| Abstract: | A review is given of the aircraft instrumentation used for cloud physics investigations. Below the cumuliform cloud the nature of the convection is examined by means of rapidly acting thermometers, hygrometers, hot wire anemometers and aircraft accelerometers. In the lowest 1000 feet where the lapse-rate is slightly super-adiabatic, continuously turbulent conditions are found. Above this bubbles or pulses 300–600 feet across rise sporadically in an environment whose lapse-rate is approximately dryadiabatic. Just below the cloud base the lapse-rate is usually stable and long wave fluctuations of temperature in the horizontal are found.Within the cloud temperatures are difficult to measure accurately. Attempts to use vortex thermometers for this purpose have been unsuccessful. Vertical currents can be estimated roughly from aircraft displacements. Water content in cumuliform cloud probably attains local values of about 5 g/m3 for short periods, but up to the present none of the instruments developed have been capable of measuring amounts of this magnitude. The progress made so far in developing hot wire water content meters and refrigerated icing disc meters is described.Cloud particles can readily be sampled from aircraft when they are small but satisfactory methods have not yet been developed for the larger particles (e.g. hail, snow and rain). Droplet sampling over England has shown the presence of large droplets (100 microns diameter or more) in moderate sized cumulus clouds. Examples are shown of rain being produced by stratiform warm sector clouds with tops well below the freezing level and precipitation in large cumulus clouds apparently preceeding the ice crystal stage. A comparison between average cloud top temperatures for clouds which produce rain and for those whose tops are composed of ice crystals rather than supercooled droplets suggests that rainfall in England may often be produced in clouds in which theBergeron mechanism does not operate.
Zusammenfassung Es wird eine Übersicht über die für wolkenphysikalische Beobachtungen im Flugzeug verwendeten Instrumente gegeben. Mit Hilfe von Thermometern kurzer Einstelldauer, Hygrometern, Hitzdraht-Anemometern und Flugzeug-Beschleunigungsmessern wird die Konverktion unter Cumuluswolken studiert. In den untersten 300 m, wo der Temperaturgradient etwas überadiabatisch ist, werden ständig turbulente Verhältnisse gefunden. Oberhalb dieser Zone steigen in einer Umgebung mit ungefähr trockenadiabatischen Temperaturgradienten sporadisch Luftpakete oder Blasen von etwa 100 bis 200 m Durchmesser auf. Knapp unterhalb der Wolkenbasis ist der Temperaturgradient meist stabil und es werden dort lange wellenartige Schwankungen der Temperatur in horizontaler Richtung gefunden.Innerhalb der Wolke ist die genaue Temperaturmessung schwierig. Die versuchsweise Anwendung von  Vortex-Thermometern blieb ohne Erfolg. Vertikale Luftbewegungen können aus der vertikalen Versetzung des Flugzeuges ungefähr abgeschätzt werden. Der Wassergehalt von cumulusartigen Wolken erreicht vermutlich stellenweise und für kurze Zeit Werte von 5 g/m3. Es ist jedoch mit keinem der bisher entwickelten Instrumente gelungen, einen derart hohen Wassergehalt zu messen. Die bisher erzielten Fortschritte bei der Entwicklung der Geräte zur Wassergehaltsmessung (Hitzdraht und gekühlte Eisansatz-Scheibe) werden mitgeteilt.Wolkenteilchen können in einfacher Weise vom Flugzeug aus aufgefangen werden, wenn sie klein sind; doch sind für größere Teilchen (Hagel, Schnee, Regen) bisher keine zufriedenstellenden Methoden angegeben worden. Messungen der Tröpfchendurchmesser über England haben ergeben, daß in mäßig entwickelten Cumuluswolken große Tröpfchen (Durchmcsser 100  oder mehr) vorhanden sind. Beispiele für die Erzeugung von Regen durch Stratus- (Warmsektor-) Wolken mit Gipfelhöhen unterhalb der 0°-Grenze und Niederschläge in großen Cumuluswolken, offensichtlich vor Erreichen des Eisstadiums, werden beschrieben. Ein Vergleich zwischen den Temperaturen in Gipfelhöhe für Wolken, aus denen Regen ausfällt, und für solche, deren oberste Teile eher aus Eiskristallen als aus unterkühlten Tröpfchen bestehen, scheint darauf hinzuweisen, daß in England der Regenfall häufig in Wolken entsteht, in denen der vonBergeron beschriebene Mechanismus nicht wirksam ist.
Résumé L'auteur passe en revue les instruments utilisés sur les avions pour l'étude de la physique des nuages. On étudie la convection au-dessous des cumulus à l'aide de thermomètres à petite inertie, d'hygromètres, d'anémomètres à fil chaud et d'accéléromètres. Dans les 300 m. inférieurs ou le gradient de température est légèrement sur-adiabatique on trouve toujours une forte turbulence; au-dessous de cette zone, des paquets» d'air isolés, de 100 à 200 m. de diamètre, pénètrent dans un milieu à gradient quasi adiabatique. Immédiatement au-dessous de la base nuageuse, le gradient est en général stable et l'on y trouve des variations de température de type ondulatoire dans le sens horizontal.A l'intérieur du nuage, la mesure de la température est difficile. L'emploi de thermomètres «Vortex» n'a pas eu de succès. Les déplacements verticaux de l'avion permettent d'estimer les mouvements de l'air selon la verticale. La teneur en eau de nuages cumuliformes atteint probablement et pour peu de temps des valeurs de l'ordre de 5 g/m3; toutefois aucun des instruments jusqu'ici proposés n'a pu mesurer des teneurs en eau aussi élevées. L'auteur expose les progrès réalisés dans le perfectionnement des instruments de mesure de la teneur en eau (fil chaud et disque à dépôt glacé).Il est possible de capter facilement en avion les particules nuageuses tant qu'elles sont petites; lorsqu'elles sont plus grandes (grêle, pluie, neige), les méthodes font encore défaut. Des mesures de diamètre de gouttes en Angleterre ont montré qu'il y a des grosses gouttes (diamètre de 100 ou davantage) au sein de cumulus moyennement développés. L'auteur donne des exemples de formation de pluie à partir de stratus (secteur chaud) ayant leur sommet au-dessous de l'isotherme de zéro degré ainsi que de précipitations provenant de gros cumulus sans que le stade glacé ait été apparement atteint. Une comparaison entre les températures au sommet de nuages pluvieux et de nuages dont la partie supérieure est formée de cristaux plutôt que de gouttes en surfusion semble démontrer qu'en Angleterre la pluie prend souvent naissance au sein de nuages où le mécanisme décrit parBergeron n'intervient pas.
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