Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gesamtgetoete der Naturwissenschaften. 



XVm. Jahrg. 



11. Juni 1903. 



Nr. 24. 



J. Schubert: Der Wärmeaustausch im festen 

 Erdboden, in Gewässern und in der 

 Atmosphäre. (Physikal. Zeitschr. 1902, Jahrg. III, 

 S. 117—119.) 



Alexander Woeikof: Probleme des Wärme- 

 haushaltes des Erdballs. (Meteor. Zeitschr. 

 Bd. XX, S. 49—53.) 



Auf der 73. Versammlung deutscher Naturforscher 

 und Ärzte zu Hamburg waren von Herrn J. Schu- 

 bert höchst interessante Mitteilungen über den 

 Wärmeaustausch im festen Erdboden , in Gewässern 

 und in der Atmosphäre gemacht worden, welche in 

 der „Rundschau" seinerzeit auch Erwähnung gefunden 

 haben (s. Rdsch. 1901, XVI, 567). Neuerdings sind 

 nun über ein analoges Thema von Herrn Woeikof 

 Mitteilungen gemacht worden , die es zweckmäßig 

 erscheinen lassen, auf beide Arbeiten im Zusammen- 

 hange genauer einzugehen. 



Die Energie, welche der Erdoberfläche bei der 

 Erwärmung durch die Sonnenstrahlung zugeführt 

 wird , teilt sich nach unten dem festen Erdboden 

 und den Gewässern, nach oben der Atmosphäre mit. 

 Ebenso wird bei der Ausstrahlung der Energiever- 

 lust von Land, Wasser und Luft bestritten. Es fragt 

 sich nun , wie groß hierbei die im Laufe der täg- 

 lichen oder jährlichen Periode umgesetzter Energie- 

 mengen sind. Bezeichnet man mit C die Wärme- 

 kapazität pro Volumeinheit, mit & die Temperatur, 

 mit h den Abstand von der Erdoberfläche, mit H 

 eine Tiefe , in welcher die täglichen oder jährlichen 

 Temperaturschwankungen verschwinden, ferner mit U 

 die Energie oder Wärmemenge , welche dem Boden 

 (bezw. den Gewässern oder der Luft) pro Flächen- 

 einheit zugeführt wird, während die Temperatur von 

 auf # Grad steigt, so ist : 

 B 

 u = jC.&.dh. 

 o 



Für Wasser wird C = 1 gesetzt, und für Luft 

 wird die Bedingung hinzugefügt, daß der Druck 

 konstant bleibt. Wenn sodann Q die Dichte, c p die 

 spezifische Wärme bedeutet, so nennen wir: 



f q .Cpfr .dh, 



mit W. von Bezold den Wärmegehalt der Atmo- 

 sphäre bis zur Höhe H, berechnet für eine über die 

 Flächeneinheit sich erhebende Luftsäule, oder kurz 

 die „Luftwärme". Dieser Begriff der „Luftwärme" 



ist also wesentlich verschieden von dem der „Luft- 

 temperatur", worauf an dieser Stelle ausdrücklich 

 aufmerksam gemacht werden soll. 



Die zu lösende Aufgabe, die umgesetzten Energie- 

 mengen oder nach W. von Bezold den täglichen 

 bezw. jährlichen Wärmeaustausch oder Wärmeumsatz 

 zu finden, reduziert sich somit auf die Ermittelung 

 der Differenz zwischen dem Maximum und dem Mini- 

 mum des Wärmegehaltes u der Atmosphäre. Indem 

 nun Herr Schubert bei seinen Untersuchungen die 

 Beobachtungen auf verschiedenen Bodenarten , auf 

 der Nord- und Ostsee, sowie auf einem Binnensee 

 Westpreußens, ferner auch die bei Gelegenheit der 

 wissenschaftlichen Luftfahrten angestellten Beobach- 

 tungen verwertete, gelangte er zu Ergebnissen, aus 

 denen folgende Hauptpunkte hervorgehoben werden 

 sollen : 



Bewaldeter Boden hat einen geringeren Wärme- 

 umsatz als freier. Nasser Moorboden steht nicht 

 in der Mitte zwischen trockenem Boden und Wasser, 

 sondern hat eine weit kleinere Wärmeaufnahmefähig- 

 keit als das trockene Land. In der obersten sich 

 stark erhitzenden Schicht des nassen Moorbodens 

 wird nämlich ein großer Betrag an Wärme zur Ver- 

 dunstung verbraucht, so daß nur wenig in die Tiefe 

 dringt. 



Das Wasser nimmt im Frühjahr und Sommer 

 mehr Wärme auf als das feste Land und gibt auch 

 mehr während der kalten Jahreszeit ab. 



Der feste Boden speichert eben in der warmen 

 Tages- und Jahreszeit nur wenig Wärme in der Tiefe 

 auf, vielmehr erhitzt er sich nur stark an der Ober- 

 fläche und gibt infolgedessen viel Wärme an die 

 Luft ab; das Meer hingegen speichert viel Wärme 

 in seinen Tiefen auf, erwärmt sich daher wenig an 

 der Oberfläche und gibt auch entsprechend weniger 

 Wärme an die Luft ab. Im Winter kann der feste 

 Boden nur wenig Wärme aus der Tiefe entnehmen, 

 seine Oberfläche und die überlagernde Luft kühlt 

 sich daher stark ab im Gegensatz zum Wasser, wel- 

 ches viel Wärme abgibt und die Abkühlung seiner 

 Oberfläche wie diejenige der Luft verzögert. Einige 

 Zahlenwerte mögen dies erläutern : 



Ein Flächenteil in der Ostsee nimmt 20 bis 30, 

 in der Nordsee 30 bis 40 mal so viel Wärme während 

 des Sommers auf als eine gleich große Landfläche. 

 Der Wärmeaustausch in der Atmosphäre beträgt in 

 Westeuropa etwa das l 1 / a fache von demjenigen im 



