Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Dezember 1934.
physikalischem Wege einen Anhalt über das Maß der Reversibilität meteoro-
logischer Vorgänge erlangen.
Durch Falckenberg und Stoecker!) wurde überdies klargestellt, daß
Strahlungsvorgänge allein, ohne jede Mitwirkung von ungeordneten Massen-
transporten oder Molekülbewegungen eine Wärmescheinleitung von beachtlicher
Größenordnung in der Atmosphäre erzeugen Der Anteil derselben darf jedoch
nicht aus dem Verhältnis der für Temperatur und Bewegungsgröße ermittelten
Mischungswege errechnet werden; es bleibt nämlich noch eine weitere Möglichkeit
zur Erklärung der Tatsache, daß Wärme stärker als Geschwindigkeit aus-
getauscht wird. Dasselbe Verhalten stellte man eindeutig bei hydrodynamischen
Untersuchungen (Ausbreitungsvorgänge im Freistrahl) fest, und P. Ruden?) führt
diese Erscheinung ausschließlich auf die sogenannte „Drehkonvektion“ zurück.
Anschaulich läßt sich leicht klar machen, daß bei Drehung um ein nicht ganz-
zahliges Vielfaches von 360° ein Luftballen, welcher stets in gleicher Höhe
bleibt, Temperatur austauscht, ohne daß nach dem Schwerpunktsatz Bewegungs-
größe ausgetauscht wird. Voraussetzung dabei ist, daß die Temperaturverteilung
in einem solchen Luftballen nicht homogen ist, Dies kann als erfüllt angesehen
werden, und solche Drehbewegungen führen die einzelnen Teile strömender Luft
höchstwahrscheinlich aus, wobei jedoch weniger an echte Wirbel als an Pende-
lungen zu denken ist. N
Nach den vorstehenden Überlegungen wird es verständlich, daß die aus
mittleren Schwankungen und mittleren Gradienten errechneten Mischungswege
für Temperatur größer ausfallen als für Windgeschwindigkeit. Von der wahren
Erkenntnis des tatsächlichen, äußerst verwickelten Vorganges und über die
zahlenmäßige Bedeutung der verschiedenen Anteile wissen wir vorläufig noch
recht wenig; hier bleibt noch viel Arbeit, experimentelle wie theoretische, zu
leisten, — Ein von H, Ertel®) abgeleiteter Satz, daß die Schwankungen zweier
meteorologischer Elemente sich verhalten wie ihre vertikalen Gradienten, muß
also durch die weitere Voraussetzung eingeschränkt werden, daß sowohl Grad
der Reversibilität als auch Mechanismus beim vertikalen Durchmischungsvorgang
[ür beide Elemente der gleiche ist.
H. Ertel gibt an gleicher Stelle noch die Grundlagen zur Berechnung des
Austauschkoeffizienten selbst mit Hilfe der aus unserer Zusammenstellung ent-
nehmbaren Größen. Es gilt allgemein, wenn E eine Eigenschaft der Luft bedeutet:
SE ($)
A => Om DE ©
(52)m
Wir erhalten somit als Austauschkoeffizienten für Windgeschwindigkeit
Aw==2.8 cm—-1gsec71l, für Temperatur dagegen Ar= 20.0 em7!g sec-71, also um
nahezu eine Zehnerpotenz voneinander abweichende Werte. Die meteorologischen
Verhältnisse waren dabei ungeändert gewesen, was Wind- und Temperatur-
registrierungen vor und nach den hier eingehender bearbeiteten Reihen er-
wiesen. Die Gründe zu der großen Verschiedenheit von Aw und Ar wurden oben
dargelegt, der mittlere Mischungsweg geht nämlich quadratisch ein, Eine von
Prandtl%4) angegebene Formel für den Austauschkoeffizienten, die auf Grund
von Vorstellungen über Verteilung von Scherkräften abgeleitet wurde, enthält
unmittelbar das Quadrat des Mischungsweges (l) und lautet:
dw
A= 00 (57):
Setzen wir /=71 cm, so ergibt sich A= 4.7 cm-!gsec-l, Als mittlere Schub-
spannung s gilt 7a (dw\?
eu
dz m
s weist die Größe von 3.7 dyn pro Quadratzentimeter auf.
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1) Beitr, z. Phys, d. fr, Atm. XIIT, S, 246 —269. Vgl. auch: Met, Zechr, 1931, S. 341—346, —
2) Naturwissenschafıen, 1933, S. 375; es sei b>merkt, daß die Ergebnisse Rudens auch durch „Strahlungs-
austausch‘ erklärt werden könnten, — 3) Gerlands Beitr, z. Geophysik, 25, 1930, S. 279—289. —
‘t) Beitr. z. Phys. d. fr. Atmosph. 19, S. 188—202,
