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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Oktober 1924.
Das verallgemeinerte Margulessche Problem.
Von B. Iswekow, St. Petersburg,
(Zur Frage nach der Abhängigkeit der horizontalen Temperaturänderung von der vertikalen
Änderung der Temperatur, sowie der Geschwindigkeit und der Richtung des Windes.)
Im Jahre 1906 hat der verstorbene Prof, Margules in der „Hann-Band“-
Zeitschrift!) das folgende Problem aufgestellt und unter einigen speziellen An-
nahmen auch aufgelöst: N
Es seien die Beobachtungen über die vertikale Änderung der Temperatur
und des Windes für einen bestimmten Punkt der Erdoberfläche gegeben. Es
wird verlangt, die Anderungen der Temperatur und des Windes in einer beliebigen
horizontalen Richtung in der Nähe dieses Punktes zu bestimmen.
Die Wichtigkeit dieses Problems für die synoptische Meteorologie ist ein-
leuchtend. In der Tat hätte eine richtige und gute Lösung dieses Problems
ermöglicht, auf Grund der mittels eines in einem Punkte vorgenommenen Drachen-
oder Sondaufstieges erhaltenen Daten über die Art der Änderung der synop-
tischen Elemente in der Umgebung dieses Punktes urteilen zu können. Eine
derartige Lösung hätte daher das Material der aerologischen Beobachtungen
herangezogen und eben dadurch die synoptische Meteorologie mit der Erforschung
der oberen Luftschichten verbunden.
Der Margulesschen Lösung des betrachteten Problems liegen folgende
Annahmen zugrunde: 1. Die Bewegung wird als Inertialbewegung betrachtet,
d. h. die Beschleunigungen der Luftteilchen werden gleich Null gesetzt. 2. Die
Bewegung wird als stationär vorausgesetzt, d.h. die Geschwindigkeiten in einem
gegebenen Punkte werden als zeitlich konstant betrachtet. 3. Die Vertikal-
geschwindigkeit wird gleich Null gesetzt (Abwesenheit der vertikalen Strömungen).
4. Der Wind wird für den betrachteten Teil der Erdoberfläche als der Größe
und Richtung nach konstant angesehen. 5. Es wird angenommen, es ändere sich
mit der Höhe nur der Betrag, nicht aber die Richtung des Windes. 6. Zur Ver-
einfachung der Rechnungen werden die inneren Reibungskräfte vernachlässigt.
Trotz der zahlreichen Einschränkungen wird, wie es scheint, der allgemeine
Charakter der Abhängigkeit durch die von Margules erhaltenen Formeln
ziemlich gut wiedergegeben. Als endgültiges Resultat erhält Margules die Formel
öV oT g oT
TG 7 Vet Bm de
Hier bezeichnet, wie üblich, V die Geschwindigkeit des Windes, T die
absolute Temperatur, 2 die Winkelgeschwindigkeit der Erdrotation, g die Be-
schleunigung der Schwere, go den Breitengrad des Beobachtungsortes, z die Höhe
und s die Koordinate in der Richtung des Windes, welch letztere, wie oben er-
wähnt, von Margules als konstant betrachtet wird.
In der zitierten Arbeit von Margules wird hervorgehoben, daß der
horizontale Temperaturabfall eine wesentliche Rolle in der Änderung des Windes
mit der Höhe spielt, denn der Faktor a übertrifft den Betrag von V mehrere
tausendmal. Beachten wir dies, so können wir, indem wir unser Koordinaten-
system auf verschiedene Weise orientieren, ohne Mühe folgende Regeln aufstellen:
Wächst die Temperatur gegen den Äquator, so wird der west-
liche Wind mit zunehmender Höhe stärker, der Östliche dagegen
schwächer.
Wächst die Temperatur gegen den Pol, so wird der westliche
Wind mit zunehmender Höhe schwächer, der östliche dagegen stärker.
Wächst die Temperatur gegen Westen, so wird mit zunehmender
Höhe der nördliche Wind stärker, der südliche dagegen schwächer.
Wächst die Temperatur gegen Osten, so wird mit zunehmender
Höhe der nördliche Wind schwächer, der südliche dagegen stärker.
9 „Hann-Band‘“, Meteorologische Zeitschrift 1906, S, 293,