyse de la stabilité du vent géostrophique trouve une base dans ce travail (Chapitre I, II). Il en résulte — en pleine analogie avec la statique d'un système de points de masse — que, pour le vent géostrophique, la première variation de toute l'énergie disparaît et que la seconde variation seule décide de sa stabilité ou de sa labilité. Ces résultats sont contenus implicitement dans l'analyse de l'énergie deM. Kleinschmidt. Sous la forme donnée ici ils font voir les limites de la preuve deM. Kleinschmidt, car, pas même dans la statique d'un système de points de masse, la labilité ne se prouve à l'aide de la seconde variation de l'énergie potentielle, d'une manière mathématiquement exacte. Les critériums dérivés de la seconde variation y sont regardés comme plausibles du point de vue de la physique et comme justes. Il faut juger l'analyse de l'énergie deE. Kleinschmidt et la preuve donnée ici dans ce sens.Les explications suivantes de ce travail sont destinées à donner aux critériums de stabilité et de labilité deM. Kleinschmidt une forme générale et applicable dans la pratique. Pour cela une forme claire et aisément discutable est donnée à la seconde variation de l'énergie (énergie de déplacement) dans le Chapitre III. Dans les Chapitres IV et V les critériums de la stabilité pour les latitudes moyennes et hautes ainsi que pour l'équateur sont arrangés distinctement selon le signe de la seconde variation de l'énergie. Leur relation avec les critériums classiques de la stabilité d'une atmosphère immobile et la forme des critériums en approchant de l'équateur sont analysées. A l'aide de formules approximatives les différents cas de stabilité et de labilité pour =50° dans les chapitres VI, VII et VIII sont discutés en détail pour donner une base aux applications concrètes.Dans le Chapitre IX les relations entre l'inclination d'isentropes et les diverses sortes de stabilité et labilité sont analysées. Ces relations sont très importantes pour la formation de fronts, de glissements ascendants et descendants ainsi que de temps à averses. Ces relations sont discutés en détail à l'aide d'un exemple calculé dans le chapitre X. Les résultats obtenus sont en plein accord avec les conceptions de l'école de l'Europe centrale. Le chapitre XI contient des remarques sur la stabilité et la labilité à l'équateur.
Mit Ergänzungen vonH. Schweitzer und einem Vorwort vonF. Baur.
Mit 5 Textabbildungen. 相似文献
20.
M. Diem 《Meteorology and Atmospheric Physics》1950,2(4):436-466
Zusammenfassung Mit technischen Hilfsmitteln wird die Taupunktsmethode zur Registrierung der Luftfeuchte in der freien Atmosphäre ausgebaut. Dabei werden die grundsätzlichen Fragen der Methode geklärt und praktisch verwertet. Wesentlich ist der Kondensationsvorgang an der Oberfläche der Spiegelmetalle, wobei sich bei Taupunkten von 0° bis etwa –20°C auf den Spiegeln neben Tropfen auch Kristalle bilden, die durch die in den Dunstschichten der Atmosphäre und im Bodenstaub enthaltenen Gefrierkeime bedingt sind. Unter –20°C treten infolge des grundsätzlichen Vorgangs bei der Kondensation nur Kristalle auf. Diese gemessenen Ergebnisse stimmen mit den theoretischen Arbeiten vonM. Volmer undE. Wall überein.Die Flugerprobung des Taupunktsgeräts hat seine volle Verwendungsfähigkeit in den überhaupt möglichen Grenzen ergeben. Der Vergleich mit den sonst üblichen Methoden der Feuchtemessung erweist in Bezug auf die Trägheit eine vielfache Überlegenheit, die sich besonders stark bei Messungen zeitlicher oder räumlicher Unterschiede auswirkt.
Mit 21 Textabbildungen.
Die Arbeit ist in den Jahren 1943 und 1944 bei der Deutschen Forschungsanstalt für Segelflug, Ainring (Oberbayern) entstanden. Es sei hier allen Vorgesetzten, Mitarbeitern und Kollegen für Hilfe und Anteilnahme gedankt. 相似文献
Summary By help of technical means the dew-point method for measuring humidity in the free atmosphere is developed. The fundamental questions of this method are cleared up and applied for practical use. The process of condensation at the surface of specular metals is of main importance; at dew-points of 0° to some –20°C crystals are formed, apart from droplets, due to the freezing germs existing in the haze layers of the atmosphere and in the dust near the soil. Below –20°C, there appear exclusively crystals in consequence of the principles of the process of condensation. These results are in good agreement with the theoretical researches ofM. Volmer andE. Wall.When testing the dew-point apparatus on airplanes it has proved its successful application in every possible conditions. Compared with the usual methods for measuring humidity, this one shows a great superiority with regard to inertia, which is a particular advantage for measurements with temporal and spatial differences.
Résumé Des perfectionnements techniques permettent d'appliquer la méthode du point de rosée à la mesure de l'humidité dans l'atmosphère libre. On discute les principes de la méthode et sa valeur pratique. L'important est le processus de condensation à la surface du métal poli; pour les points de rosée compris entre 0° et –20°C il se forme, outre des gouttelettes, des cristaux dûs aux germes contenus dans les couches de brume et dans les poussières voisines du sol. Au-dessous de –20°C il n'apparaît plus que des cristaux. Ces résultats expérimentaux sont d'accord avec les recherches théoriques deM. Volmer et deE. Wall. L'instrument à condensation a été mis à l'essai sur des avions et son fonctionnement a été éprouvé avec succès dans des conditions extrêmement variables. Comparée avec les méthodes classiques de mesure de l'humidité, celle-ci se révèle supérieure du point de vue de l'inertie, cela surtout lors des mesures de fortes variations spatiales ou temporelles.
Mit 21 Textabbildungen.
Die Arbeit ist in den Jahren 1943 und 1944 bei der Deutschen Forschungsanstalt für Segelflug, Ainring (Oberbayern) entstanden. Es sei hier allen Vorgesetzten, Mitarbeitern und Kollegen für Hilfe und Anteilnahme gedankt. 相似文献