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 Übersichtlichkeit
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 Ursprungs,
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 verhältnismäßig
warm. Demnach entspricht der Kalotte kalter Polarluft in der
Troposphäre ein „Saturnring kalter Luft“ um die Aquatorebene in der Stratosphäre.
Ein einfacher Analogieschluß führt von dieser durch Beobachtungstatsachen
gestützten Vorstellung zu der Annahme, daß der Saturnring kalter
Luft ebenso ein Ausgangsgebiet von Kältevorstößen (mit entsprechenden Druckanstiegen)
in die gemäßigten Breiten ist, wie dies für die unteren Luftschichten
die Anhäufung kalter Luft am Pol ist. A. Schmauß®?) hat an Hand von aerologischem
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 Kälteeinbrüche
in der Höhe bedingt sind, geht aus dem aerologischen Beobachtungsmaterial
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 Stratosphäre
eine Trennungsfläche zwischen Luft äquatorialer und Luft polarer Herkunft
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 Untersuchungen
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 Tatsache,
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 „Druckanstieyze
aus der Aquatorialfront“ (Deutsches Met. Jahrb. £. Bayern 1922).
