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Full text: Annalen der Hydrographie und maritimen Meteorologie, 20 (1892)

Die grofsen Strömungen des atmosphärischen Kreislaufs, 
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zum andern bewegte. Denn da die oberen Schichten der Atmosphäre dem Einfluss 
der Widerstände an der Erdoberfläche anscheinend entrückt sind und die innere 
Reibung der Gase eine höchst geringfügige Gröfse ist, so liegt es nahe, anzu- 
nehmen, dafs in ihnen die Bedingungen einer reibungslosen Trägheitsbewegung 
nahezu erfüllt seien. Bei einer solchen mufß nun eine Luftmasse, welche ihre 
geographische Breite ändert, ihre sogenannte Flächengeschwindigkeit oder ihr 
„Rotationsmoment“ behalten, d.h. das Produkt ihrer absoluten West—Ost-Geschwin- 
digkeit mit dem Radius des Breitenkreises, auf dem sie sich jeweils befindet, 
muß konstant bleiben. Die Geschwindigkeit eines Punktes der Erdoberfläche bei 
der Rotation der Erde um ihre Achse ist nun folgende: 
Geogr. Breite: 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 
Meter per Sekunde: 465 458 437 403 357 300 234 159 81 
Wenn also eine Luftmasse ohne Reibung z. B. von 30° nach 50° versetzt 
würde, welche bei 30° relativ zur Erdoberfläche in Ruhe war, so träfe sie am 
letzteren eine Erdoberfläche, welche um !/« langsamer rotirt; aufserdem hätte sich 
ihre Entfernung von der Erdachse ebenfalls um ’!/4 verringert und dadurch ihre 
West— Ost-Geschwindigkeit um ebenso viel vergröfsert; am 50. Breitengrade müfste 
sie also als Westwind von 2mal 103 — 206 m. p. 8. auftreten, bei 60° schon als 
solcher von 338 m p.s. Die Ursache dafür, dafs die in den Breitenkreis fallende 
Komponente nicht nur der relativen, sondern auch der absoluten Geschwindigkeit 
der Luftmasse noch zunehmen muß, während sie sich vom Aequator entfernt, 
liegt in dem sogenannten Flächensatze, welcher in: einem Specialfall als zweites 
Kepler’sches Gesetz bekannt ist. , Thatsächlich läuft es hier darauf hinaus, dafs 
die Luftmasse in freier Bewegung gar nicht eine aufgegebene,Breitendifferenz 
zurücklegen kann, wenn ihr nicht eine relative Bewegung von einer Geschwin- 
digkeit ertheilt wird, welche der Differenz der Umdrehungsgeschwindigkeiten 
beider Parallele gleich ist,“ Der relative Weg des freien Theilchens auf der Erd- 
oberfläche ist dabei ein annähernd kreisförmiger, der sogenannte Trägheitskreis, 
und seine Geschwindigkeit relativ zur Erdoberfläche bei dessen Durchlaufung 
unveränderlich; es handelt sich also bei diesem Wechsel der absoluten Geschwin- 
keit nur um Richtungsänderungen einer relativen Geschwindigkeit, welche dem 
Theilchen einmal durch eine äußere, nicht in der Erdrotation liegende Kraft 
ertheilt ist. 
Dafs die wirklichen Geschwindigkeiten der Luft auch in den höheren 
Schichten der Atmosphäre weit unter diesen enormen Werthen bleiben, zeigt 
nicht nur die Beobachtung an den oberen Wolken und auf hohen Berggipfeln, 
sondern auch direkt die horizontale Luftdruckvertheilung an der Erdoberfläche, 
Denn die letztere steht mit der Richtung und Geschwindigkeit der Luftbewegung 
in einem nothwendigen Zusammenhang, derart, dafs eine gleichförmige Bewegung 
nur möglich ist, wenn ein je nach geogr. Breite, Dichtigkeit der Luft und Reibung 
verschiedener barometrischer Gradient vorhanden ist, der um so gröfser sein 
mufs, je stärker die Luftströmung ist. Andernfalls ändern sich beide Theile so 
Jange, bis ein solches Gleichgewicht erreicht ist: es ist also ein gegenseitiges 
Bedingtsein, Gradient erzeugt Wind und Wind erzeugt Gradient; der jeweils 
gegen den Gleichgewichtszustand zu starke Theil nimmt ab, der zu schwache 
wächst.!) Je größer die Reibung, ein desto gröfserer Gradient gehört dazu, 
um gleichförmige Bewegung zu unterhalten; der Grenzfall, dafs die Reibung 
Null ist, zeigt also den kleinsten möglichen Gradienten für die gegebene (als 
1) Am einfachsten ist dieses bei reibungsloser Bewegung zu überschauen. Ist der Westwind 
zu stark für den Gradienten der gegebenen Stelle, so folgt er seiner allzustarken Fliehkraft, und 
seine Bewegung erhält eine südwärts gerichtete Komponente; gleichzeitig aber vergröfsert er durch 
die Fortschaffung von Luft von dem niedrigeren nach dem höheren Drucke selbst den Gradienten, 
bis zwischen beiden das Gleichgewicht erreicht ist. Umgekehrt, wenn der Wind zu schwach für 
den betreffenden Gradienten, 80 folgt die Luft diesem, die Depression füllt sich dabei‘ aus, bis 
wiederum das Gleichgewicht eingetreten ist. In den gewaltigen Luftwirbeln um die beiden Pole ist 
in den gemäfsigten Breiten in allen Höhen der Gradient zum Pole gerichtet, seine Gröfse nimmt 
aber von oben nach unten ab. Da in höheren Breiten die absteigende Bewegung überwiegt, 80 
führt der zum Aequator in mittleren Höhen der Atmosphäre rückkehrende Strom Luft, welche 
grofsentheils vor kurzem unter noch gröfßseren Gradienten gestanden hat und deren. Geschwindigkeit 
für denjenigen, unter dem sie nun steht, zu grofs ist; sie wird darum gegen den letzteren auswärts 
yetrieben. Dagegen ist die Luft in der untersten Schicht durch die Widerstände der Erdaober-
	        
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