Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Januar 1917.
wird größer. Da nun im stationären Zustand für jedes dieser Glieder ein gewisser
Geschwindigkeitsunterschied. vorhanden ist, so kann die gesamte Geschwindigkeitsdifferenz
um so größer sein, je größer die Zahl der einschaltbaren oder dazwischenliegenden
Turbulenzkörper ist. Bei geringeren Temperaturgradienten ist daher
die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen zwei benachbarten Luftschichten größer
als bei solchen, die dem adiabatischen näher liegen. Des Nachts ist sie z. B. größer
als am Tage in bodennahen Schichten. Sehr schön zeigt das u. a. die von Köppen?!)
angeführte Tabelle.
Ganz allgemein wird dort ein Geschwindigkeitssprung bestehen können,
wo der Turbulenzkörper klein oder flach ist. Das ist z. B. der Fall in Bodennähe
und in Inversionen, die ja sehr häufig von sprungweisen Windänderungen begleitet
zu sein pflegen. Auf einen anderen Fall will ich noch etwas eingehen. Tritt in einem
aufsteigenden Luftstrom Kondensation des Wasserdampfes ein, so ändert‘ sich
damit auch plötzlich der vertikale Temperaturgradient, er geht auf etwa die Hälfte
herab. Damit muß auch im Charakter der Turbulenzbewegungen ein Sprung
vorhanden sein; die Turbulenzkörper werden flacher. Die Möglichkeit einer
schnelleren Windänderung ist somit gegeben, In der Tat finden wir häufig an Wolkengrenzen
sprungweise Änderungen der Windgeschwindigkeit, meist Zunahme*).
In den vorhergehenden Darlegungen habe ich zeigen können, daß die Windverteilung
mit der Höhe in sehr wesentlichen Punkten nur eine Folge der Temperaturverteilung
ist, und daß man zum Verständnis der Windgeschwindigkeitsund
Richtungsänderungen die Temperatur in den der Messung unterliegenden
Schichten kennen muß. Sehr wertvoll wäre es daneben noch, unmittelbar die Turbulenz
in denselben Schichten zu untersuchen. Außer der direkten Methode durch
den Gerdienschen Anemoklinographen, der freilich recht kostspielig und nicht
überall benutzbar ist, käme zur Zeit wohl nur die indirekte Methode der Messung
der schnellen Temperaturschwankungen, etwa durch Thermoelemente, in Betracht.
Auch für die Messung der Temperaturdifferenzen, um die handelt es sich ja wesentlich,
dürften die schönen und exakten elektrischen Meßmethoden, hier vor allem durch
Widerstandsthermometer, brauchbarer sein als die üblichen Thermographen. Bei
positiven Gradienten betragen ja die Temperaturunterschiede zwischen den Höhenschichten,
wie sie Hellmann und Köppen verwenden, höchstens wenige Zehntel
Grad. Innerhalb dieser Grenzen liegen aber auch die Fehler der Registrierungen.
Die Verbindung mit den großen Funkenstationen, die ja.zunächst die Untersuchung
der Windverhältnisse in den untersten 100 m (rund) ermöglicht hat, dürfte sich
z. B. nicht mehr empfehlen, wenn es sich um Einführung feinerer elektrischer Methoden
handelt. Während bei Sendestationen die Spannungen von der Größenordnung
von etwa 105 Volt sind, haben sie bei der thermoelektrischen Methode
zur Messung der schnellen Temperaturschwankungen eine Größe von etwa 10-® Volt,
so daß Störungen wohl unvermeidlich sind. Besser läge es bei einer Station: mit
hohem Gittermast, der nur zu Empfangszwecken dient. Der Idealfall wäre natürlich
der, daß ein solcher Mast rein zu meteorologischen Zwecken zur Verfügung stände.
Alle diese Methoden, die der Untersuchung der Turbulenz dienen sollen,
wären auf diesem Wege auf die Einflußzone der Erdoberfläche beschränkt. Für die
freie Atmosphäre wären zur Zeit nur Drachen oder Fesselballons zu brauchen. Ein
Thermoelement ließe sich z. B. unschwer mit zugehörigen Drähten durch ein Drachengespann
emportragen und sich damit die Turbulenz mit den jetzigen Hilfsmitteln
bis etwa 1000 m Höhe untersuchen: und damit wäre schon viel gewonnen.
4) Ann, d. Hydr. usw. 1916, S, 540.
2?) Siehe u. a. W. Peppler in »Arbeiten des Kgl. Preuß. Aeronautischen Öbservatoriums bei
Lindenberg. 9. 1913, S. 463.