Ann. d. Hydr. usw., XXXXYV. Jahrg. (1917), Heft 1X.
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Über die Steigegeschwindigkeit der Pilotballone.
Von Th, Hesselberg und B. J. Birkeland.
Die Verwendung von Pilotballonen zur Bestimmung der Luftbewegungen
in der Höhe ist jetzt außerordentlich verbreitet. Man benutzt dabei gewöhnlich
nur einen einzigen Theodolit, indem man die Steigegeschwindigkeit aus dem Gewicht
und Auftrieb oder aus dem Durchmesser und Auftrieb des Ballons berechnet. Weiter
nimmt man an, daß die Steigegeschwindigkeit während, des ganzen Aufstieges
konstant bleibt.
Durch Versuche in geschlossenen Räumen haben de Quervain!), Her-
gesell?), Hesselberg und Birkeland?) samt J. S. Dines*) die Steigegeschwindig-
keit von Pilotballonen bestimmt. Auf Grundlage dieser Versuche sind Formeln
und Tafeln für die Steigegeschwindigkeit aufgestellt worden, und diese sind es, welche
zur Berechnung der Steigegeschwindigkeit in der freien Atmosphäre benutzt werden.
Indessen kann man auch die Steigegeschwindigkeit im Freien finden, wenn
man den Pilotballon mit zwei oder drei Theodoliten verfolgt. Solche zwei- oder
dreifachen Visierungen sind in größerem Maß an dem Preußischen Aeronautischen
Observatorium bei Lindenberg ausgeführt worden und haben gezeigt°), daß die
im Freien tatsächlich vorkommenden Steigegeschwindigkeiten bedeutend von den-
jenigen abweichen können, die man aus den erwähnten Tafeln herausnimmt.
Die Genauigkeit der trigonometrisch : bestimmten Steigegeschwindigkeiten
sind zwar nicht sehr groß®), man darf aber nicht daran zweifeln, daß die Steige-
geschwindigkeit während des Aufstieges ziemlich stark schwanken kann. Denn nur
hierdurch kann man die unsinnige Windverteilung erklären, die man zuweilen durch
einfache Pilotballonaufstiege findet. Diese bald positiven und bald negativen Ab-
weichungen der Steigegeschwindigkeit von. einem Mittelwert machen die Einzel-
heiten in der Windverteilung, welche man aus einer Pilotkurvye herausnehmen kann,
ziemlich illusorisch. Die Fehler werden aber bedeutend kleiner, wenn man die mittlere
Bewegung für dickere Luftschichten.auswertet. -
Die doppelten und dreifachen Visierungen haben auch gezeigt, daß die
Steigegeschwindigkeit für die in Lindenberg verwendeten Pilotgrößen im Mittel
bedeutend von denjenigen Werten abweichen können, welche man aus den Formeln
und Tafeln zur Bestimmung der Steigegeschwindigkeit herausnimmt. Als Mittel
von 73 Fällen fand Peppler im Freien eine mittlere Steigegeschwindigkeit von
201 m pro Minute für einen Ballon, dessen Gewicht 103 g und dessen Auftrieb 188 g
war. Nach der Formel von Hergesell hätte.dagegen die Steigegeschwindigkeit
192 m/min., nach derjenigen von Hesselberg und Birkeland 177 m/min. und
nach‘ Dines’ Formel 168 m/min. sein sollen.
Durch einen solchen systematischen. Unterschied zwischen der angenommenen
und der tatsächlichen Steigegeschwindigkeit, werden. die durch Einzelvisierungen
gefundenen Windgeschwindigkeiten durchgehend’ zu klein ausfallen, und außerdem
werden diese Geschwindigkeiten in Höhen verlegt, welche kleiner als die tatsäch-
lichen Höhen sind.
1) A. de Quervain: Übersicht der im Jahre 1907 von der Meteorologischen Zentralanstalt
ausgeführten aerologischen Arbeiten. Ann. der Schweizerischen Meteor. Zentralanstalt 1907. Anhang 6.
2) H. Hergesell: Die Bedeutung der Pilotballonaufstiege für‘ die praktische Aerologie.
Sixieme Reugion de la commission internationale pour l’aerostation scientifique 4 Monaco1909, Annexe 10,
3) Th. Hesselberg und B. J. Birkeland: Steigegeschwindigkeit der Pilotballone. Beiträge
zur Physik der freien Atmosphäre. IV. Bd., H. 4.
4) J.8S. Dines: Rate of Ascent of Pilot Balloons. Quarterly Journal of the Royal Met. Soc. 1913.
5) O0. Tetens: Über die Sicherheit der Pilotvisierungen mittels eines einzigen Theodolits.
Arbeiten des Kgl. Preuß. Aeron. Obs. bei Lindenberg im Jahre 1910. W. Peppler: Bearbeitung der
doppelten und dreifachen Pilotvisierungen im ‚Jahre 1913. Arbeiten des Kgl. Preuß. Aeron. Obs. bei
Lindenberg im Jahre 1913,
°) R. Dietzius: Die Genauigkeit der trigonometrisch bestimmten .Ballonhöhen und Steige-
geschwindigkeiten. Beiträge zur Physik der freien Atmosphäre. V. Bd... H. 2.
Ann. d.Hrdr usw 1917 Heft tTY
