Jatho, A.: Die Schwankungen d. monatlichen Werte d. Luftdrucks u. d. Temperatur usw, 9
bis zu den Gegenden der Polarkreise die mittlere Windgeschwindigkeit von
ungefähr 4 m/sec auf 8 m/sec, also auf ungefähr. das Doppelte, dagegen die
mittlere Druckveränderlichkeit von etwa 0.5 mm auf 3.0 mm, d. i. ungefähr das
Sechsfache, In bezug auf die geographische Breite besteht also für die mittlere
Windgeschwindigkeit ein anderes Gesetz als für die mittlere Druckveränderlichkeit,
Es ist sehr schwierig, eine Formel anzugeben, welche die Abhängigkeit der mitt-
leren Windgeschwindigkeit von der geographischen Breite darstellte, da an den
verschiedenen Stellen desselben Breitenkreises die mittlere Windgeschwindigkeit in
der Regel sehr verschiedene Werte hat. Dagegen läßt sich eine solche Formel für
die mittlere Druckveränderlichkeit auf Grund der folgenden Betrachtung ableiten,
In größeren Höhen der Atmosphäre kreisen in raschem Fluge flache Luft-
massen, die infolge der Viskosität der Luft in sich kohärent sind und der
Atmosphäre eine blättrige Struktur verleihen, Diese Luftmassen werden nun
in einem bestimmten Niveau um so ausgedehntere Räume einnehmen und sich
um so lückenloser aneinander schließen, je größer ihre Geschwindigkeit ist,
Diese ist aber an der oberen Grenze der Troposphäre am größten, beim Eintritt
in die Stratosphäre finden wir zunächst wieder etwas kleinere Geschwindigkeiten,
Die tieferen Schichten der Troposphäre haben dagegen einen weniger einheit-
lichen Charakter. Denn die sie zusammensetzenden Luftmassen bewegen sich
in sehr verschiedenen Richtungen und mit stark verschiedener Geschwindigkeit
und werden außerdem vielfach durch Stellen unterbrochen, an denen eine auf-
oder absteigende Luftbewegung stattfindet. Wir dürfen also annehmen, daß in
den oberen Schichten der Troposphäre die blättrige Struktur am besten aus-
geprägt ist. Infolge ihres Trägheitswiderstandes lassen sich nun die kreisenden
Lultmassen nur schwer aus ihrem Niveau verdrängen, und da nach dem Vor-
getragenen diese Luftmassen an der oberen Grenze der Troposphäre am lücken-
losesten zusammenhängen, so dürfen wir schließen, daß sie die Troposphäre
gleich einer elastischen Haut umspannen,
Die in der Troposphäre stattfindenden Vorgänge vollziehen sich nach dieser
Auffassung in einer Kugelschale, deren innere starre Grenzfläche die Oberfläche
der Erde und deren äußere halbstarre Grenzfläche die obersten Schichten der
Troposphäre sind. Wir denken uns nun zwei den Breiten @ und @’ zugehörige
Kegelflächen konstruiert, deren Achse mit der Erdachse und deren Spitze mit
dem Erdmittelpunkt zusammenfällt. Sie bilden in der Kugelschale zwei ring-
förmige Scheidewände, deren Flächen F und F‘ bzw. gleich 2 R x cos g-H„ und
2Rı cos g'-H,- sind, wo R den Erdhalbmesser und Hy, und Hy, die Höhe der
Troposphäre in den Breiten g und @’ bezeichnen. Das Verhältnis dieser Flächen
ist also H. cos pp : Hy, cos g’. Es sei nun @’ > g, also, da Hy, und Hy sich wenig
unterscheiden, F’<F, und es entstehe in der Breite g eine Schwankung v„ des
Luftdrucks, Diese breitet sich nach allen Seiten aus, und wir dürfen annehmen,
daß sie in der Richtung nach dem Pol wegen der Verengerung des Raumes
um so mehr an Intensität gewinnt, je mehr sich dieser zusammenzieht. In der
Breite g’ wird sie also eine Intensität v,- annehmen, die durch die Gleichung
Var: Va= Fo: Fy = HH. cos: Hy cos g’ bestimmt ist. Daher ist vw HA, cos g =
Vor Hy cos g’ = const. =K,
Um zu prüfen, inwieweit diese Gleichung durch die Beobachtungen be-
stätigt wird, führen wir in sie für die Druckschwankungen v, die Werte der
Druckveränderlichkeit ein, welche A. Defant in seiner Arbeit: Die Verteilung
des Luftdrucks über dem Nordatlantischen Ozean und den anliegenden Teilen
der Kontinente 1881—1905 (Denkschriften A. R. Wiss. Wien 98, 1916) abgeleitet
hat, und zwar wählen wir die Wertereihe, die sich auf den Ozean selbst bezieht,
da wir voraussetzen dürfen, daß dort die Druckschwankungen am wenigsten
durch Störungen beeinträchtigt werden. Für die Werte H, benutzen wir die
von J. Reger ermittelten Höhen der Substratosphäre (Arbeiten Aeron. Obs.
Lindenberg 16, Teil E, 1930). Die beiden Wertereihen von v, und H, sind in der
im Erscheinen: begriffenen neuen Auflage des Lehrbuches von Hann-Süring,
5.262 und 219 wiedergegeben, aus dem wir sie entnehmen bzw. durch Inter-
polation ableiten. Nachstehende Tabelle bringt die Werte von vw, Hy und K.
Ann. d. Hydr. usw. 1942, Heit I. 2