Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gresamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XIX. Jahrg. 



8. September 1904. 



Nr, 36. 



S. P. Langley: Über eine mögliche Schwan- 

 kung der Sonnenstrahlung und ihren 

 wahrscheinlichen Einfluß auf terrestri- 

 sche Temperaturen. (Astrophys. Journ., vol. XIX, 



p. 305—321, 1904.) 



Die Messung der Sonnenstrahlung wäre eine ver- 

 hältnismäßig leichte Aufgabe, wenn diese Strahlung 

 nicht, bevor wir sie messen können, einen mehr oder 

 weniger langen Weg durch die Erdatmosphäre machen 

 müßte. Die Bestimmung der wirklichen Sonnenstrah- 

 lung, der Sonnenkonstante, erfordert daher vor allem 

 die Ermittelung der absorbierenden Wirkung der Erd- 

 atmosphäre. Dieses läßt sich wenigstens annähernd 

 auf zwei Wegen erreichen, einmal durch gleichzeitige 

 aktinometriscbe Beobachtungen in verschiedenen 

 Höhen, z. B. auf dem Gipfel und am Fuße eines hohen 

 Berges, oder auch durch Beobachtungen an einer Tief- 

 station allein, bei verschiedenen Zenitabständen der 

 Sonne. Das letztere, bequemere Verfahren umfaßt 

 Aktinometermessungen der Gesamtstrahlung und Mes- 

 sungen der Intensität homogener Strahlen an ver- 

 schiedenen Stellen des Sonnenspektrums. Sind die 

 Messungen bei einer Keihe verschiedener Sonnenhöhen 

 angestellt, so läßt sich mit Hilfe der Theorie die Ab- 

 sorption der Strahlung in der Luft oder die Durch- 

 lässigkeit der Atmosphäre berechnen. Kommt es 

 nur auf Verhältniszahlen an, so kann die erreichbare 

 Genauigkeit als recht befriedigend gelten, indem die 

 Unsicherheit der gemessenen Strahlung an der Erd- 

 oberfläche höchstens zwei Prozent beträgt. Die Er- 

 mittelung absoluter Strahlungswerte bleibt dagegen 

 wegen der Instrumentalfehler viel mangelhafter, so 

 daß die Resultate kaum innerhalb ihres fünften Teiles 

 als verbürgt zu erachten sind. Der zur Aufnahme 

 der Intensitäten der Einzelstrahlungen längs des 

 ganzen Sonnenspektrums verwendete und von Herrn 

 Langley und seinem Gehilfen, Herrn Abbot, immer 

 mehr verbesserte Apparat, der Bolograph, weist jetzt 

 bei höchster Empfindlichkeit die vollkommensten Lei- 

 stungen auf. Aber die Ausmessung einer Reihe von 

 fünf bis zehn holographischen Sonnenspektren eines 

 einzigen Tages erheischt so viel Arbeit, daß man zu 

 einer einzigen Berechnung der Sonnenkonstante eine 

 volle Woche nötig hat. 



Die meiste Schwierigkeit bereitet natürlich die 

 Bestimmung der Luftabsorption. Die Aufnahmen 

 werden in Washington meistens zwischen 1 und 

 4 Uhr nachmittags gemacht. Sie verlangen also, um 



brauchbar zu sein, eine gleichförmige und ungeän- 

 derte Durchlässigkeit der Luft nur für diese be- 

 schränkte Zeit von drei Stunden und für einen Teil 

 der Atmosphäre, der nur eine mäßige Höhe und eine 

 geringe Grundfläche besitzt. So fallen um die Äqui- 

 noktien fast sämtliche Aufnahmen auf Zeiten, während 

 deren die Luftschichten, die Wolken, Staub oder son- 

 stige veränderliche Bestandteile führen können, von 

 den Sonnenstrahlen höchstens auf eine Strecke bis zu 

 6000 m über einem Areal von 30 km 2 oder weniger 

 durchlaufen werden. Herr Langley nennt verschie- 

 dene Zeichen, an denen sich die Konstanz des Luft- 

 zustandes während einer Reihe von Aufnahmen er- 

 kennen und prüfen läßt. So müssen die für die 

 Sonnenstrahlung außerhalb der Erdatmosphäre an 

 einem Tage berechneten Energiekurven des gesamten 

 Sonnenspektrums nahe die gleichen Flächen ein- 

 schließen oder nahe die gleiche Gesamtstrahlung er- 

 geben, von welchem Bologramme jenes Tages sie auch 

 abgeleitet sein mögen. Die aus den einzelnen Bolo- 

 grammen und Aktinometermessungen berechneten 

 Werte der Sonnenkonstante eines Datums müssen 

 gleichfalls innerhalb enger, durch die Instrumental- 

 fehler bedingten Grenzen mit einander übereinstim- 

 men. Falls monatelang die Sonnenstrahlung selbst 

 konstant bleibt, dann müssen die während dieser Zeit 

 ermittelten Werte der „Sonnenkonstante" eben auch 

 nahe dieselben sein, mögen auch die Durchlässigkeit 

 der Luft und die Höhen der Sonne über dem Hori- 

 zont sich bedeutend geändert haben. Ferner müssen 

 die Intensitäten der starken Absorptionsbänder im 

 Infrarot, der sogenannten Kältebänder, wegen ihres 

 ausschließlich atmosphärischen Ursprungs mit der 

 wechselnden Sonnenhöhe sich derart ändern, daß sie 

 Null werden in dem Sonnenspektrum, wie sich dieses 

 nach der Reduktionsrechnung für den Raum außer- 

 halb oder jenseits der Atmosphärengrenzen ergibt. 

 Ein derartiger Gang der Intensität jener Kältebänder 

 ist aus den Bologrammen auch deutlich nachzuweisen. 

 Trotz aller ergriffenen Vorsichtsmaßregeln will Herr 

 Langley doch nicht behaupten, daß die erlangten 

 Werte der Sonnenstrahlung nicht unterschätzt sein 

 könnten, da die Beobachtungen nur an einem Orte 

 und zwar einer Tiefstation angestellt sind. „Wir 

 können nicht über die Atmosphäre hinaus dringen 

 und den Nachweis erbringen, daß unsere Bestimmung 

 ihrer Absorption zutreffend ist, aber jedenfalls sind 

 die Ergebnisse die besten, die wir zurzeit von unserem 



