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Annalen. der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Juli 1909.
Beitrag zur atmosphärischen Refraktion über Wasserflächen,
Yon Kurt Brehmer, Hamburg.
Unter atmosphärischer Refraktion versteht man die Brechung, die ein
Lichtstrahl bei seinem Durchgange durch die Atmosphäre infolge der verschiedenen
Dichte der Luftschichten erleidet, Schon im Altertum war es bekannt, daß die
von einem Gestirn ausgehenden. Lichtstrahlen in der Erdatmosphäre eine Brechung
erleiden: die ersten Tafeln für die Berechnung dieser astronomischen Strahlen-
brechung wurden im 16, Jahrhundert aufgestellt, Erst in. der Mitte des 17. Jahr-
hunderts erkannte man bei der Anstellung trigonometrischer Höhenmessungen,
daß auch Lichtstrahlen, die gänzlich innerhalb der Atmosphäre verlaufen, einer
Brechung unterworfen. sind. Es stellte sich bald heraus, daß man für die Gestalt
eines terrestrischen Visierstrahles einen Kreisbogen einführen könnte, dessen
Radius man als Produkt des Erdradius und des reziproken Wertes eines Re-
fraktionskoeffizienten darstellte.) Man fand bald durch zahlreiche Höhenmessungen
auf dem Festlande, daß der Refraktionskoeffizient keinen konstanten Wert besaß,
sondern innerhalb nicht sehr weiter Grenzen schwankte, Die von Maupertuis
(1736), von Tobias Meyer (1751) und von Delambre (1792) gefundenen Werte
schwankten zwischen 0.105 und 0.168,%)
Wesentlich stärkere Schwankungen im Werte des Refraktionskoeffizienten
fand man frühzeitig bei Visierstrahlen über Wasserflächen, Gelegentlich ver
sehiedener Kimmtiefenbeobachtungen, welche zum Zwecke der Bestimmung der
Meereshöhen von hochgelegenen Punkten an der Küste der Provence angestellt
wurden, fand Laval während mehrerer Reisen in den Jahren 1705 bis 1716 starke
Veränderlichkeit der Kimmtiefen, veranlaßt durch Veränderung der Strahlen-
brechung,?) Bei Anstellung von Kimmtiefenbeobachtungen, die zu demselben Zwecke
in und um Marseille ausgeführt wurden, beobachtete Zach 1808 innerhalb weniger
Stunden Veränderungen der Ximmtiefe von 30” bis 1’ 38”*) Während Zach
nur wieder auf die bedeutenden Schwankungen hinwies, ohne ihre Ursache fest-
zustellen, % fand fast um dieselbe Zeit Woltmann in Cuxhaven die Umstände,
welche so bedeutende Veränderungen in der Strahlenbrechung herbeiführten.®
Durch Beobachtungen eines 18.14 km entlernten Hauses über die Elbe hinweg
stellte er in den Jahren 1794 und 1795 als erster die Abhängigkeit der Strahlen-
brechung‘ vom Unterschiede der Luft. und Wassertemperatur ‚fest, Er fand, daß
eine Senkung der Lichtstrahlen eintrat, wenn das Wasser wärmer war als die
Luft, und eine Hebung bei umgekehrtem Temperaturverhältnis, Den ersten
Versuch, den zahlenmäßigen Zusammenhang zwischen der Strahlenbrechung und
dem Temperaturverhältnis zwischen Wasser und Luft festzustellen, machte
Kapitän Sabine. Im Jahre 1822 maß er an Bord H, M, S. »Pheasant« im Golf-
strom und nach dem Verlassen desselben, also bei verschiedenen Wassertempera-
turen, eine Reihe von Kimmtiefen, aus denen er aber nur den Schluß zog, daß
die durch den Temperaturunterschied zwischen. Wasser und Luft herroörgerufene
Veränderung der Strahlenbrechung nicht in einem einfachen. Verhältnis steht zu
diesem Temperaturanterschied, 5 Um dieselbe Zeit stellte Admiral W. F. Owen
en Beiträge zur Aufsuchung von Befraktionskoeffiztenten, »Zteche, f. Vermessungs-
weseh« 1854, 5. 245,
8 Jordan, Handbuch der Vermessungskande 1597, 2, Bd. 5, 509, Das, &, 544 Literatur
nachweis über Refraktion In allgemeinen, ; ;
% Zach, L’attraction des montagnes, Avignon 1514 IL. 8. 50
4) Ebenta IL, 8. 408,
$y Zach; Correspondanee aströnomique, Gbnes 1522, Vol, VI 8. 411,
#) (ilberts Annalen der Physik 1500. Ba. II, Tafel IV und VI, siche auch » Annalen der
Hrdrographiee 1903, S, 158: Frhr. v. Schrötter, Der Einfluß der ixdischen Strahlenbrechüung auf
die Navimerung,
9 Raper, The prastiee of navigation, London, 10. Aufl, 1870, © 61 uud 62, Siche auch
Macnaacht, GE instrument. @ rillessione, Plan 1570, 8, 2
