Ulrich Roll: Zur Frage des täglichen Temperaturganges und des Wärmeaustausches
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Typ des Wärmeaustausches zwischen Luft und Oberfläche in starkem, vielleicht bestimmendem Maße
zur Auswirkung gelangen wird. Diese Schlußfolgerung wird durdr die oben angegebenen Phasenwerte
des Leitungsgliedes bestätigt. Beredinen wir nämlich aus diesen Werten die Eintrittszeiten des Maxi
mums der Leitungswelle über Land und über dem Meere, so erhalten wir
Land Meer
(Paris) (bei Helgoland)
S L r max L 8 l 7 max L
Boden 242,0° 1352 Uhr 50,0° 0240 Uhr
120 m 194,7° 1701 Uhr 28,3° 0407 Uhr
Es ergibt sich hieraus eindeutig, daß der maximale Ausschlag des Leitungsgliedes der Temperatur
schwankung der unteren Luftschiditen über Land nachmittags, über See jedoch in den frühen Morgen
stunden eintritt. Die unteren Luftschichten empfangen also über Land tagsüber und über dem Meere
vorwiegend nachts durch Austauschvorgänge Wärme von der Erdoberfläche. Der tägliche Wärmeaus
tausch zwischen Luft und Erdoberfläche geht somit über Land im wesentlichen nach dem ersten Typ, über
See dagegen nach dem zweiten Typ vor sich. Wir können daher die durch 1. und 2. charakterisierten
Typen des täglidien Wärmeaustausches zwischen Luft und Unterlage als „Landtyp“ und „Seetyp“ ein
ander gegenüberstellen.
Die obigen Überlegungen gründen sich zwar nur auf Messungen des Sommers, dürften aber sinn
gemäß auch für die Winterverhältnisse Gültigkeit besitzen, etwa mit der Abänderung, daß an Stelle der
Bezeichnungen „tagsüber“ und „nachts“ die Begriffe „Zeitraum überwiegender Einstrahlung“ und „Zeit
raum überwiegender Ausstrahlung“ zu treten hätten.
Die obigen Gedankengänge haben streng genommen nur dann Gültigkeit, wenn Wassertempe
ratur und Temperatur der aufliegenden Luftschicht übereinstimmen. Wir wollen nun untersuchen,
welche Abänderungen bei etwaigen Differenzen zwischen diesen beiden Temperaturen erforderlich
werden.
1. Wasser wärmer als Luft.
Als Beispiel diene der 22. 8. 1936. Vermöge ihrer höheren Temperatur wird die Meeresoberfläche
dauernd Wärme an die unteren Luftschichten abgeben. Wie bereits erwähnt, erfolgt diese Wärmeabgabe
Höhe m
-JL
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J f
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Potentielle
Temperaturen
am 22. & SS
Helgoland
„Helium''
C 15 16
08 45
15 1«
10”
15 TS
n 45
15 15
13”
15 16
14 45
15 16
16”
15 1e
1? 45
15 16
19”
Zeit
Figur 14
im wesentlichen nach den Gesetzen der molekularen Wärmeleitung. Diese vom Meere ausgehende Er
wärmung kommt daher vormittags nur der alleruntersten Luftschicht (etwa bis 0,5 m) zugute, zumal,
wie die in Figur 14 dargestellte Verteilung der potentiellen Temperaturen mit der Höhe zu den einzelnen
Zeiten aufweist, vormittags zwischen 0,5 und 5 m bereits ein abwärts gerichteter Wärmestrom existiert.
Die Stärke dieses Wärmestromes Wasser—Luft läßt sich nicht berechnen, da vormittags keine Aus
tauschwerte in diesem Höhenbereich ermittelt werden konnten.