Ann. d. Hydr. usw., XXXXII. Jahrg. (1914), Heft V.
x F
VA:
Die Beziehungen zwischen Druck, Temperatur, Luftströmung
. und Depressionshahn.
Von W.. Köppen.
Unsere meteorologischen Anschauungen haben naturgemäß stets den Stempel
des Ortes getragen, an dem die ihnen zugrunde liegenden Beobachtungen gewonnen
waren. Wie die Klimatologie in den letzten 100 Jahren sich nur langsam von den
in Westeuropa empfangenen Vorstellungen durch die zunehmende Bekanntschaft
mit den andersartigen Verhältnissen der Ostküsten Amerikas und Asiens zu einem
allgemeineren Standpunkte durchringen konnte, so ist in vielen Punkten unsere
Auffassung von den großen Vorgängen in der Atmosphäre noch ausschließlich
von den Wahrnehmungen am Grunde des Luftmeeres beeinflußt und beginnt nur
allmählich einen freieren, die ganze. Atmosphäre überblickenden Standpunkt zu
gewinnen, von dem sich viele Dinge ganz anders ausnehmen,
Die Beobachtung, daß in unseren Breiten im Winter bei starker Kälte das
Barometer hoch, bei Tauwetter niedrig zu stehen pflegt, hat in der ersten Hälfte
des vorigen Jahrhunderts zu der Vorstellung geführt, daß die wandernden Ge-
biete hohen und niedrigen Druckes - der gemäßigten Zonen durch kalte und
warme, bis in größte Höhen reichende Luftsäulen. — besser Luftscheiben‘) —
gebildet würden, deren Bodendruck, bei ungefähr gleicher Höhenerstreckung,
eben durch ihre verschiedene Dichte bedingt werde. Diese Auffassung fand eine
starke Stütze in der jahreszeitlichen Schwankung des Luftdruckes und der
Druckverteilung über den Festländern und den Ozeanen: die relativ kalten Gebiete
im Winter die Kontinente, im Sommer die Ozeane — zeigen höheren, die
relativ warmen niedrigeren Luftdruck im Meeresniveau, Freilich wurde schon
damals erkannt, daß die Verteilung des Luftdruckes nach den geographischen
Breiten gar nicht zu dieser Auffassung stimmt, denn sie gibt durchschnittlich
eine starke Abnahme des Druckes von der heißen nach der kalten Zone, wenigstens
von 35° bis 60° Breite. Daß dies eine Wirkung der Erdumdrehung sein müsse,
war klar, und so entwickelte in den Jahren 1856 bis 1885 J. Ferrel ein sehr geist-
reiches mathematisches System der atmosphärischen Bewegungen, worin einerseits
die schnell wandernden Depressionen als Zyklonen mit warmem: Zentrum, ander-
seits der große Kreislauf jeder der beiden Erdhalbkugeln, als Zyklone mit kaltem
Zentrum aufgefaßt und beide Erscheinungen aus dem Zusammenwirken von
Dichtigkeitsunterschieden mit der ablenkenden Kraft .der Erdumdrehung erklärt
werden. Diese Lehren, die in Deutschland besonders durch’ das für seine Zeit
vortreffliche Lehrbuch von Sprung (1885) bekannt geworden sind, stellen gewiß
einen großen Fortschritt gegen die bis dahin herrschenden unklaren Vorstellungen
dar und liefern für die Beantwortung vieler Fragen das notwendige Rüstzeug;
allein seitdem sind manche neue, unerwartete Tatsachen bekannt geworden, die
eine weitgehende Änderung der Ferrelschen Lehren verlangen. und an die
Stelle ihrer scheinbaren Abrundung wieder eine Reihe von merkwürdigen
Problemen setzen.
Das - alte Schema der Druckverteilung und Zirkulation in zwei neben-
einander befindlichen Luftsäulen verschiedener Temperatur ist in Fig. 1 dar-
gestellt. Es gilt (vgl. Sprung: Lehrbuch d. Meteorol., S. 108 bis 111) zweifellos
für Flüssigkeiten in zwei oben und unten kommunizierenden Röhren, zwischen
denen durch Zu- und Abfuhr von Wärme dauernd ein Dichteunterschied erhalten
wird, mindestens so weit, als man die Wirkungen der Erdrotation vernachlässigen
darf; k ist die kalte, dichte, w ist die warme, leichtere Säule; die Druckzunahme
1) Denn ihre Höhe ist, selbst wenn man sie bis zu‘ einem Druck von weniger. als Ur des
Bodendruckes hinaufrechnet, fast stets weniger als. 1°/g ihres horizontalen Durchmessers,
Ann. d. Hydr. usw. 1914. Heft V.