The field distortion of air electric potential gradient radiosondes and the determination of form factors

Summary

After a description of the field measuring method by radioactive probes a mathematical formulation is established to grasp the field distortion by a potential gradient radiosonde. With some approximations it is possible to derive form factors which depend on the length of the upper and the lower collector rod. In order to get a form factor 1.00 one can choose certain values of lengths. — The absolute determination of the form factor was carried out by using an artificial field in a cage. We were able to show that the dimensions of the cage have to exceed certain minimum values; in our case we succeeded with the measures 5 m height, 3 m×3 m base. Some results of form factors of different sondes are given and the experiences of using other methods to determine these factors by twin ascents or by comparison with ground measurementes etc. are described.

Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit werden zunächst die Feldverzerrungen berechnet, welche bei der Messung des luftelektrischen Feldes in der freien Atmosphäre mittels radioaktiven Kollektoren durch den Radiosondenkörper verursacht werden. Damit ist es näherungsweise möglich, Formfaktoren zu bestimmen, die von der Länge des oberen und unteren Präparatträgers abhängen. Durch die Wahl bestimmter Längen ist es möglich, den formfaktor 1.00 zu erhalten. — Ferner wurde eine experimentelle Bestimmung des Formfaktors im künstlichen Feld eines Messkäfigs durchgeführt. Es wird nachgewiesen, dass hierbei bestimmte Mindestabmessungen des Käfigs notwendig sind. So war in unserem Fall ein Käfig mit einer Höhe von 5 m und einer Grundfläche von 3×3 m erforderlich. — Abschliessend wird über Ergebnisse der Formfaktormessungen für verschiedene Sondentypen berichtet und ein Überblick gegeben über unsere Erfahrungen mit anderen Methoden zur Formfaktorbestimmung, beispielsweise durch Zwillingsaufstiege oder Vergleich mit Bodenmessgeräten.