K-HZ



Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Mai/Juni 1919.

In der unteren Hälfte der 100 m-Schichten ist die Konstante C, etwas
größer als die Konstante C; in der oberen Hälfte jedoch kleiner. Wäre die
Temperaturdifferenz t — dpa. von derselben Größenordnung wie die Temperaturdifferenz
 t— YpHim., SO müßte der Anteil der Abkühlung, der auf die Ausstrahlung
gegen die kältere Erdoberfläche kommt, als gleich groß wie der Anteil der Abkühlung
 durch Ausstrahlung gegen den freien Himmelsraum angesetzt werden.
Da aber erstere Differenz lange nicht den Wert t — Ögım. erreicht, tritt die Ausstrahlung
 gegen den Erdboden gegenüber der Ausstrahlung gegen den freien
Himmelsraum wesentlich zurück. Ein Beispiel soll diese Verhältnisse noch
deutlicher machen. Die staubbeladene Luftschicht habe überall die Temperatur
von 20 °C; bei mittlerem Wasserdampfgehalt der Atmosphäre ist dann die
effektive Temperatur der Atmosphärenstrahlung etwa 7°; die Erdoberfläche
weise eine Stunde nach Sonnenuntergang gegenüber der Luft darüber höchstens
einen Temperaturunterschied von 4° auf; ihre Temperatur sei also 16 °C’).
Dieser Temperaturunterschied Boden—Luft bleibe während der folgenden Stunden
konstant. Dann ergibt die Rechnung folgende Zahlenwerte für die verschiedenen
Höhen:

Höhe

Temperaturverteilung am Anfang
 . . 0.0.0400. 4.
Temperaturfall in der 1.Stunde
durch Ausstrahlung gegen
den freien Himmelsraum
durch Ausstrahlung gegen
den Erdboden . . . .
zusammen . . 2. 2...
Temperaturverteilung .
nach der 1. Stunde. . .
a U

31

153 1

25 | 35 4

Meter
45 ı 55 | 65 | 75 | 85 | 95

20:0 °: 20:0 °120:0 °' 20:0 °1 20:0 °120:0 9200 ° 20:0 9: 20:0 ° 20:0 ©

I
0-:72°: 0:500!

0:3920! 0.290]

0:120l

0:11° 0:069° 0:040

0:02°° 0:01°

0289,
100°:

018°
680!

0:11° 0079|
0439. 0290

0:04

0:03°- 0.02° 001°!
014° 0:08° 0:05°'

0:019° 0:00°
003° 001°

L9°00°:
18:059|

19320
18-670

19:579: 19°710'
19-140 19-420!

19-840] 19-869; 19-929: 19-959; 19:979' 19-999
19689! 19:720 19-849’ 19-909; 19-949 19-98°

Die Abkühlung infolge Ausstrahlung gegen die Erdoberfläche ist also in
der untersten Luftschicht etwa dreimal kleiner als jene, bedingt durch die Ausstrahlung
 gegen den freien Himmelsraum. Die berechnete Temperaturverteilung
nach der ersten und zweiten Stunde zeigt, wie die Abkühlung von der untersten
Luftschicht allmählich sich gegen die oberen hinaufarbeitet. Die geringe Abkühlung
 der obersten Schichten ist ein bloßes Rechnungsergebnis unserer schematischen
 Annahme, daß die Lufthülle der Erde sich in zwei Teile scheiden läßt,
in eine obere Atmosphäre, in welcher die Abkühlung bloß vom Wasserdampfgehalt
 der Luft abhängt, und in eine untere Luftschicht, in welcher die nächtliche
 Abkühlung ausschließlich eine Wirkung der Ausstrahlung der Staubteilchen
in ihr ist, Tatsächlich besteht eine solche scharfe Trennung dieser zwei Schichten
nicht; die eine Art der Abkühlung wird allmählich in die andere übergehen,
In welcher Höhe dies erfolgt, hängt von der Abnahme des Staubgehaltes mit der
Höhe und vom Wasserdampfgehalt der Luft ab. Die schematische Trennung der
Schichten ermöglicht eine leichtere, mathematische Erfassung des Problems, doch
gelten dann die daraus ermittelten Ergebnisse für die Grenzschicht wohl nicht.
©) Einfluß der Temperaturabnahme mit der Höhe. Bisher wurde angenommen,
daß in der betrachteten staubbeladenen Luftschicht die Temperatur zu anfangs
überall dieselbe ist, demzufolge GE 0 war. Diese Annahme wollen wir im
folgenden fallen lassen. Bei Sonnenuntergang sind die dem Erdboden nahen
Teilschichten noch wärmer als die oberen und die vertikale Temperaturabnahme
in ihnen ziemlich groß; in größerer Höhe nähert sie sich dem bekannten Werte

:) Siehe A. Defant, Die nächtliche Abkühlung der unteren Luftschichten u.s.w. lc, wo
anf Seite 51—53 für verschiedene Werte der Wasserdampf des mittleren täglichen Gangs der Temperatur
von Boden und Luft angegeben ist. Der oben angenommene Wert von 4° ist als extrem hoch anvesetzt,
 um ja den Einfluß des Erdbodens nicht zu unterschätzen.