Sticker, B.: Der Einfluß der Seitenrefraktion bei Zeitbestimmungen. 389
2, Es entsteht nun die Frage, ob und von welcher Größenordnung (Neigung
und Mächtigkeit) Schichtenneigungen in der freien Atmosphäre auftreten können
und wodurch sie hervorgerufen werden. Wünschmanns (7) Untersuchung be-
ruht auf den bis 1930 bekanntgewordenen aerologischen Daten. Sie kann auch
hier für die mittlere Schichtung der Troposphäre und Stratosphäre zugrunde
gelegt werden, vielleicht mit Ausnahme der höheren Schichten über 20 km, in
welchen die Massenverteilung auch heute noch nicht genügend bekannt ist, um
sichere Aussagen zu erlauben.
a) In einer Bodenschicht von maximal einigen hundert Metern Dieke ist vor-
wiegend bei antizyklonalen Wetterlagen mit Strahlungsinversionen zu rechnen,
welche eine Neigung der optischen Schichten bis zu ?!/,°, in seltenen Fällen bis
zu 1° hervorrufen können.
b) In der freien Atmosphäre verlaufen die Flächen gleicher Brechungsindices
über Mitteleuropa im Jahresmittel gegen NE ansteigend. Die Neigung klingt
mit wachsender Höhe ab und erreicht durchschnittlich 1‘, bei besonderen oro-
graphischen Verhältnissen (Alpen) bis zu 2‘. Die in dieser Höhe auftretenden
Inversionen gehen ebenfalls nicht über 1’ hinaus. Mit Frontalstörungen ver-
bundene Grenzflächen zwischen Luftmassen verschiedener Herkunft können nach
den zahlreichen veröffentlichten Luftmassenschnitten bei Warmfronten Neigungen
bis zu */,°, bei Kaltfronten bis zu 1° erreichen. Im Einzelfall können vornehmlich
bei Kaltfronten örtlich beschränkt größere Diskontinuitäten auftreten, die hier
jedoch außer acht gelassen werden können, da sie durch ihre Begleitumstände
astronomische Beobachtungen ausschließen,
c) In der Grenzschicht zwischen Troposphäre und Stratosphäre erreicht der
vom Pol bis zum Äquator gerichtete Anstieg der Tropopause Neigungen bis zu
etwa 1’ in 13 km Höhe.
d) Die Verhältnisse in den höheren Atmosphärenschichten sind, wie schon
gesagt, nicht hinreichend bekannt, Stärkere Diskontinuitäten, die über einige
Bogenminuten hinausgehende Neigungen hervorrufen könnten, sind jedoch kaum
zu erwarten,
Man erkennt aus diesen Angaben, daß überhaupt nur bei stärkeren Strah-
lungsinversionen und bei Frontalstörungen merkliche Seitenrefraktionen erwartet
werden können. Selbst bei einer Neigung der Inversionsfläche von 1° und
einer Ausgleichshöhe von 500 m hleibt jedoch nach dem Täfelchen auf S. 388
R, unter 0.02” entspr. 0.001%; bei Frontalstörungen mit Neigungen der Grenz-
flächen bis zu 1° und einer reichlich hochgegriffenen Ausgleichshöhe von 2000 m
erreicht R, erst 0.08” entspr. 0.005%° Im allgemeinen wird jedoch der Einfluß
der Frontalstörungen wesentlich geringer sein und ein Tausendstel Zeitsekunde
nicht überschreiten, ein Betrag, der zur Zeit noch weit unter dem mittleren
Fehler einer auf 10 Sternen beruhenden Zeitbestimmung liegt. Zu beachten ist
dabei auch, daß bei einer nicht genau von E nach W gerichteten Neigung der
optischen Flächen sich die angegebenen Beträge noch vermindern.
Ist A das Azimut und I, die Zenitdistanz des Schnittpunktes der Normale
auf der optischen Fläche an der Sphäre, so kann der bei der Berechnung der
Seitenrefraktion zu berücksichtigende „effektive“ Neigungswinkel der brechenden
Fläche I aus der Beziehung
tx Im tg Tasin A
berechnet werden, d.h, die Schichtneigung geht mit vollem Betrage nur ein,
wenn die Normale in den ersten Vertikal fällt. Für A = 45° gehen die angegebenen
Beträge auf etwa ?%/, zurück.
3. Es bleibt somit als einzige wirksame Fehlerquelle das Auftreten lokaler
Schichtneigungen in der unmittelbaren Umgebung des Instrumentes, wie sie von
Freiesleben und Lange (s) vermutet wurden. Sie können zum Unterschied
von den Einflüssen der freien Atmosphäre weitgehend vermieden werden, wenn
man bei der Wahl des Beobachtungsortes und der Aufstellung des Instrumentes