Ulrich Roll: Zur Frage des täglichen Temperaturganges und des Wärmeaustausches 
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A. PROBLEMSTELLUNG. 
Bei der Bearbeitung der auf dem Eiffelturm gewonnenen Temperaturaufzeichnungen gelangte 
W. Schmidt 1 zu der Auffassung, daß der tägliche Temperaturgang in geringen Höhen über dem 
Erdboden aus zwei Teilwellen zusammengesetzt ist. Schmidt bezeichnete diese beiden Teilwellen 
als „Leitungswelle“ und „Strahlungswelle“ und entwickelte dabei folgende Anschauungen über ihre 
Entstehung: Die Leitungswelle wird durch den Strahlungsumsatz am Erdboden erzeugt und wandert 
mit abnehmender Amplitude durch Scheinleitung aufwärts. Die Strahlungswelle kommt durch den 
Strahlungsumsatz in der Atmosphäre selbst zustande und ist im wesentlichen von konstanter Amplitude 
und Phase. Neueren Anschauungen zufolge (Lettau 2 ) ist jedoch auch dieses Glied nicht als unmittel 
bare Wirkung der Sonne, sondern als Turbulenzeffekt anzusehen, zumal theoretische Überlegungen 
(Rossby 3 ) zu der Annahme eines (höhenkonstanten) Austauschkoeffizienten audi in den höheren, 
außerhalb der Bodeneinflußzone liegenden Troposphärenschichten geführt haben. Wir wollen indessen 
auf diesen Unterschied in den Auffassungen nicht weiter eingehen. 
Ausgehend von den oben skizzierten Vorstellungen, die sich bei der Deutung der Erfahrungs 
tatsachen bewährt haben, und weiteren theoretischen Überlegungen über den Wärmeumsatz in der Luft 
abhängig von der Unterlage hat W. Schmidt 1 ferner typische Temperaturgänge in freier Luft für 
verschiedene Höhen über Land und Meer errechnet. Die Gegenüberstellung der Ergebnisse zeigt 
folgende charakteristische Unterschiede: 
1. Über Land: a) zunächst rasche, dann langsame Abnahme der Ausschläge mit der Höhe, 
b) Verspätung der Eintrittszeit des Maximums gegenüber dem Bodenwert 
bis etwa 200 m, weiterhin Stillstand bzw. geringe Umkehr. 
2. Über Wasser: a) geringe Ausschläge am Boden, Zunahme mit wachsender Höhe bis etwa 
200 m, dann gleichbleibend, 
b) starke Verfrühung der Eintrittszeit des Maximums in geringer Höhe 
gegenüber dem Bodenwert. 
Die Ergebnisse unter 1. entsprechen naturgemäß den Beobachtungstatsachen, da ihnen die an den 
Eiffelturmmessungen entwickelten Vorstellungen zugrunde liegen. 
Die Aussagen unter 2. a) finden sich im wesentlichen in der Erfahrung bestätigt. K. Wegener 4 
konnte durch 8 Drachenaufstiege bei Samoa eine Zunahme der täglichen Temperaturschwankung von 
nahezu 0° an der Meeresoberfläche bis zu 0,5° in 1000—1500 m Höhe feststellen. Eine ähnliche Zunahme 
der täglichen Temperaturschwankung mit der Höhe über dem Meere hat auch B r a a k 5 aus 9 Drachen 
aufstiegen bei Java abgeleitet. Sogar über einer verhältnismäßig kleinen Wasseroberfläche wie dem 
Bodensee ergibt sich nach Kleinschmidt 6 in den unteren Luftschichten bis etwa 500'm eine wenn 
auch geringe Zunahme der mittleren täglidien Temperaturschwankung mit der Höhe. 
Für eine Nachprüfung der Angaben unter 2. b) — Verfrühung der Eintrittszeit des Temperatur 
maximums — sind diese Messungen im Hinblick auf ihre geringe zeitliche Dichte (höchstens 4 Messun 
gen täglich) jedoch noch nicht ausreichend. Der Nachweis der genannten Phasenänderung erfordert 
vielmehr Serienaufstiege über dem Meere. So hat Blair 7 in den Gewässern an der Ostküste Nord 
amerikas 27 Drachenaufstiege durchgeführt, darunter auch eine Serie von 10 Messungen (5 Aufstiege, 
An- und Abstieg getrennt ausgewertet) an einem Tage. Die Aufstiege zeigen bei unwesentlicher 
Änderung der Lufttemperatur an der Meeresoberfläche zwar eine starke Temperaturzunahme (3—4°) 
am Nachmittag in den mittleren Schichten, jedodi ist diese Zunahme nicht als täglicher Gang aufzufassen, 
sondern nach Blair durch Advektion warmer Landluft zu erklären. Weitere Serienaufstiege über dem 
Meer sind zur Zeit nicht bekannt, wenn man von den auf „Meteor“ 1937/38 und auf „Altair“ 1938 durch 
geführten Radiosondenaufstiegen absieht. Diese liegen jedoch noch nidit vollständig ausgewertet vor. 
Als Bestätigung der theoretischen Ergebnisse von W. Schmidt über die Phasenänderung mit 
der Höhe kann in gewissem Sinne die Feststellung von Kuhlbrodt 8 und Reger 9 über die Ver 
frühung des Maximums der Lufttemperatur über dem Meere gegenüber dem Maximum der Wasser 
temperatur angesehen werden.