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Die  vertikale  Tempcraturverteilung  zwischen  dem  Erdboden  und  3000  m  über  Hamburg.

Die  Beziehungen  der  Bewölkung  zu  den  Inversionen,  soweit  sie  sich  durch  eine  rohe  Statistik  bestimmen ­
  lassen,  zeigt  die  Tabelle  40  für  die  Jahreszeiten  nach  der  Zahl  der  Fälle  und  für  das  Jahr
nach  Prozenten.
Die  Statistik  der  Wolkonliöhon  in  dieser  Tabelle  ist  sehr  unvollkommen  und  soll  bei  einer  anderen
Gelegenheit  genauer  durchgeführt  werden.  So  viel  zeigt  aber  die  Tabelle  40  bereits,  daß  in  einem  Viertel
der  Fälle  die  Temperaturinversion  bei  heiterem  Himmel  auftrat  und  in  einem  weiteren  Fünftel  Wolken
nur  oberhalb  der  Inversion  auftraten,  daß  also  nur  etwa  in  der  Hälfte  der  Fälle  die  Inversion  unter  sich
eine  Wolkenschicht  hatte,  wie  man  es  sonst  wohl  als  Bedingung  für  ihr  Auftreten  angesehen  hat.

5.  Entstehung  der  vertikalen  Temperaturvertciluug.  —  Entwicklung  der  Inversionen.  —
Charakteristik  der  verschiedenen  Höhenschichten.
Bis  zur  gesicherten  Erklärung  der  wirklichen  vertikalen  Temperaturverteilung  in  der  Atmosphäre
werden  wohl  nocli  einige  Jahre  vergehen.  Die  Lehren  von  Poisson,  Thomson  und  Reye  über  die  Temperaturänderungen ­
  in  auf-  oder  absteigenden  Luftmassen  und  über  das  konvektive  Gleichgewicht  sind  gewiß
dauernde,  höchst  wertvolle  Erwerbungen  der  Meteorologie.  Ihre  Anwendung  aber  ist  noch  zweifelhaft.
Daß  aufsteigende  Luft  ohne  Wärmezufuhr  dynamisch  erkalten  muß,  und  daß  dieser  Prozeß  bei  eintretender ­
  Kondensation  in  bestimmter  Weise  verlangsamt  wird,  steht  außer  Zweifel;  aber  in  welchem
Betrage  dieses  Aufsteigen  in  der  Natur  durch  thermische  und  durch  mechanische  Ursachen  bedingt  wird,
ist  eine  offene  Frage.  Hat  man  vorzeiten  alles  durch  die  Erwärmung  von  unten  und  die  horizontale
Zufuhr  aus  kälteren  und  wärmeren  Räumen  erklären  wollen,  ist  dann  einige  Zeit  lang  der  Wasserdampf
als  Treiber  der  Maschine  angesehen  worden,  so  hat  man  später  den  mechanischen  Ursachen  auch  für  die
Entstehung  der  vertikalen  Bewegungsanteile  größere  Beachtung  geschenkt.  Daß  an  Bergabhängen  horizontale
Winde  eine  aufwärts  gerichtete  Komponente  erhalten,  weiß  man  längst.  Später  hat  man  erkannt,  daß  in
der  Atmosphäre  durch  die  Hindernisse  der  Erdoberfläche  und  durch  Bewegungsunterschiede  Wirbel  und
Wellen  entstehen,  durch  die  zwangsweise  Änderungen  der  Höhe  und  damit  auch  der  Temperatur  in  Luftmassen ­
  erzeugt  werden  müssen.  Soweit  in  zusammenhängenden  Luftmassen  dieselbe  Bewegung  herrscht,
wird  dadurch  zwar  noch  nicht  die  vertikale  Verteilung  der  Temperatur  geändert,  wohl  aber  ist  dies  der
Fall,  wenn  benachbarte  Luftmassen  verschiedene  Bewegungen  erhalten  und  aufgestiegene  über  oder  unter
abgestiegene  gelangen,  solange  nicht  Gleichheit  der  potentiellen  Temperatur  oder  doch  diejenige  Verteilung ­
  derselben  erreicht  ist,  die  den  jeweiligen  Kondensations-  und  Strahlungsverhältnissen')  entspricht.
Aus  mancherlei  Tatsachen,  namentlich  aus  der  Häufigkeit  von  „gebrochenem“  Himmel  (Bewölkung
1—9)  auf  dem  Meere  (Archiv  der  D.  S.,  1893,  Nr.  5,  S.  15)  mußte  man  weiterhin  erkennen,  daß  auch  über
ebener  Unterlage  stärkere  horizontale  Luftströmungen  auch  stärkeren  vertikalen  Luftaustausch  bedingen,
und  daß  dieser  auch  ohne  Erwärmung  der  Luft  von  der  Unterlage  aus  zustande  kommen  kann.
Ganz  neuerdings  (Meteorol.  Zeitschr.  1912,  Nr.  2)  hat  A.  Wegener  den  hydrodynamischen  Begriff
der  Turbulenz  in  die  Meteorologie  eingeführt.  Dieser  Begriff  wird  wahrscheinlich,  wenn  er  erst  in  der
Hydrodynamik  eine  größere  Klärung  erlangt  haben  wird,  große  Bedeutung  für  die  Meteorologie  erhalten,
vorausgesetzt,  daß  überhaupt  in  der  Atmosphäre  wirbelfreie,  nicht  turbulente  Bewegungen  in  erheblicher
Ausdehnung  Vorkommen.  Indessen  kann  der  Begriff  nur  für  einen  Teil  des  vertikalen  Luftaustauschs  in
Betracht  kommen,  da  in  ihm  vorläufig  weder  die  vertikale  Temperaturverteilung  noch  die  mechanische
Ablenkung  durch  Hindernisse  vorkommt;  daß  beide  in  der  Atmosphäre  als  Bedingungen  der  Luftmischung
eine  große  Rolle  spielen,  zeigt  die  zeitliche  und  räumliche  Verteilung  der  Cum  und  Cum-Nb  unbestreitbar,
wenn  auch  diese  Ursachen  allein  nicht  zur  Erklärung  der  Tatsachen  ausreichen.
Durch  Versuche  in  Röhren  hat  Reynolds  bereits  1883  gefunden,  daß  die  Strömung  einer  Flüssigkeit
plötzlich  aus  einer  geradlinigen  zu  einer  turbulenten  wird,  wenn  die  Größe  '  1  -  den  Betrag  2000  erreicht,
O
worin  q  Dichte,  v  mittlere  Geschwindigkeit,  I  Röhrendurchmesser  und  li  Reibungskoeffizient  ist.  Durch
Turbulenz  wird  der  Ausfluß  der  Flüssigkeit  ganz  außerordentlich  verlangsamt,  womit  auch  der  große

')  Besonders  in  absteigenden  Bewegungen  überwiegt  in  zahllosen  Fällen  der  Wärmeverlust  durch  Ausstrahlung
über  die  Tempevaturznnahme  durch  die  Druokerhöhnng.