Nr. 28. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 1897. 



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gleicher Weise verändern können, die einen durch 

 Annäherung oder durch Zunahme ihres Potentials, 

 die anderen durch Entfernung oder Abnahme. 



Um jene Frage beantworten zu können, hat man 

 die Ergebnisse von Messungen des Potentialgefälles 

 heranzuziehen, die in der freien Atmosphäre in ver- 

 schiedenen Höhen ausgeführt sind. Beobachtungen 

 solcher Art sind mittels des Luftballons möglich. 

 Wenn an der Erdoberfläche das Gefälle positiv ist 

 und mit wachsender Höhe des Ballons in gleichem 

 Sinne zunimmt, so enthalten die vom Ballon durch- 

 querten Schichten negative Elektricität im Ueber- 

 Bchuss, das von dieser Elektrisirnng ausgehende Feld 

 addirt sich nämlich zu dem der Erde an allen 

 Punkten, von denen ans jene Schichten und die Erd- 

 oberfläche nach derselben Richtung liegen. Um- 

 gekehrt muss bei Abnahme des Gefälles mit der Er- 

 hebung die Luft freie, positive Elektricität enthalten. 



Die ersten Untersuchungen, die in dieser Weise 

 ausgeführt wurden, die Messungen von Herrn 

 F. Exner und später von Herrn Tuma ergaben in 

 der Nähe von Wien innerhalb einer Steighöhe des 

 Ballons von etwa 500 bis 1900 m eine Zunahme 

 des Potentialgefälles, so dass hiernach ein Gehalt der 

 Luft an negativer Elektricität erwiesen schien. Bei 

 späteren, mit dem Ballon „Phönix" von Charlotten- 

 burg aus unternommenen Fahrten stellte sich da- 

 gegen das Gegentheil, eine Abnahme des Gefälles mit 

 der Höhe heraus, und zwar in solchem Maasse, dass 

 bei etwa 3000 m nahezu der Betrag Null er- 

 reicht war. In den tiefsten Luftschichten wurde 

 wohl auch gelegentlich ein Anwachsen des Gefälles 

 mit der Höhe beobachtet , doch fand sich bei ge- 

 nügender Erhebung des Ballons ausnahmslos eine 

 Verminderung vor (Rdsch. IX, 307). — Auch Herr 

 Tuma ist neuerdings zu demselben Resultat gelangt. 



Bei unbefangener Prüfung wird man nicht umhin 

 können , das letztere Ergebniss als das wahrschein- 

 lichere zu betrachten, da es durch eine grössere An- 

 zahl Beobachter gestützt ist, und gegen die entgegen- 

 gesetzte Angabe geltend gemacht werden kann, dass 

 sie sich auf eine vergleichsweise geringere Höhe be- 

 ziehe. Doch halten wir es für bedenklich, die Ab- 

 nahme des Potentialgefälles in der freien Atmosphäre 

 mit wachsender Höhe als eine keiner weiteren Be- 

 stätigung bedürftige Erfahrung anzusehen. Wie wir 

 an anderen Orten ausgesprochen haben, scheint uns 

 die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, dass der Ballon, 

 der im Momente der Abfahrt als hervorragender 

 Theil der Erdoberfläche eine beträchtliche, negative 

 Eigenladung erhalten hat, das Potentialgefälle in 

 seiner Umgebung merklich beeinflusst. Da nun seine 

 elektrische Ladung bei mehrstündigem Verweilen in 

 der Luft veränderlich sein kann , so ist es denkbar, 

 dass infolgedessen die Vergleichbarkeit der während 

 der Fahrt vorgenommenen elektrischen Messungen 

 beeinträchtigt wird. Um über die Grösse dieser 

 möglichen Störung ein Urtheil zu gewinnen, genügt 

 es, neben den Beobachtungen des Potentialgefälles in 

 verticaler Richtung vom Korbe des Ballons aus auch 



bin und wieder eine solche in horizontaler auszu- 

 führen. Ergiebt dies eine deutlich messbare, hori- 

 zontale Componente des elektrischen Feldes, so ist 

 ofi'enbar die Verbiegung der Niveauflächen in der 

 Nähe des Ballons nicht zu vernachlässigen. 



Wenn wir daher aufgrund der Ballonbeobach- 

 tungen die Folgerung ziehen , dass die Summe der 

 freien Elektricität der Luft vom Erdboden an bis 

 zu wenigen Kilometern Höhe positiv ist, und dass 

 darüber hinaus die Intensität des elektrischen Feldes 

 sehr klein, vielleicht unmessbar klein wird, so ge- 

 schieht dies nicht ohne Vorbehalt, zumal da diese 

 Folgerung für die Theorie der atmosphärischen Elek- 

 tricität von der grössten Bedeutung ist. 



Fassen wir nun zusammen, was die Beobachtungen 

 auf und über der Erdoberfläche an übereinstimmen- 

 dem ergeben haben , so gelangen wir zu folgender 

 Vorstellung. 



Bei heiterem Himmel ist die leitende Grenzfläche 

 zwischen dem Erdkörper und der Atmosphäre 

 negativ elektrisch, die zugehörige, der Menge nach 

 gleiche, positive Elektricität findet sich vollständig 

 oder nahe vollständig in den tieferen Luftschichten 

 bis zu der Höhe von wenigen Kilometern hinauf. 

 Die tägliche und jährliche Periode des Potential- 

 gefälles am Erdboden , sowie seine unregelmässigen 

 Schwankungen sind auf Lagen- und Intensitäts- 

 änderungen jener positiv geladenen Massen zurück- 

 zuführen. 



Ob die höchsten, atmosphärischen Schichten noch 

 freie Elektricität enthalten, ist aus den Beobach- 

 tungen nicht zu entscheiden , doch muss auf jeden 

 Fall die Summe der etwa dort vorhandenen elek- 

 trischen Ladungen eine sehr kleine, positive Grösse 

 sein , da das Potentialgefälle oberhalb 3000 m 

 unmerkbar klein , aber nicht negativ wird. Ebenso 

 könnte eine bestimmte Eigenladung der Erde — ein- 

 schliesslich ihrer Atmosphäre bis zu jener Höhe — 

 nur einen geringen Betrag haben. Man erkennt, dass 

 es am einfachsten sein würde und den Beobachtungen 

 durchaus entspricht, wenn man sowohl die Annahme 

 einer kosmischen negativen Eigenladung der Erde, 

 wie auch die von positiv elektrischen Massen an der 

 Grenze der Atmosphäre und des freien Weltraumes 

 aufgiebt und die zur Neutralisation der negativen 

 Bodenelektricität erforderliche, complementäre, posi- 

 tive einzig in den tiefsten Luftschichten sucht. 



Hiernach ist von den anfangs aufgestellten drei 

 Arten, das elektrische Feld über der Erdoberfläche 

 darzustellen, die zweite als der Erfahrung am besten 

 genügende anzusehen; Gedanken, dem Bereiche der 

 beiden anderen entlehnt, würden zur Ergänzung 

 herangezogen werden können , wenn sich ergiebt, 

 dass noch ein Rest unaufgeklärter Erscheinungen 

 übrig bliebe, die auf die Existenz elektrischer Massen 

 fern von der Erdoberfläche hindeuten. Solche Er- 

 scheinungen sind wahrscheinlich vorhanden, wir er- 

 innern nur an die Polarlichter und die — zunächst 

 nur theoretisch erschlossenen — elektrischen Ströme 

 in den höchsten Schichten der Atmosphäre, welche 



