ALBERT

Notes: Zusammenfassung In einer früheren Arbeit konnte gezeigt werden, daß das durchFjörtoft bei der graphischen Integration des barotropen Modells zur Rückermittlung des Isohypsenfeldes aus der Vorticityverteilung angewandte Näherungsverfahren, dem gewisse die Allgemeinheit einschränkende Voraussetzungen zugrunde liegen, durch eine statistische Methode mit Erfolg ersetzt werden kann. Der vorliegende Bericht beruht auf den gleichen statistischen Grundlagen, es kommen jedoch zusätzlich noch kinematische Überlegungen hinzu, die schließlich zu einer weiteren Vereinfachung des Arbeitsvorganges führen. Auswertungen an einer konkreten Wetterlage zeigen, daß sowohl die statistische wie die statistisch-kinematische Methode darüber hinaus eine gewisse Verbesserung der Resultate der Integration herbeiführen.

Notes: Zusammenfassung Zur Prüfung der Frage, inwieweit die in den Hemisphären-Bodenkarten der Nordhalbkugel enthaltenen vier Hauptfrontentypen (Warmfronten, Kaltfronten, Okklusionen und quasistationäre Fronten) hinsichtlich ihrer Ausdehnung (Länge) einen jährlichen Gang zeigen, wurde der Zeitraum 1951–1956 näher untersucht. Ferner wurde das „Mischungsverhältnis” der vier Frontenarten bestimmt. Als Grundlage der Untersuchung dienten die Synoptic Weather Maps des US Weather Bureau.

Notes: Zusammenfassung Der meteorologische Exponentn inO. G. Suttons Ansatz für dieLagrangesche Korrelationsfunktion kann nachSutton aus dem vertikalen Windprofil bestimmt werden, sofern dieses durch eine Potenzfunktion darstellbar ist. Im Falle $$\bar u (z) \sim z^m soll n = \frac{{2m}}{{1 + m}}$$ gelten. Die vorliegende Untersuchung ergibt, daß bei genügender Luftbewegung das vertikale Windprofil in einer Luftschicht der Größenordnung 102 m durch ū (z) = ū (z0) · (z/z0)m mit höhenkonstantemm hinreichend genau möglich ist. Eine Überprüfung derSuttonschen Bestimmungsvorschrift fürn ergibt hingegen, daß letztere im Hinblick auf das verwendete Mischungswegkonzept einer Korrektur bedarf. Die neue Bestimmungsvorschrift fürn hat die einfache Formn=m. Dieses Ergebnis wird durch experimentell ermittelte Daten gestützt. Für 0〈m〈1 istn〈n (Sutton). Die Differenzn (Sutton)−n erreicht bei mittleren stabilen Schichtungsverhältnissen ihr Maximum. Dies wirkt sich u. a. bei der Bestimmung von Schornstein-Mindesthöhen mit Hilfe der Beziehung (1) dahingehend aus, daß die für den Fall stabiler Schichtung mitm=0,6 neu berechneten Schornsteinhöhen um etwa 7 bis 10% kleiner ausfallen als die mitn (Sutton) ermittelten.

Notes: Zusammenfassung Das Höhenfeld der 850 mb-Fläche über Mitteleuropa und dem Nordatlantik wird in einem Gitternetz aus 45 Punkten durch Orthogonalpolynome (Tschebytscheff-Polynome) dargestellt. Es wird ein Überblick darüber gegeben, welche Verwendungsmöglichkeiten dieser Darstellungsform künftighin untersucht werden sollen; es sind dies vor allem die objektive Klassifikation der Großwetterlagen, statistische Prognosen (besonders Mittelfristprognosen) und die Anwendung bei der numerischen Wettervorhersage. Als Beispiel für die Darstellung wird der Übergang von einer zonalen Wetterlage über eine meridionale wieder zu einer zonalen Lage an den Änderungen der Koeffizienten der Polynomkombinationen gezeigt.

Notes: Zusammenfassung Theoretisch ist aus Messungen der Größenverteilung von Wolkenelementen mit Hilfe derMieschen Theorie die Berechnung der Sichtweite in Wolken möglich; dabei wird die Absorption im allgemeinen als vernachlässigbar klein angesehen. An über 300 in Wolken gemessenen Spektren der Häufigkeitsverteilung der Sicht wird diese Rechnung durchgeführt und mit den gleichzeitig gemessenen bzw. geschätzten Sichtweiten verglichen. Es ergeben sich in 87% der Fälle berechnete Sichtweiten, die höher sind als die gemessenen. Die Ursache dieser systematischen Abweichung ist nach unseren Überlegungen nur in der Vernachlässigung der Absorption in der Theorie zu suchen. Die Größenordnung der Absorptions-koeffizienten liegt in der der Streuungskoeffizienten. Deshalb sollte dieMiesche Theorie für Wolken mit komplexen Brechungsexponenten ausgearbeitet werden.

Notes: Zusammenfassung Die Arbeit bringt alle Erfahrungen über Föhn in luftelektrischer Hinsicht, die im Laufe von fünf Jahren durch Registrierungen, Messungen und Beobachtungen vor allem im Raum des Wettersteingebirges bei Garmisch-Partenkirchen gewonnen wurden. Es stand hierfür ein Netz von sieben ständig betriebenen Stationen zur Verfügung, zwei weitere Stationen wurden 1958 während einer zweimonatigen Exkursion auf dem Zugspitzplatt (2600 m NN) unterhalten. Diese neun Stationen lagen in einigermaßen gleichmäßiger Höhenstaffelung zwischen 675 und 2963 m NN. Ihre Basisentfernungen waren relativ gering. Alle neun Stationen registrierten den luftelektrischen Potentialgradienten, vier der sieben ständigen sowie eine der beiden vorübergehenden Stationen registrierten zusätzlich den luftelektrischen Leitungsstrom. Als weitere Elemente des Komplexes Luftelektrizität und Aerosol wurden registriert bzw. gemessen: positive und negative Kleinionen, positive und negative Luftleitfähigkeit, natürliche und künstliche Radioaktivität der Luft, Kondensationskerne (Aitkenkerne), Luftverunreinigung, Spitzenstrom und Atmospherics. Ein tragendes Grundprinzip der Arbeit ist die synoptische Verwertung der Daten des relativ dichten und auch in die Vertikale reichenden Stationsnetzes, mit dessen Hilfe ein dreidimensionaler Ausschnitt der Atmosphäre überschaubar wird. Die Einheitlichkeit der verwendeten Methoden sowohl in der räumlichen als auch in der über Jahre gehenden zeitlichen Erstreckung trägt zur Festigung der Ergebnisse und Schlüsse bei. Aus dem Beobachtungsmaterial wird abgeleitet, daß Föhnlagen sich nicht dadurch auszeichnen, daß sich bestimmte luftelektrische Einzelgrößen dabei besonders oder außergewöhnlich verhalten würden. Typisch für den Föhn ist vielmehr ein ganz bestimmter Akkord der luftelektrischen (und meteorologischen) Elemente, wobei sich innerhalb des Stationsnetzes wiederum typische Variationen bemerkbar machen. Luftelektrisch gesehen, konnten zwei Föhntypen unterschieden werden: Bei Typ I sind die Kurven des Potentialgradienten und des Leitungsstromes sehr glatt, der Potentialgradient ist anhaltend erniedrigt, die Werte des Leitungsstromes und der Kleinionendichte sind erhöht. Kennzeichnend für Föhntyp II ist ein extrem unruhiger Verlauf der Potentialgradient- und Leitungsstromkurven bei stark erhöhten Werten an den Talstationen; er ist immer mit dem Vorkommen von Schneefegen an den Gebirgskämmen mehr oder weniger weit südlich der Registrierstationen gekoppelt. Häufig besteht bei Föhntyp II eine Bodeninversion. Für beide Föhntypen werden repräsentative Einzelbeispiele gebracht. Außerdem wurde das gesamte Beobachtungsmaterial der Jahre 1955 bis 1958 statistisch verarbeitet, um für die sieben Stationen, d. i. im Schnitt durch die Atmosphäre bis rund 3000 m NN, das luftelektrische und meteorologische Bild eines “mittleren Föhntages” für beide Typen abzuleiten. Die bei Föhn gesammelten Ergebnisse sind übrigens nicht nur zur Erweiterung unserer Vorstellungen über den Föhn an sich von Bedeutung, sondern geben auch Hinweise zu anderen geophysikalischen Problemen, so etwa auf dem Gebiet der Wolkenphysik (z. B. durch die Erfahrungen hinsichtlich der Ladungstrennung beim Zusammenprall und Zerbrechen von Eiskristallen), zur Frage der atmosphärischen elektrischen und elektromagnetischen Wellenvorgänge (durch Registrierungen von Stationen, die sich gerade in der Grenzschicht zwischen Föhn und positiv geladener, schwingender Inversionsoberseite befinden) sowie zur Frage des Ionisationsgleichgewichtes und der Beziehungen zwischen Kleinionen- und Kondensationskerndichte, denn in der Föhnströmung sind ja die Kondensationskerndichten besonders niedrig und außerdem ist—in den Nordalpen—die natürliche Luftradioaktivität während des Föhns erhöht. Bioklimatische Gesichtspunkte werden lediglich angedeutet.

Notes: Summary Applying the equationfoE=K. cos n χ it is found that whilst the seasonal variation of noon values at temperate latitudes can be described byn=1/4, the daily variation needs an exponent 1/3 and this for all latitudes. We have not been able to confirm former statements according to which the exponent should undergo systematic variations with solar activity and (geophysical) latitude. At temperate latitudesK has a seasonal variation but not at the equator. With respect to these results we feel that it is not possible to deduce a world-wide «ionization index» from the observations made at only one place.

Notes: Summary The linear scale is often used for frequency distributions of precipitation data. The statistical approach for these distributions is briefly discussed and compared with results obtained using a logarithmic scale. The latter permits a frequency analysis and resolution in partial collectives, which furnishes a more precise climatological description and understanding of precipitation frequency. Fifty years of Asheville, North Carolina, precipitation records (yearly, monthly, daily, six-hourly, hourly amount) serve as a sample.

Notes: Summary Within each sunspot cycle the yearly means (A) of the daily sunspot areas increase faster than the corresponding sunspot numbers (R) from the minimum to the maximum of solar activity and then decrease also faster than these numbers till the next minimum. Relation (A)=16.7 (R), frequently used so far, is approximately valid only for the years in the vicinity of the sunspot maximum. Instead of that, author gives the relations: $$(A) = \left[ {a + b\cos ^2 k\frac{\pi }{{2{\rm T}_R }}} \right] \cdot (R)$$ for the years preceding the sunspot maximum, $$(A) = \left[ {a + b\cos ^2 k\frac{\pi }{{2(11 - {\rm T}_R )}}} \right] \cdot (R)$$ for the years following the sunspot maximum, wherea andb are constants,T R is the time of rise of the corresponding sunspot cycle expressed in years, andk takes the valuek=0 for the year of maximum solar activity andk=1, 2, 3, ... for the first, second, third ... year preceding or following that of maximum solar activity. The monthly means of the daily sunspot areas show a similar variation, but in this case the ratioq=A∶R varies with a greater amplitude both within each sunspot cycle and from cycle to cycle. The values ofq corresponding to all months of a given year in the sunspot cycle are contained between two limits depending on the time of rise.