Raethjen, P.: Labile Gleitumlagerungen,
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Teil der Gleitbewegungen (die Wolkenluftmassen) den steileren Flächen gleicher
feuchtpotentieller Temperatur folgt, ist aber flacher geneigt als diese letzteren
Flächen. (Der Wärmefluß beruht also wesentlich auf dem Wasserdampf-
transport.) Die schrägen Pfeile der Abb. 1, welche den mittleren Gleitaustausch
angeben, steigen also polwärts weniger steil auf als die Kurven der potentiellen
Äquivalenttemperatur, welch letztere sich von der feuchtpotentiellen Temperatur
picht viel unterscheidet,
Bei dem Gileitaustausch der gemäßigten Breiten ist es also belanglos, ob die
potentielle Aquivalenttemperatur in senkrechter Richtung nach oben zu- oder
abnimmt; es ist nur wesentlich, ob innerhalb der Gleitfläche die potentielle
Äquivalenttemperatur nach oben abnimmt. Wie die Abb, 1 erläutert, ist diese
Bedingung erfüllt, weil die Gleitflächen im Mittel flacher geneigt sind als die
Flächen gleicher potentieller Äquivalenttemperatur, Der Gleitaustausch, welcher
innerhalb einer solchen Gleitfläche vor sich geht, bringt selbstverständlich die
Wärme polwärts und aufwärts, Damit ist das Paradoxon von W. Schmidt
gelöst; die Austauschgleichung darf in diesem Falle nur innerhalb einer Gleit-
fläche angewandt werden.
1. Bestätigung der Theorie vom E. Kleinschmidt.
Die Erfahrung zeigt also, daß in gemäßigten Breiten der Wärmeaustausch
vorwiegend in den Gleitflächen vor sich geht, während er in den Tropen vor-
wiegend von Cumulus- und Cumulonimbuswolken getragen wird oder jedenfalls keine
bevorzugte Gleitflächenneigung erkennen läßt. Die vorstehend von E. Klein-
schmidt mitgeteilte Theorie leitet gerade diese Forderung ab aus den allge-
meinen Grundgleichungen der Hydrodynamik und Thermodynamik, Wir haben
also hier den seltenen Fall, daß eine meteorologische Erfahrungstatsache theo-
retisch gefordert wird, ehe die Bestätigung aus der Erfahrung gefunden wurde.
Dieses Zusammentreffen von Theorie und Erfahrung kann nur als Bestätigung
der Kleinschmidtschen Theorie angesehen werden. Diese Theorie zeigt, daß
eine sich entwickelnde Labilität labile Umlagerungen zuerst nur in Gleitflächen
zuläßt, welch letztere außerhalb der Wolken als Flächen gleicher potentieller
Temperatur definiert sind und in Wolken als Flächen gleicher feuchtpotentieller
Temperatur, Erst, wenn die Labilitätsenergie größere Beträge annimmt, sind
labile Umlagerungen ohne Aufgleiten (Cunb-Umlagerungen) möglich. Da in den
gemäßigten Breiten die Aufgleitumlagerungen meistens die Labilität (des Wind-
feldes) beseitigen, ehe größere Labilitätsenergie sich angesammelt hat, ist der
vertikale Luftmassenaustausch der gemäßigten Breiten vorwiegend ein Gileit-
austausch, Diese Folgerung gilt aber nicht für die Tropen. Hier liegen die
Flächen der potentiellen Temperatur nahezu horizontal (isobar) und dieserhalb
stellt sich hier leichter eine statische Feuchtlabilität ein; einerseits ist hier die
Erwärmung des Erdbodens intensiver, andererseits können die aufgleitenden
Umlagerungen den im Strahlungshaushalt notwendigen vertikalen Wärmetrans-
port nicht bewältigen, weil die Labilitätsenergie des isentropen Windfeldes (bei
kleinem sin @#) sehr gering ist, Die Wärmezufuhr am Boden bewirkt daher in
den Tropen eine statische Feuchtlabilität, wie man ja auch direkt an der vor-
herrschenden Cu- und Cunb-Bewölkung erkennen kann, Aus dem gleichen
Grunde kommt auch in gemäßigten Breiten die Cu-Bewölkung im Sommer
häufiger vor als im Winter,
IV. Zum Austauschgleichgewicht.
In der „Gleichgewichtstheorie der Zyklonen“ hat der Verfasser!) vor einigen
Jahren gezeigt, daß viele Eigentümlichkeiten der Zyklonen-Strömungssysteme
mit der Hypothese eines „Austauschgleichgewichts“ erklärt werden können,
welches im wesentlichen eine Zunahme des Windes mit der Höhe bedeutet,
Wenn man nämlich diese Hypothese zusätzlich zu den Margulesschen Gileich-
gewichtsbedingungen einführt, ergeben sich einige sehr wesentliche Kennzeichen
*) P. Raethjen, Met. Zeitschr. 1936, 401. P. Raethjen und W. Stiemke, Archiv d. Deutschen
Seewarte, 58. Bd., Nr. 6.
