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Aus  dem  Archiv  der  Deutschen  Seewarte.  1911,  Nr.  5.

Nur  im  Juni  und  Juli  kommen  größere  Abweichungen  von  diesem  allgemeinen  Verlauf  vor.  In
diesen  Monaten  liegt  die  Schicht  größter  Veränderlichkeit  oberhalb  500  m  entsprechend  dem  selteneren
Auftreten  von  Inversionen  in  der  Nähe  des  Erdbodens  und  öfterer  Bildung  von  Störungsschichten  erst  in
größerer  Höhe.  Erhebliche  Unterschiede  ergeben  sich  zwischen  Frühling  und  Sommer  einerseits,  Herbst
und  Winter  andererseits.  Die  besonders  in  der  Nähe  des  Erdbodens  im  Herbst  und  Winter  typisch
auftretenden  großen  Umkehrschichten  müssen  auch  hier  für  die  starke  Veränderlichkeit  des  Gradienten
verantwortlich  gemacht  werden.
Oberhalb  2000  m  findet  in  den  Unterschieden  der  Jahreszeiten  ein  Ausgleich  statt.  Die
Veränderlichkeit  ist  in  dieser  Höhe  im  Herbst  und  Winter  sogar  noch  etwas  geringer  als  im  Frühling
und  Sommer.
Die  recht  bedeutende  Abnahme  der  Veränderlichkeit  des  Gradienten  mit  der  Höhe  hat  eine  schätzenswerte
praktische  Bedeutung.  Es  ist  ein  sehr  unzuverlässiges  Unternehmen,  aus  der  am  Erdboden  beobachteten
Temperatur  auf  die  Zustände  in  höheren  Schichten  zu  schließen.  Gelingt  es  aber,  aus  den  unteren
Schichten  bis  etwa  1500  oder  2000  m  genaue  Kenntnis  zu  erhalten,  so  würde  eine  Extrapolation  über
diese  Höhe  hinaus,  unter  Berücksichtigung  der  für  die  Jahreszeiten  und  eventuell  auch  der  für  die  Windrichtungen ­
  abgeleiteten  Mittelwerte,  brauchbare  Daten  geben,  die  zur  eingehenden  Untersuchung  von
Einzelphänomenen  und  zur  synoptischen  Vergleichung  höherer  Schichten  von  hohem  Werte  sein  können.
Nach  den  Ergebnissen  der  Registrierballonaufstiege  herrscht  in  den  Höhen  von  3000—7000  m  fast  stets
dieselbe  verstärkte  Temperaturabnahme  von  0.5°  bis  0.8°,  bis  dann  in  7—12  km  Höhe  die  bekannte  obere
Inversion  erreicht  wird.  Für  die  täglichen  Aufstiege  haben  also  die  Höhen  unterhalb  3000  m  viel  größere
Wichtigkeit  als  diejenigen  zwischen  drei  und  sechs  km  Höhe.
Außer  der  Kenntnis  der  mittleren  Veränderlichkeit  des  Temperaturgradienten  wollen  wir  nun  auch
Gewißheit  darüber  haben,  welche  Abweichungen  überhaupt  möglich,  und  wie  oft  sie  zu  erwarten  sind.
Um  hierüber  Klarheit  zu  schaffen,  wurden  die  Abweichungen,  welche  die  jeweiligen  Gradienten  von  ihrem
monatlichen  Mittelwerte  ergeben,  nach  Schwellenwerten  geordnet  und  ausgezählt.  Der  Bequemlichkeit
wegen  sind  hierbei  nicht  die  bisher  zur  Darstellung  gelangten  Gradienten  pro  100  m  benutzt,  sondern  die
Differenzen  gegen  die  für  die  500  m-Stufen  gültigen  mittleren  Gradienten  gebildet.  Das  -f  Zeichen  bedeutet
dabei,  daß  die  Temperaturabnahme  nach  oben  stärker  als  normal  ist,  das  —Zeichen,  daß  sie  schwächer  ist
oder  in  eine  Temperaturzunahme  (Inversion)  übergeht.  Ferner  sind  die  Summen  gleich  in  Jahreszeiten
zusammengefaßt.  Die  wenigen  Fälle,  in  denen  die  beobachteten  Gradienten  mit  dem  Mittelwerte  übereinstimmten, ­
  also  die  Abweichungen  den  Betrag  0,0  ergaben,  wurden  prozentual  den  Stufen  +  oder  —  0,0  bis  1,0
zugeschrieben.
Die  in  Tab.  12  enthaltenen  Zahlen  lehren  zunächst,  daß  überall  die  negativen  Abweichungen  weit  größere
Beträge  erreichen  als  die  positiven;  —  begreiflicherweise,  da  die  positiven  eine  Verstärkung  des  Temperaturgefälles ­
  nach  oben  und  einen  bald  labil  werdenden  Zustand  bedeuten.  In  allen  Höhen  liegen  infolgedessen
die  am  häufigsten  eintretenden  wirklichen  Werte  auf  der  Seite  der  positiven  Abweichungen.  Der  sogenannte
Scheitelwert  ist  also  durchweg  größer  als  der  Normalbetrag  des  Gradienten  und  liegt  hier  überall  in  der
Gruppe  der  Werte,  die  um  +0,0°  bis  1,0°  von  der  für  die  500  m-Stufen  normalen  Temperaturabnahme
abweichen.  Die  Tabelle  zeigt  aber  auch  deutlich,  wie  wenig  die  Bestimmung  eines  mittleren  Temperaturgradienten ­
  unter  den  strengen  Begriff  des  arithmetischen  Mittels  fällt.  Er  stellt  deshalb  keine  Naturkonstante
  dar,  die  bei  der  Vermehrung  der  Beobachtungen  einem  festen  Werte  zustrebt,  ist  vielmehr
lediglich  ein  rechnerischer  Ausdruck.  Eine  Anwendung  der  auf  das  arithmetische  Mittel  bezüglichen  Sätze
wäre  nicht  zulässig.  So  würde  die  Berechnung  eines  wahrscheinlichen  Fehlers  beziehungsweise  der  wahrscheinlichen ­
  Abweichung  nicht  durchführbar  sein  und  zu  illusorischen  Resultaten  führen.
Wesentlich  anders  läge  der  Sachverhalt,  wenn  es  sich  um  eine  Untersuchung  über  den  mittleren
Gradienten  in  solchen  Schichten  handelte,  die  nicht  mit  Störungsschichten  durchsetzt  wären,  oder  wenn
man  der  Untersuchung  dadurch  einen  anderen  Charakter  gäbe,  daß  man  beide  Phänomene  getrennt  behandelte,
was  bisher  allerdings  kaum  geschehen  ist.
Die  in  den  erdnahen  Schichten  so  häufig  auftretenden  Inversionsbildungen  geben  naturgemäß  den
Anlaß  zu  den  in  der  Tabelle  stark  hervortretenden  großen  negativen  Abweichungen  in  geringen  Höhen,
insbesondere  im  Herbst  und  Winter.  In  höheren  Schichten,  wo  die  Inversionsbildungen  geringer  werden
und  insbesondere  Inversionen  von  bedeutender  Intensität  nicht  mehr  Vorkommen,  verschwinden  die  großen