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  • 1
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    Springer
    Pure and applied geophysics 74 (1969), S. 134-144 
    ISSN: 1420-9136
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Geosciences , Physics
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung Simultane Messungen der RaB- und RaC-Konzentration des atmosphärischen Aerosols an benachbarten Stationen in ca 700 und ca 1800 m a.s.l. werden benutzt um die Abhängigkeit des Verhältnisses der spezifischen Aktivitäten RaB/RaC auf Aerosolpartikeln von der Stärke des Vertikalaustausches, und von der Grösse der Aerosolpartikel abzuschätzen. Es werden die während einer 15-monatigen kontinuierlichen Meßperiode gesammelten empirischen Erfahrungen dargestelit. Die Annäherung an das radioaktive Gleichgewicht ist an Aerosolpartikeln vonD〉1 μm stets und unabhängig von der Seehöhe weiter fortgeschritten, als an den kleineren und kleinsten Partikeln. Der Grad der Gleichgewichtseinstellung RaB/RaC ist in niedriger Höhe (700 m) bei sehr schwachem Austausch am geringsten (65–75%) und steigt mit wachsender Austauschstärke bis zu einem Maximum von 80–90% an. Umgekehrt nimmt in 1800 m der Grad der Gleichgewichts-einstellung RaB/RaC von nahe 100% bei sehr schwachem Austausch bis auf 60–70% bei starkem Austausch ab.
    Notes: Summary Data from simultaneous measurements of RaB and RaC concentration in atmospheric aerosols, taken at sites located roughly 700 and 1800 m a.s.l., are used to elucidate the relation of the ratio of the specific activities of RaB and RaC in aerosol particles on the one hand to the intensity of vertical mixing and the size of the aerosol particles on the other. The empirical relationships as found from a 15-month period of uninterrupted measurements are presented. Radioactive equilibrium is more nearly approached in aerosol particles of more than one micron in diameter than in smaller ones (including the smallest measurable sizes); this holds invariably — and for all height levels. The degree of approach to RaB/RaC equilibrium is the lowest for low altitude (700 m) and negligible vertical mixing: 65% to 75%. At the low-altitude site this figure increases to 80%–90% as the intensity of vertical mixing reaches higher levels. At 1800 m a.s.l., the degree of approach to RaB/RaC equilibrium is nearly 100% when vertical mixing is negligible, and declines with increased vertical mixing activity to a level of only 60–70% for conditions involving strong vertical mass exchange.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 2
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    Springer
    Pure and applied geophysics 77 (1969), S. 21-26 
    ISSN: 1420-9136
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Geosciences , Physics
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung Bis heute vorliegende direkte Messungen von Grösse und Polarität elektrischer Ladungen in verschiedenen Stockwerken von Gewitterwolken mittels Sondierungen verschiedener Art liefern noch kein widerspruchsfreies Bild. Unter gewissen günstigen Umständen erlauben kontinuierliche synoptisch-luftelektrische Registrierungen an Stationen in verschiedenen Höhen wertvolle ergänzende Einblicke. Es wird über Meßergebnisse unter einem weit ausladenden, vom inzwischen abgestorbenen Gewitterherd abdriftenden Amboßschirm (Cirrus nothus) berichtet. Seine Ladung war einheitlich positiv und betrug maximal 2.5·10−8 Cb/m2 (die Wolke als sehr dünne Schicht betrachtet). Sie schwankte jedoch stark als Folge von Turbulenz und der Inhomogenität der Ladungsverteilung. In Übereinstimmung mit anderen, ähnlichen Beobachtungen kann der Amboß einer Gewitterwolke als grundsätzlich positiv geladen gelten. Als Gesamtladung des Cirrus nothus über dem Generator können +150 Cb geschätzt werden.
    Notes: Summary The results of direct measurements of the magnitude and sign of electrical charges at different levels in thunderstorm clouds, as derived from soundings of various types, do not, as yet, furnish a consistent picture. Under specific favorable circumstances, valuable additional information may be gained by using continuous, synoptic atmospheric-electrical recordings made at fixed sites at different elevations. — Results of measurements below an extensive anvil cloud (cirrus nothus) are stated. This cloud was drifting away from its source — an extinct thunderstorm cell — at the time the observation was made. The charge of this sheet cloud was consistently positive with a maximum of 2.5·10−8 Cb/m2. — In this study, the cloud is treated as a very thin layer; we must, however, bear in mind that there are marked intracloud variations on account of turbulence and irregular charge distribution. As in other, similar cases, the anvil of a thunderstorm cloud may be regarded as bearing positive space charge. The total charge of the anvil cloud above the generator cell may be estimated to be +150 Cb.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 3
    Electronic Resource
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    Springer
    Pure and applied geophysics 72 (1969), S. 247-258 
    ISSN: 1420-9136
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Geosciences , Physics
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung Simultane Messungen der RaB- und RaC-Konzentration der Luft an 3 Bergstationen von geringem horizontalem Abstand aber mit relativ grossen Höhenunterschieden (Stationsniveau rund: 700, 1800 und 3000 m a.s.l.) werden benutzt um die vertikalen Mischungs-und Transportvorgänge und ihre Abhängigkeit von der atmosphärischen Feinstruktur zu studieren. Die RaB-Konzentration der Luft reagiert nämlich sehr empfindlich auf Schwankungen der Austauschintensität. Im Falle einer kräftigen Inversion zwischen 700 und 2500 m a.s.l. fällt die RaB-Konzentration über dieses Höhenintervall hinweg auf 0,1% des Basiswertes ab, bei turbulentem Austausch herrscht fast Konzentrationsgleichheit. Aus den vertikalen RaB-Konzentrationsgradienten werden mittlere vertikale Austauschkoeffizienten berechnet und diese zur atmosphärischen Struktur in Beziehung gesetzt. Es zeigte sich dabei, dass die Sperrwirkung einer Inversion nur durch die Steilheit der Temperaturänderung im Inversionsbereich bedingt ist. Probleme des radioaktiven Gleichgewichts zwischen RaB und RaC werden diskutiert. Auch die Bedeutung der Aerosolpartikelgrösse wird mit in Betracht gezogen.
    Notes: Summary Vertical mixing and transport processes are studied, and their variation as influenced by atmospheric fine-structure conditions investigated, using data gathered from simultaneous measurements of RaB and RaC concentration in the ambient air at three mountain stations located close to each other horizontally, but at markedly differing levels (730, 1780 and 2960 m). RaB was used as a tracer on account of the high sensitivity to variations of vertical-mixing activity evidenced by RaB abundance figures. Strong inversions between 700 and 2500 m a.s.l. create a ‘zero condition’ at the higher level, where only 0.1% of the low-level RaB reading obtains; active turbulent mixing, on the other hand, leads to nearly equal RaB readings at the two levels. The vertical gradient of concentration of RaB is used to compute mean vertical-mass-exchange coefficients; the latter are studied in their relation to atmospheric structure characteristics. Statistical studies indicate that the barring effect of inversions is related solely to the magnitude of the inverse temperature gradient. Problems of radioactive equilibrium RaB-RaC are discussed, and the significance of aerosol particle size taken into consideration.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 4
    Electronic Resource
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    Springer
    Pure and applied geophysics 72 (1969), S. 259-267 
    ISSN: 1420-9136
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Geosciences , Physics
    Notes: Summary Recordings of potential gradient and air-earth current in fair-weather conditions were made at high-elevation mountain stations; the latter were generally above the vertical-mixing layer and not disturbed by local sources. Both electrical quantities increased significantly from the day of appearance of a solar flare (or a maximum incidence of flares) till the fourth day after the event. Peak potential gradient and air-earth current exceed the ‘normal levels’ measured during quiet-sun conditions by 50–60% in terms of averages. This result was compared with sferics incidence data and daily geomagnetic coefficients grouped around the selected (flare) dates. Both of the latter quantities show time histories (for the days preceding and following the selected dates) closely correlated with the atmospheric-electrical histories of the same intervals. We may conclude from these results that the total potential between the ground and the upper atmosphere increases for several days after solar flares. The results obtained by previous studies on Mauna Loa confirm this inference. The cause of the phenomenon is presumed to be enhanced thunderstorm activity attendant on solar disturbances.
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  • 5
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    Springer
    Pure and applied geophysics 77 (1969), S. 27-37 
    ISSN: 1420-9136
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Geosciences , Physics
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung In einem maritim-tropischen Luftkörper wurde während mehrerer Tage beobachtet, dass sich in 50–200 m über dem Boden spontan negative Raumladungen ausbilden, wenn kalte Hangabwinde in die bodennahe Luftschicht eindringen und sich mit der vorher vorhanden gewesenen erwärmten Luft turbulent vermischen. Der «luftelektrisch aktivierbare» Luftkörper zeichnete sich durch extrem hohe Aerosolkonzentration aus. Das Partikelspektrum war in Richtung auf grobe Aerosolkomponenten verschoben.
    Notes: Summary Spontaneous formation of negative space charges 50–200 m above the ground has been observed for several consecutive days in a warm maritime (mT) air mass penetrated by cold mountain-slope winds; the cold air underwent turbulent mixing with the pre-existing warm air. The ‘electrifiable’ airspace was characterized by an extremely high aerosol concentration, with the size distribution spectrum shifted from the normal toward a significantly increased incidence of coarse particles.
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  • 6
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    Springer
    Meteorology and atmospheric physics 17 (1968), S. 17-29 
    ISSN: 1436-5065
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Geography , Physics
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung Es wird eine systematische Phänomenologie der luftelektrischen Erscheinungen innerhalb und in der Umgebung von Wolken und Niederschlägen, soweit sie nicht mit Gewittern verbunden sind, entwickelt. Sie erstreckt sich auf niedrige Schichtwolken, Cumulus humilis, Cumuli im Wachstumsstadium sowie Cu congestus und schließt typische stabile Aufgleitprozesse mit Übergang von Altocumulus über Altostratus in Nimbostratus bei absinkender Basis ein. Die schlüsselhafte Bedeutung des Aggregatzustandes der Niederschläge und des Turbulenzgrades innerhalb der Wolken für das Verständnis der atmosphärisch-elektrischen Prozesse und ihrer Systematisierung im Rahmen einer Phänomenologie wird dargestellt.
    Abstract: Résumé On développe ici un système des phénomènes électriques atmosphériques au voisinage et à l'intérieur des nuages et des précipitations, pour autant que ces deux catégories d'hydrométéores ne soient pas liées à des orages. Cette classification s'étend aux nuages stratiformes bas, aux cumulus humilis, aux cumulus en plein développement ainsi qu'aux cumulus congestus, Elle englobe en outre des processus de glissement ascendant stables et typiques tels que le passage de l'altocumulus au nimbus en passant par l'altostratus et cela par abaissement de la base du nuage. On souligne la signification de l'état des précipitations et du degré de turbulence à l'intérieur du nuage pour la compréhension des processus électriques atmosphériques et leur systématisation.
    Notes: Summary An attempt is made to develop a systematic, phenomenological classification of non-thunderstorm clouds based on the electrical characteristics of such clouds, and to derive a similar classification of precipitation from the electrical properties of hydrometeors. The system, as proposed, will cover low stratus, cumulus humilis, convective cumulus and cumulus congestus, and also the cloud configuration associated with stable upslide situations characterized by a continuous transition, in time and space, from altocumulus to altostratus and nimbostratus, with the bases of the latter steadily losing altitude. The significance of the physical state of hydrometeors and of the intensity of turbulence in clouds as a key to atmospheric-electrical phenomena, and the interpretation and phenomenological classification thereof, is stressed.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 7
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    Springer
    Meteorology and atmospheric physics 18 (1969), S. 111-146 
    ISSN: 1436-5065
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Geography , Physics
    Description / Table of Contents: Summary Continuous, simultaneous measurements of the specific radioactivity from fission products in air and precipitation are being made since December, 1963, at three sites in the Bavarian Alps (Garmisch-Partenkirchen, 730 m, Wank summit, 1780 m, and Zugspitze peak, 2966 m a. s. l.); these stations are closely spaced in the horizontal and roughly equidistant in the vertical. From the data thus acquired, the specific capture cross-sectionq (m2/litre) and the fractionf of the activity obtained from precipitation in a layer of given thickness are computed. The relative decrementf′ of the abundance of fission products in air is also determined, and compared withf. Thus, quantitative characteristics for the washout process are gained, and are classified with reference to the type of precipitation (rain, snow, showers, steady etc.). Means and frequency distribution statistics are derived from the data and compared with theoretical results and — as far as these are known — also with observational results reported by others. Furthermore, the influence of several meteorological parameters was studied. Cable car soundings were processed to obtain a quantitative estimate of the errors induced by evaporation of falling precipitation under various conditions. Possible explanations for the very frequently reported decrease in specific precipitation activity within the melting zone are weighted. By extrapolation, the height at which precipitation radioactivity would vanish if subject to linear attenuation is determined. Comparing the result of the computations with the assumed height of the cloud tops, we find that the amount of activity incorporated in falling precipitation is relatively small against the fallout capture by the washout process.
    Notes: Zusammenfassung An drei höhengestaffelten Meßstationen mit geringem Basisabstand in den bayerischen Alpen (Garmisch-Partenkirchen, 730 m NN, Wankgipfel, 1780 m NN, und Zugspitzgipfel, 2966 m NN) werden seit Dezember 1963 kontinuierlich und synchron Messungen der spezifischen Spaltproduktradioaktivität in Luft und Niederschlägen vorgenommen. Aus den Meßdaten wird der spezifische Einfangquerschnittq (m2/Liter) sowie der Anteilf der vom Niederschlag aus einem Höhenintervall entnommenen Aktivität berechnet. Außerdem wird die relative Abnahmef′ der Spaltproduktkonzentration in der Luft ermittelt und mit der Größef verglichen. Die so erhaltenen Washout-Kenngrößen werden nach Haupt-Niederschlagstypen (Regen und Schnee, schauerartig und gleichförmig) gruppiert und hierüber Häufigkeitsverteilungen aufgestellt sowie Durchschnittswerte ermittelt. Diese werden, soweit möglich, mit Ergebnissen anderer Autoren sowie mit theoretischen Berechnungen verglichen. Ferner wird der Einfluß einer Reihe von meteorologischen Parametern untersucht. Anhand von Meßfahrten mit einer Seilbahnsonde wird quantitativ abgeschätzt, inwieweit die Verdampfung des Niederschlags auf dem Fallweg die Meßwerte unter verschiedenen Bedingungen verfälschen kann. In der Schmelzzone wird sehr oft eine Abnahme der spezifischen Aktivität im Niederschlag beobachtet. Erklärungsmöglichkeiten werden diskutiert. Schließlich wird durch Extrapolation die Höhe bestimmt, in der die Niederschlagsaktivität bei linearer Abnahme verschwinden würde. Der Vergleich mit der mutmaßlichen Wolkenobergrenze zeigt, daß der Anteil der bei der Kondensation in den Niederschlag inkorporierten Aktivität, verglichen mit der Partikel-Aufnahme durch den Washout-Vorgang, relativ klein ist.
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  • 8
    Electronic Resource
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    Springer
    Meteorology and atmospheric physics 17 (1968), S. 336-365 
    ISSN: 1436-5065
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Geography , Physics
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung Vertikale Konzentrationsgradienten von Aerosolen werden erfaßt, indem gemessen bzw. registriert werden: die RaB-Aerosol-Radioaktivität in 700, 1800 und 3000 m und die Aitkenkernkonzentration als stetige Funktion der Höhe zwischen 700 und 1800 m. Aus diesen Daten, welche die aktuell gegebene vertikale Aerosolverteilung beschreiben, werden vertikale Austauschkoeffizienten berechnet. Diese werden zu den gleichzeitig und gleichörtlich gemessenen meteorologischen Zustandsgrößen in Beziehung gesetzt. Als erste Ergebnisse werden Beziehungen zwischen Austauschkoeffizienten und vertikalen Temperaturgradienten abgeleitet. Insbesondere zeigt sich, daß sich die Durchlässigkeit einer Inversion direkt aus der Steilheit des Temperaturanstieges in der Inversionsschicht selbst ableiten läßt, wobei dem absoluten Betrag der Temperaturänderung keine Bedeutung zukommt. Auch läßt sich eine Beziehung zwischen Stabilitätsenergie im betrachteten troposphärischen Stockwerk und dem vertikalen Austauschkoeffizienten angeben.
    Abstract: Résumé On a recherché à établir le gradient vertical de concentration de l'aérosole. Pour cela, on a mesuré ou enregistré la radioactivité RaB de l'aérosole à 700, 1800 et 3000 m d'altitude ainsi que la concentration des noyaux de Aitken comme fonction continue de l'altitude entre 700 et 1800 m. De ces valeurs qui indiquent une certaine répartition veticale de l'aérosole, on calcule des coefficients d'échanges verticaux. On met ceux-ci en regard d'éléments météorologiques mesurés en même temps et même endroit. Comme premier résultat, on en déduit des relations entre les coefficients d'échange et les gradients verticaux de température. Il en découle en particulier que la perméabilité d'une couche d'inversion peut être directement déterminée par la pente de la hausse de température à l'intérieur de la dite couche d'inversion elle-même. La valeur absolue de la hausse de température ne joue par contre aucun rôle. On peut aussi donner une relation entre lénergie de stabilité dans la couche considérée de la troposphère d'une part et le coefficient d'échange vertical d'autre part.
    Notes: Summary The vertical component of the gradient of concentration of atmospheric aerosols is studied by measuring and/or recording the following: Raß radioactivity of aerosols in 700, 1800 and 3000 m, and the concentration of Aitken nuclei as a continuous function of height between 700 and 1800 m. These data, which are indicative of the vertical aerosol distribution at a given moment, are used to compute vertical-mass-exchange coefficients. The latter are, in turn, related to meteorological conditions as found from simultaneous measurements made at the same sites as the RaB counts and from observations of nearby weather stations. As a first result of this study, the relationship between the mass-exchange coefficient and the temperature lapse rate has been established. It has become clear that the resistance of an inversion to penetration by vertical air movements is directly related to the sharpness of the temperature variation inside the inversion layer, whereas no relation to the total amount of the temperature difference represented by the entire inversion is found to exist. However, a relationship between energy of stability and the vertical-mass-exchange coefficient can be stated for the lower tropospheric layers to which this study is confined.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 9
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    Springer
    Theoretical and applied climatology 14 (1965), S. 53-80 
    ISSN: 1434-4483
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Geosciences , Physics
    Description / Table of Contents: Summary Within the scope of climatological research on health resorts in the region of Garmisch-Partenkirchen the mountain and valley wind systems in the neighbourhood of the place have been analysed. Thus the frequency of the different wind directions as well as of the orographic currents could be determined in dependence on season and hour. On the basis of this analysis the author examines the relation between air pollution (mg/m3) and density of small ions (n + andn −)in the atmospheric layers near the ground on the one hand and the seasonal and diurnal repartition of wind directions and air corrents on the other. Besides, he determines the influence of the origin of the air masses and their vertical stratification on the degree of pollution. It appears that even under unfavourable conditions (winter, inversion layers) the region is well ventilated by mountain wind, so that the natural purification of the low atmospheric layers which is indispensable for a climatic resort is thus guaranteed. The medium level of pollution at Garmisch-Partenkirchen is 0.024 mg/m3. Finally, some preliminary results on the determination of the spectrum of aerosol particles and on the estimation of the adjustment equilibrium between small ions and aerosol particles are communicated.
    Abstract: Résumé Dans le cadre de recherches bioclimatiques dans la région de Garmisch-Partenkirchen, on analyse les systèmes de vents de montagne et de vallée au voisinage immédiat de la station et dans les lieux circonvoisins. On peut ainsi déterminer la fréquence des diverses directions de vent ainsi que des courants orographiques en fonction de la saison et de l'heure. Partant de cette analyse, on examine alors la relation existant entre la pollution de l'air (mg/m3) et la densité des petits ions (n + etn −) contenus dans les basses couches de l'atmosphère d'une part, la répartition saisonnière et journalière des directions de vent et des courants d'autre part. En outre, on détermine l'influence de l'origine des masses d'air et de leur stratification verticale sur le degré de pollution. On peut démontrer que, même dans des conditions défavorables (hiver, inversion thermique), la station est toujours bien ventilée par de l'air provenant des montagnes. La purification naturelle des basses couches de l'atmosphère, purification indispensable à une station climatique est ainsi garantie. Le taux moyen de pollution est, à Garmisch-Partenkirchen, de 0,024 mg/m3. On communique enfin quelques chiffres préliminaires de la détermination du spectre des particules constituant l'aérosole et une estimation de la valeur d'équilibre qui s'établit entre les petits ions et les particules de l'aérosole.
    Notes: Zusammenfassung Im Rahmen kurortklimatischer Forschungsarbeiten im Raum Garmisch-Partenkirchen wird das in der näheren und weiteren Umgebung des Ortes herrschende Berg — Tal-Windsystem analysiert und die Häufigkeit der Windrichtungen und orographisch bedingten Windströmungen in Abhängigkeit von Tageszeit und Jahreszeit festgestellt. Auf der Basis dieser Analyse wird sodann die Abhängigkeit der Luftverunreinigung (mg/m3) und der Kleinionendichte (n + undn −)im bodennahen Luftraum von tageszeitlich und jahreszeitlich bedingten Windrichtungen und Strömungsverhältnissen untersucht. Außerdem wird der Einfluß der Luftkörperklasse und des vertikalen Schichtungszustandes auf den Grad der Luftverunreinigung festgestellt. Dabei zeigt sich, daß selbst unter ungünstigsten Bedingungen (Winter, Inversionslagen) eine gute Belüftung des Kurortes durch Bergwinde von großer Luftreinheit erfolgt, die für Kurorte zu fordernde Selbstreinigung der Bodennahen Luftschicht somit garantiert ist. Der mittlere Pegel der Luftverunreinigung in Garmisch-Partenkirchen beträgt 0,024 mg/m3. Einige vorläufige Ergebnisse der Bestimmung des Aerosolteilchen-Spektrums und der Abschätzung des Einstellungsgleichgewichtes zwischen Kleinionen und Aerosolpartikeln werden mitgeteilt.
    Type of Medium: Electronic Resource
    Location Call Number Expected Availability
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  • 10
    Publication Date: 1968-12-01
    Print ISSN: 0177-7971
    Electronic ISSN: 1436-5065
    Topics: Geography , Physics
    Published by Springer
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