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Naturwissenschaft liehe Rundschau. 



No. 23. 



Verschiedenheiten, die von der Erddrehung herrühren- 

 den Wirkungen und schliesslich Reibnngswiderstände. 



Aus den allgemeinen Gleichungen zieht derselbe 

 specielle Lösungen, bei denen zunächst die Reibung 

 vernachlässigt uud die Annahme hinzugefügt wird, 

 dass die Strömungen in Richtung der Parallelkreise 

 die Bewegungen in den Meridianen , wie sie aus der 

 Temperaturdifferenz der Tropen und der Polarzonen 

 auf einer ruhend gedachten Erde stattfinden würden, 

 an Stärke erheblich übertreffen. 



Eine solche Annahme darf meines Erachtens 

 nicht ohne Weiteres gemacht werden. Vielmehr 

 ist es Sache der Theorie, die Richtigkeit derselben 

 nachzuweisen und zu zeigen, aus welchen Gründen 

 die Parallelkreisströmungen stärker sind , wie die 

 Meridian Strömungen. 



Die vollständige Vernachlässigung der Reibung 

 führt, wie nicht anders zu erwarten , zu Formeln für 

 die Geschwindigkeit, welche an den Polen unendlich 

 grosse Werthe ergeben, woraus dann wieder folgt, 

 dass dort der Luftdruck Null sein würde. Die 

 Berücksichtigung der Reibung, über deren Wirkungs- 

 weise eine specielle Voraussetzung nicht gemacht wird, 

 hat den Zweck, diese unrichtigen Consequenzen zu mil- 

 dern und die Bewegungserscheinungen der bekannten, 

 eigenthümlicheu Druckvertheilung auf der Erdober- 

 fläche anzupassen. 



Die Bewegungserscheinungen der Atmosphäre sind 

 ferner von C. M. Guldberg und IL Mohn 1 ) be- 

 handelt worden. Dieselben gehen von den richtigen, 

 hydrodynamischen Gleichungen ans. Die Beweguugs- 

 erscheinuugen werden von ihnen zunächst auf Druck- 

 differenzen zurückgeführt. Ferner wird ein der 

 augenblicklichen Windgeschwindigkeit proportionaler 

 Widerstand angenommen. Es ist sehr wahrscheinlich, 

 dass diese Annahme für die untersten Schichten der 

 Atmosphäre zutreffend ist. Die Berechnungen der 

 genannten Gelehrten führen deshalb auch zu Resul- 

 taten, welche für die Bewegung der Luft in der Nähe 

 der Erdoberfläche im Ganzen mit der Beobachtung 

 übereinstimmen , besonders wenn man die Rechnung 

 noch etwas genauer durchführt, wie es von mir vor 

 einiger Zeit geschehen ist -). Dass dagegen die oben 

 erwähnte Annahme über den Reibungswiderstand 

 ganz unzutreffend für die höheren Luftschichten ist, 

 unterliegt wohl keinem Zweifel. Eine umfassende 

 Theorie der Cyclonen, bei welcher die unteren und 

 die oberen Strömungen berücksichtigt werden, bei 

 welcher ferner die Fundamentalursachen der Cyclonen: 

 locale Dichtigkeitsunterschiede der Atmosphäre in 

 den Vordergrund treten , dürfte mit Benutzung der 

 erwähnten Widerstandsannahme nicht zu erreichen 

 sein. 



Das so ausserordentlich wichtige, gleichzeitig aber 

 auch sehr schwierige Problem der Wanderung der 



1 ) Etudes sur les mouvements de l'atinosphere, Christia- 

 nia, I, 1876; IT, 1880. 



2 ) A. Oberbeck, Wiedem. Annal. XVII, S. 128 bis 

 148, 1882. Vergl. auch: A. Sprung, Lehrbuch der 

 Meteorologie, S. 142 bis 151. 



Cyclonen kann aber erst dann eine befriedigende 

 Lösung finden, wenn: 1. die Constitution einer ruhen- 

 den Cyclone hinreichend bekannt ist; 2. die Strömun- 

 gen in den höheren Schichten der Atmosphäre mit 

 einiger Sicherheit festgestellt worden sind. 



Die eben besprochenen Untersuchungen sind in 

 klarer und übersichtlicher Form in dem Lehrbuche 

 der Meteorologie von A. Sprung (Hamburg 1885) 

 dargestellt worden. Besonders hervorheben möchte 

 ich noch das Urtheil des Autors über W. Ferrel 

 (S. 198 und Anmerkungen S. 200 und 202), mit 

 welchem ich vollständig übereinstimme. 



Inzwischen sind die Luftbewegungen auch von 

 W. Siemens 1 ) mit Heranziehung des Grundsatzes 

 von der Erhaltung der Kraft behandelt worden. Der- 

 selbe macht ohne speciellere, analytische Ausführungen 

 die Existenz starker Strömungen in der Richtung 

 der Parallelkreise sehr wahrscheinlich und schreibt 

 denselben einen hervorragenden Eiufluss auch auf die 

 Windsysteme der gemässigten Zone zu. 



Es schien mir hiernach der Mühe werth, zu unter- 

 suchen, zu welchen Ergebnissen eine neue, möglichst 

 allgemeine, analytische Behandlung des Problems der 

 Luftbewegungen führt. 



Den Ausgangspunkt bilden , der Natur der Sache 

 nach, die Bewegungsgleichungen der Hydrodynamik, 

 gegen deren Zuverlässigkeit , soweit mir bekannt, 

 bisher keinerlei Zweifel ausgesprochen worden sind. 

 Die letzte Ursache der Bewegungen besteht in Dichtig- 

 keitsdifferenzen der der Anziehung der Erde unter- 

 worfenen Luft. 



Der Einfluss der Erddrehung kann nach den 

 Regeln der Mechanik durch eine ablenkende Kraft 

 ausgedrückt werden, so dass nach Einführung der- 

 selben die Erde als ruhend angesehen werden kann. 

 Ferner sind Reibungskräfte einzuführen, da ohne 

 dieselben die atmosphärischen Strömungen, bei fort- 

 dauernder Wirkung beschleunigender Kräfte, un- 

 endlich grosse Geschwindigkeiten erlangen würden. 

 Die den atmosphärischen Bewegungen sich entgegen- 

 setzenden Widerstände bestehen jedenfalls aus einer 

 Reihe verschiedenartiger und zum Theil auch wech- 

 selnder Wirkungen. Dringt eine schnell bewegte 

 Flüssigkeitsmasse in ruhende Flüssigkeit ein, so 

 erleidet dieselbe einen erheblichen Widerstand, fast 

 wie ein in der ruhenden Flüssigkeit sich bewegender, 

 fester Körper. Befindet sich dagegen ein begrenzter 

 Theil einer Flüssigkeit fortdauernd unter dem Ein- 

 flüsse eiuer treibenden Kraft, so bilden sich Strahlen, 

 oder, wie sie zuerst von Helinholtz bezeichnet wur- 

 den, discontinuirliche Strömungen 2 ), welche mit 

 verhältnissmässig geringer Reibung durch die ruhende 

 Flüssigkeit hindurchgleiten. Immerhin werden sich 

 stets zwei neben einander laufende, parallele Ströme 

 von verschiedener Geschwindigkeit gegenseitig derart 



*) Ueber die Erhaltung der Kraft im Luftmeere der 

 Erde. Sitzungsber. der Berl. Akad., 1886, S. '261. 



2 ) H. von Helmholtz, Gesammelte Abhandlungen, 

 S. 146. Vergl. auch: A. Oberbeck, Wiedem. Ann. II, S. 1, 



