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Köppen-Heft der Annalen der Hydrographie usw. 1926.
In sich homogene und relativ homogene meteorologische Beobachtungs-
reihen sowie Reduktion einer Reihe auf eine oder mehrere andere.
Von P, Heidke, Hamburg.
Die Ausführungen von V. Conrad!) über die relative Homogenität meteoro-
logischer Beobachtungsreihen und seine anerkennende Stellungnahme zu meinen
bisherigen Vorschlägen veranlassen mich, nochmals auf diese für den Entwurf
klimatologischer Karten so wichtige Frage zurückzukommen, Es soll hierbei der
Versuch gemacht werden, die Ausdrücke „in sich homogene Reihen“ und
„relativ homogene Reihen“ unter Berücksichtigung ihrer Zweckbestimmung
mit den Gesetzen der Ausgleichsrechnung in Übereinstimmung zu bringen bzw.
aus ihnen abzuleiten.
Zu Dank verpflichtet bin ich für die Überlassung von Material Herrn
Regierungsrat Dr. Schlein, Vorstand der Stationsabteilung der Zentralanstalt
für Meteorologie und Geodynamik in Wien, und Herrn Professor Dr. Y. Conrad.
1. In sich homogene meteorologische Beobachtungsreihen.
Unter einer in sich homogenen Beobachtungsreihe wird gebräuchlicherweise
eine Beobachtungsreihe verstanden, bei welcher sämtliche Einzelbeobachtungen
von stets einwandfreien Beobachtern bei unveränderter einwandfreier Aufstellung
mit gleichartigen Instrumenten unter stets gleichen äußeren Verhältnissen ge-
wonnen sind. Längere derartige meteorologische Reihen sind aber äußerst selten,
wenn es überhaupt solche gibt. Auch ist die einwandfreie Feststellung äußerst
schwierig, bei längeren Reihen meist unmöglich, ob eine Reihe diesen Bedingungen
in jeder Beziehung entspricht. Man muß sich daher meist mit der Feststellung
begnügen, ob eine Reihe den Anforderungen entspricht, welche die Ausgleichs-
rechnung an eine in sich homogene Reihe stellt, Die entscheidende Forderung
ist nun, daB das Mittel aus den Einzelbeobachtungen um so zuverlässiger wird,
je länger die Beobachtungsreihe wird; oder was dasselbe ist, daB der mittlere
Fehler des arithmetischen Mittels der Beobachtungsreihe um so kleiner wird,
je länger die Beobachtungsreihe wird. Diese Forderung wird nur erfüllt, wenn
die Abweichungen der Einzelwerte vom arithmetischen Mittelwert zufällige Fehler
sind oder sich wenigstens wie solche verhalten. Nun sind zwar zweifellos die
Abweichungen der Einzelwerte einer meteorologischen Beobachtungsreihe von
ihrem arithmetischen Mittelwert keine zufälligen Fehler, jedoch verhalten sie sich
wie solche, Es können daher die Gesetze der Ausgleichsrechnung auch auf
meteorologische Beobachtungsreihen angewandt werden, Sie können es aber nicht
aur, sondern sie müssen es sogar, damit man überhaupt zu einer einwandfreien
Feststellung des Begriffs in sich homogener und relativ homogener meteoro-
logischer Beobachtungsreihen gelangt.
Als ein bequemes Mittel zur Feststellung, ob die Abweichungen der Einzel-
werte von ihrem Mittelwert sich wie zufällige Fehler verhalten, eignet sich vor-
züglich das Cornusche Kriterium. Dasselbe lautet: Wenn die Abweichungen (£)
einer Zahlenreihe von deren arithmetischem Mittel dem Gesetz der zufälligen
Fehler Genüge leisten, so ist das doppelte Quadrat des mittleren Fehlers (E)
dividiert durch das Quadrat des durchschnittlichen Fehlers (d) gleich der Ludolph-
schen Zahl x, Als Formel für das Cornusche Kriterium ergibt sich mithin:
01} 2ER dx,
Hieraus folgt als mit der Ausgleichsrechnung in Übereinstimmung befindliche
Begriffsbestimmung: Eine meteorologische Becobachtungsreihe ist in sich
homogen, wenn die Abweichungen ihrer Einzelwerte von deren arith-
metischem Mittel dem Cornuschen Kriterium genügen. Zu beachten ist,
daß streng genommen das Cornusche Kriterium nur für unendlich lange, in sich
- Met. Zischr. 1925, 8. 482 bis 485,