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Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Nr. 27. 



vollkommen klar zu macheu, die an der Grenze 

 # unserer Atmosphäre eindringende Wärmemenge nach 

 Quantität und Qualität auf ihrem ganzen Wege 

 durch dieselbe hindurch bis zur Erdoberfläche und 

 von dieser wieder zurück in den Weltraum. '" 



Aus den Curven der Energievertheilung an der 

 Grenze der Atmosphäre und an der Erdoberfläche, 

 die Langley für Alleghauy ermittelt, lassen sich 

 die Energiemengen der einzelnen Strablengattuugen 

 berechnen. Herr Trabert findet so aus den Curven, 

 aus denen Langley eine Solarconstante von 2,84 

 gefunden hatte, dass von dieser Gesammtmenge der 

 an der Grenze der Atmosphäre auftreffenden Energie 

 1,27 Calorien auf die sichtbaren Strahlen bis zur 

 Wellenlänge 0,7 ft und 1,57 Calorien auf die dunklen 

 Strahlen entfallen. An der Erdoberfläche wurden 

 von jenen 2,84 Calorien bei hohem Sonnenstande, in 

 Folge der Wirkung der Atmosphäre, nur 1,81 ange- 

 troffen, und zwar waren von diesen 0,66 Calorien 

 sichtbare und 1,15 Calorien dunkle Strahlen. Wie 

 oben bereits ausgeführt, werden die fehlenden 0,61 

 Calorien sichtbarer Strahlen nahezu ganz durch 

 diffuse Reflexion nach allen Seiten zerstreut, während 

 von den fehlenden dunklen Strahlen 0,38 Calorien 

 von der Atmosphäre absorbirt und nur 0,04 Calorien 

 diffus reflectirt werden. 



„Auf grosse Genauigkeit können naturgemäss 

 diese Zahlen keinen Anspruch machen, aber sie sind 

 genügend genau , um uns über die Grössenverhält- 

 nisse zu Orientiren. Sie zeigen uns, dass in der 

 Sonnenstrahlung die leuchtenden Strahlen etwa 

 45 Proc. ausmachen ; sie zeigen uns aber auch , dass 

 von diesen leuchtenden Strahlen 52 Proc. durch die 

 Atmosphäre hindurchdringen, und dass auch von den 

 übrig bleibenden 48 Proc. noch ein grosser Theil als 

 diffuses Himmelslicht zum Erdboden gelangt. Die 

 dunklen Strahlen, welche 55 Proc. der gesammten 

 Energie des Sonnenspectrums ausmachen , behält 

 unser Erdball nahezu vollständig zurück; 73 Proc. 

 gelangen bis zur Erdoberfläche, 24 Proc. werden in 

 der Atmosphäre absorbirt. 



Nimmt man an , dass die Erdoberfläche alle sie 

 treffenden Strahlen absorbirt (dass sie berusst ist), so 

 findet man nach Vorstehendem, dass unter den Ver- 

 hältnissen, wie sie die Station Alleghany darbietet, 

 und wenn die Sonne den höchsten Stand hat, jedes 

 cm' 2 des Erdbodens rund 2 Calorien in der Minute 

 absorbirt. Nach den Tafeln von Angot, in welchen 

 theoretisch die Wärmevertheilung auf der Erde be- 

 rechnet worden , findet mau aber für die mittlere 

 Wärmezufuhr auf 1 cm 2 pro Tag : von leuchtenden 

 Strahlen 100 Cal., von dunklen Strahlen 200 Cal. 

 und vom diffusen Himmelslicht etwa 150 Cal.; im 

 Ganzen also 450 Grammcalorien. Rechnet man noch 

 hinzu, dass von der durch die Atmosphäre absoi- 

 birten Wärme 150 Cal. zur Erde gelangen, so ergiebt 

 sich die Gesammtmenge, welche 1 cm 2 im Laufe des 

 Tages durchschnittlich erhält, gleich 600 Cal., also 

 viel weniger, als oben für eine Erde ohne Atmo- 

 sphäre berechnet worden. 



Wenn trotzdem die mittlere Temperatur der Erd- 

 oberfläche 15" C. beträgt, so ist das nur der selectiven 

 Absorption der Atmosphäre zuzuschreiben, wie aus 

 folgender Erwägung überzeugend ersichtlich sein wird. 

 Betrachten wir die Wärmezufuhr und den Wärme- 

 verlust in einem Glashause, dessen Glasdach zunächst 

 entfernt sein soll , so wird die Wärmezufuhr Q 

 gleich sein der Ausstrahlung AT*; es stellt sich die 

 Temperatur her, bei welcher Gleichheit zwischen 

 beiden Grössen besteht, d. h. T 4 = QjA. Wenn 

 aber die Sonnenstrahlen durch das Glasdach hindurch 

 müssen , dann setzt sich die zugeführte Wärme aus 

 einem grösseren Bestandtheil « von sichtbaren 

 Strahlen Q s und einem kleineren ß von dunklen 

 Strahlen Q,i zusammen , weil erstere in grösserer 

 Menge vom Glase durchgelassen werden, wie letztere; 

 die zugeführte Wärme ist also jetzt K Q s -(- ßQd- 

 Da nun die ausgestrahlte Wärme ganz aus dunklen 

 Strahlen besteht, von denen das Glas nur den Bruch- 

 theil ß hindurchlässt, wird die Ausstrahlung jetzt 

 ßAT* betragen, und die Temperatur, bei der nun 

 Gleichgewicht sich einstellt, ist T 4 = Q/A - 

 (a — ß) Q s /ßA. In Folge der selectiven Absorp- 

 tion des Glases ist also zu dem früheren Werthe noch 

 ein weiteres Glied (« — ß) Q s /ßA getreten, T\ d. h. 

 die Temperatur, kann jetzt eventuell beträchtlich 

 grösser werden; sie wird um so grösser, je grösser 

 et, je kleiner ß und je grösser Q s , d. h. der Antheil 

 der sichtbaren Strahlen in der Gesammtsumme der 

 auffallenden Strahlen ist. 



Genau so wie das Glashaus verhält sich unsere 

 Erde. Die leuchtenden Strahlen werden von der 

 Atmosphäre nur wenig geschwächt, d. h. « ist sehr 

 gross ; die dunklen Strahlen werden hingegen stark 

 absorbirt, also ist ß sehr klein; ferner ist in den 

 Sonnenstrahlen der Antheil der sichtbaren Strahlen 

 Q B ein sehr beträchtlicher, und von der ausge- 

 strahlten Wärme, die nur aus Strahlen von grosser 

 Wellenlänge besteht, wird der grössere Theil in der 

 Atmosphäre absorbirt und wenig gelangt in den 

 Weltraum hinaus. Der Wärmeverlust für den Erd- 

 boden ist deshalb nur gering, und man müsste sich 

 sogar wundern, dass die Mitteltemperatur der Erde 

 nicht viel höher ist als 15°. 



In der That wäre sie auch höher, wenn alle uns 

 von der Sonne zugesandte und den Erdboden er- 

 reichende Energie absorbirt und in Wärme umge- 

 wandelt würde, wenn die Erde berusst wäre. Fac- 

 tisch ist dies nicht der Fall; die Erde absorbirt 

 nur einen Theil der ihr zugeführten Gesämmtenergie 

 und wandelt sie in Wärme um ; und nur dieser 

 muss der Ausstrahlung gleich sein, wenn der Wärme- 

 zustand der Atmosphäre ein stationärer sein soll. 



„Ein anderer Theil, besonders die leuchtenden 

 Strahlen, welche an der Erdoberfläche zur Absorption 

 gelangen , werden zum grossen Theile in chemische 

 Energie umgesetzt, und ihre von Jahr zu Jahr auf- 

 gespeicherte Energie findet sich wieder in den Wal- 

 dungen uud Kohlenflözen unserer Erde oder auch in 

 jenen wunderbaren Energieformen, in welche der 



