Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem G-esamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XXIV. Jahrg. 



18. März 1909. 



Nr. 11. 



Über die Sonnenstrahlung. 



Annais of the Astrophysical Observatory of the 

 Smithsonian Institution. Vol. IL By C. G. Abbot, 

 Direotor, and F. E. Fowle, Jr., Aid. XI und 245 S. 

 gr. 4°. 29 Tafeln. (Washington 1908, Government Printing 

 Office.) 



Das durch Langley im Jahre 1889 begründete 

 astrophysikalische Observatorium des Smithsonian-In- 

 stituts zu Washington hat sich zu seiner ersten, frei- 

 lich auch sehr schwierigen Aufgabe die Bestimmung 

 der Sonnenstrahlung, der Sonnentemperatur und der 

 physischen Beschaffenheit der Sonne gemacht. Daran 

 werden angeknüpft die Forschungen über die Wir- 

 kungen der Sonnenstrahlung auf die physischen, nament- 

 lich die meteorologischen Zustände der verschiedenen 

 Teile der Erdoberfläche mit dem Endziele, die all- 

 gemeine Wetterlage größerer Gebiete für längere Zeit 

 vorhersagen zu können. Im ersten Bande der Annalen, 

 der 1890 erschienen ist, hatte Langley die Bestim- 

 mungen der Wellenlängen von etwa 200 Linien im 

 Wärmespektrum (Ultrarot) der Sonne zwischen A 0,7Ü (l 

 und A 5,3 ju. mitgeteilt. 



Der zweite Band bringt die Darlegung der von 

 1900 bis 1907 angestellten Untersuchungen über die 

 Strahlung der Sonne und über verwandte Pro- 

 bleme. Die „Bundschau" hat über den Inhalt dieses 

 Bandes schon in Bd. XXIII, S. 342 einiges berichtet 

 nach einem von Herrn Abbot, dem Nachfolger 

 Langleys, in Washington gehaltenen Vortrage. Wir 

 Enden in diesem Werke aber nicht nur die Resultate, 

 sondern auch ausführliche Darlegungen der Beobach- 

 tung- und Reduktionsmethoden und Beschreibungen 

 der Instrumente. Es ist eine viel umstrittene Frage, 

 wie man aus der auf der Erdoberfläche am Grunde 

 eines tiefen Luftozeans gemessenen Reststrahlung die 

 volle Strahlung der .Sonne jenseits der Atmosphären- 

 grenze ermitteln kann. Die alte Exponentialformel, 

 die von Bouguer und Lambert aufgestellt war, be- 

 ruht, wie schon Langley zeigte, auf einer ganz 

 falschen Annahme, daß nämlich die aufeinander fol- 

 genden Luftschichten gleichen Gewichts (d.h. die den 

 Barometerdruck um den gleichen Betrag vermehren ) 

 den nämlichen Bruchteil auffallenden Lichtes durch- 

 lassen. Praktisch hielt Langley die Formel doch 

 für genähert brauchbar, voraussetzend, daß die Durch- 

 lässigkeit der Luftschichten von einer zur anderen 

 gesetzmäßig sich ändere. Als strenger richtig wird 



von Herrn Abbot die Methode erachtet, daß man die 

 vor- und nachmittags, bei steigender und sinkender 

 Sonne durch die dort ab- und hier wieder zunehmende 

 Dicke der Atmosphäre kommende Strahlung im Spektro- 

 bolometer in ihre Komponenten zerlegt und den Wechsel 

 der Intensität der einzelnen Spektralgebiete verfolgt. 

 Das Gebiet zwischen A0,37fi und A 2,5 ji kommt 

 allein in Betracht für die wirksame Sonnenstrahlung. 

 Man würde für jede Strahlung in diesem Gebiet auf 

 graphischem Wege die Luftdurchlässigkeit (Tabellen 

 derselben für Mt. Wilson und Washington sind 

 S. 110 ff. gegeben) und damit ihre Intensität jenseits 

 der Luftgrenze erhalten. Die durch Summierung der 

 so gefundenen Einzelintensitäten ermittelte Gesamt- 

 intensität des Stückes des Spektrums außerhalb der 

 Atmosphäre, dividiert durch die Intensitätssumme der 

 Einzelstrahlungen an der Erdoberfläche, liefert eine 

 Verhältniszahl, die, mit einigen kleinen Modifikationen 

 auf die an einem Pyrheliometer gemessene Gesamt- 

 strahlung der Sonne angewandt, die Reduktion auf 

 den Raum über der Erdatmosphäre gestattet. Doch 

 ist auch dieses Rechnungsverfahren nicht unbedenk- 

 lich, weil bei der spektralen Zerlegung das Licht durch 

 Linsen und Prismen geht (Langley verwendete dazu 

 Steinsalz), die trotz besonderer Prüfung neue Fehler- 

 quellen in die Rechnung einführen. 



Es sei hier erwähnt, daß neuerdings Herr A. Bein- 

 porad in Catania eine empirische Formel (parabo- 

 lische Funktion) gefunden hat, womit es ihm gelungen 

 ist, die Änderung der Intensität, der Sonnenstrahlung 

 mit der Zenitdistanz der Sonne bis auf verschwindende 

 Restfehler darzustellen. Dabei machte er die Ent- 

 deckung, daß die Durchlässigkeit der Luft mit ab- 

 nehmender Sonnenhöhe, also mit zunehmender Dicke 

 der durchstrahlten Luft, wächst und zwar mit der 

 4. Potenz der Höhe. Ähnlich verhält sich der Wasser- 

 dampfdruck, nur daß für diesen die 6,3. Potenz gilt. 

 Offenbar liegt der Grund in der selektiven Absorption 

 der Luft und des Dampfes für gewisse Strahlen. Sind 

 diese einmal auf die Intensität Null geschwächt, so 

 wird bei weiterer Zunahme der Luftdicke die übrige 

 Strahlung nur noch relativ wenig verändert; der 

 Prozentsatz der Strahlen, für die die Luft ganz durch- 

 hi^sii; ist, wird gegen den Horizont hin immer großer. 



Eine Ursache aber, die die Anwendung jeder 

 Formel stark beeinträchtigt, ist die von der Witte- 

 rung und von lokalen Verhältnissen bedingte Ver- 



