Atmospharische Elektri/itut 



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trizitat bei der Niederschlagsladung zu er- 

 warten (H. Gerdien). 



Von G. C. Simpson wird eine besondere 

 Form des Lenard-Effektes zur Erklarung 

 der Niederschlagsladungen herangezogen. In 

 der Luft sind nur Wassertropfen bis zu einer 

 Fallgeschwindigkeit von etwa 8 m/sec stabil; 

 groBere Tropfen, die etwa duich Zusammen- 

 flieBen kleinerer entstehen, zeispritzen nach 

 kurzerZeit. Kommt es also in dem aufsteigen- 

 den Luftstrom zu einer 8 m/sec erreichenden 

 oder iibersteigenden Geschwindigkeit, so 

 wird eine Anreicherung von Tropfen ein- 

 treten, die fortgesetzt zusammenflieBen und 

 sich wieder zerteilen. Bei diesem Vorgang 

 wird durch Lenard-Effekt das Wasser 

 stark positiv aufgeladen, wahrend die frei- 

 gemachten negativen lonen von dem auf- 

 steigenden Luftstrom entfiihrt werden. Auf 

 Grund dieser Vorstellung ware also ein 

 Ueberwiegen positiver Elektrizitat bei der 

 Niederschlagsladung zu erwarten. 



20. Der Elektrizitatshaushalt der 

 Erde und der unteren Atmosphare. 

 Im normalen Leitungsstrom wird der Erde 

 dauernd positive Elektrizitat aus der Atmo- 

 sphare zugefuhrt. Diese positiven Ladungen 

 stammen, wie die Messungen des Verlaufes 

 des Vertikalstromes mit der Hohe gezeigt 

 haben, nicht nur aus den untersten Schichten. 

 sondern werden in nur wenig verringerter 

 Starke noch in rund 6000 m Hohe ange- 

 troffen. Eine vollstandige Beschreibung 

 der luftelektrischen Phanomene muB 

 eine Erklarung dafiir enthalten, wie und 

 durch welche Energiequellen die positiven 

 Ladungen in die Atmosphare hineingeschafft 

 werden, die wir im normalen Leitungsstrom 

 dauernd zur Erde flieBen sehen. 



Von den Hypothesen, die sich in 

 neuerer Zeit mit der Aufklarung dieser Frage 

 beschaftigt haben, ist zunachst die Elster- 

 Geitelsche Adsorptionshypothese zu 

 nennen. Dieser Erklarungsversuch stlitzt 

 sich auf die Eigenschaft der negativen 

 lonen, unter normalen Umstanden eine 

 groBere Diffusionskonstante zu zeigen als die 

 positiven ; aus einem ionisierten Gase rnussen 

 namlich danach gegen einen Leiter - einen 

 Raum von verschwindender lonenkonzen- 

 tration --in gleichen Zeiten mehr negative 

 als positive lonen hindiffundieren und zwar 

 so lange, bis durch die negative Ladung des 

 Leiters im umgebenden Gase ein Feld er- 

 zeugt wird, das einen Gleichgewichtszustand 

 herbeifiihrt, indem es filr vermehrtes Zu- 

 strb'men der positiven lonen sorgt. Dieser 

 ProzeB muBte nach Elster und Geitel 

 an der Erdoberflache standig stattfinden 

 und zwar mit besonderer Intensitat an alien 

 denjenigen Stellen, welche durch Vegetation 

 oder dergleichen gegen das starke Feld der 

 Atmosphare abgeschirmt sind. Durch Ex- 



perimentaluntersuchungen von G.C.Simp- 

 son wurde indessen festgestellt, daB nur unter 

 ganz besonderen Umstanden, namlich beim 

 Hindurchstromen ionisierter Luft durch 

 rohrenartige Hohlraume und auch hier nur 

 bei gewissen Stromungsgeschwindigkeiten der 

 ProzeB der lonenadsorption zu merklichen 

 Ladungstrennungen AnlaB geben kann. Da- 

 nach ist zu schlieBen, daB der von Elster 

 und Geitel vorausgesetzte Vorgang, wenn 

 er iiberhaupt flir die Regenerierung der 

 negativen Erdladung in Betracht kommt, 

 nur einen kleinen Anteil von dem notwendigen 

 Bedarf an negativer Ladimg decken kann. 



Von H. Ebert ist eine Modifikation 

 dieser Hypothese vorgeschlagen worden, 

 nach der bei sinkendem Luftdruck ionisierte 

 Luft aus den Kapillaren des Erdbodens 

 in die Atmosphare eindringen soil, wobei sie 

 durch Adsorption vorzugsweise von negativen 

 lonen an den Kapillarwanden einen Ueber- 

 schuB positiver Ladling in die Atmosphare 

 schaffen soil. Von G. C. Simpson und 

 H. Gerdien sind Einwande gegen die quan- 

 titative Wirkung dieses Vorganges erhoben 

 worden. 



Das Hauptgewicht muB bei Beurteilung 

 dieser Versuche clarauf gelegt werdeu, daB 

 es darauf ankommt, die Nachlieferung posi- 

 tiver Ladungen bis in ganz betrachtliche 

 Ho hen zu erklaren, in denen nach den bis- 

 herigen Messungen der vertikale Leitungs- 

 strom in fast gleicher Intensitat flieBt, wie 

 am Erdboden. 



Der letzteren Anforderung scheint die von 

 C. T. R. Wilson und H. Gerdien ver- 

 tretene Auffassung besser gerecht zu werden, 

 nach welcher der Ersatz der positiven 

 Ladung in der Atmosphare und der nega- 

 tiven Erdladung durch die Koiidensation 

 der Niederschlage, die vorzugsweise an 

 negativen lonen stattfindet, bewerkstelligt 

 werden soil. Allerdings stoBt man auch hier 

 auf Schwierigkeiten, wenn es sich darum 

 handelt, den Transport der positiven Ladun- 

 gen in der Luft aus den Niederschlags- 

 gebieten in die niederschlagsfreien Gebiete 

 in quantitativer Weise zu erklaren. Nach 

 den neueren Messungen erscheint es - auch 

 zweifelhaft, ob uberhaupt durch die Nieder- 

 schlage ein UeberschuB an negativer Ladung 

 zur Erde gefiihrt wird. Der letzte Einwand 

 ist allerdings nicht so stichhaltig, wie er 

 auf den ersten Blick erscheint, da die Messun- 

 gen sich vorlaufig nur auf wenige Punkte 

 der Erde und auf verhaltnismaBig kleine Zei- 

 ten erstrecken. Zudem beziehen sich unsere 

 bisherigen Messungen auch nur auf die 

 von den Niederschlagen mitgefuhrten Ladun- 

 gen; die durch den gestorten Leitungsstrom 

 im Niederschlagsgebiet und durch Blitz- 

 entladungen der Erde zugefulu'ten Ladungen 

 entziehen sich vorlaufig der Schiitzung und 



