Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Dezember 1923,
Polarfront und Aquatorialfront.
Von Franz Baur, St. Blasien.
Seine theoretischen Untersuchungen über die Dynamik zirkularer Wirbel
und ihre Anwendung auf die atmosphärischen Vorgänge hat V. Bjerknes‘!) mit
einem Schema der allgemeinen Zirkulation beschlossen, wie es in solcher Über-
sichtlichkeit und EKEinheitlichkeit der Auffassung vorher nicht veröffentlicht
worden war. Das Schema zeigt die drei großen, wichtigen Diskontinuitätsflächen
der Atmosphäre: die Troposphärengrenze, die Gleitfläche zwischen Passat und
Antipassat und die Gleitfläche zwischen Luft polaren und Luft äquatorialen Ur-
sprungs, nach deren Schnittlinie mit der Erdoberfläche die ganze Theorie auch
als „Polarfronttheorie“ bezeichnet wird. Das Schema von Bjerknes berücksichtigt
aber nur die Vorgänge in der Troposphäre. H.v. Ficker®) hat daher mit Recht
darauf hingewiesen, daß es „nur den Aufbau der sogenannten niedrigen Zyklonen,
nicht aber den viel komplizierteren der sogenannten hohen Zyklonen“ liefert.
Für den skandinavischen Wetterdienst mag hierin kein Mangel liegen; für die
mittleren und südlichen Gebiete der gemäßigten Zone aber ergibt sich hieraus
die Notwendigkeit einer Erweiterung des Schemas von Bjerknes.,
Die aerologische Forschung hat ergeben, daß die relative Wärme der
unteren Luftschichten nahe dem Äquator durch relative Kälte der hohen Schichten
kompensiert wird, umgekehrt ist über den kalten Polen die Stratosphäre ver-
hältnismäßig warm. Demnach entspricht der Kalotte kalter Polarluft in der
Troposphäre ein „Saturnring kalter Luft“ um die Aquatorebene in der Strato-
sphäre. Ein einfacher Analogieschluß führt von dieser durch Beobachtungs-
tatsachen gestützten Vorstellung zu der Annahme, daß der Saturnring kalter
Luft ebenso ein Ausgangsgebiet von Kältevorstößen (mit entsprechenden Druck-
anstiegen) in die gemäßigten Breiten ist, wie dies für die unteren Luftschichten
die Anhäufung kalter Luft am Pol ist. A. Schmauß®?) hat an Hand von aero-
logischem Beobachtungsmaterial und durch Vergleich der Druckanstiege in der
Ebene (München und Hoher Peißenberg) mit den gleichzeitigen Druckanstiegen
in der Höhe der Zugspitze nachgewiesen, daß diese gemutmaßten Kälteeinbrüche
aus dem äquatorialen Gebiet in der Substratosphäre wirklich stattfinden,
Durch den Einbruch kalter Luftmassen aus niedereren‘ Breiten wird in
der Höhe, in der zuvor die unterste Stratosphärenschicht lag, die Temperatur
erniedrigt, die Temperaturabnahme mit der Höhe reicht also nunmehr weiter
hinauf als vor dem Kälteeinbruch: die Troposphärengrenze wird gehoben, Die
hohe Lage des Stratosphärenbeginns über Hochdruckgebieten, die durch Kälte-
einbrüche in der Höhe bedingt sind, geht aus dem aerologischen Beobachtungs-
material deutlich hervor. Der Vorstoß der kalten Luft läßt sich aber nicht
anders denken, als daß sich dabei die kalten äquatorialen Luftmassen unter die
warmen Luftmassen polaren Ursprungs schieben. Es muß daher in der Strato-
sphäre eine Trennungsfläche zwischen Luft äquatorialer und Luft polarer Her-
kunft entstehen, ganz ähnlich der von Bjerknes und anderen in der Troposphäre
nachgewiesenen Diskontinuitätsfläche. Ob die Trennungsfläche kalter und warmer
Luft in der Stratosphäre ständig vorhanden ist und ob sie in beiden gemäßigten
Zonen geschlossen um die ganze Erde herumläuft, müssen erst weitere Unter-
suchungen eines möglichst dichten Netzes aerologischer Stationen ergeben. Daß
diese vierte Diskontinuitätsfläche der freien Atmosphäre aber wenigstens
zeitweilig vorhanden ist, folgt notwendig aus der von Schmauß bewiesenen Tat-
sache, daß in der Substratosphäre Kältevorstöße aus niederen Breiten, wirklich
stattfinden. .
Die von niederen Breiten polwärts strömenden kalten und daher schwereren
Luftmassen werden infolge der Erhaltung des Rotationsmomentes absolut gerechnet
1) V.Bjerknes, The Dynamics of the Circular Vortex with Applications to the Atmosphere
and Atmospherie Vortex and Wave Motion (Geophysiske Publikationer, Bd. II, Nr. 4, Kristiania).
2) H. v. Ficker, Meteorol. Zeitschrift 1923, S, 71, ,
*) Münchner Aerologische Studien Nr. 10 (Deutsches Met. Jahrb. f. Bayern 1920) und „Druck-
anstieyze aus der Aquatorialfront“ (Deutsches Met. Jahrb. £. Bayern 1922).
