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1.
The Tropical easterly Jet and Sudan rainfall: A review   总被引：1，自引：0，他引：1  
Summary Recent work on Sahelian rainfall anomalies has concentrated on modelling of both ocean heat anomaly forcing of regional low-mid troposphere circulation and land surface forcing of precipitation processes. This paper, however, assesses the role of an upper troposphere synoptic feature of importance in modulating surface rainfall over Sudan in the eastern Sahel: the Tropical easterly Jet (TEJ). The TEJ provides an example of an inter-regional circulation feature linking the Sahelian and southeast Asian monsoons and ultimately, perhaps, forced by ENSO-related anomalies. Using the literature, intra-and inter-year variations in TEJ intensity, latitude and extent over northeast Africa are discussed and related to the lower tropospheric ITD and precipitation anomalies. The paper outlines ideas to be pursued in relating TEJ behaviour to surface rainfall, upper air windflow, and mid-troposphere water vapour (WV) as derived from METEOSAT data.
Zusammenfassung Die neueren Arbeiten über die Niederschlagsanomalien im Sahel haben sich auf die Modellierung der ozeanischen Wärmeanomalien, hervorgerufen von der regionalen Zirkulation der unteren und mittleren Troposphäre, sowie der Niederschlagsentstehung durch Landoberflächenprozesse konzentriert. Dagegen wird in der vorliegenden Studie die Rolle eines wichtigen synoptischen Phänomens der oberen Troposphäre abgeschätzt, das den Niederschlag im Sudan und somit der östlichen Sahelzone beeinflußt: der tropische Ost-Strahlstrom (TEJ). Der TEJ liefert ein Beispiel für ein überregionales Zirkulationssystem, das mit dem Monsun im Sahel und in Südostasien in Zusammenhang steht und möglicherweise letztlich von ENSO-Anomalien gesteuert wird. Auf Grund der Literatur werden die intra- und interannuären Variationen der TEJ-Intensität, einschließlich seiner Breitenlage und Ausdehnung, im nordöstlichen Afrika diskutiert und zur niedertroposphärischen IT sowie zu Niederschlagsanomalien in Beziehung gesetzt. Der vorliegende Beitrag umreißt die Vorstellungen, die zu verfolgen sind, um das TEJ-Verhalten mit dem Niederschlag, der hochatmosphärischen Strömung sowie dem Wasserdampfgehalt der mittleren Troposphäre, bestimmt aus METEOSAT-Daten, zu verknüpfen.

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2.
Summary Surface circulation and climate in the sea areas surrounding the American Continents are discussed on the basis of ship observations for the period 1911–1970 compiled with a one degree latitude-longitude square spatial resolution. Charts depict sub-synoptic scale features in considerable detail, such as the wintertime intrusions of cold dry air from the Atlantic to the Pacific side of the Mexican-Central American land bridge at topographically favoured locations, manifesting themselves in plumes of high wind speed, anticyclonic vorticity, and low sea surface temperature far into the open Pacific. Double peaks in the rainy season are indicated for the Western Caribbean and the easternmost Pacific off the Central American coast, with the September/October maximum most dominant. Among the more significant large-scale features are the near-equatorial trough of low pressure, a kinematic axis, and zonally oriented bands of maximal cloudiness and precipitation frequency, with a seasonal migration of this ensemble from a most equatorward position in Northern winter farther northward during summer. The near-equatorial kinematic axis has the characteristics of a confluence zone over the Western Atlantic, whereas over the Eastern Pacific it is a discontinuity between the Southwesterly flow from the Southern hemisphere and the Northeast Trades. Most intense development is reached during Northern summer. The surface flow discontinuity is broadly embedded in the baric trough. The bands of maximal convergence, cloudiness and precipitation frequency stay well equatorward of the surface flow discontinuity in the Eastern Pacific throughout the year, whereas over the Western Atlantic they switch to the North of the kinematic axis during Northern winter.
Maritime Klimatologie des tropischen Amerika
Zusammenfassung Klima und Luftzirkulation über den die amerikanischen Kontinente umgebenden Seegebieten werden aufgrund von in Eingradfeldern für den Zeitraum 1911–1970 ausgewerteten Schiffsbeobachtungen besprochen. Großräumige Karten sowie Diagramme und Tabellen des Jahresganges werden für Bodendruck, Wind, Divergenz, relative Wirbelgröße, Wasseroberflächentemperatur (SST), Bewölkung und Niederschlagshäufigkeit dargeboten. Die Karten geben Einzelheiten im subsynoptischen Bereich wieder, wie etwa die winterlichen Kaltlufteinbrüche von der atlantischen zur pazifischen Seite der mexikanischmittelamerikanischen Landbrücke, die sich an orographisch begünstigten Stellen in Zungen von hoher Windgeschwindigkeit, antizyklonaler Wirbelgröße, und niederer SST bis weit in den offenen Pazifik hinein abzeichnen. Eine doppelgipflige Regenzeit ist für das westliche Karibische Meer und den östlichsten Pazifik längs der mittelamerikanischen Küste angezeigt, wobei das Maximum im September/Oktober bei weitem überwiegt.Zu den bezeichnendsten großräumigen Erscheinungen gehören eine Tiefdruckzone in der Nähe des Äquators, eine kinematische Achse, und zonal angeordnete Bänder von maximaler Bewölkung und Niederschlagshäufigkeit; dieses System ist jahreszeitlichen Verlagerungen von einer äquatornächsten Lage im Nordwinter zu weiter nördlichen Breiten im Nordsommer unterworfen. Die kinematische Achse hat über dem westlichen Atlantik die Eigenheiten einer Konfluenzzone, während sie über dem östlichen Pazifik eine Diskontinuität zwischen der von der Südhemisphäre vordringenden Südwestströmung und dem Nordostpassat darstellt. Eine leichte Doppelwelle im Jahresgang ist nur in der Breitenlage der kinematischen Achse über dem Pazifik zu erkennen. Das System ist im Nordsommer am kräftigsten entwickelt. Die Diskontinuität der Bodenströmung ist in die Tiefdruckzone eingebettet. Die Bänder von maximaler Konvergenz, Bewölkung und Niederschlagshäufigkeit bleiben im östlichen Pazifik ganzjährig erheblich äquatorwärts von der Strömungsdiskontinuität während sie über dem westlichen Atlantik im Nordwinter auf die Nordseite der kinematischen Achse überwechseln. Die für das vorliegende Projekt verfügbare räumliche Auflösung dürfte zum Verständnis der sogenannten Intertropischen Konvergenzzone wesentlich sein.

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3.
Summary The mutually interacting pressure wave and diabatic heating wave originally cause the observed tropical disturbances. The equivalent barotropic models relate the tendency of vorticity with the convective heating effect directly, and so these models elucidate the roles of these mutually interacting waves on the development of observed tropical disturbances readily. The exact solution for the complex frequency adequately explains the growth and movement of tropical disturbances during summer. The results are divided into two parts 1) for the upper atmosphere 2) for the lower atmosphere. For the upper atmosphere during summer, the standing and amplifying natures of wave numbers 1 and 2 are satisfactorily interpreted. So the standing natures and the intensity variations of Atlantic trough, African high, Tibetan high, Pacific trough, and Mexican high etc. are also explained thereby. Also, the amplification and westward movement of short wave number 8 are interpreted. For the lower atmosphere during summer, the amplifications and westward movements of Carribean easterly wave, African monsoon cyclone, Indian monsoon depression, west Pacific ITCZ wave etc. are explained.
Die Entstehung tropischer Störungen
Zusammenfassung Die sich gegenseitig beeinflussende Druckwelle und diabatische Erwärmungswelle verursachen ursprünglich die beobachteten tropischen Störungen. Die äquivalentbarotropen Modelle verbinden die Vorticity-Tendenz mit dem konvektiven Erwärmungseffekt direkt, und damit erklären diése Modelle die Bedeutung dieser sich gegenseitig beeinflussenden Wellen für die Entwicklung der beobachteten tropischen Störungen. Die exakte Lösung für den Häufigkeitskomplex erklärt hinreichend die Entwicklung und die Bewegung tropischer Störungen im Sommer.Die Ergebnisse werden in solche für die obere Atmosphäre und für die untere Atmosphäre unterteilt. Für die obere Atmosphäre im Sommer sind die beständigen und sich verstärkenden Formen der Wellenzahl 1 und 2 befriedigend interpretiert. Damit sind auch die beständigen Formen und die Intensitätsänderungen des atlantischen Troges, des afrikanischen Hochs, des tibetischen Hochs, des pazifischen Troges und des mexikanischen Hochs erklärt. Auch die Verstärkung und Westwärtsbewegung der kurzen Wellenzahl 8 sind erklärt. Für die untere Atmosphäre im Sommer sind die Verstärkung und Westwärtsbewegung der karibischen östlichen Welle, der afrikanischen Monsun-Zyklone, der indischen Monsun-Depression, der westpazifischen ITCZ-Welle und der zentralpazifischen ITCZ-Welle erklärt.

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4.
Summary The 164-year eastern Minnesota record was analyzed to determine the contribution that each month and season has made to the fluctuations in the annual mean temperature record. The contributions are considered at time scales of years, pentad averages, and decadal averages. Correlation analyses, Cramer tests, and linear trend analyses were used to determine the degreee of influence.The different analysis methods provide a convergence of evidence toward the major conclusion of this investigation: late summer and autumn months and the autumn season have been most influential in determining the fluctuations in the annual mean temperature for pentad and decadal averaging periods.
Zusammenfassung Die Aufzeichnungen über einen Zeitraum von 164 Jahren aus dem östlichen Minnesota wurden analysiert, um festzustellen, welchen Beitrag jeder Monat und jede Jahreszeit zu den Schwankungen in den Aufzeichnungen über das Temperaturjahresmittel leistet. Die Beiträge werden in Jahreszeiträumen, und zwar im fünfjährigen und zehnjährigen Mittel betrachtet. Zur Bestimmung des Einflußgrades wurden Korrelationsanalysen, Cramertests und lineare Trendanalysen verwendet.Die unterschiedlichen Analysenmethoden liefern Ergebnisse, die auf die wesentliche Schlußfolgerung dieser Untersuchung zusammenlaufen: die Sommer- und Herbstmonate sowie die Jahreszeit Herbst hatten den größten Einfluß auf die Schwankungen im Temperaturjahresmittel für Mittelungsperioden von fünf und zehn Jahren.

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5.
Summary In order to study the effect of the differential heating on the large scale sea surface flow pattern of the atmosphere vergence charts of the horizontal wind were constructed (January and July) and compared with the isotherm charts of the surface temperatures. For January a significant relation between the temperature field and the vergence field was found and this relation was as anticipated: convergence over the relatively warmer areas and divergence over the relatively colder areas. This effect is more pronounced at lower latitudes.The vergence chart of the ocean currents (January) shows in the region of the equatorial counter current a distribution of the vergence that is in good agreement with the scheme of the vertical circulation within the equatorial region of the Atlantic as proposed byA. Defant.
Zusammenfassung Zur Untersuchung der Auswirkung einer unterschiedlichen Erwärmung auf die großräumigen Strömungsformen der Atmosphäre über der Meeresoberfläche wurden Vergenzkarten der horizontalen Winde für Januar und Juli konstruiert und mit den Isothermenkarten der Oberflächentemperaturen verglichen. Für Januar wurde eine signifikante Beziehung zwischen dem Temperaturfeld und dem Vergenzfeld gefunden. Es zeigte sich Konvergenz über relativ wärmeren Gebieten und Divergenz über relativ kälteren Gebieten. Dieser Zusammenhang tritt in niedrigeren Breiten deutlicher in Erscheinung. Die Vergenzkarte der Meeresströmungen (Januar) zeigt im Gebiete des äquatorialen Gegenstromes eine Vergenzverteilung, die mit dem vonA. Defant angegebenen Schema der Vertikalzirkulation im äquatorialen Gebiet des Atlantiks in guter Übereinstimmung steht.
Résumé Dans le but d'étudier l'effet d'un réchauffement inégal sur les systèmes de circulation atmosphérique à grande échelle au-dessus des océans, l'auteur a dressé des cartes de divergence des vents horizontaux en janvier et en juillet, et les a comparées aux cartes d'isothermes de surface. En janvier il existe une relation significative entre les champs de température et de divergence; il y a convergence sur les régions relativement chaudes, et divergence sur les régions relativement froides. Cette relation est particulièrement nette aux basses latitudes. La carte de divergence des courants marins (janvier) montre dans la région du contre-courant équatorial une distribution de la divergence qui s'accorde avec le schéma de la circulation verticale donné parA. Defant pour la zone équatoriale de l'Atlantique.

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6.
Summary Air-sea energy exchange properties were examined and discussed for a case study of monsson depression during summer MONEX which occurred during 8th–18th June over the East Central Arabian Sea with its mean position at 13°N and 71°E. For this purpose the fluxes of sensible heat, latent heat, eddy transfer of total heat and momentum have been computed. The results of the computations reveal that the absolute values of heat flux changes in sensible, latent and total heat show an enormous increase of 60, 230 and 290 Wm–2 respectively, during the formation as compared to the values obtained before the formation of the depression. The flux of momentum also exhibits similar features. The Bowen ratio always shows a fairly systematic increasing tendency along with the growth of the convective activity due to the developing system over the area and attains a high value of 0.22 coinciding with the formation of the depression.
Wärme- und Impulsaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre während MONEX-79 und ihr Verhältnis zur Monsundepression
Zusammenfassung Die Eigenschaften des Energieaustausches zwischen Meer und Luft wurden für eine Fallstudie der Monsundepression untersucht, die während MONEX vom 8.–18. Juni 1979 über dem östlichen Indischen Ozean bei 13°N und 71°E auftrat. Dafür wurden die Flüsse von fühlbarer und latenter Wärme sowie des turbulenten Transports von Wärme und Impuls bestimmt. Die Ergebnisse legen klar, daß die Flüsse von fühlbarer, latenter und Gesamtwärme während der Entstehung der Depression absolut um 60, 230 bzw. 290 Wm–2 gegenüber dem Anfangszustand zunehmen. Der Impulsfluß hat ein ähnliches Verhalten. Das Bowenverhältnis zeigt eine ziemlich systematisch steigende Tendenz während der wachsenden Konvektion durch das sich entwickelnde System und erreicht bei der Formation der Depression den hohen Wert 0.22.

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7.
Zusammenfassung Bei stabilem Hochdruckwetter liegt besonders im Winter häufig eine ausgebreitete Hochnebeldecke über der nördlichen Schweiz. Dieser Wettertypus ist besonders für Orte unter 1000 m Meereshöhe klimatologisch von Bedeutung; die dabei herrschenden Feuchtigkeitsverhältnisse werden diskutiert. Für 51 Tage mit einer derartigen Hochnebeldecke werden die Abweichungen der Tagesmittel der relativen Feuchtigkeit von den Normalwerten für 7 Orte zwischen 400 und 700 m Meereshöhe untersucht. Dabei ergibt sich, daß die relative Feuchtigkeit nur an Orten, die im Kondensationsniveau oder nicht mehr als 100 m unter der Untergrenze der Hochnebeldecke gelegen sind, abnormal hoch ist. Die Untergrenze der Hochnebeldecke liegt am häufigsten zwischen 600 und 800 m über dem Meeresspiegel, ihre Dicke variiert meist zwischen 300 und 400 m.
Summary With stable anticyclonic weather a wide-spread stratus of fog in higher levels occurs very frequently in northern Switzerland, especially in winter. This type of weather is of climatological importance for places situated below an altitude of about 1000 m above sea-level. Its humidity conditions are discussed here.For 51 days, with such a high stratus of fog, the deviation of the diurnal mean of relative humidity from its normal value is studied for 7 places, situated between 400 and 700 m above sea-level. It results that the relative humidity is abnormally high only at places lying in this condensation layer or not more than 100 m under its lower limit. Most frequently the lower limit lies between 600–800 m a. s. l. and the thickness of the layer mostly varies between 300 and 400 m.
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8.
Summary The present paper is a preliminary study of the long term temperature trends in the eastern Mediterranean area. The air temperature time series of the following stations were investigated: Cairo, Alexandria, Jerusalem, Beirut, Nicosia, Athens, Kerkyra, Catania and Rome. For this group of stations the air temperature trends for about the last 100 years are examined and are compared with the corresponding time series of the land surface air temperature, the sea surface temperature (SST) and the marine air temperature (NMAT) for the northern hemisphere (NH). A better agreement was found between the time series of the eastern Mediterranean region and the SSTs and NMATs, than with the NH air temperature (land surface). The coincidence of the 1900s minimum of eastern Mediterranean air temperature and the SSTs and NMATs especially merits further investigation.
Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit präsentiert eine vorläufige Studie der langzeitlichen Temperaturtrends im östlichen Mittelmeerraum. Lufttemperaturzeitserien der folgenden Stationen wurden hierzu untersucht: Kairo, Alexandria, Jerusalem, Beirut, Nikosia, Athen, Kerkyra, Catania und Rom. Anhand der Daten der genannten Stationen wurden die Lufttemperaturtrends über einen Zeitraum von etwa 100 Jahren untersucht und mit den entsprechenden Zeitserien der Landoberflächenlufttemperatur, der Meeresoberflächentemperatur (SST) und der nächtlichen Seelufttemperatur (NMAT) der nördlichen Hemisphäre verglichen.Hierbei konnte größere Übereinstimmung der Lufttemperaturtrends zwischen Zeitserien des östlichen Mittelmeerraums und den Meeresoberflächentemperaturen, bzw. den nächtlichen Seelufttemperaturen festgestellt werden als zwischen den Zeitserien dieser Region mit den Zeitserien der Landoberflächenlufttemperatur der nördlichen Hemisphäre. Die Übereinstimmung des 1900-Minimums der Lufttemperaturtrends des östlichen Mittelmeerraums und den SST- und NMAT-Trends verdient hierbei besondere Aufmerksamkeit und weitere Untersuchungen.

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9.
Summary After an extended critical evaluation of a wealth of historical sources, the history of the Dead Sea level fluctuations is reviewed with accuracy since 1800 (Klein, 1961). Earlier data since 1100 AD based on landmarks and tree-ring data (Klein, 1982, 1985) are also summarized. Since 1930 interannual fluctuations are compared with area-averaged rainfall data from the western and eastern part of the catchment, as well as with rainfall records from Jerusalem and Amman. Correlation analysis lead to two linear regression equations for the period 1930/1931–1962/1963 (undisturbed) and 1963/1964–1983/1984 after diversion of water from Lake Tiberias and Jordan River. From these equations, the average annual effect of this diversion results to about –24 cm; in very moist years this effect is insignificant.
Zusammenfassung Auf der Grundlage einer kritischen Auswertung einer Fülle von Quellen werden zunächst die Spiegelschwankungen des Toten Meeres seit 1800 genau behandelt (Klein, 1961). Eine zusammenfassende Darstellung der Schwankungen ab 1100 A. D. wird aus historischen Quellen über die Landmarken des Seeufers und Baumringdaten (Klein, 1982, 1985) abgeleitet. Die interannulären Schwankungen des Seespiegels seit 1930 werden verglichen mit Gebietsmitteln des Niederschlages vom westlichen wie vom östlichen Teil des Einzugsgebietes, ebenso mit den Niederschlagsreihen von Jerusalem und Amman. Eine Korrelationsanalyse führt zu zwei linearen Regressionsgleichungen für die ungestörte Periode 1930/1931 bis 1962/1963, sowie für die Periode 1963/1964 bis 1983/1984, nach der Ableitung von Wasser zu Bewässerungszwecken aus dem See Genezareth und dem Jordan-Fluß. Eine Abschätzung des mittleren Effektes aus diesen Gleichungen ergibt etwa –24 cm pro Jahr; in sehr feuchten Jahren ist der Effekt unbedeutend.

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10.
Summary Some of the vortices which develop over the Tibetan plateau during summer give rise to severe weather over eastern China. These weather developments can be difficult to forecast, but have been simulated successfully in a recently developed numerical model. It will be shown that different vortices respond differently to topographic effects, to nonlinear processes and to sensible and latent heating in their formation, maintenance, and motion. Elevated terrain appears to enhance the influence of thermodynamic processes, block airflow, and increase frictional dissipation.Sensible heating sometimes collaborates with topography in blocking cold air intrusions and is not only a function of terrain elevation but also of the synoptic situation. Without the input of latent heating, vortices over the eastern part of the Tibetan plateau tend to degenerate.
Numerische Simulation von Wirbelbildungen über dem Hochland von Tibet
Zusammenfassung Einige der sich im Sommer über dem Hochland von Tibet entwickelnden Wirbel verursachen Unwetter in Ostchina. Die Vorhersage dieser Entwicklung kann schwierig sein, sie werden aber von einem kürzlich vorgestellten numerischen Modell erfolgreich simuliert. Es wird gezeigt, daß verschiedene Wirbel verschieden auf die Orographie, auf nichtlineare Vorgänge sowie auf fühlbare und latente Wärme in ihrer Entstehung, Erhaltung und Bewegung reagieren. Ein Hochland scheint den Einfluß thermodynamischer Vorgänge zu verstärken, Strömungen zu blockieren und die Reibungsdissipation zu steigern.Die fühlbare Wärme verhindert manchmal gemeinsam mit der Topographie Kaltlufteinbrüche, hängt aber nicht nur von der Hochland-sondern auch von der synoptischen Situation ab. Ohne latente Wärme neigen Wirbel über dem Ostteil des Hochlandes von Tibet zur Degeneration.

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11.
Summary A series of laboratory experiments have been conducted to simulate the dynamical effects of the flow over and around a model Alpine/Pyrenean topography. The experimental study has employed a linearly salt-stratified rotating water channel through which the model topography is towed. Data have been collected for ranges of the similarity parameters (Rossby, Burger, Ekman and Froude numbers and the topography height to fluid depth ratio) which accord with their atmospheric values; only four of these parameters are independent. The ratio of the fluid depth to topography width need not be simulated because it does not appear as an independent parameter in the leading terms of the governing equations and boundary conditions. The results demonstrate the effects of flow direction on the horizontal motion patterns at various heights and numerous system parameter combinations. Vortex shedding is shown to occur for parameter ranges similar to those appropriate for the atmosphere; an empirical relation between the Strouhal and Rossby numbers is obtained and it is shown that the shedding periods is approximately twice the inertial period. The experiments demonstrate the flow splitting occurs in the vicinity of Geneva for both westerly and northwesterly flow. The importance of the Froude number in controlling the conditions under which fluid flows over or around the topography is illustrated, and the occurrence of lee waves for different values of the Froude and Rossby numbers (and different locations and flow directions) is described. Finally, it is shown that the advection of a parent cyclone from west to east along a path north of the Alps can generate a cyclone in the lower levels of the atmosphere in the vicinity of the Gulf of Genoa. It is suggested that these dynamical effects may play a role in triggering a lee cyclone which then might grow by other physical processes.
Einige Labormodelle von Strömungen im Einfluß des Alpen/Pyrenäen-Gebirgskomplexes
Zusammenfassung Es wurden eine Reihe von Laborexperimenten durchgeführt, um die dynamischen Effekte der Strömung über und um ein Modell der Alpen-Pyrenäentopographie zu simulieren. Bei der Experimentaluntersuchung wurde ein mit Salz linear geschichteter rotierender Wasserkanal, durch den das Modellgelände gezogen wird, verwendet. Es wurden Daten für Bereiche der Ähnlichkeitsparameter (Rossby-, Burger-, Ekman- und Froude-Zahl und das Verhältnis Geländehöhe zu Flüssigkeitstiefe) gesammelt entsprechend ihren atmosphärischen Werten. Nur vier von diesen Parametern sind unabhängig. Das Verhältnis der Flüssigkeitstiefe zur Geländebreite braucht nicht simuliert zu werden, weil es in den Haupttermen der bestimmenden Gleichungen und Randbedingungen nicht als unabhängiger Parameter aufscheint. Die Resultate veranschaulichen die Effekte der Strömungsrichtung auf die horizontalen Bewegungsmuster in verschiedenen Höhen und bei zahlreichen Kombinationen von Systemparametern. Es zeigt sich, daß Wirbelablösung in ähnlichen Parameterbereichen vorkommt, wie sie für die Atmosphäre geeignet sind. Man erhält eine empirische Beziehung zwischen der Strouhal- und der Rossby-Zahl und es zeigt sich, daß die Ablösungsperiode annähernd das Doppelte der Trägheitsperiode ausmacht. Die Experimente zeigen, daß Strömungsaufspaltung im Bereich von Genf sowohl für westliche, als auch für nordwestliche Strömungen vorkommt. Weiters wird die Bedeutung der Froude-Zahl für die Kontrolle der Bedingungen, unter welchen die Flüssigkeit über oder um die Topographie fließt, veranschaulicht und das Auftreten von Lee-Wellen für verschiedene Werte der Froude- und der Rossby-Zahl (und verschiedene Stellen und Strömungsrichtungen) beschrieben. Schließlich wird gezeigt, daß die Advektion einer Mutterzyklone von West nach Ost nördlich der Alpen eine Zyklone in den unteren Schichten der Atmosphäre im Bereich des Golfs von Genua erzeugen kann. Es wird darauf hingewiesen, daß diese dynamischen Effekte beim Auslösen einer Lee-Zyklone, welche dann durch andere physikalische Prozesse wachsen könnte, eine Rolle spielen kann.

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12.
Summary The growth of error energy from initially uncertain states is a characteristic of global forecast models that is absent or markedly diminished in limited area forecasts. The enhanced regional predictability is presently studied with a limited area boundary layer model applied to a European region centered on the Alps. The results are remarkably insensitive to initial data, and a qualitative explanation of this is sought in terms of Thompson's (1957) and Lorenz's (1969) predictability analysis. It appears that the high predictability of regional models is an artifact of the overwhelming role that the prespecification of external boundaries plays in this problem. In cases that Dirichlet boundary conditions are imposed at the perimeter of the limited forecast region, the larger scale flow components, including most of the advecting flow are determined completely independently of internal dynamics and vorticity fluctuations, a condition that does not promote uncertainty growth.The simplest relaxation of this constraint is accomplished by imposing Neumann boundary conditions with zero gradient of forecast variables at the outer boundary. In this case the boundary values depend completely upon the interior forecast, and there is no theoretical reason to expect that error growth should be limited. Nevertheless, present results show that the only significant forecast errors associated with initial uncertainties in these cases are trapped near external boundaries. An explanation of this phenomenon and its generality is discussed. Our forecast results and analysis of error spread from boundaries suggest that topography may enhance local predictability.Although the predictability of a regional boundary layer model is high with respect to initial errors of even rather large magnitude, the same is not true with respect to large uncertainties in the representation of topography and surface, radiative and dissipative effects. Substantial variations of the parameterization of these processes through changes of the model equations produce boundary layer solution divergence with doubling time scales as short as one day. The uncertainty growth associated with smaller (and more realistic) perturbations of these processes remains to be studied.
Über die Voraussagbarkeit von bodennahen Strömungen während ALPEX
Zusammenfassung Das Anwachsen der Fehler auf Grund anfänglich unsicherer Zustände ist ein Charakteristikum globaler Vorhersagemodelle. Diese Beschränkung ist nicht vorhanden oder stark vermindert in Vorhersagen für begrenzte Gebiete. Die verbesserte regionale Vorhersagbarkeit wird gegenwärtig an einem Grenzschichtmodell untersucht, welches auf einen Teil Europas mit den Alpen im Zentrum angewandt wird. Die Ergebnisse sind auffallend im empfindlich gegenüber den Anfangsdaten. Eine qualitative Erklärung dafür kann anhand der Vorhersagbarkeitsanalyse von Thompson (1957) und Lorenz (1969) durchgeführt werden. Die hohe Vorhersagbarkeit regionaler Modelle erscheint als Ergebnis der überwältigenden Rolle, die die Vorgabe der äußeren Ränder in diesem Problem spielt. In Fällen, wo Dirichlet-Randbedingungen an der Peripherie des begrenzten Vorhersagegebietes aufgezwungen werden, erfolgt die Bestimmung der großräumigen Strömungskomponenten inklusive des größten Teils der advektierenden Strömung, unabhängig von der internen Dynamik und den Wirbelfluktuationen. Diese Bedingung fördert das Anwachsen von Unsicherheiten nicht.Die einfachste Lockerung dieser Beschränkung wird durch Einführung von Neumann-Randbedingungen mit der Vorhersagevariablen ohne Gradienten an den äußeren Rändern erreicht. In diesem Fall hängen die Randwerte vollständig von der Vorhersage im Inneren ab und es besteht kein theoretischer Grund, eine Beschränkung des Fehlerwachstums zu erwarten. Dennoch zeigen die gegenwärtigen Ergebnisse, daß die einzigen wesentlichen Vorhersagefehler in Zusammenhang mit Anfangsunsicherheiten in diesen Fällen auf den Randbereich beschränkt sind. Eine Erklärung dieses Phänomens und seine Allgemeingültigkeit wird diskutiert. Unsere Vorhersageergebnisse und die Analyse der Fehlerausbreitung von den Rändern aus legt nahe, daß die topographie die lokale Vorhersagbarkeit verbessern kann.Obwohl die Vorhersagbarkeit eines regionalen Grenzschichtmodells in bezug auf die verhältnismäßig großen Anfangsfehler hoch ist, ist dies nicht so in bezug auf die großen Unsicherheiten in der Wiedergabe der Topographie und der Oberfläche sowie Strahlungs- und dissipativer Effekte. Wesentliche Variationen der Parametrisierung dieser Prozesse durch Änderungen der Modellgleichungen erzeugen Divergenzen in den Grenzschichtlösungen, die sich schon in einem Tag verdoppeln. Das Wachstum der Unsicherheit verbunden mit kleineren (und realistischeren) Störungen dieser Prozesse bleibt noch zu untersuchen.

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13.
Summary A scheme for analysis of the ALPEX II-b data set is described. Using the calculus of variations in developing the analysis equations, considerations were consistent with requirements necessary for computing budgets for various meteorological quantities. One constraint which employs full equations of motion, reduces the momentum residual to any desired level based on selection of a weighting function. Time tendencies are assumed to be observed, while nonlinear terms can be observed or iterated. At the same time, mass continuity is completely imposed by application of a strong constraint. Approximation of terrain as a series of blocks in thex, y, p domain insures that the model terrain will block the flow to the maximum extent possible in a way consistent with the Alpine range. Comparative analyses are presented illustrating how coupling the variables increases resolution of fine scale features like fronts and jet maxima. Comparison with independently collected research aircraft data over the Mediterranean Sea also shows how the scheme can provide improved analysis even over data sparse areas. Derived vertical motion fields compare well with middle and upper level cloud patterns for a case of rapid cyclogenesis.
Ein variierbares, objektives Analyseschema zur Analyse der ALPEX-Daten
Zusammenfassung Es wird ein Schema für die Analyse der ALPEX II-b Daten beschrieben. Zur Entwicklung der Analysengleichung wurde die Variationsrechnung verwendet. Diese Überlegungen waren vereinbar mit den Voraussetzungen, die zur Berechnung der Bilanzen verschiedener meteorologischer Größen notwendig sind. Eine Einschränkung, die vollständigen Bewegungsgleichungen betreffend, reduziert die Impulsdifferenz mit Hilfe der Auswahl einer Gewichtsfunktion auf jede gewünschte Höhe. Zeittendenzen werden als beobachtet angenommen, während nichtlineare Terme beobachtet oder iteriert sein können. Gleichzeitig ist Massenerhaltung durch Anwendung einer starken Einschränkung vollständig gegeben. Durch Annäherung des Geländes in Form von Blöcken imx, y, p-Bereich wird sichergestellt, daß das Modellgelände die Strömung im größtmöglichen Ausmaß, annähernd vergleichbar mit der Alpenkette, hemmt. Die dargestellten vergleichenden Analysen zeigen, wie die Koppelung von Variablen die Auflösung feinskaliger Merkmale wie Fronten und Windmaxima verbessert. Ein Vergleich mit unabhängig gesammelten Daten von Flügen über dem Mittelmeer zeigt ebenfalls, daß das Schema sogar über datenarmen Gebieten verbesserte Analysen ermöglicht. Abgeleitete Vertikalbewegungsfelder entsprechen gut den mittleren und höheren Wolkenmustern im Fall einer schnellen Tiefdruckentwicklung.

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14.
Summary Urbanization and industrialization are claimed to affect local climate and to increase precipitation in urban and surrounding rural areas. In the past, considerable meteorologic data have been collected in urban areas and the effects of urbanization on precipitation and other variables have been analyzed by using various techniques. In evaluating urban effects on precipitation, changes in precipitation due to urban effects must be distinguished from changes which are due to natural variability, noise effect, and sampling error. Stochastic intervention analysis is used in this study to establish the statistical significance of changes in monthly precipitation attributed to the effects of urbanization and industrialization and to investigate the nature of these changes. Intervention analysis is especially useful in the analysis of correlated and seasonal monthly rainfall data. Intervention analysis is used to determine whether changes have occurred in the overall mean value or in warm and cold seasons. Monthly rainfall data from Laporte and St. Louis areas are analyzed and the results are presented.
Zusammenfassung Urbanisierung und Industrialisierung beeinflussen wahrscheinlich das Lokalklima und erhöhen dabei den Niederschlag in städtischen Gebieten sowie deren ländlicher Umgebung. In der Vergangenheit sind meteorologische Daten beträchtlichen Umfangs in städtischen Gebieten gesammelt worden und die Effekte der Urbanisierung auf den Niederschlag wurden mit Hilfe verschiedener Methoden untersucht. Bei der Abschätzung dieser Stadtklimaeffekte auf den Niederschlag müssen Varianten davon unterschieden werden, die natürlichen Ursprungs sind, einschließlich dem Rausch-Effekt und dem Probenahmefehler. In der vorliegenden Studie wird die stochastische Interventionsanalyse dazu benützt, die statistische Signifikanz der Änderungen des monatlichen Niederschlages herauszufinden, die der Urbanisierung und Industrialisierung zugeschrieben werden können und die Art dieser Änderungen zu untersuchen. Dié Interventionsanalyse ist insbesondere bei der Analyse korrelierter jahreszeitlich-monatlicher Niederschlagsdaten nützlich. Diese Interventionsanalyse wird nun dazu benützt, festzustellen, ob sich die Änderungen im Gesamtmittelwert oder aber in der warmen bzw. kalten Jahreszeit zeigen. Die monatlichen Niederschlagsdaten von Laporte und St. Louis (U.S.A.) werden analysiert und die Ergebnisse mitgeteilt.

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15.
Summary Cyclogenesis is known to take place frequently near the principal mountain complexes of the earth. However, a coherent and comprehensive theory of orographic cyclogenesis has never been offered in the literature. We propose here a unified theory of cyclogenesis in the presence of orography of various configurations, based on the generalization of a theoretical model concerning the interaction of baroclinic waves with local orography. This model has recently proved to be successful in accounting for some basic properties of Alpinecyclogenesis (Speranza et al. 1985). We consider, in particular, cyclogenesis in proximity of the Rocky Mountains (both to the west of the ridge, in the Gulf of Alaska, and to the east of it, over North America) and in proximity of the Himalaya-Tibetan Plateau.With regard to cyclogenesis over the Gulf of Alaska, results of numerical experiments, performed with the ECMWF model in order to isolate the orographic effects in realistic conditions, are also presented and compared with the theoretical results.
Eine vereinheitlichte Theorie orographischer einflüsse auf die zyklogenese
Zusammenfassung Zyklogenese findet bekanntlich häufig in der Nähe der Hauptgebirgskomplexe der Erde statt. Dennoch wurde bis jetzt in der Literatur noch keine einheitliche und umfassende. Theorie orographischer Zyklogenese angeboten. Wir schlagen hier eine vereinheitlichte Theorie der Zyklogenese bei Vorhandensein einer Orographie mit unterschiedlichen Konfigurationen vor. Die Theorie basiert auf der Verallgemeinerung eines theoretischen Models über die Wechselwirkung von baroklinen Wellen mit der lokalen Orographie. Dieses Modell hat sich kürzlich bei der Erklärung einiger grundlegender Eigenschaften alpiner Zyklogenese als erfolgreich erwiesen (Speranza et al. 1985).Wir betrachten im besonderen die Zyklogenese in der Nähe der Rocky Mountains (sowohl westlich der Kette im Golf von Alaska als auch östlich davon über Nordamerika) und in der Nähe des Himalaya-Tibet-Plateaus.Hinsichtlich der Zyklogenese über dem Golf von Alaska werden auch Ergebnisse von numerischen Experimenten, die mit dem ECMWF-Modell durchgeführt wurden, um die orographischen Effekte unter realistischen Bedingungen zu isolieren, präsentiert und mit den theoretischen Ergebnissen verglichen.

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16.
Summary The response of climate processes to changes in aerosols is investigated using a two-dimensional zonally-averaged climate model. To account for the spatial and temporal heterogeneities of aerosol distributions, a strongly scattering maritime aerosol over ocean and a strongly absorbing rural aerosol over land are used in the layer between the surface and the 700 mb level. The effects of aerosols, gases and clouds on the radiative transfer are computed concurrently using a parameterized form of a two-stream approximation. Aerosols induce a reduction of the solar absorption at the surface and an enhancement of atmospheric absorption. The resulting changes in the climate model parameters are not only a function of the radiatively-active atmospheric constituents, but also of the amplifying or dampening effects of feedback processes employed in the model calculations. For the specified aerosol types and the optical thickness distribution given by Potter and Cess, the annual temperature change at the surface is –2.1 °C with ice-albedo feedback. Without ice-albedo feedback the corresponding value is –1.4 °C. In the present study aerosols produce a cooling effect in the atmosphere at all latitudes.
Zusammenfassung Der Einfluß von unterschiedlichen Aerosolen auf Klimaprozesse wird mit Hilfe eines zweidimensionalen Klimamodells untersucht. Um die zeitliche und räumliche Variabilität von Aerosolverteilungen zu berücksichtigen, wird über dem Meer ein überwiegend streuendes Aerosol und über Land ein überwiegend absorbierendes Aerosol in der Schicht zwischen dem Erdboden und dem 700 mb Niveau betrachtet. Der Einfluß von Aerosolen, Gasen und Wolken auf den Strahlungstransport wird mit Hilfe einer parametrisierten Zweistromapproximation berechnet. Aerosole verursachen eine Reduzierung der solaren Absorption an der Erdoberfläche und eine Verstärkung der atmosphärischen Absorption. Resultierende Änderungen der Klimamodellparameter sind nicht nur eine Funktion der strahlungsaktiven atmosphärischen Bestandteile, sondern auch von verstärkenden oder dämpfenden Rückkopplungsprozessen. Für die hier benutzten speziellen Aerosoltypen und die Verteilung der optischen Dicke nach Potter and Cess ergibt sich eine Änderung in der Jahresmitteltemperatur von –2,1 °C unter Berücksichtigung des Eis-Albedo-Rückkopplungseffekts. Ohne diesen Mechanismus beträgt die entsprechende Temperaturänderung –1,4 °C. In der Atmosphäre ergibt sich ebenfalls eine Temperaturabnahme in allen Breiten.

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17.
Summary This progress report summarises the researches of the cloud physics group at Imperial College during the last four years 1949–1952. It describes work carried out on the following topics: 1. the spontaneous condensation of water vapour; 2. measurements on the concentration and size distribution of sea-salt nuclei over the N. Atlantic and their contribution to atmospheric opacity; 3. laboratory and theoretical studies on the supercooling and freezing of water and aqueous solutions; 4. experimental and theoretical researches on ice crystal growth from the vapour; 5. theoretical computations on the growth of water drops and ice particles in both layer and shower type clouds; 6. studies of the form, structure and development of high-level ice clouds and their formation relative to orographic features; 7. the construction of instruments for precipitation studies.
Zusammenfassung Der vorliegende Bericht gibt einen Überblick über die Forschungen der Arbeitsgruppe für Wolkenphysik am Imperial College in London während der vier Jahre 1949 bis 1952. Es werden Untersuchungen über folgende Probleme beschrieben: 1. Spontane Wasserdampfkondensation; 2. Messungen über die Konzentration und die Größenverteilung von Meersalzkernen über dem Nordatlantik und über ihren Anteil an der atmosphärischen Trübung; 3. theoretische und Laboratoriumsuntersuchungen über Unterkühlung und Gefrieren von Wasser und wässerigen Lösungen; 4. experimentelle und theoretische Untersuchungen über das Wachstum von Eiskristallen aus der dampfförmigen Phase; 5. theoretische Berechnungen über das Wachstum von Wassertropfen und Eispartikeln sowohl in Schicht- wie in Quellbewölkung; 6. Untersuchungen über Form, Aufbau und Entwicklung von hohen Eiswolken und über die Abhängigkeit ihrer Bildung von den orographischen Verhältnissen; 7. Konstruktion von Instrumenten für Niederschlagsuntersuchungen.
Résumé Le présent rapport résume les recherches effectuées par le groupe d'étude de la physique des nuages de l'«Imperial College» au cours des quatre années 1949–1952, et qui ont concerné les domaines suivants: 1. condensation spontanée de la vapeur d'eau; 2. mesure de la concentration et de la distribution de grosseur des noyaux de sel marin au-dessus de l'Atlantique et leur rôle dans le trouble atmosphérique; 3. recherches théoriques et expérimentales sur la surfusion et la solidification de l'eau et de solutions aqueuses; 4. recherches théoriques et expérimentales sur la croissance de cristaux de glace à partir de la phase gazeuse; 5. essais de calcul de l'accroissement de gouttes d'eau et de particules de glace à l'intérieur de nuages stratifiés ou cumuliformes; 6. recherches sur la forme, la structure et le développement des nuages glacés à haute altitude, ainsi que sur le rôle du relief terrestre sur leur formation; 7. construction d'instruments utiles aux recherches pluviométriques.

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18.
Summary Two- and three-dimensional fields of meteorological variables are constructed from measurements in a small Alpine end valley during daytime of two fine weather days. These are fields of the surface energy balance, of temperature and wind. With these data the energy budget of the valley atmosphere is calculated. In the morning, the sensible heat which is released on the valley surface is used to heat the valley atmosphere. The advection terms are rather small. In the afternoon, the energy gain is nearly completely exported out of the valley region. The transport is managed by advection with the valley wind and the related upward motion, which are branches of the valley wind system which overlap into the next larger valley. The role of a small valley in the interplay of the thermal circulation systems in the heating of the mountainous boundary layer is discussed.
Erwärmung eines kleinen Alpentals
Zusammenfassung Messungen in einem kleinen alpinen Endtal gestatten die Berechnung zwei- und dreidimensionaler Felder meteorologischer Größen tagsüber an zwei Schönwettertagen. Dies sind Felder der Terme der Energiebilanz am Untergrund, der Temperatur und des Windes. Daraus läßt sich der Energiehaushalt der Talatmosphäre berechnen. Am Vormittag wird die am Untergrund freigesetzte fühlbare Wärme zur Erwärmung des Tals genutzt, die Advektionsterme sind ziemlich klein. Am Nachmittag wird dieser Wärmegewinn nahezu vollständig aus dem Talbereich exportiert. Dieser Transport wird durch die Advektion mit dem Talwind und dem resultierenden Aufwind bewerkstelligt, die Zweige eines ins nächste Tal übergreifenden Talwindsystems sind. Die Rolle eines kleinen Alpentals im Zusammenspiel der verschiedenen thermischen Zirkulationssysteme bei der Erwärmung der Gebirgsgrenzschicht wird diskutiert.

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19.
Zusammenfassung Einleitend werden verschiedene ungarische Arbeiten über den Zusammenhang zwischen Witterung und Krankheiten kritisch besprochen. Nach einer Übersicht über die verschiedenen Ansichten über die Abhängigkeit der Poliomyelitis von der Witterung wird eine 17jährige Statistik aus Ungarn über Witterungseinflüsse auf diese Krankheit untersucht. Es konnte kein Zusammenhang mit der Temperatur, mit dem Wechsel des Witterungscharakters und mit Fronten oder Abgleitflächen nachgewiesen werden. In den an Poliomyelitisfällen reichsten Jahren waren trockene Monate etwas häufiger. Es zeigen sich schwache Anzeichen für eine Doppelwelle während einer Sonnenfleckenperiode. Die Krankheit trat in den kühleren und niederschlagsreicheren nördlichen und nordöstlichen Teilen des Landes am häufigsten auf.
Summary At first divers Hungarian papers on the relations between weather and diseases are critically discussed. After giving a survey of the different opinions as to the influence of weather upon poliomyelitis, a 17 years statistics from Hungary is investigated in this respect. No connection could be found, however, neither with the temperature and the change of weather character nor with fronts or surfaces of subsidence. Most poliomyelitis cases occurred in years in which dry months were a little more frequent. There are slight indications of a double wave during a sunspot period. The disease was found to be most frequent in the northern and north-eastern regions being relatively cooler and richer in precipitation.
Résumé On examine tout d'abord différentes études hongroises concernant les relations entre le temps météorologique et les maladies. Après un aperçu sur les diverses opinions émises au sujet de la poliomyélite et de sa dépendance à l'égard du temps, on étudie sur le même sujet une statistique de 17 ans établie en Hongrie. On n'a pas pu prouver de relation avec la température, avec les changements de temps, ni avec les fronts ou les surfaces de subsidence. Les années les plus riches en poliomyélite ont eu un peu plus de mois secs. De faibles indices parlent en faveur d'une double période à l'intérieur de la période des taches solaires. La maladie a été la plus fréquente dans les parties nord et nord-est du pays qui sont aussi les plus froides et les plus humides.
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20.
Summary Rocketsonde monthly mean temperature structure of the stratosphere is compared with that derived from Nimbus-5 SCR radiance measurements for the solsticial months in 1973 and for the equinoctial months in 1974. The comparison shows good agreement only at pressure levels between about 5 mb and 15 mb (upper-middle stratosphere). The satellite minus rocket bias is highest at the stratopause region possibly due to the constraints applied in retrieving the radiance equivalent temperatures.
Über einen Vergleich zwischen Monatsmittelwerten von strahlungsäquivalenten Temperaturen und Temperaturen von Raketensonden
Zusammenfassung Die mit Raketensonden gewonnene mittlere monatliche Temperaturstruktur der Stratosphäre wird mit der aus Strahlungsmessungen von Nimbus-5 SCR abgeleiteten für die Monate Juni und Dezember 1973 und für März und September 1974 verglichen. Der Vergleich zeigt eine gute Übereinstimmung nur in den Druckniveaus zwischen 5 mb und 15 mb, das ist in der oberen mittleren Stratosphäre. Die Differenz zwischen den mit Satelliten und den mit Raketensonden gewonnenen Temperaturen ist am größten in der Stratopausenregion, möglicherweise zufolge der zur Ableitung der strahlungsäquivalenten Temperaturen angewendeten Methode.

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