Defant, A.: Über die nächtliche Abkühlung der untersten, staubbeladenen Luftschichten. 99
der atmosphärischen. Luft“ bezeichnet hat, wenigstens der Größenordnung nach
mit der aus den Beobachtungen abgeleiteten übereinstimmt, müssen wir wohl
dem Staubgehalt der unteren Luftschichten im Sinne R. Emdens einen großen
Einfluß auf die nächtliche Abkühlung dieser Schichten zuschreiben.
Zur zahlenmäßigen Ermittlung der Konstante C benötigen wir eine An-
nahme über die Verteilung des Staubes in der betrachteten, staubbeladenen Luft-
schicht. Wir glauben in erster Annäherung dieser durch eine Formel der Form
h
m = M10!©° gerecht zu werden, in welcher h die Höhe in Metern’ bedeutet;
dann enthält die Luft über 100 m ein Zehntel, jene über 200 m bloß ein Hun-
dertstel des Staubgehaltes der ganzen Atmosphäre; letzteren setzen wir gleich 1;
also M = 1; dann ist für ;
h=0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100m
m=1 0794 0:631 0501 0:398 0816 0251 0:200 0159 0:126 0100.
Für den vertikalen Transmissionskoeffizienten der Staubatmosphäre bis
zum Erdboden e * nehmen wir, den Werten Fowles gemäß etwa 085; dann ist
b — 0325 und die Absorptionskoeffizienten in den einzelnen Höhen sind in %%:
h' I 0 10 20 30 40.50 60 70 50 90 100m
Absorption des Staubes in % -15.97 6340 25 14 11 07 04 03 02. ; ;
Die Abnahme der Absorption mit der Höhe ist nach der gewählten Ver-
teilung ziemlich rasch; doch dürfte sie nach den von Fowle gegebenen. Zahlen
mit jener in der Wirklichkeit angenähert wohl übereinstimmen. a
Aus der Verschiedenheit von C für verschiedene Höhen folgt zunächst,
daß die nächtliche Temperaturabnahme nicht in allen Schichten gleich groß ist;
die Isothermie wird also durch den Strahlungsprozeß aufgehoben; die untersten,
dem Erdboden nächsten Schichten, welche am meisten Staub enthalten, kühlen
sich stärker ab als die oberen. Der zahlenmäßige Wert der Konstante C ist für
10 m-Schichten folgender: . ;
Höhenschicht — 0—10 10-—20 20—30 30—40 40—50 50—60 60—70 70—80 80—90 90—100 m
Ccin°C, Minuten 9.23 640 433 281 160 140 074 048 0:30 “0:18:10°
in °C, Stunden 0:0554 0:0384 0:0250 00169 0:0096 0:0084 0:0044 0:0029 0:0018 00-0011
Die Abnahme der Größe C mit der Höhe ist eine ausgesprochene; durch
den nächtlichen Strahlungsprozeß in den untersten staubbeladenen Luftschichten
wird die Ausbildung einer Inversion, die allmählich vom Erdboden gegen die
höheren Schichten an Mächtigkeit gewinnt, begünstigt. Die Abkühlungskonstante
der untersten Schicht von 0 bis 10 m, von welcher die meisten Beobachtungen
über den nächtlichen Temperaturfall stammen, hat den Wert 0:0554° C/Stunde.
Aus den Temperaturbeobachtungen, welche sich.auf die ganze Nachtzeit beziehen,
fand Trabert!) als Mittelwert für 42 Stationen der verschiedensten Lagen C =
0:063; W. Schmidt?), welcher an heiteren Tagen bloß die ersten Stunden nach
Sonnenuntergang, welche die rascheste Abkühlung enthalten, benutzte, fand
C= 0332, Aus den Beobachtungen von Kremsmünster und Tiflis’) ergaben sich
hingegen ebenfalls an heiteren, nahezu windstillen Tagen und bei Berücksich-
tigung der ersten vier Stunden nach Sonnenuntergang für die einzelnen Jahres-
zeiten für C. folgende Werte: ;
Winter Frühling Sommer Herbst Jahr
Kremsmünster 0160 ; 0:170 0241 0186 0:190 ©.C/Stunden
Tiflis... 2; 0187 0:179 . 0168 0189 0180 7
Der erste Wert von Trabert, der wohl mittleren Verhältnissen der ganzen
Nacht entspricht, kommt dem theoretisch ermittelten Werte: ziemlich nahe; die
anderen sind hingegen wesentlich, größer. W. Schmidt hat mehrfache Gründe
erbracht, :daß zur :Untersuchung der Strahlungsverhältnisse der unteren Luft-
ıy W. Trabert, Die Wärmestrahlung der atmosphärischen Luft... Meteor. Zeitschr. 1892, S, 41.
? W, Schmidt, Studien zum nächtlichen Temperaturgang. Sitzber, der Wiener Akad, 118, 1909.
31. e. S. 25 und 55.
