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Naturwissenschaftliche Rundschau. 



No. 13. 



äquatorialen Zone durch die Begrenzungsfläche der 

 Atmosphäre eintritt, und nachdem er sich in zwei 

 Aeste gespalten hat, in den polaren Zonen austritt. 

 In Wirklichkeit hat man es aber mit Doppelströmen 

 zn thun , indem gleichzeitig warme Massen polwärts 

 und kalte gegen den Aeqnator geführt werden, deren 

 Summe erst den einfachen Strom des Schemas liefert. 

 Die Ermittelung der neutralen Linien und die Be- 

 stimmung der Intensität dieses schematischen Stromes 

 bilden eine wichtige Aufgabe des hier betrachteten 

 Kapitels der Physik des Lnftmeeres. 



„Da man nun alle auf die Einstrahlung bezüg- 

 lichen Grössen unter Zugrundelegung eines bestimmten 

 Werthes der Solarconstante wenigstens annäherungs- 

 weise berechnen kann, wenn man den Verlauf der 

 neutralen Linien kennt, und da auch die angenäherte 

 Ermittelung der Intensitäten der beiden Zweige des 

 schematischen Wärmestromes keineswegs auf unüber- 

 steigliche Schwierigkeiten stossen wird, so ist dem- 

 nach auch die Möglichkeit gegeben, die in den ein- 

 zelnen Strahlungszonen ausgestrahlten Mengen zu 

 finden , mit Einschluss der in den höchsten Regionen 

 der Atmosphäre zurückgeworfenen." 



Aehnliche Sätze , wie die für das ganze Jahr aus- 

 gesprochenen , lassen sich auch für kürzere Zeit- 

 abschnitte aufstellen. So: 



IV. „Die Wärmemengen, welche einzelnen Theilen 

 der Erdoberfläche oder der Atmosphäre innerhalb 

 bestimmter Abschnitte des Jahres zugeführt und ent- 

 zogen werden , sind einander im Allgemeinen nicht 

 gleich." Der Beweis dieses Satzes liegt in der ein- 

 fachen Thatsache , dass der thermische Zustand der 

 Erdoberfläche und der Atmosphäre periodischen 

 Schwankungen unterworfen ist, dass es Zeiten über- 

 wiegender Einstrahlung und solche überwiegender 

 Ausstrahlung giebt. Während der überwiegenden 

 Einstrahlung wächst die Energie und zwar besteht 

 dieser Zuwachs in Zunahme der Temperatur, Ver- 

 mehrung der vorhandenen Dampfmenge, Verwand- 

 lung von Eis in Wasser, Erzeugung von Druckdiffe- 

 renzen oder Bewegungen; hingegen nimmt die Energie 

 ab bei überwiegender Ausstrahlung, was sich durch 

 Sinken der Temperatur, Condensation oder Gefrieren 

 des Wassers, sowie durch Verminderung der Druck- 

 differenzen und Bewegungen kundgeben wird. Bei 

 den grossen jährlichen und den kleinen täglichen 

 Schwankungen der Ein - und Ausstrahlung ist die 

 Bestimmung der Mittelwerthe wie der Amplitude, 

 d. h. des Unterschiedes der Extremwerthe der Ge- 

 sannnteuergie für die verschiedenen Punkte der Erd- 

 oberfläche eine sehr wichtige Aufgabe der Lehre vom 

 Wärmeaustausch der Erde. 



V. „Die im Laufe bestimmter Abschnitte des 

 Jahres durch die Begrenzung der ganzen Atmosphäre 

 ein- und austretenden Wärmemengen sind einander 

 nicht nothwendiger Weise gleich." Wäre die Erd- 

 oberfläche und die Atmosphäre homogen uud die Erd- 

 bahn kreisförmig , so müsste solche Gleichheit be- 

 stehen; da jedoch diese Bedingungen nicht erfüllt 

 sind, sondern da sich die Gebiete überwiegender Ein- 



strahlung und überwiegender Ausstrahlung im Laufe 

 des Jahres verlagern, und zwar an Stelleu ganz ver- 

 schiedener Überflächenbeschaffenheit, so ist kein Grund 

 für solche Gleichheit vorhanden. Es giebt also auch 

 für die ganze Erde Abschnitte des Jahres, in denen 

 die Wärmeaufnahme, und andere, in denen die Ab- 

 gabe das Uebergewicht hat; oder die Gesammt- 

 energie der Erde ist innerhalb des Jahres periodischen 

 Schwankungen unterworfen. Da nun die Einstrah- 

 lung an den verschiedenen Punkten der Erdoberfläche 

 zu jeder Zeit des Jahres sehr grosse Verschieden- 

 heiten aufweist, die Ausstrahlung hingegen überall 

 zur Geltung kommt, so zerfällt die Oberfläche zn jeder 

 Zeit des Jahres in Gebiete mit überwiegender Ein- 

 strahlung und in solche mit überwiegender Ausstrah- 

 lung. Der äquatoriale Gürtel gehört immer, die 

 polaren Gegenden einen , wenn auch nur geringen 

 Theil des Jahres zu dem Gebiete überwiegender Ein- 

 strahlung ; während die neutralen Linien im Laufe 

 des Jahres bedeutenden Aenderungen unterworfen 

 sind, und das von der einen umschlossene polare 

 Gebiet verengert sich fortwährend , bis es im Hoch- 

 sommer gänzlich verschwindet. 



„ Die angestellten allgemeinen Betrachtungen zeigen, 

 dass es im Wesentlichen drei Punkte sind, welchen 

 man bei den Untersuchungen über den Wärmehaus- 

 halt die Aufmerksamkeit zuzuwenden hat: 1. Ein- 

 und Ausstrahlung mit Einschluss der Reflexion. 



2. Zu- und Abnahme der Energie an den einzelnen 

 Theilen der Erdoberfläche und in der Atmosphäre; 



3. Die Convection, d. h. die Uebertragung der Wärme 

 durch Luft und Wasser." Von diesen ist der erste 

 schon vielfach bearbeitet worden, während die beiden 

 anderen vorzugsweise von Herrn v. Bezold ins Auge 

 gefasst werden und in den folgenden Abhandlungen 

 ihre Erörterung finden sollen. — 



Von den Einzelaufgaben, welche sich bei der Unter- 

 suchung des Wärmeaustausches zur eingehenden Be- 

 handlung darbieten, wird nun zuerst der Wärme- 

 austausch im Erdboden erörtert. 



Der Erdboden nimmt während der warmen Tages- 

 und Jahreszeit Wärme auf, die er während der kalten 

 wieder abgiebt. Er spielt somit die Rolle eines Accu- 

 mulators, der zu bestimmten Zeiten Energie auf- 

 speichert, die zu auderen wieder verbraucht wird. 

 Enthält der Erdboden gar kein Wasser, oder bleibt 

 der Wassergehalt unverändert, während die Tempe- 

 ratur niemals unter den Gefrierpunkt sinkt, so ist 

 die gesammte aufgespeicherte Energie nur in der 

 Form thermometrisch messbarer Wärme vorhanden. 

 Ist er wasserhaltig und wird der Gefrierpunkt über- 

 schritten , so werden die Verhältnisse etwas ver- 

 wickelter, die hierauf bezüglichen Aufgaben bleiben 

 jedoch immer noch viel einfacher als die meisten 

 anderen auf dem hier behandelten Gebiete. 



Im Wesentlichen sind nur die beiden Fragen zu 

 lösen: 1. Wie gross ist der Unterschied zwischen 

 den innerhalb eines gegebeneu Zeitraumes durch die 

 Oberflächeneiuheit aufgenommenen und abgegebenen 

 Wärmemengen, d, h. wie gross ist der Zuwachs oder 



