326 Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Oktober 1941,
Der größere Teil der Sonnenstrahlung wird nämlich an der Erdoberfläche
absorbiert, und nur wenig Wärme wird vom Erdboden aus direkt in den Weltenraum
hinausgestrahlt, F. Albrecht?) hat nachgewiesen, daß der weitaus größte
Teil der von der Erde in den Weltenraum ausgestrahlten Wärme aus den oberen
Schichten der Troposphäre (etwa 5 bis 9 km) emittiert wird, Die Troposphäre
wird also vom Erdboden her geheizt (durch die dort absorbierte Sonnenstrahlung)
und in ihren oberen Schichten gekühlt (durch langwellige Emission), Daher ist
es paradox, anzunehmen, daß in der unteren "Troposphäre (zwischen dem Erdboden
und etwa 5 km Höhe) durch Luftmassenaustausch (im Mittel) die Wärme
fortwährend abwärts befördert wird; der Strahlungshaushalt verlangt, daß die
Wärme durch den Austausch aufwärts transportiert wird, weil die Einstrahlung
an der Erdoberfläche dagegen die Abstrahlung in höheren Schichten am stärksten
wirksam ist.
1. Wärmeaustausch im Meridianschnitt.
Die Lösung des Schmidtschen Paradoxons findet man am leichtesten,
wenn man den (vertikalen) Meridianschnitt durch die Flächen gleicher potentieller
Äquivalenttemperatur betrachtet, Die beistehende Abb, 1 zeigt diesen Vertikal-&
$ ame ® * “ » schnitt mit gerade ge-90
60 50 9 50 SO 90° richtetem Meridian (von
oz — A ==> Pol zu Pol) im Hoch-70
u BO sommer und Hochwinter.
w Vena 70 — Aus den aerologisch ge-—60
50 — messenen Mitteltempe-=50
(7 40 raturen für Juli und
;£ _ Januar und aus der er-\
0 R \ fahrungsmäßigen mitt-/
„u leren relativen Feuchte
a hat der Verfasser die
Mittelwerte der potentiellen
Aquivalenttemperaturen
der Nordhalbkugel
für Januar und
Juli abgeschätzt in ihrer
Abhängigkeit von der
geographischen Breite
und von der Höhenlage.
Die Abbildung zeigt zunächst,
daß in tropischen
and subtropischen Breiten die potentielle Äquivalenttemperatur @ nach oben
abnimmt von der Erdoberfläche bis etwa 6000 m Höhe. Für diese Breiten
liefert also die Austauschtheorie kein paradoxes Ergebnis. In den polaren und
gemäßigten Breiten (im Hochsommer von etwa 50° Breite bis zum Pol, im
Hochwinter von etwa 40° Breite bis zum Pol) nimmt aber die potentielle Äquivalenttemperatur
nach oben zu. Hier ist das Schmidtsche Paradoxon von
Interesse. Die Lösung des Paradoxons ergibt sich daraus, daß in diesen Breiten
der weitaus größte Teil des Wärmeaustauschs in aufgleitenden und abgleitenden
Luftbewegungen vor sich geht, Warmluftmassen gleiten polwärts auf und Kaltluftmassen
gleiten äquatorwärts ab.
Diese Gleitbewegungen bleiben im wesentlichen in der Fläche gleicher
potentieller Temperatur, solange sie nicht mit Kondensation oder Wolkenwasserverdampfung
verbunden sind und bleiben in der Fläche gleicher feuchtpotentieller
Temperatur, wenn es sich um aufgleitende oder abgleitende Wolkenluft handelt,
[m Mittel steigt daher die Gleitfläche des Wärmeaustauschs in gemäßigten Breiten
in flacher Neigung polwärts an, so, wie es die schrägen Doppelpfeile der Abbildung.
zeigen. Die Neigung dieser mittleren Austauschflächen ist etwas steiler
als die mittlere Neigung der Flächen gleicher potentieller Temperatur, weil ein
iı F, Albrecht, Met, Zeitschr. 1931, 57.
