Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gresamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XVm, Jahrg. 



13. August 1903. 



Nr. 33. 



Hermann Ebert: Die atmosphärische Elektri- 

 zität auf Grund der Elektronentheorie. 



(Actes de la Societe helvetique des Sciences naturelles. 

 85me session. Geneve 1902. S.-A. 15 S.) 



Auf der letzten schweizerischen Natui forscherver- 

 sarumlung zu Genf hielt Herr Ebert einen Vortrag, 

 in dem er die Fortschritte zusammenfassend darstellte, 

 welche die Lehre von der atmosphärischen Elektri- 

 zität durch die neuesten Beobachtungen und Experi- 

 mente über die Elektrizitätsentladung in Gasen und 

 durch die aus denselben abgeleiteten , theoretischen 

 Anschauungen gemacht hat. Da die Beobachtungen 

 und Versuche, auf welche Herr Ebert seine Aus- 

 führungen stützt, in diesen Blättern einzeln bereits 

 mitgeteilt sind , können wir uns im nachstehenden 

 Berichte auf die Wiedergabe der Anwendungen auf 

 die atmosphärische Elektrizität beschränken. 



Der Vortragende definiert zunächst den Begriff 

 „Elektronen" und schildert die Mittel, dieselben nach- 

 zuweisen und zu zählen. Schon die ersten Bestim- 

 mungen zeigten nun, daß der am Boden angetroffene 

 Elektronengehalt der Luft wesentlich mitbedingt ist 

 durch Vorgänge in den höheren Schichten der Atmo- 

 sphäre und die in diesen auftretenden Zirkulationen. 

 Im allgemeinen wächst der Gehalt der Luft an Elek- 

 tronen mit der Höhe sehr rasch, so daß wir für die 

 höchsten Schichten auf eine verhältnismäßig sehr hohe 

 Leitfähigkeit schließen dürfen; diese müssen wir aber 

 in der Tat annehmen , wenn wir Erscheinungen wie 

 die Polarlichter erklären wollen. Vielleicht ist es die 

 Durchstrahlung mit ultraviolettem Sonnenlichte (vgl. 

 Lenard, Rdsch. 1901, XVI, 55), welche in diesen Re- 

 gionen die Elektronen entstehen läßt. In den tiefe- 

 ren Regionen der Atmosphäre finden wir meistens 

 ein Überwiegen von -\- Ladungen , was augenschein- 

 lich damit zusammenhängt, daß der Erdkörper selbst 

 negativ geladen ist und also die -f- Elektronen zu 

 sich heranzieht, die — Elektronen aber forttreibt. 

 Daher ist auch über Bergspitzen, in denen die Dichte 

 der Erdladung besonders hohe Werte erreicht, eine 

 überwiegende Anzahl von -(- Elektronen vorhanden. 

 Wenn daher der Föhn über die Gebirgskämme streicht, 

 bringt er diese ionenreiche Höhenluft mit ihrem über- 

 wiegenden Reichtum an -)- Elektronen mit in die 

 Täler (vgl. Czermak, Rdsch. 1902, XVII, 189). 



Der Satz, daß in den höheren Schichten der Atmo- 

 sphäre der Elektronengehalt ein größerer sei als in 

 den tieferen, gilt nicht ausnahmslos. Wenn im Hoch- 



sommer eine Hochfläche andauernd und intensiv von 

 der Sonne bestrahlt wird , bilden sich aufsteigende 

 Luftströme aus, die die Luft, welche längere Zeit 

 mit dem Erdboden in Berührung gewesen , empor- 

 heben; es bildet sich ein System auf- und absteigen- 

 der Zirkulation ans , bis eine dem adiabatischen 

 Gleichgewichte entsprechende Temperaturverteilung 

 mit der Höhe hergestellt ist. Jedesmal, wenn Luft 

 mit der leitenden Erdoberfläche in Berührung kommt, 

 wird ein Teil der Elektronen an diese abgegeben, 

 und dadurch wird die ganze Luftschicht allmählich 

 gewissermaßen an Elektronen ausgelaugt. Vortragen- 

 der konnte dies bei zwei Sommer-Luftfahrten sehr 

 deutlich wahrnehmen. Nachdem die Sonne die vor- 

 hergehenden Tage sengend auf die oberbayerische 

 Hochebene gebrannt hatte , hatten sich während der 

 Nacht die dem Boden unmittelbar anliegenden Schich- 

 ten stark abgekühlt, so daß nach oben hin zuneh- 

 mende Temperaturen , d. h. eine sogenannte Tempe- 

 raturumkehr angetroffen wurde ; erst in den höheren 

 Schichten sank die Temperatur (adiabatisch) um 1° 

 auf 100m Erhebung, und in dieser Schicht fanden 

 sich genau die gleichen luftelektrischen Verhältnisse, 

 wie sie an den vorhergehenden Tagen an verschie- 

 denen Stationen mit genau verglichenen Instrumenten 

 am Boden aufgezeichnet worden waren. 



Aber auch über diese Schicht hinaus ist die Elek- 

 tronenverteilung durchaus keine so einfache, daß man 

 etwa schon jetzt aus den gefundenen Werten auf die 

 elektrische Leitfähigkeit der Regionen, in denen sich 

 die Polarlichterscheinungen abspielen , extrapolieren 

 könnte. In neuester Zeit sind eigentümliche Schich- 

 tungen der gesamten Luftsäule über uns aufgefallen, 

 die sich durch sprungweise Änderungen der Tempe- 

 ratur und des Wasserdampfgehaltes charakterisieren 

 und für die Wolkenbildung von größter Bedeutung 

 sind. Im Luftballon markiert sich gewöhnlich der 

 Übertritt von einer Luftschicht in die andere durch 

 eine plötzliche Änderung der Fahrrichtung und Fahr- 

 geschwindigkeit ; jedesmal zeigt sich nun auch eine 

 sprungweise Änderung im Elektronengehalt und in 

 dem Verhältnis , in welchem -f- und — Ladungen in 

 der Luft gemischt auftreten. Jede Luftschicht ist 

 also wie durch eine bestimmte Temperatur und Feuch- 

 tigkeit, auch durch bestimmte elektrische Eigenschaf- 

 ten charakterisiert, die hauptsächlich durch ihre Her- 

 kunft bedingt erscheinen. 



Aber auch noch aus ganz anderen Gründen mußte 



