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1.
Zusammenfassung Durch Untersuchung des Zusammenhanges zwischen dem Zeit- und dem Raummittelfeld einer beliebigen Feldfunktion wurde folgende Beziehung gefunden: Existiert zwischen dem Zeit- und Raummittel einer Feldfunktion ein Äquivalenzprinzip, so genügt diese Funktion einer homogenen Wellengleichung mit der Geschwindigkeit der Welle (im zweidimensionalen Fall). s und t sind hiebei die Raumbzw. Zeitinkremente der räumlichen bzw. zeitlichen Mittelung der Feldfunktion. Diese Feststellung gilt auch umgekehrt: falls eine Raum-Zeitfunktion einer Wellengleichung mit genügt, so gilt für das Raum- und Zeitmittel der Funktion mit s und t als die dazugehörigen Inkremente ein Äquivalenzprinzip. Ist die Geschwindigkeit der Welle , so besteht zwischen dem Raum- und Zeitmittel einer Feldfunktion eine allgemeinere lineare Beziehung, die genau bestimmbar ist. DaH. Reuter für das Geopotential einer Druckfläche ein Äquivalenzprinzip von Raum- und Zeitmittel statistisch nachweisen konnte, muß auf Grund der oben erwähnten Ergebnisse geschlossen werden, daß in der Atmosphäre Wellen- bzw. Schwingungsvorgänge (lineare Vorgänge) sehr häufig vorkommen. Es kann nachgewiesen werden, daß gewisse partikuläre Integrale der divergenzfreien Vorticitygleichung (z. B. Rossby-Lösung) gleichzeitig auch Lösungen der homogenen Wellengleichung sind. Für diese Lösungen werden die Bedingungen für ein Äquivalenzprinzip von Raum- und Zeitmittel ausführlich diskutiert.Weiters kann gezeigt werden, daß man mittels des Äquivalenzprinzipes die homogene Wellengleichung sehr einfach numerisch oder graphisch integrieren kann. Diese Tatsache wird zur Konstruktion von Vorhersagekarten im 500 mb-Niveau verwendet. Allerdings muß bei einer solchen Integration die Geschwindigkeit des Feldes bekannt sein. Diese Geschwindigkeit wird daher entweder durch Extrapolation oder mittels derRossby-Formel unter Zuhilfenahme der zonalen Windkomponenten ermittelt. Naturgemaß können aber durch eine solche Methode der Vorhersage barokline Entwicklungen nicht erfaßt werden. Ferner werden noch Vorschläge zur Verbesserung der Methode zur Vorhersage von Mittelkarten nachH. Reuter ausgearbeitet.
Summary An investigation of the correlation between time means and space means of an arbitrary field function renders the following relationship: If the time and space means of a field function follow a principle of equivalence, this field function satisfies a homogeneous wave equation, with a wave velocity (in the two-dimensional case). s and t are the grid distance and time interval used in calculating the space and time averages of the field. The above statement may also be reversed: if a function of space and time satisfies a wave equation with , the space and time means (increments s and t) follow a principle of equivalence. If the wave velocity , the space and time means of the field function can be represented accurately by a linear general equation.The existence of a principle of equivalence between space and time means of the geopotential field of a constant pressure level has been proved statistically byH. Reuter. In view of the present results, this equivalence suggests that wave processes must be rather common in the atmosphere. It can be shown that certain particular integrals of the non-divergence vorticity equation (e. g. theRossby-solution) are also solutions of the homogeneous wave equation. For these solutions, the conditions of a principle of equivalence of space and time means are discussed in detail.Further, it can be shown that, by means of the principle of equivalence, the homogeneous wave equation may easily be integrated, either numerically or graphically. These findings were utilized in constructing prognostic charts of the 500 mb level. Integration of the wave equation is only possible if the velocity of the field is known. It can be found either by extrapolation in time, or by means of theRossby formula and the zonal wind component. Of course, the prognostic method described here does not cover baroclinic developments. Finally, several suggestions are made to improveH. Reuter's method of extended forecasting.
Résumé En recherchant la connexion entre les champs des moyennes temporelles et spatiales d'une fonction de champ quelconque on atrouvé le rapport suivant: Si la moyenne temporelle et la moyenne spatiale d'une fonction de champ obéissent à un principe d'équivalence, cette fonction satisfait une équation des ondes, la vitesse de l'onde (dans le cas à deux dimensions) étant . Ici, s indique la dimension du carrelage et t la différence du temps au calcul des moyennes spatiales et temporelles dans le champ. Cette règle est aussi reversible: si une fonction spatiale et temporelle satisfait une équation des ondes avec . un principe d'équivalence est applicable pour les moyennes spatiales et temporelles en employant les différences s et t. Si la vitesse de l'onde , une relation linéaire et plus générale existe entre la moyenne spatiale et temporelle, laquelle peut être déterminée précisément.CommeH. Reuter pouvait prouver par la statistique un principe d'équivalence entre des moyennes spatiales et temporelles dans un champ du géopotentiel d'un niveau isobarique, il faut conclure en raison des résultats mentionnés ci-dessus que dans l'atmosphre les événements ondulatoires ou de l'oscillation (évéments linéaires) sont très fréquents. On peut prouver que certaines intégrales particulières de l'équation de vorticity sans divergence (par exemple: solution deRossby) sont simultanément aussi des solutions de l'équation homogéne des ondes. Pour ces solutions-là les conditions pour un principe de l'équivalence entre les moyennes spatiales et temporelles sont discutées en détail.En outre on peut montrer qu'on peut intégrer l'équation homogène des ondes bien facilement numériquement ou d'une manière graphique au moyen du principe de l'équivalence. Ce fait est appliqué pour la construction des cartes de prévision au niveau de 500 mb. Cependant il faut connaître la vitesse du champ pour une telle intégration. On trouve cette vitesse par extrapolation ou au moyen de la formule deRossby en s'appuyant sur les composantes zonales du vent. Mais il faut dire que les évolutions baroclines ne peuvent pas être saisies par une telle méthode de prévision. De plus l'auteur propose des amendements de la méthode de prévision des cartes moyennes selonReuter.

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2.
Zusammenfassung Die Aktinometermessungen, die während des Internationalen Polarjahres 1932/33 auf dem Jungfraujoch ausgeführt wurden, werden klimatologisch ausgewertet und zur Bestimmung der Komponenten der atmosphärischen Trübung benützt. Jahres- und Tagesgang der Totalstrahlung zeigen die für diese Höhe erwarteten, sehr gleichmäßigen Werte mit einem mittleren Maximum von 1,68 cal/cm2min im Mai um 11.00 WSZ. Bezogen auf gleiche Sonnenhöhe hat der Vormittag etwas höhere Werte als der Nachmittag, das Winterhalbjahr hohe, das Sommerhalbjahr etwa 10% niedrigere Strahlungsintensitäten. Der Jahresgang der Intensität wird als Funktion der Sonnenhöhe auch für die drei Teilbereiche Violett/Blau (<0,525 ), Grün/Gelb (0,525<<0,625 ) und Rot/Ultrarot (>0,625 ) dargestellt. Die Maxima fallen bei gleicher Sonnenhöhe in allen Bereichen auf den Winter, die Minima für die Totalstrahlung auf den Juli, für Violett/Blau auf Mai/Juni, für Grün/Gelb auf Juni/Juli und für den rot/ultraroten Bereich auf den August.Sodan wird besonders die Absorption des atmosphärischen Wasserdampfgehaltes im Bereich der Rot/Ultrarotstrahlung untersucht. Aus gewissen Diskrepanzen zwischen Theorie und Beobachtung muß geschlossen werden, daß die extraterrestrische Intensität der Sonnenstrahlung in diesem Bereich >0,625 in Wirklichkeit um 11,7%, im Gesamten um etwa 7% größer sein muß, als bisher angenommen wurde.Auf dem Jungfraujoch ist der Trübungskoeffizient erwartungsgemäß sehr klein und erreicht mehrmals im Rahmen der Meßgenauigkeit den Wert 0. Der Jahresgang zeigt eine deutliche Zweiteilung mit höheren Werten von Januar bis Juni, niedrigen in der zweiten Jahreshälfte. Im Tagesgang wächst der Trübungskoeffizient bis gegen Mittag an und bleibt dann konstant. Optische Erscheinungen, wie Schneetreiben und Aureole um die Sonne, erhöhen den Trübungskoeffizienten nur wenig. Der Wasserdampfgehalt zeigt eine Schwankung, die zwischen den Extremwerten 146, zwischen den Monatsmitteln 15 und zwischen den Luftmassen 110 erreicht. Der Tagesgang an Strahlungstagen ist charakterisiert im Winter durch die fortschreitende Austrocknung absinkender Luft und im Sommer durch die Feuchtigkeits-zufuhr durch Konvektion und Austausch zwischen Gebirge und Ebene.Zum Schluß werden noch Tagesgänge monochromatischer Strahlung verschiedener Wellenlängen für die verschiedenen Jahreszeiten auf dem Jungfraujoch diskutiert. Es zeigt sich dabei, daß die Sonnenstrahlung im ultravioletten und blaugrünen Bereich infolge der Abhängigkeit von derRayleigh-Extinktion im Sommer relativ am stärksten ist, während der Ultrarotbereich wegen der Wasserdampfabsorption dann die größte Schwächung erfährt; aus der Überlagerung dieser beiden Einflüsse resultiert, zusammen mit dem Einfluß der geringen Trübung, in mittleren und großen Höhen ein sehr gleichmäßiger Jahresgang der Intensität der Totalstrahlung.
Summary The actinometric measurements carried out at Jungfraujoch (3471 m) during the International Polar Year 1932/33 are evaluated for climatological problems and for the determination of the components of the atmospheric turbidity. The annual and diurnal variations of total radiation show the very uniform figures corresponding to this altitude, with a mean maximum of 1,68 cal/cm2min in May at 11 a. m. true solar time. In relation to the same solar altitude the radiation is a little more intensive in the morning than in the afternoon, and in summer 10% lower than in winter. The annual variation of the intensity is represented as function of the sun's altitude also for the three spectral parts violet/blue (<0,525 ), green/yellow (0,525<<0,625 ), and red/infra-red (>0,625 ). At same sun's altitude the maxima occur in all these spectral regions in winter, the minima for total radiation in July, for violet/blue in May/June, for green-yellow in June/July, and for red/infra-red in August.Especially the absorption of water vapour content in the region of the red/infra-red radiation is investigated. It must be concluded from some divergences between theory and observations that the extra-terrestrial intensity of solar radiation in reality is greater in this spectral part >0,625 by 11,7% and in the total by some 7% than was supposed until now.As is to be expected the coefficient of turbitity is very small at Jungfraujoch, and it attains sometimes 0, within the accuracy of the measurements. The annual variation is distinctly separated in two halfs with higher values from January to June, low values in the second half of the year. In the diurnal variation the coefficient of turbidity is increasing until noon and then remains constant. The coefficient of turbidity is increased but slightly by optical phenomena such as drifting snow and aureoles around the sun. The variation of water vapour content is of 146 in the extreme values, of 15 in the monthly means, and of 110 between the different air-masses. The diurnal variation of radiation on fine days is characterized by the continuous desiccation by subsidence in winter, and by advection of humidity by convection and exchange between mountains and lowland in the summer.Finally the authors discuss the diurnal variations of monochromatic radiation of different wave lengths for the seasons at Jungfraujoch. It turns out that sun radiation in the regions ultra-violet and blue/green, which is dependent in the first place from theRayleigh extinction, has its relative maximum in summer, whilst the infra-red then has its greatest extinction due to water vapour absorption. The very uniform annual variation of the intensity of the total solar radiation in moderate and high altitudes is the result of the superposition of these two influences, together with the influence of small turbidity.
Résumé La présente étude concerne les mesures actinométriques faites au Jungfraujoch (3471 m) pendant l'Année polaire internationale 1932/33; on en calcule les moyennes climatologiques et on les utilise pour déterminer les composantes du trouble atmosphérique. Les variations annuelle et diurne du rayonnement solaire présentent, comme on pouvait s'y attendre, des valeurs très uniformes avec un maximum moyen de 1,68 cal/cm2min en mai à 11.00 h. (temps local vrai). A hauteur solaire égale, les valeurs sont un peu plus fortes le matin que l'aprés-midi; l'hiver présente de fortes intensités et l'été des valeurs plus faibles de 10%. On donne aussi la variation annuelle de l'intensité en fonction de la hauteur solaire pour les trois domaines: violet/bleu (<0,525 ), vert/jaune (0,525<<0,625 ) et rouge/infra-rouge (>0,625 ); dans ces trois domaines les maxima tombent, à hauteur solaire égale, sur l'hiver; les minima se produisent pour le rayonnement solaire total en juillet, pour le violet/bleu en mai/juin, pour le vert/jaune en juin/juillet, et pour le rouge/infra-rouge en août.On étudie ensuite l'absorption par la vapeur d'eau atmosphérique dans le domaine du rouge/infra-rouge. Certains écarts constatés avec les valeurs théoriques conduisent à supposer que l'intensité du rayonnement solaire extra-terrestre dans le domaine >0,625 est en réalité de 11,7% et dans l'ensemble de 7% environ plus forte qu'on ne l'admettait jusqu'ici.Au Jungfraujoch le coefficient de trouble est très petit et s'annulle parfois, dans les limites de l'exactitude des mesures. La variation annuelle présente nettement des valeurs plus élevées de janvier à juin et plus basses de juillet à décembre. Dans la variation diurne, le coefficient de trouble croît jusqu'à midi et reste ensuite constant. Des phénomènes optiques tels que le chasseneige et l'auréole autour du soleil n'augmentent que peu le coefficient de trouble. La teneur en vapeur d'eau présente une variation atteignant 146 entre les valeurs extrêmes, 15 entre les moyennes mensuelles, et 110 entre les différentes masses d'air. La marche diurne des jours sereins est caractérisée en hiver par la dessication croissante par subsidence et en été par l'accroissement d'humidité résultant de la convection et de l'échange d'air entre la plaine et la montagne.On discute enfin la variation diurne du rayonnement monochromatique de différentes longueurs d'onde et par saisons au Jungfraujoch. Il apparaît que le rayonnement solaire ultra-violet et bleu/vert est relativement le plus fort en été parce qu'il dépend surtout de l'extinction deRayleigh, tandis que le domaine de l'infra-rouge accuse alors la plus grande diminution à cause de l'absorption par la vapeur d'eau; de la superposition de ces deux effets, combinée avec l'effet de la faiblesse du trouble atmosphérique résulte une marche annuelle très uniforme de l'intensité totale du rayonnement solaire aux altitudes moyennes et élevées.

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3.
Zusammenfassung Bei der Untersuchung einiger Bleisulfid-Photowiderstände wurde eine gute Proportionalität zwischen angelegter Spannung und Empfindlichkeit und zwischen Bestrahlungsintensität und Widerstandsänderung gefunden. Ein Temperatureffekt wurde bei kleinstflächigen Zellen nicht festgestellt, wohl aber bei den anderen untersuchten Typen. Die Untersuchung der spektralen Empfindlichkeit ergab bei den kleinstflächigen Typen eine andere Charakteristik als bei den übrigen. Die Maxima lagen bei 1,5 gegenüber 2,2 bis 2,4 bei den Zellen mit größeren Flächen. Im Ultraviolett besteht eine für viele Meßzwecke genügende Empfindlichkeit. Die überprüften Widerstände stellen gut geeignete Strahlungsempfänger für verschiedene meteorologische und bioklimatische Zwecke dar.Mit den erwähnten Zellen wurden Strahlungsdurchlässigkeiten verschiedener Nebel untersucht. Die Meßanordnungen hatten optische Schwerpunkte bei 1,5, 1,8 und 2,8 . In solchen Wellenbereichen wurde eine eindeutige Abnahme der Strahlungsdurchlässigkeit mit der Zunahme der Wellenlänge gefunden; dies ist leicht aus der Absorption der Strahlung in den Wassertröpfchen des Nebels zu erklären.
Summary Tests of several photoelectric resistances of lead sulphide showed good proportionality between applied voltage and sensibility as well as between intensity of radiation and variation of resistance. A temperature effect was found with all types of cells except those of minimum surface. The characteristic of the spectral sensibility, too, differs between the minimum surface types and the others. The first ones show maxima at 1.5 , while the maxima of cells with larger surfaces lie between 2.2 and 2.4 . A degree of sensibility sufficient for many purposes of measurement exists in the ultraviolet region. Such resistances are receivers of radiation suitable for various meteorological and bioclimatic studies. The cells mentioned above were applied in an investigation of radiation permeability of different fogs. The optical centers of the measurements lay at 1.5, 1.8 and 2.8 . In these wave-lengths an obvious decrease of radiation permeability with increase of wave-length was found, which can be easily accounted for by the absorption of radiation in the droplets of the fog.
Résumé Une étude de quelques résistances photoélectriques au sulfure de plomb a montré une bonne proportionnalité entre la tension appliquée et la sensibilité, ainsi qu'entre l'intensité du rayonnement reçu et la variation de résistance. On n'a pas remarqué d'effet de température chez les cellules de petite surface, mais bien chez les autres types étudiés. L'examen de la sensibilité spectrale a révélé chez les types à petite surface une caractéristique différente de celle des autres; les maxima se trouvent vers 1.5 contre 2.2 à 2.4 pour les cellules à grande surface. Dans l'ultraviolet il y a une sensibilité suffisante pour de nombreux usages. Les résistances contrôlées constituent des récepteurs de rayonnement bien adaptés à différents emplois météorologiques et bioclimatologiques.On a étudié avec ces cellules la transparence radiative de différents brouillards. Les dispositifs de mesure permettaient de centrer les recherches sur les longueurs d'onde de 1.5, 1.8 et 2.8 ; dans de tels domaines de radiations on a constaté une diminution nette de transparence avec l'accroissement de longueur d'onde. Cela s'explique aisément par l'absorption du rayonnement dans les gouttelettes de brouillard.

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4.
Zusammenfassung Zur Messung der atmosphärischen Gegenstrahlung im Spektralbereich von 7,5 bis 26 bei geringem Wasserdampfgehalt der Atmosphäre wurde ein Gitterspektrograph auf der Hochalpinen Forschungsstation Jungfraujoch eingesetzt. Gleichzeitig wurde der totale Wasserdampfgehalt der Atmosphäre optisch kontrolliert. Hierzu wurde ein Interferenzfilter-Aktinograph verwendet, der die Absorption der Sonnenstrahlung in der 1,38 -Wasserdampfbande mißt. Die Geräte werden beschrieben und die Eichverfahren erläutert. Als erste Ergebnisse werden einige Emissionsspektren und Tagesgänge des totalen Wasserdampfgehaltes gezeigt.Summary For measuring the atmospheric radiation within the spectral region from 7,5 to 26 at small amounts of precipitable water, a grating spectrometer was put into action at the Hochalpine Forschungsstation Jungfraujoch. At the same time the amount of precipitable water was optically controlled by means of an interference filter actinograph, which measures the absorption of sun radiation within the 1,38 -water vapour band. The equipment and its calibration is described. As first results some emission-spectra and diurnal variations of precipitable water are given.
Résumé Un spectrographe à réseau a été utilisé à la station de recherches alpines du Jungfraujoch pour mesurer le rayonnement atmosphérique dans la bande spectrale située entre 7,5 et 26 de longueur d'ondes pour une faible concentration en vapeur d'eau de l'atmosphère. On a contrôlé simultanément, par procédé optique, la teneur totale en vapeur d'eau de l'atmosphère. Pour ce faire, on s'est servi d'un actinographe muni d'un filtre à interférences qui mesure l'absorption du rayonnement solaire dans la bande de 1,38 (vapeur d'eau). Les appareils sont décrits ici ainsi que la méthode d'étalonnage qui s'y rapporte. Comme premiers résultats, on présente quelques spectres d'émission ainsi que des courbes diurnes de la teneur totale de l'atmosphère en vapeur d'eau.

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Vortrag, gehalten auf der meteorologischen Tagung in Rauris, Österreich, 7. bis 9. September 1961.Die Untersuchungen wurden mit Unterstützung der Cambridge Research Laboratories, OAR, durch das European Office, Aerospace Research, United States Air Force, durchgeführt.  相似文献   

5.
Airborne measurements made during August 1985 over Greenland and its environs show that both accumulation-mode (0.1 m D2.0 m) and giant (D2 m) particles were present in relatively high concentrations in arctic haze layers and that the accumulation-mode particles dominated light scattering. Particles with diameters (D) between 1 and 4 m consisted predominately of mixed materials, small and dense inclusions, and probably organic compounds containing sulfur. Many of the particles from 0.1 to 1 m in diameter were also of mixed composition, with sulfuric acid, ammonium sulfate and organics probably the dominant constituents.  相似文献   

6.
Zusammefassung Um Trübungsbestimmungen nach Aktinometermessungen gegenüber demSchüeppschen Verfahren (und ähnlichen) wesentlich zu erleichtern, wird an Hand derSchüeppschen Unterlagen ein Diagramm zur Bestimmung des dekadischen TrübungskoeffizientenB 500 aus Messungen der Kurzstrahlung (J K , <625 nm) berechnet. Die so erhaltenen Werte vonJ K sind praktisch unabhängig vom -Exponenten der Dunstextinktion.J K -Werte fürB=0 verschiedener Autoren werden verglichen, und Trübungsgrößen verschiedener Diagramme (,T K ,B nachSchüepp) werden in Beziehung gesetzt. Es wird darauf hingewiesen, daß dieSchüepp-sche Methode bei kleinen Trübungen wahrscheinlich etwas zu hohe Werte ergibt.
Summary To simplify the determination of atmospheric turbidity by actinometric measurements with respect to theSchüepp method, a diagram has been computed from the data ofSchüepp to derive the decadic turbidity coefficientB 500 from measurements of short wave radiation (J K , <625 nm). Values ofJ K are practically independent of the -exponent of haze attenuation.J K -values forB=0 of different authors and turbidity values of different diagrams (,T K ,B Schüepp) are compared. It is pointed out that theSchüepp method yields probably slightly too high values with small turbidity.
Résumé Le calcul du trouble atmosphérique d'après les mesures actinométriques est assez compliqué selon la méthode deSchüepp ou d'autres méthodes semblables. Afin d'en faciliter notablement la détermination, l'auteur a calculé une abaque en se basant sur les données deSchüepp. Ce diagramme permet d'évaluer le coefficient de trouble atmosphérique décadaireB 500 en partant de la mesure du rayonnement à ondes courtes (J K , <625 m). Les valeurs deJ K obtenues alors sont pratiquement indépendantes de l'exposant de l'extinction due à la brume. Les valeurs deJ K pourB=0 et provenant de divers auteurs sont comparées entre elles. On a en outre établi le rapport existant entre le trouble atmosphérique calculé d'après divers diagrammes (,T K ,B Schüepp). On rend le lecteur attentif au fait que les valeurs calculées selonSchüepp sont probablement trop élevées lorsque le trouble atmosphérique est peu important.

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7.
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.
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.

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8.
Résumé Après avoir rappelé quelques notions de calcul tensoriel et les équations de la dynamique atmosphérique en coordonnées généralisées, l'auteur établit l'équation fondamentale de la rotationnelle absolue de l'air. Diverses formes de cette équation sont mentionnées. La première de ces formes est celle d'un bilan qui permet de définir le transport et le taux de production de la rotationnelle absolue de l'air. De la forme particulière de ce transport, il résulte que ce bilan se réduit à un bilan dans un espace à deux dimensions. Deux exemples illustrent les formules générales, le premier, en coordonnées sphériques (, ,r), le second, en coordonnées (, , ) où est un scalaire quelconque (pression atmosphérique, température potentielle, ...). Une autre forme de l'équation fondamentale est celle qui donne le taux d'accroissement individuel d'une composante de la rotationnelle absolue. Cette forme conduit à l'équation d'Ertel. En terminant, l'auteur généralise l'invariant d'Ertel-Rossby.
Summary Having recalled some results of the tensor analysis and the equations of atmospheric motion in general coordinates, the writer establishes the fundamental equation of the absolute vorticity. Different forms of this equation are mentioned. One of these is the equation of balance from which it is possible to deduce the definition of transport and production of vorticity. It is shown that the equation of balance of the absolute vorticity may be reduced to an equation of balance in two-dimensional space. Two examples illustrate the general equations and formulas: the first example, in spherical coordinates (, ,r), the second one in the coordinates (, , ) where is an arbitrary single-valued scalar quantity (pressure, potentiel temperature, ...). Another form of the absolute vorticity equation expresses the individual change of an arbitrary component of the absolute vorticity. This form leads toErtel's equation. Finally, the writer generalizes theErtel-Rossby invariant.
Zusammenfassung Nach einer Rekapitulation einiger Resultate der Tensorrechnung und der atmosphärischen Bewegungsgleichungen in generalisierten Koordinaten wird die absolute Wirbelgleichung aufgestellt und es werden verschiedene Formen dieser Gleichung erwähnt. Eine derselben ist die Bilanzformel, aus der die Definition des Wirbeltransports und der Anteil der Wirbelbildung abgeleitet werden können. Es wird gezeigt, daß die Bilanzgleichung des absoluten Wirbels auf eine Bilanzgleichung im zweidimensionalen Raum reduziert werden kann. Die allgemeinen Formeln werden durch zwei Beispiele erläutert: das erste in Kugelkoordinaten (, ,r), das zweite in den Koordinaten (, , ), wo eine beliebige skalare Größe (luftdruck, potentielle Temperatur usw.) darstellt. Eine andere Form der absoluten Wirbelgleichung gibt die individuelle Zunahme einer beliebigen Komponente der absoluten Wirbelstärke wieder; diese Form führt zurErtelschen Gleichung. Zum Schlusse wird dieErtel-Rossbysche Invariante verallgemeinert.
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9.
Zusammenfassung Für das Studium des Energieumsatzes im Gletschereis ist es wünschenswert, genauen Aufschluß über die Strahlungsextinktion im Eis zu erhalten. Die Strahlungsenergie wird nicht zur Gänze auf der Gletscheroberfläche absorbiert, sondern sie dringt, einem bestimmten Extinktionsgesetz folgend, in tiefere Schichten ein. Um die Gesetzmäßigkeiten zu erfassen, sind neben direkten Untersuchungen in den obersten Eisschichten auch Messungen an Eisplatten von Interesse, weil dadurch der spektrale Verlauf des Extinktionskoeffizienten vorzüglich bestimmt werden kann und sich neue Aufschlüsse über den Streuvorgang im Eise ergeben. Der spektrale Verlauf des Extinktionskoeffizienten zeigt im kurzwelligen Bereich des sichtbaren Spektrums unterhalb 450 m einen annähernd konstanten Betrag und wächst im langwelligen Teil stark an. So erhält man bei 700 m etwa den 1,6fach größeren Betrag als bei 400 m. Messungen mit ausgeblendeten Öffnungswinkeln verschiedener Größe geben neuen Aufschluß über die Umsetzung des gerichteten Lichtes in Streulicht, die hauptsächlich durch den starken Luftblasengehalt des Eises verursacht ist. Die numerischen Werte des bereits früher eingeführten Zerstreuungskoeffizienten schwanken wegen des wechselnden Luftgehaltes zwischen 0,92/cm und 1,66/cm. Bemühungen, den Extinktionskoeffizienten auch aus der Abhängigkeit der Plattenalbedo von der Eisdicke zu ermitteln, führen zu Formeln, durch die der Verlauf der Plattenalbedo im Prinzip einwandfrei wiedergegeben wird. Durch Anwendung einer vonDunkle undGier entwickelten Theorie kann auch der Einfluß de Totalreflexion an den Plattenflächen auf den Extinktionskoeffizienten ermittelt werden. Gleichzeitig erhält man neuen Aufschluß über methodische Fehler bei der Ermittlung des Extinktionskoeffizienten aus Plattenmessungen. Nach Auswertung von Messungen der Strahlungsextinktion in den obersten Eisschichten mittels eines kugelförmigen Strahlungsempfängers können dann Aussagen über den Energieumsatz im Eise gemacht werden.
Summary A study on the energy balance in glacier ice requires exact knowledge of the extinction of radiation within ice. The radiation energy is not entirely absorbed on the surface of the glacier, it penetrates into deeper layers according to a certain extinction law. To ascertain these relations measurements on ice plates, beside direct investigations in the uppermost ice layers, are important because, thereby, the spectral distribution of the extinction coefficient can be determined excellently and new insight into diffusion within ice can be obtained. The spectral distribution of the extinction coefficient shows an approximately constant value in the short-wave range of the visible spectrum (below 450 m) and a strong increase in the long-wave part. Thus, the value obtained at 700 m is 1.6fold greater than that at 400 m. Measurements with different apertures give new information on the transformation of directed light into diffuse light principally caused by the many air-bubbles within the ice. The numerical values of the diffusion coefficient lie, due to the varying air contents, between 0,92/cm and 1,66/cm. Attempts to derivate the extinction coefficient also from the relation between plate albedo and the thickness of the ice lead to formulas representing in correctly the principle distribution of the plate albedo. Also the influence of the total reflexion by the surfaces of the plates on the extinction coefficient can be determined by applying a theory developped byDunkle andGier. At the same time, new insight into methodical errors of the determination of the extinction coefficient from plate measurements is won. From the evaluation of measurements of the extinction of radiation in the uppermost ice layers by means of a spherical radiation receiver conclusions can be drawn as to the energy balance in ice.
Résumé L'étude de l'échange d'énergie dans la glace de glacier exige la connaissance de l'extinction du rayonnement dans celle-ci. L'énergie de rayonnement n'est pas absorbée entièrement à la surface du glacier, mais elle pénètre dans la glace en obéissant à une certaine loi d'extinction. Pour connaître cette loi, il convient non seulement d'effectuer des recherches dans les couches superficielles de la glace naturelle, mais encore d'utiliser des plaques de glace grâce auxquelles on peut établier le coefficient d'extinction en fonction du spectre et se renseigner sur la diffusion dans la glace. Dans le domaine spectral en-dessous de 450 m le coefficient est à peu près constant pour croître ensuite rapidement dans le domaine à plus grandes longueurs d'onde; il est 1,6 fois plus élevé à 700 m qu'à 400 m. Des mesures avec diaphragmes divers renseignent sur la transformation de la lumière dirigée en lumière diffuse provoquée essentiellement par la présence de bulles d'air. La valeur numérique du coefficient de diffusion varie entre 0,92/cm. et 1,66/cm. selon la teneur en air. En essayant de déterminer le coefficient d'extinction en partant de l'albédo des plaques et de sa dépendance à l'égard de l'épaisseur, on arrive à des formules rendant exactement la variation de cette albédo. La théorie deDunkle etGier permet de déterminer l'effet de la réflexion totale sur le coefficient d'extinction. On obtient en même temps des informations sur les erreurs méthodiques en déterminant le coefficient d'extinction à partir de mesures avec des plaques de glace. Les mesures de l'extinction de rayonnement dans les couches superficielles de la glace à l'aide d'un récepteur sphérique permettent des conclusions sur la transformation de l'énergie dans la glace.

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10.
Zusammenfassung Auf verschiedenen Metallspiegeln wurden durch Kondensation Tröpfchen mit Durchmessern zwischen 5 und 25 erzeugt und so lange unterkühlt, bis ihr Gefrierpunkt beobachtet werden konnte. Die Auswertung ergibt, daß der Erstarrungsvorgang an den Tropfen bei –10° C einsetzt und sich ab etwa –15° C verstärkt. Die Temperatur des häufigsten Umschlags von Wasser zu Eis liegt im Bereich zwischen –20°C und –24° C. In Übereinstimmung mitJacobi wird festgestellt, daß metallische Unterlagen das Gefrieren begünstigen, wofür zum Teil deren hohe Wärmeleitfähigkeit verantwortlich gemacht wird. Eine Abhängigkeit der beobachteten Gefriertemperatur von Tropfengröße oder Kühlgeschwindigkeit besteht nicht.
Summary Droplets of 5 to 25 diameter have been produced by condensation on different metallic mirrors and supercooled until congelation, which begins at –10° C and increases from –15° on with a maximum between –20° and –24°. In concert withJacobi metal support favours the freezing process, probably because of its high thermal conductivity. The freezing temperature depends neither on the size of the droplets nor on the speed of refrigeration.
Résumé On a obtenu par condensation sur différents miroirs métalliques des gouttelettes avec des diamètres de 5 à 25 et on les a refroidies jusqu'à congélation. Celle-ci commence à –10° C et se renforce à partir de –15° environ; elle se produit de préférence entre –20° et –24°. Le support métallique favorise, en concordance avec les résultats deJacobi, le processus de congélation en vertu probablement de sa grande conductibilité calorifique. La température de congélation ne dépend pas de la grosseur des gouttelettes ni de la vitesse de refroidissement.

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11.
Summary The sign of the vector representing the atmospheric electric field has recently been subject of debate. For the sake of clarity, it is recommended to refer only to a normal or reversed clear-weather potential gradient.
Zusammenfassung Eine in letzter Zeit entstandene Diskussion darüber, welches Vorzeichen dem Vektor des atmosphärisch-elektrischen Feldes bzw. des Potentialgefälles zuerkannt werden soll, erscheint wenig sinnvoll. Zur Vermeidung künftiger Unklarheiten wird empfohlen, bei der atmosphärischen Elektrizität nur von normaler Schönwetterrichtung und umgekehrter Schönwetterrichtung des Feldes bzw. des Potentialgefälles zu sprechen.
Résumé Une récente discussion a porté sur le signe qui devait être attribué au vecteur du champ électrique atmosphérique respectivement de son gradient de potentiel. On recommande, pour éviter à l'avenir toute confusion, de ne parler en électricité atmosphérique et quand il s'agit du champ ou du gradient de potentiel, que de «direction normale de beau temps» et de «direction inversée de beau temps».

Dedicated to Dr.W. Mörikofer on the occasion of his 70th birthday.  相似文献   

12.
Zusammenfassung Die Häufigkeitsverteilungen von Serien relativ trockener und nasser Tage (Tagesmenge </ 5 mm Niederschlag) werden dargestellt. Die Ergebnisse gelten für die Alpennordseite zwischen Neuchâtel und dem Bodensee. Abenso werden die der beobachteten Verteilung am besten entsprechenden analytischen Ausdrücke (besonders nachPolyas Formel) berechnet. Es werden die relativen Häufigkeiten für das Auftreten von Niederschlag ( 5 mm) an aufeinanderfolgenden Tagen innerhalb von 9 Großwetterlagengruppen (nach den Typen der Klassifikation vonBaur zusammengefaßt) diskutiert.Der Wetterlageneinfluß auf die empirischen Wahrscheinlichkeitswerte bei relativer Trockenheit wird an Hand von zwei stark voneinander verschiedenen Großwetterlagengruppen gezeigt. Die Besprechung der relativen Häufigkeit des Niederschlags an den beiden Randtagen für diese zwei Beispiele gestattet einen wesentlichen Einblick in die Niederschlagsverhältnisse der Wetterlagen. Es besteht eine weitgehende Übereinstimmung der Frequenz der Niederschlagstage der Menge 5 und 15 mm mit einigen bekannten Witterungssingularitäten, und es ergibt sich daraus die Berechtigung der benutzten Schwelle ( 5 mm) als Kriterium für einen Niederschlagstag.
Summary The frequency distribution of runs of relatively dry and wet days (daily amounts of </ 5 mm precipitations) is presented. The results are valid for the northern part of the Alps (between Neuchâtel and the Lake of Constance). Also the most adequate analytic formulas (especiallyPolya's distribution) have been calculated. The relative frequencies of daily precipitation amounts of 5 mm on consecutive days are discussed for the 9 largescale weather-type groups (summarized from the types ofBaur's classification).Using two very different large scale weather-type groups the remarkable influence of the weather-types on the empiric probabilities of periods of relative drought are demonstrated. The discussion of the relative frequency of precipitation on the first and the last day leads for these two examples to important statements with regard to the regime of precipitation of the weather-types. It exists a good agreement of the frequency of days with precipitation of an amount of 5 and 15 mm and some well-known weather-singularities. This indicates the fitness of the limit ( 5 mm) used as a criterion of a day with precipitation.
Résumé L'auteur présente la répartition des fréquences relatives des séries de jours secs ou pluvieux (précipitations journalières </ 5 mm). Ces relevés se rapportent au nord des Alpes et plus spécialement à la région située entre Neuchâtel et le Lac de Constance. Il calcule ensuite (en particulier par la formule dePolya) les expressions analytiques se rapprochant le plus des répartitions constatées. Il discute le nombre relatif de jours pluvieux ( 5 mm) compris dans certaines périodes, périodes déterminées en partant de 9 groupes de situations météorologiques générales, groupes basés sur la classification des types de temps selonBaur.L'auteur démontre l'influence déterminante de la situation générale sur la probabilité empirique de la sécheresse relative et cela au moyen de groupes de types de temps très disssmblables. La discussion de la fréquence relative des précipitations au cours des deux journées extrêmes (première et dernière de chaque période) concernant ces exemples permet une compréhension nettement meilleure des conditions de précipitations au cours d'une situation météorologique déterminée. Une similitude très nette se manifeste en outre entre la fréquence des jours totalisant plus de 5 mm de précipitations, plus de 15 mm et quelques singularités connues du temps. On en tire profit pour justifier le seuil utilisé plus haut ( 5 mm ) comme critère pour un «jour de pluie».

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13.
Zusammenfassung An der Methode wird die physikalische Unwirklichkeit der Zusammenfassung der Monate Januar, Februar, März und November und Dezember des gleichen Kalenderjahres als Winter und die Unterdrückung wesentlicher Zusammenhänge mit dem Sonnenfleckenzyklus durch Bildung übergreifender Fünfjahresmittel bemängelt. Hinsichtlich des Ergebnisses wird die behauptete Ähnlichkeit der erhaltenen Kurven mit der Sonnenfleckenwelle widerlegt.
Summary It is shown that the practice to define the months of January, February, March and November, December of the same calendar year as winter is not justifiable, from a physical point of view. By using running 5-yearly means important relations to the cycle of sun-spots are suppressed. A proposed similarity of the curves obtained byDammann with the solar cycle is disproved.
Résumé L'auteur montre que l'hiver défini par la période de janvier à mars et de novembre à decembre de la même année est une irréalité physique et que l'emploi de la moyenne mobile de cinq ans masque le cycle des taches solaires; les courbes obtenues parDammann ne correspondent pas rythme des taches.
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14.
Zusammenfassung Die VorstellungenW. Ferrels (1861) undC. G. Rossbys (1947) über die Wirkung des planetarischen Meridionalaustausches auf das mittlere West-Ost-Windfeld, welche auf den ersten Blick gegensätzlich erscheinen, sind durchaus miteinander vereinbar. Sowohl das Rotationsmoment (nachFerrel) als auch die absolute Vorticity (nachRossby) treten im weiträumig-meridionalen Austausch als austauschbare Größen auf; das erstere allerdings nur im monotropen Teil dieses Austausches, die letztere nur, soweit keine Massenmischungen vorkommen. Das mittlere planetarische Westwindfeld oberhalb 4 km Höhe kann als Gleichgewichtszustand folgendermaßen erklärt werden: Der polwärts fließende Transport von Westwindimpulsen, den der Austausch des Rotationsmoments (oberhalb 4 km) leistet, ergänzt im Polargebiet den Verlust an Vorticity, welcher dort durch den äquatorwärts fließenden Transport der Vorticity (im Vorticityaustausch) entsteht. Die planetarische Polarfront gewinnt hierdurch einen neuen Aspekt.
Summary The conceptions ofW. Ferrel (1861) andC. G. Rossby (1947) concerning the effect of the planetary meridional exchange on the average west-east-wind field, which seem to be contrary at the first glance, are absolutely compatible with each other. Both the angular momentum (according toFerrel) and the absolute vorticity (according toRossby) appear as exchangeable values in the world-wide meridional exchange; the first one, however, only in the monotropic part of this exchange, and the latter only as far as no mass mixing takes place. The average planetary field of westerlies above 4 km. a.s.l. can be explained as state of equilibrium as follows: The transport of westwind impulses flowing towards the pole, effected by the angular momentum (above 4 km.), supplies the loss of vorticity in the polar area which there is caused by the transport of vorticity flowing towards the equator. Thereby the planetary polar front obtains a new aspect.
Résumé Les idées deW. Ferrel (1861) et deC. G. Rossby (1947) relatives à l'effet de l'échange turbulent méridien à l'échelle planétaire sur le champ moyen de vent Ouest-Est qui à première vue paraissent opposées sont pourtant parfaitement conciliables. Le «moment de rotation» (selonFerrel) aussi bien que l'«absolute vorticity» (selonRossby) apparaissent comme des grandeurs échangeables dans l'échange turbulent méridien à grande échelle, le premier il est vrai seulement dans la partie «monotrope» de cet échange, la seconde seulement s'il n'y a pas de mélange de masses. Le champ moyen de vent d'Ouest planétaire au-dessus de 4 km. considéré comme état d'équilibre peut s'expliquer de la manière suivante: le transport vers le pôle d'impulsions de vent d'Ouest que fournit l'échange turbulent du moment de rotation (au-dessus de 4 km.) remplace dans les régions polaires la perte de «vorticity» qui prend naissance dans le transport de celle-ci vers l'équateur (dans l'échange turbulent de vorticity). Le «front polaire planétaire» revêt par là un aspect nouveau.
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15.
Zusammenfassung In der synoptischen Praxis, insbesondere bei der Konstruktion von Vorhersagekarten, hat sich die Methode, Intensitätsänderungen des Bodendruckfeldes aus der geometrischen Konfiguration der Isopotentialen höher gelegener isobarer Flächen abzuschätzen, vornehmlich mittels derScherhagschen Divergenztheorie, vielfach bewährt, wenngleich mitunter auch erhebliche Abweichungen vomScherhagschen Konzept zu vermerken sind. Bei Annahme einer weitgehend stationären Höhenströmung folgt aus der Tendenzgleichung in Verbindung mit der Vorticitygleichung, daß ein Beitrag zur Bodendruckänderung nur dann von der betreffenden Schicht geliefert wird, wenn die (absolute) Vorticity ein entsprechendes Gefälle stromabwärts aufweist. Bei einem idealisierten Stromlinienverlauf im Bereich von Frontalzonen zeigt sich, daß die Vorticity im Zentralbereich hauptsächlich infolge Windscherung, im Delta und Einzugsgebiet dagegen vor allem durch das Verhältnis der Windgeschwindigkeit zum Krümmungsradius gegeben ist. Ohne daher auf die im allgemeinen zeitraubende Konstruktion der Linien gleicher absoluter Vorticity zurückgreifen zu müssen, läßt sich für die Praxis die Regel angeben, daß im Delta nur dann Druckfall zu erwarten ist, wenn das Verhältnis von Windgeschwindigkeit zum Krümmungsradius daselbst kleiner ist als die Windscherung im Zentralbereich. Es gibt daher auch einen Grenzfall für die Krümmung im Auffächerungsgebiet, bei dem keine Divergenz mehr auftritt. Dies dürfte im wesentlichen bei der als Blocking Action bekannten Aufspaltung einer zonalen Strömung in zwei nach Norden und Süden reichende Äste der Fall sein. Die hier abgeleitete Regel deckt sichnicht mit derScherhagschen Auffassung, daß für die Größe des im Delta auftretenden Druckfalles die Differenz der Geschwindigkeitsquadrate zwischen Zentrum und Delta maßgebend sei. Vor allem läßt sich bei dieser Anschauung niemals der eben erwähnte Grenzfall erkennen. Die theoretischen Betrachtungen werden an Hand einer Wetterlage überprüft und im wesentlichen als richtig befunden.
Summary In synoptic procedures mainly as regards the construction of forcast maps the method frequently is used to estimate changes of surface pressure tendencies considering the shape of contours of upper constant pressure surfaces according toScherhag's well known Divergence Theory, though some cases may show serious divergences withScherhag's theory. Assuming a stationary upper flow the tendency equation combined with the vorticity equation shows that a contribution to surface pressure changes from the level under consideration can only be expected if the (absolute) vorticity decreases downstream. Considering the shape of streamlines (which practically coincide with the contours) in the vicinity of a frontal zone we may recognize that the vorticity in the central zone is mainly given by the wind shear, whereas in the entrance and exit area the quotient of wind velocity to radius of curvature prevails against the windshear. From this the conclusion is drawn that pressure fall in the exit or delta of a frontal zone can only be expected in practice if the quotient of wind velocity to radius of curvature in this area is less than the wind shear in the center. Furthermore these considerations show that there exists a limit value for the radius of curvature in the delta where actually no divergence and therefore no contribution to pressure fall occurs. This case may be realized in the so called Bloking action where contours show a well marked split of an originally zonal current towards south and north and where usually no pressure fall below is observed. The here derived rule cannot be brought into accordance withScherhag's idea that the magnitude of pressure fall in the delta of a frontal zone is given by the square of wind velocity in the center minus that in the delta. Finally the theoretical considerations are checked in an actual weather situation and found to be useful for short range forecast procedures.
Résumé Dans la pratique synoptique, en particulier par le dessin de cartes de prévision, la méthode consistant à estimer l'importance des variations de pression au sol à partir de la configuration géométrique des isopotentielles des surfaces isobares d'altitude, cela surtout au moyen de la théorie de la divergence deScherhag, a été employée avec succès même s'il a fallu parfois s'écarter passablement du concept primitif de son auteur. En admettant un courant stationnaire d'altitude, l'équation de tendance combinée avec celle de vorticity montre qu'il y a effet de la couche considérée sur la variation de pression au sol seulement lorsque la vorticity (absolue) présente un gradient dirigé vers l'aval du vent. Au sein d'un système de lignes de courant idéalisées dans le domaine de zones frontales, on constate que la vorticity dans la partie centrale résulte essentiellement du cisaillement du vent, mais par contre du rapport du vent au rayon de courbure dans le delta et dans la région d'alimentation. Au lieu de recourir au tracé pénible des lignes d'égale vorticity absolue, on peut dans la pratique se fonder sur la règle qu'il n'y aura baisse de pression dans le delta que lorsque le rapport de la vitesse du vent au rayon de courbure y est plus petit que le cisaillement dans la zone centrale. Il y a donc aussi un cas limite pour la courbure des lignes de courant pour lequel il n'y a plus de divergence. Cela doit se produire lors du partage (blocking action) d'un courant zonal en deux branches dirigées vers le Nord et vers le Sud. La règle énoncée ici ne correspond pas à la conception deScherhag selon laquelle la grandeur de la baisse de pression du delta dépend de la différence des carrés des vitesses au centre et au delta; selon ce point de vue, le cas limite mentionné n'apparaît pas. Ces considérations théoriques sont vérifiées par un exemple.

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16.
Zusammenfassung F. M. Exners Typus der dynamischen Zykloenesis wird (im Kern der Zyklone) theoretisch untersucht. Dabei zeigen sich mehrer charakteristische übereinstimmungen mit den aerologischen Beobachtungen in Frontalzyklonen gemäßigter Breiten.
Summary F. M. Exners type of dynamic cyclogenesis (in the central part of the cyclone) is investigated theoretically. Results agree in different characteristics with aerological observations in frontal cyclones of medium latitudes.
Résumé On étudie en théorie la cyclogénèse dynamique du type d'Exner au noyau même du cyclone. Les résultats confirment plusieurs caractéristiques de cyclones frontaux des zones tempérées obteneus par des observations aérologiques.

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17.
Zusammenfassung Ausgehend von denMonin-Obuchowschen Ansätzen [1] wird mit Hilfe eines Mischungswegkonzepts für das vertikale Wind-, Temperatur- und Feuchteprofil in der Bodenschicht der Atmosphäre die analytische Form bestimmt. Es ergibt sich dabei auch eine Bedingung für das Verhältnis zwischen den Austauschkoeffizienten für Wärme und Impuls. Letzteres kann bei stationärer und in derz-Richtung symmetrischer Turbulenz zwischen 1/2 und 2 schwanken; Werte <1 sind nachts, solche >1 tagsüber zu erwarten. Für dieses Ergebnis ist der praktische Nachweis beiLettau [16] zu finden. — Im Gegensatz zuLettau [16] wird mit Begründung vermutet, daß der Austauschkoeffizient für Wasserdampf jenem für Wärme gleicht.Bei konstantem Gradientwind existiert in der Bodenschicht der Atmosphäre ein (festes) Niveau (z=h) maximaler Tagesschwankung des Windes. Nur in diesem äquivalenthomogenen Niveau sind konstante kritische Werte der Richardsonzahl möglich. Die spezifische kinetische Turbulenzenergie sowie die Anisotropie der Turbulenz entspricht dort dem für die Reibungsschicht zutreffenden Mittelwert. —Es wird auch nachgewiesen, daß dievon Kármánsche Konstante eine Funktion der Meßdauer ist.
Summary Starting from the equations ofMonin andObuchow [1], and using a mixing length concept, an analytical expression for the vertical profiles of wind, temperature, and humidity near the ground is derived. The calculations also render a condition for the ratio of the exchange coefficients for heat and momentum. For stationary and vertically symmetrical turbulence, this ratio can vary between the limits 1/2 and 2; values <1 are to be expected during the night, and >1 during the day. The practical proof of this result can be given using data published byLettau [16]. Contrary toLettau [16], there is reason to suspect that the exchange coefficients for water vapour and heat are equal.At constant gradient wind, there exists a (fixed) level (z=h) in the ground layer of the atmosphere in which the daily variation of wind velocity has a maximum. Only in this equivalent-homogeneous level, critical values of theRichardson number are possible. Atz=h, the specific kinetic energy as well as the anisotropy of turbulence, , correspond to the respective averages in the entire friction layer. It is shown thatvon Kármán's constant is a function of the duration of measurement.
Résumé Au moyen des dispositions deMonin-Obuchow [1] et de la hypothèse du parcours de mélange, on détermine la forme analytique du profil vertical du vent, de la température et de l'humidité dans les couches voisines du sol. Il en découle également une limitation quant au rapport existant entre les coefficients d'échange de la chaleur et des bouffées. Ce rapport peut osciller entre 1/2 et 2 dans le cas d'une turbulence stationnaire et symétrique par rapport à l'axe desz. Les valeurs inférieures à 1 se rencontrent de nuit, celles dépassant 1 le jour. La preuve pratique de ce résultat est contenue dansLettau [16]. Au contraire de cet auteur, on admet, avec preuves à l'appui, que le coefficient d'échange est le même pour la vapeur d'eau que pour la chaleur.Si le vent de gradient est constant, il existe dans les couches de l'atmosphère voisines du sol un niveau (constant) (z=h) où les variations journalières du vent sont maximum. Ce n'est qu'à ce niveau «d'homogénéité équivalente» que les valeurs critiques des constantes deRichardson sont possible. L'énergie cinétique spécifique de la turbulence ainsi que l'anisotropie de la turbulence sont alors égales à la moyenne correspondante de la couche de friction. On prouve ainsi que la constante devon Kármán est une fonction de la durée de la mesure.
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18.
Zusammenfassung Die Entstehung der atmosphärischen Zyklonen beruhtwesentlich aufReibung undAustausch, Reibung der Luft an der Erdoberfläche, Austausch auf- und abgleitender Luftquanten (Helmholtzs gleitende zitternde Strömchen,Rossbys isentropic lateral mixing). Diese bisher verborgen gebliebene, aberheute unabweisbare Tatsache liefert den Schlüssel zur Lösung der sehr zahlreich gewordenen zyklogenetischen Probleme, zu ihrer übersichtlichen Ordnung und zur Beseitigung ihrer Widersprüche. Vor allem das Hauptproblem, diegemeinsame Entstehung des zyklonalenWirbels und Tiefdruckgebiets inallen Schichten der Troposphäre (und Substratosphäre) wird dadurch zwanglos erledigt. 45 Einzelergebnisse sind am Schluß der Abschnitte 5 bis 49 zusammengefaßt.
Summary The formation of atmospheric cyclones depends substantially on friction and exchange, friction of the air at the earth's surface on the one, isentropic lateral mixing on the other hand. This fact, hitherto unknown but now incontestable, provides us with the key for the solution of the many cyclogenetic problems, for their classification and for the elimination of contradictions. Above all the central problem gets a satisfactory solution: the joint formation of cyclonic whirl and depression through all layers of troposphere (and substratosphere). 45 individual results are summarized at the end of each paragraph 5 to 49.
Résumé La formation des dépressions atmosphériques repose essentiellement sur le frottement et l'échange turbulent: frottement de l'air sur le sol, échange turbulent entre petites masses d'air ascendantes et descendantes. Ces faits ignorés jusqu'ici, mais aujourd'hui incontestables, donnent la solution des nombreux problèmes de cyclogénèse et de leur classement, et écartent leurs contradictions. A ce point de vue on peut aisément expliquer la formation simultanée de tourbillons atmosphériques et de zones de basse pression dans toutes les couches de la troposphère et de la substratosphère. Les résultats de 45 problèmes distincts sont résumés à la fin des paragraphes 5 à 49.

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Die Druckstöcke der Abbildungen 1 bis 4, 6 bis 13, 16, 17, 19 bis 20 wurden durch die Wolfenbütteler Verlagsanstalt, Wolfenbüttel am Harz, aus dem in diesem Verlage in Vorbereitung befindlichen Werk vonP. Raethjen: Dynamik der Zyklonen in freundlicher Weise zur Verfügung gestellt.  相似文献   

19.
Zusammenfassung Es werden numerische Integrationen der dreidimensionalen Fickschen Diffusionsgleichung mit höhenabhängigen Diffusionskoeffizienten und Windgeschwindigkeit für den stationären Fall und eine kontinuierlich emittierende Punktquelle durchgeführt. Für die drei typischen Ausbreitungsverhältnisse Starke Durchmischung, Bodeninversion und Inversion über der Quelle, charakterisiert durch die Diffusionskoeffizienten und die Windgeschwindigkeit, werden die Einflüsse unterschiedlicher Quellhöhe, Sinkgeschwindigkeit und Ablagerungsgeschwindigkeit studiert.
Summary Numerical integrations of the threedimensional Fickean diffusion equation with height dependent diffusion coefficients and wind velocity are performed in the stationary case with a continuous point source. For the three typical cases strong mixing, surface inversion and inversion above the source characterized by the diffusion coefficients and wind velocity, the effects of source height, sinking velocity and deposition velocity are discussed.
Résumé Les auteurs ont procédé à l'intégration numérique de l'équation à trois dimensions de la diffusion, équation établie par Fick. Ils ont, pour cela, utilisé des coefficients de diffusion variant avec l'altitude et la vitesse du vent et distingué l'état stationnaire et le cas d'une source d'émission ponctuelle et continue. Ils étudient en outre les influences de hauteurs différentes de la source, de la rapidité de subsidence et de la vitesse de sédimentation. Ils ont tenu compte pour cela des trois conditions typiques de diffusion mélange très accentué, inversion au sol et inversion au-dessus de la source.

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20.
Zusammenfassung Meteorologie, Ozeanographie und Astrophysik haben es mit weiträumigen Austauschbewegungen (weniger treffend Turbulenz genannt) zu tun, welche in einem rotierenden System durch Wärmewirkungen (meist Bestrahlung) entstehen und an eine mitrotierende Fläche, z. B. an die Erdoberfläche oder an eine andere Gleitfläche gebunden sind. Wenn man diese, durch Wärmewirkungen angetriebenen Bewegungen und Vermischungen als isotrope Turbulenz (bei der beide Koordinaten gleichberechtigt sind) behandelt, so entkleidet man sie ihrer wesentlichen Eigenschaften. Denn meistens bedingt der Wärmeantrieb eine bevorzugte Achse der Austauschbewegungen; die Turbulenzquanten werden überwiegend in beiden Richtungen dieser Vorzugsachse angestoßen (Kap. I).Derartige (zweidimensionale) Austauschbewegungen bewirken nun einen charakteristischen Transport der Drehimpulse. Dieser Transport fließt in Richtung der Vorzugsachse. Er wird nachstehend berechnet, und zwar zunächst (in Kap. II) unter der Voraussetzung, daß das einzelne Austauschquantum durch seine Bewegung kein eigenes Druckfeld erzeugt (Massenpunktaustausch), weiterhin (in Kap. III) ohne diese Einschränkung (Gradientwindaustausch). Die in der Meteorologie geostrophisch genannten Winde können also in diesem Sinne als Austauschbewegungen der Atmosphäre gelten.Schließlich werden die Bedingungen untersucht, denen die Eigenrotation (vorticity) der einzelnen (großen) Austauschquanten in der Atmosphäre (und im Meer) unterliegt, wenn Reibung und Vermischung ausgeschlossen werden. Es zeigt sich, daß in diesem Fall die großen rotierenden Austauschquanten ihre vorticity (die Vertikalkomponente des absoluten Geschwindigkeitsrotors) fast unverändert behalten (Kap. IV).Die zweidimensionale Austauschtheorie, die an und für sich auf vielen Gebieten der Geophysik und Astrophysik Anwendung finden kann, bewährt sich zunächst in bezug auf die planetarische Zirkulation der Erdatmosphäre. Wenn man die Reibung am Erdboden mitberücksichtigt, gelingt es, die wertvollen BefundeC. G. Rossbys und seiner Mitarbeiter hinsichtlich der allgemeinen Zirkulation höherer Schichten in eine Gesamtschau aller Zirkulationserscheinungen einzufügen (Kap. V).
Summary Meteorology, oceanography and astrophysics have to deal with wide, there and back flowing motions of exchange (less characterized in the word turbulence) which are caused in a rotating system by supply of heat (mostly insolation) and are associated with a surface rotating with it, e. g. the surface of the earth, or with another gliding surface. In treating these motions and mixings, moved by heat effects, like an isotropic turbulence (where the two co-ordinates are equivalent) they get deprived of their essential properties. For, the impetus of heat mostly involves a preferred axis of the exchange movements; the turbulence quanta chiefly are pushed in both directions of this predominating axis (Chap. I).Such (two-dimensional) turbulent exchanges cause a characteristic transport of impulses. These are carried in both directions of the axis of preference. This transport is computed, in chapter II, on the assumption that the individual quantum of exchange does not form by its motion an own field of pressure (exchange of mass points), in chapter III without this restriction (exchange by gradient wind). Therefore in meteorology the so-called geostrophic winds may be considered in this sense as turbulent exchange motions of the atmosphere.Finally, in chapter IV, the conditions are examined, from which depends the vorticity of the individual exchange quanta in the atmosphere (and in the sea), if friction and mixing are excluded. It is shown that in this case the big rotating exchange quanta keep almost unaltered their vorticity (the vertical component of the curl of the absolute velocity).The two-dimensional theory of exchange, which may be applied in many problems of geophysics and astrophysics, holds good with regard to the planetary circulation of the earth's atmosphere. In taking into consideration also the friction on the soil, it is possible to insert in a general aspect of all phenomena of circulation the precious results ofC. G. Rossby and his collaborators as to the general circulation of the upper layers (Chap. V).
Résumé En météorologie, en océanographie et en astrophysique on a affaire à de vastes «mouvements d'échange», courants çà et là, connus sous le terme moins adéquat de «turbulence», engendrés dans un système en rotation par des sources de chaleur (en général le rayonnement) et qui sont liés à une surface en rotation comme par exemple la surface terrestre ou quelque surface de glissement. Si l'on traite ces mouvements et mélanges d'origine calorique comme turbulence «isotrope» (pour laquelle les deux coordonnées sont équivalentes), on les dépouille de leurs caractères essentiels, car la source de chaleur impose en général aux mouvements d'échange turbulents un axe préférentiel selon lequel les quanta de turbulence sont principalement activés (Chap. I).De tels mouvements d'échange turbulents (à deux dimensions) créent un transport d'impulse caractéristique. Ce transport va dans les deux directions de l'axe préférentiel. Il est calculé dans ce qui suit, tout d'abord (Chap. II) en admettant que chaque quantum d'échange ne crée pas de champ propre de pression par son mouvement, puis sans cette restriction (Chap. III). Les vents appelés «géostrophiques» peuvent donc être considérés dans ce sens comme des mouvements d'échange turbulent de l'atmosphère.Enfin on étudie les conditions auxquelles est soumise la rotation propre («vorticity») des quanta d'échange individuels dans l'atmosphère (et dans la mer) lorsque l'on exclut le frottement et le mélange. On trouve que dans ce cas les grands quanta d'échange rotationnels conservent presque inchangée leur «vorticity» (Chap. IV).La théorie d'échange turbulent à deux dimensions qui trouve son application dans maints domaines de la géophysique et de l'astrophysique s'applique en premier lieu à la circulation «planétaire» de l'atmosphère terrestre. Si l'on tient compte du frottement au sol, on peut introduire les précieux résultats obtenus parC. G. Rossby et ses collaborateurs sur la circulation générale des hautes couches dans une vue d'ensemble de tous les phénomènes de circulation (Chap. V).
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