Zur Struktur der Wolken

Zusammenfassung

Die vonRittberger aufgestelleten Arbeitshypothesen über den Zusammenhang zwischen Tropfenspektren und Niederschlag gelten primär für den Feldberg (Schwarzwald, 1500 m ü. NN.). Die vorliegenden Messungen vom Jungfraujoch (3550 m ü. NN.) ergänzen und bestätigen im allgemeinen die Ergebnisse vonRittberger. Die Mittelwerte der Wolkenelemente schwanken etwa in den gleichen Grenzen. Auf Jungfraujoch sind breite Spektren etwas häufiger und die Tropfenanzhal geringer als auf dem Feldberg. Die Grenzwerte zwischen Tropfendurchmesser und Temperatur erfahren eine wesentliche Erweiterung zu tieferen Temperaturen.

Die Hochnebellagen auf Jungfraujoch sind durch Stau bedingt, und die Tropfengröße ändert sich von der Wolkenuntergrenze (klein) zur Wolkenobergrenze (groß). Die Gleichgewichtsgröße an der Wolkenobergrenze wird durch die darüber liegende Bewölkung bestimmt.

Auf Jungfraujoch überwiegen die breiten Spektren, schmale scheinen an Wolkenunter- und-obergrenzen gebunden zu sein. Dabei ist schwer zu entscheiden, inwieweit geschmolzene Kristalle breite Tropfenspektren vortäuschen. Eindeutig ist das starke Überwiegen breiter Spektren bei großräumigem Niederschlag im Tal.

Diese Feststellung läßt sich bei der Bearbeitung der einzelnen Wetterlagen bestätigen. Ergiebige Regen im Tal sind mit starken Abkühlungen in der freien Atmosphäre und breiten Tropfenspektren verbunden. Dabei tritt mit Einsetzen des Regens im Tal in drei von vier Fällen auf dem Jungfraujoch ein Rückgang der Tropfenanzahl um eine Zehnerpotenz ein.

Summary

Rittberger's working hypotheses on the relation between drop spectra and precipitation are primarily valid for the Feldberg (Black Forest, 1500 m a. s. l.). The present measurements from Jungfraujoch (3550 m) complete and confirm in general the results ofRittberger. The mean values of cloud elements vary in about the same limits. On Jungfraujoch broad spectra are slightly more frequent and the number of drops per unit is smaller than on the Feldberg. The limits between drop diameter and temperature show a considerable extension towards lower temperatures.

The layers of elevated fog on Jungfraujoch are conditioned by barrage and the drop size varies from the lower (small drops) to the upper (larger drops) cloud border. The equivalent quantity at the upper cloud border is determined by the cloudiness above.

On Jungfraujoch broad spectra prevail, small ones seem to be restricted to lower and upper cloud borders, whereby it is difficult to decide, in how far melted crystals give the impression of broad drop spectra. Strong prevailing of broad spectra with large-scale precipitation in the valley is well established.

This result is confirmed by a discussion of the weather situations. Rich precipitations in the valley are combined with considerable cooling in the upper air and broad drop spectra. Precipitatons in the valley are on Jungfraujoch in three of four cases accompanied by a reduction of the drop number with a power of ten.

Résumé

Les hypothèses de travail établies parRittberger sur les rapports existant entre le spectre des gouttes et les précipitations ne sont valables, à l'origine, que pour le Feldberg (Forêt Noire, 1500 m d'altitude). Les mesures effectuées au Jungfraujoch (3550 m), mesures qui sont présentées ici, viennent compléter et en général confirmer les résultats obtenus parRittberger. Les valeurs moyennes des éléments de nuages oscillent à peu près entre les mêmes limites. Les spectres largement étalés sont un peu plus fréquent et le nombre des gouttes plus petit au Jungfraujoch qu'au Feldberg. Les valeurs limites entre le diamètre des gouttes et la température s'étendent notablement en direction des basses températures.

Les situations de brouillard élevé sont provoquées au Jungfraujoch par un effet de barrage et la grosseur des gouttes augmente de la base (petites gouttes) au sommet (grosses gouttes) du nuage. La valeur d'équilibre à la limite supérieure des nuages est déterminée par la nébulosité située au-dessus.

Les spectres largement étalés sont en majorité au Jungfraujoch. Les spectres étroits y semblent liés à la base et au sommet des nuages. Il est cependant difficile de déterminer dans quelle mesure des cristaux fondus donnent l'illusion de spectres largement étalés. Ces derniers sont plus fréquents, et cela de façon absolument certaine, lorsque des précipitations étendues s'abatten en plaine.

Cette constatation est confirmée par l'étude des situations météorologiques. Des précipitations abondantes en plaine sont liées à un fort refroidissement de l'atmosphère libre et à des spectres de gouttes largement étalés. Au moment du début des précipitations en plaine, on constate trois fois sur quatre une diminuation d'une puissance de 10 du nombre des gouttes au Jungfraujoch.