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Aus dem Archiv der Deutschen Seewarte und des Marineobservatoriums — 59. Band Nr. 9
Ergebnissen von Sverdrup 16 , der bei stabiler Schichtung ebenfalls ein langsameres Ansteigen der
Austauschwerte mit der Höhe erhielt, als es dem linearen Verlauf entsprechen würde.
3. Über den Mechanismus des Wärmeaustausches zwischen Wasser und
Luft und den Zusammenhang zwischen den täglichen T e m p e r a t u r g ä n g e n
in beiden Medien.
Nach dieser kurzen Orientierung über die Austauschverhältnisse in den unteren Luftschichten
über dem Meere wollen wir zur Besprechung des täglichen Temperaturganges zurückkehren.
Die auf Grund von Erfahrungen über den täglichen Temperaturgang an Land entwickelten An
schauungen von W. Schmidt über die Natur der täglichen Temperaturschwingung und ihre Auf
spaltung in zwei Anteile, Strahlungsglied und Leitungsglied, haben sich, wie oben gezeigt, auch bei
der Deutung der Messungen über dem Meere im großen und ganzen bewährt. Eine quantitative Be
stätigung der Theorie durch die Erfahrung konnte zwar infolge der nicht ausreichenden Beobachtungen
bisher nicht in allen Fällen erzielt werden, sondern muß späteren Untersuchungen überlassen bleiben.
Es erscheint jedoch zweckmäßig und berechtigt, bereits an die bisherigen Ergebnisse Überlegungen über
den Wärmeaustausch zwischen Wasser und Luft anzuschließen.
Unter der — wohl berechtigten — Voraussetzung, daß das sogenannte „Strahlungsglied“ auf dem
Meere das gleiche ist wie über dem Festland in gleicher geographischer Breite, hat sich ergeben, daß das
Leitungsglied über dem Meere ein gänzlich anderes Verhalten zeigt als über dem Land. Während über
dem Festland die Phase des Leitungsgliedes in den unteren Schichten mit der des Strahlungsgliedes an
nähernd gleichgerichtet ist, sind in den unteren Schichten über dem Meer die Phasen der beiden -Anteile
der Temperaturschwingung nahezu entgegengesetzt. Folgende Beispiele mögen diese Feststellung ver
deutlichen :
Paris bei Helgoland
S L S ä §s
Boden 242,0° 224,1° 50,0° 224,1°
120 m 194,7° 224,1° 28,3° 224,1°
Die Erklärung dieser Erscheinung erfordert ein Eingehen auf die Bedeutung des Leitungsgliedes
der täglichen Temperaturschwankung. Wir vermögen zunächst rein theoretisch zwei Typen des täglichen
Wärmeaustausches zwischen den unteren Luftschichten und der Erdoberfläche zu unterscheiden:
1. Der Umsatz der durch die Sonnenstrahlung zugeführten Wärmemenge an der Erdoberfläche erzeugt
eine durch Austauschvorgänge in der Luft aufwärts wandernde Leitungswelle. (Entsprechend pflanzt
sich eine Temperaturwelle abwärts fort, im Erdboden durch eigentliche Wärmeleitung, im Wasser
ebenfalls durch Austausch.) Tagsüber werden die untersten Luftschichten von der Erdoberfläche
Wärme empfangen, nachts an sie abgeben. Das Maximum der Leitungswelle in Luft muß in diesem
Falle gegen Mittag eintreten.
2. Der Strahlungsumsatz in der Luft selbst läßt eine durch Austauschvorgänge sich fortpflanzende
Leitungswelle entstehen, die tagsüber eine Wärmeabgabe der unteren Luftschichten an die Erdober
fläche bewirkt, nachts dagegen einen Wärmeübergang in umgekehrter Richtung zur Folge hait.
Eine solche Leitungswelle wird ihren Höchstwert in den Nachtstunden annehmen.
Um die Größenordnung der beiden soeben geschilderten Vorgänge gegeneinander abzuschätzen,
gehen wir auf das Verhältnis der Wärmeumsätze an verschiedenen Unterlagen ein. Wird der Erdober
fläche z. B. durch Strahlung Wärme zugeführt, so verteilt sie sich, wie die überschlägliche Berechnung
der Wärmeumsätze unter Zugrundelegung mittlerer Verhältnisse zeigt,
auf Luft und Erdboden etwa wie 1 : 2,
auf Luft und Wasser jedoch wie 1 : 200.
Daraus ergibt sich, daß der in 1. dargelegte Vorgang im Gegensatz zu den Verhältnissen an Land für
den täglichen Wärmeaustausch zwischen Luft und Wasser nur von untergeordneter Bedeutung sein
kann, da fast die gesamte der Meeresoberfläche durch Strahlung zugeführte Wärmemenge dem Meere
selbst zugute kommt. Es kann daraus geschlossen werden, daß über dem Meere der unter 2. aufgeführte