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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, September 1917.

Indem man die jetzt vorkommenden Formeln und Tabellen zur Bestimmung
der Steigegeschwindigkeit der Pilotballone benutzt, kann man also durch Einzelvisierungen
 ziemlich stark gefälschte Windverteilungen finden. Trotzdem kann es
nicht in Frage kommen, zu Doppelvisierungen überzugehen, denn diese sind außerordentlich
 zeitraubender als die einfachen Einzelvisierungen. Es ist deshalb eine
sehr wichtige Aufgabe, möglichst gute Tabellen für die Steigegeschwindigkeit der
Pilotballone in der freien Atmosphäre aufzustellen.
Dieses Ziel werden wir in der vorliegenden Arbeit nicht erreichen. Wir werden
aber das Beobachtungsmaterial über die Steigegeschwindigkeiten in geschlossenen
Räumen und im Freien einer neuen Bearbeitung unterwerfen, und hierdurch werden
wir einen Weg zeigen können, um das Ziel zu erreichen.
Zuerst müssen aber einige neuere Resultate wiedergegeben werden, welche
in zwei wichtigen Abhandlungen von Wenger!) und von J. S. Dines?®) enthalten sind.
ı. Über die Arbeiten von Wenger und Dines.
Die Schwankungen der Steigegeschwindigkeit meinte man auf vertikale Bewegungen
 in der Atmosphäre zurückführen zu können, Den systematischen Unterschied
 zwischen der Steigegeschwindigkeit im Freien und in geschlossenen Räumen
konnte man sich aber nicht in dieser Weise erklären, und erst neulich hat Wenger
in der erwähnten Arbeit eine Erklärung gegeben.
Wengers Abhandlung ist auf den neueren Untersuchungen über den Luftwiderstand
 von Kugeln gebaut, welche z. B. im Göttinger Institut für angewandte
Mathematik und Mechanik ausgeführt worden sind.
Wenn man den Luftwiderstand gegen eine Kugel in der Form:
L=keyDi 2 MD
schreibt, wo L den Luftwiderstand, o die Dichte der Luft, v die Geschwindigkeit
der Luft relativ zur Kugel und D den Durchmesser der Kugel bedeutet, ist der
Koeffizient k keine Konstante. Solange die Turbulenz der Luft unverändert bleibt,
hat man zwei wesentlich verschiedene Werte für den Koeffizienten k, und dieser geht
schnell von dem größeren zu dem kleineren Wert über, wenn die Reynoldsche Zahl:
RD 0.07 @
über eine bestimmte Grenze wächst. Hier bedeutet » den Reibungskoeffizienten
der Luft.
Eine Änderung der Turbulenz macht sich in doppelter Weise bemerkbar.
Erstens bewirkt die Zunahme der Turbulenz überhaupt eine Abnahme des Widerstandskoeffizienten
 und zweitens wird der Übergang von dem größeren zu dem
kleineren Widerstandskoeffizienten bei niedrigeren Reynoldschen Zahlen auftreten.
Nach diesen Resultaten nimmt Wenger an, daß der Luftwiderstand gegen
einen Pilotballon sich mit der Turbülenz der Luft ändert, und zwar ist er kleiner
bei stärkerer Turbulenz als bei schwächerer. Die Schwankungen der Steigegeschwindigkeit
 in der Atmosphäre erklärt er deshalb ganz einfach durch die verschiedene
Turbulenz der Luftschichten, und den Unterschied zwischen der Steigegeschwindigkeit
 im Freien und in geschlossenen Räumen erklärt er dadurch, daß die Luft in
der freien Atmosphäre in turbulenter Bewegung ist, während sie in geschlossenen
Räumen sich mehr oder weniger in Ruhe befindet.
Natürlich werden vertikale Luftbewegungen auch die Steigegeschwindigkeit
beeinflussen, man darf aber nicht aus den Schwankungen Schlüsse über Vertikalbewegungen
 ziehen, weil diese ebensogut von Unterschieden in der Turbulenz herrühren
 können. Man ist aber auch nicht berechtigt, alle Schwankungen in der
Steigegeschwindigkeit durch Unterschiede in der Turbulenz der Luft zu erklären.
Für die Steigegeschwindigkeit der Pilotballone erhält man aus (1), indem
man den Luftwiderstand gleich dem Auftrieb A setzt:
LVA
=); e DD’

'y R. Wenger: Die Steigegeschwindigkeit der Gummiballone und die Turbulenz in der
Atmosphäre. Ann. der Hydr. usw. 1917.
2) J. &. Dines: Rate of Ascent of Pilots Balloons. Quarteriy Journal of Royal Met. Soc. 1913.