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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, April 1915.
2. Die obersten Atmosphärenschichten.
Die Natur der obersten, mit den Hilfsmitteln der Aerologie nicht mehr
erreichbaren Atmosphärenschichten ist in jüngster Zeit Gegenstand eines erhöhten
Interesses geworden. Die Vorgänge, welche sich in diesen Höhen abspielen,
lassen auf indirektem und daher allerdings leider oft unsicherem Wege doch
so viel Schlußfolgerungen auf die Natur dieser Schichten zu, daß es möglich ist,
hierdurch das von der Aerologie entworfene Bild der Erdatmosphäre in groß-
zügiger Weise zu vervollständigen.
Schon vor fast 40 Jahren ist der berühmte Wiener Klimatologe Hann zu
dem paradoxen Schluß gekommen, daß hoch über unseren Häuptern die Erd-
atmosphäre aus dem brennbaren Gas Wasserstoff bestehen muß; damals waren
nämlich zum ersten Male Spuren dieses Gases in der gewöhnlichen Luft nach-
gewiesen worden — freilich nur ein ganz verschwindender Bruchteil in dem der
Hauptsache nach aus Stickstoff und Sauerstoff bestehenden Gasgemisch, Die
Theorie lehrt aber, daß sich dies Verhältnis mit der Höhe ändern muß.
Die verschiedenen Gase der Luft besitzen am Erdboden gewisse Teil-
drucke, deren Summe den meßbaren Luftdruck darstellt; und nach den Gas-
gesetzen muß dieser Partialdruck für jedes Gas in einem eigenen, durch sein
spezifisches Gewicht bestimmten Tempo mit der Höhe abnehmen, nämlich bei
schweren Gasen schnell, bei leichten langsam. Wenn wir also nur bis in genügend
große Höhen hinaufgehen, so müssen wir schließlich an einen Punkt kommen,
wo der Partialdruck des schweren Stickstoffs oder Sauerstoffs an dem zwar
von Anfang an kleinen, aber nur sehr langsam abnehmenden Partialdruck des
Wasserstoffs vorbei sinkt, und von dieser Höhe ab muß der Wasserstoff in der
Zusammensetzung den Hauptbestandteil ausmachen.
Lange Zeit hatte es hiermit sein Bewenden; niemand nahm den Faden
auf, dessen Anfang hier gefunden war. Erst in allerjüngster Zeit machte man
die Entdeckung, daß dies Problem mit einer ganzen Reihe anderer Erscheinungen
in engstem Zusammenhange steht, und damit wurde es mit einem Schlag aktuell;
ein neuer Forschungszweig entstand: die Erforschung der obersten Atmosphären-
schichten,
Leider sind wir für die Prüfung dieser theoretischen Ergebnisse auf
indirekte Beobachtungen angewiesen, denn selbst die frei fliegenden Gummi-
ballone erreichen nur Höhen bis zu 30 km, welche für die vorliegende Frage
noch nichts geben. Es sind die in diesen Höhen von selbst auftretenden Erschei-
nungen, wie Sternschnuppen, Nordlicht, Dämmerungsbögen, die leuchtenden
Nachtwolken u. a., durch deren Beobachtung wir wenigstens Anhaltspunkte über
die Realität des theoretischen Ergebnisses erhalten können. Und diese Erschei-
nungen bestätigen sämtlich dessen Realität.
Nach der Theorie müßte sich der Umschlag der Zusammensetzung in etwa
60 bis 80 km Höhe vollziehen, so daß hier eine, wenn auch nicht scharfe Schicht-
grenze liegen müßte. Die leuchtenden Nachtwolken, die weit über die Grenzen
der übrigen Wolken hinaus beim Ausbruch des Vulkans Krakatoa empor-
geschleudert wurden, lagen nach Jesses Messungen bei etwa 80 km und zeigen
also durch ihre Ausbreitung in dieser Höhe in der Tat eine solche Schicht-
grenze an.
Der Hauptdämmerungsbogen, der erst am Horizont verschwindet, wenn
die Sonne 17° tief unter diesen gesunken ist, wird — wie sich aus dieser Zahl
ableiten läßt — von den Luftschichten bis etwa 70 km Höhe erzeugt, die dort
oben noch von den Strahlen der längst untergegangenen Sonne durchleuchtet
werden. Oberhalb dieser Höhe muß die Atmosphäre also erheblich weniger Licht
zurückwerfen, mithin aus anderem Material bestehen.
Bei den großen Explosionsknallen, deren Hörbarkeit man in jüngster Zeit
mehrfach sorgfältig untersucht hat — auch aus dem letzten Jahre stammt
wieder eine solche Untersuchung von Dörr über die Explosion auf dem Stein-
felde bei Wiener-Neustadt vom 7. Juni 1912 und eine andere von van Ever-