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Natuiwisseuscliaftliclie Wdcliensclirift. 



Nr. 25. 



gcwiclits und liilcluiif;- eines meist aufsteigenden Vertikal- 

 stronies zu Grunde liegen; mit Muncke, Belt und E»\^y 

 hält Reye die Wettcrsiiulen für „vertikale Luftströme, 

 welche die warme und tcuelite Luft von der Erdohci- 

 fläelie strudelnd empurfüln-en, oder aneli kalte Luft von 

 oben zu iiir lieralilinngen." 



Die Atnios])liäre wird Nekanntlieli von den sie dureli- 

 jg' jÄ dringenden Sonnenstralden nur in selir geringem (irade 

 direkt erwärmt, weit mebr der Boden, der dann seine 

 Wärme an die unteren Luftscliicliten altgicbt; dieselben 

 debnen sieb aus, indem sie sicli gleiebzeitig mit Wasser- 

 dampf beladen und das (ileieligewiclit kann so scbon bei 

 einem geringen Tempei'aturüberseiiuss der unteren über 

 die oberen Scbicbtcn ein labiles werden. „Zur Erläu- 

 terung denke man sieh zunäehst," so sagt Heye, „einen 

 kleinen ausdchnsanien Luftl)allon, der dureh zweckmässige 

 Belastung im Wasser sehwebend erhalten wird. Drückt 

 man denselben um ein Weniges unter seine (Jleicbgc- 

 wichtslage hinab, so sinkt er sofort zu (Irunde, weil er 

 durch den grösseren Wasserdruck zusannneugcpresst, sein 

 Auftrieb also verringert wird. Ebenso steigt er sofort 

 zur Oberfläche empor, wenn er über seine Gleichgewichts- 

 lage gehoben wird, weil bei verminderter Druckliöiie der 

 Ballon sich ausdehnen muss, also sein Auftrieb grösser 

 wird. Das Gleichgewicht des Ballons ist also ein labiles 

 oder sehwankendes, ähidich wie dasjenige eines langen 

 Stabes, den man auf der Fingerspitze balanciren lässt. 

 Ganz ähnliche Erscheinungen können in der Atmos])liärc 

 eintreten, wenn eine beliebige Luftmenge Ortsverände- 

 ruugen erleidet; nur ist hier das Gleichgewicht nicht 

 nothwendig ein labiles, sondern es kann je nach den 

 Temperaturverhältnissen auch inditt'erent oder stabil wer- 

 den." 



„Versetzen wir nämlich eine beliebige Luftniasse 

 ohne äussere Zufüln'ung von Wärme in eine böiiere 

 iSchicht der Atmosphäre , so dehnt sie sich aus wegen 

 Verminderung des äusseren Druckes, und ihre Temperatur 

 sinkt gleichzeitig. Ist diese, dem Poisson'schcn >Span- 

 nungsgesctzc entsprecliende Tem])eraturabnahme grösser 

 als die atmosphärische, welche der durcblaufeneu Höhe 

 entsi)richt, ist also unser Luftquantum bis unter die Tem- 

 l)eratur seiner neuen Umgebung erkaltet, so muss das- 

 selbe, wenn es sich selbst überlassen wird, wieder zu 

 seiner früheren Lage hinabsinken. Das Gleichgewicht 

 der Luft ist dann ein stabiles oder beständiges. Dagegen 

 wird die Lultniasse noch höher steigen, wenn ihre Teni- 

 peratnrabnabme kleiner ist als die atmosphärisebe, und 

 wenn sie deshalb wärmer bleibt als die umgebende Luft- 

 schicht; das Gleichgewicht ist in diesem Falle ein labiles 

 oder schwaidvcmles. Die Rechnung zeigt, dass die Luft- 

 niasse in ihrer neuen Lage bleil)t, und dass folglich die 

 Atmosphäre im indifferenten Gleichgewicht sich befindet, 

 wenn die Tempcraturabnahmc für einen Höhenunterschied 

 von 100 Metern einen Grad Celsius (genauer 0°,993) be- 

 trägt. Nimmt also die atmosphärische Temperatur für 

 eine lothrechte Erhebung von 100 Metern um mebr ab 

 als einen Grad, so ist das Gleichgewicht der Atmosphäre 

 ein labiles; zugleich aber ist jede Luftschicht specifisch 

 schwerer als alle darüber befindlichen, wenn nur die 

 Temperaturabnahme nicht ganz 3,42 Grad pro 100 Meter 

 beträgt." 



„Ein solcher labiler Gleichgewichtszustand der Atmo- 

 sphäre kann nun al)er ebenso leicht zu abwärts wie zu 

 aufwärts gerichteten Luftströmen führen. Wenn gleich- 

 W(dd die aufsteigenden Trombcn viel zaidrcicher sind als 

 diejenigen mit niedersinkendem Luftstrome, so muss das 

 seine l)esonderc Ursaciie haben. Ich finde dieselbe in 

 der Anwesenheit des atnios))härischen Wasserdami)fes, 

 welchen ich soeben ganz unberücksichtigt gelassen habe. 



In niedersinkenden Luftströmen behält dieser Dam])f seine 

 Gasform bei; in aufsteigenden dagegen verdichtet er sich 

 wegen rascher Erkaltung der Luft zu Nebel, und seine 

 bedeutende, hierbei frei werdende latente Wärme dehnt 

 die Luft aus und treibt sie noch schneller cmjior." 



Die grosse mechanische Energie der atniosphärisciicn 

 Wirbel — sollen doch die Wassertromben nach dem 

 Zeugniss vieler Beobachter das Meerwasser ansaugen und 

 „bis zu den Wolken" j)uinpen, die Sandhosen selbst 

 sebwcre Gegenstände emporvvirlieln uud die amerikani- 

 schen Tornados gar die Hausdächer explosionsartig 

 saugend in die Höhe beben — diese grosse meclianische 

 Energie stammt also nach dem vorigen ans der Verdicli- 

 tung des Wasserdami)fes und der hierdurch gewonnenen 

 Wärme. Ein solcher Vorgang darf uns nicht Wuiuler 

 nehmen, wenn wir die Regenniengen in Betracht ziehen, 

 welclie meist die Tornados und Cyklonen begleiten und 

 die zuvor in Dain])fform in jene Höhen, ja bis an die 

 Grenzen der Atmosphäre gelangt sind. Unten alier, am 

 Fasse des Meteors, strömt die Luft, durch die Uneben- 

 heiten des Bodens stellenweise gehindert, nicht von allen 

 Seiten gleicbmässig zu und so konnnt es, dass die Be- 

 wegungsenergie in einer, vielleicht nicht ganz centralen 

 Richtung überwiegt und den aufsteigenden Strom in 

 einen Wirbel verwandelt, der zugleich in der betreffenden 

 Richtung eine fortschreitende Hcwcgung anninnnt. Sehr 

 überzeugend ist zwar diese Erklärung nun gerade nicht, 

 sie mag aber immerhin gelten für die kleinen Wirbel 

 und die Trombcn , deren Dreliungssinn und Bewegungs- 

 richtung in der That ganz zufällig scheinen; dagegen 

 passt sie durchaus nicht auf die Tornados und Cyklonen, 

 deren Drehung stets in demselben Simie geschieht und 

 die (wenigstens die Ictztgenaimten) ganz bestinnnte im 

 voraus bekannte Bahnen mit bekannter Gesclnvindigkeit 

 verfolgen. Fayc (Annuaire du Bureau des Longitudes 

 pour 1886) bat aus dem Berichte des amerikanischen 

 Offieiers Finlcy, der von dem Signal Office mit einer 

 wissenschaftlichen Erhebung über die dreizehn Tornados 

 vom 29. und 30. Mai 1879 beauftragt war, gefolgert, 

 dass diese sämmtlich eine Drehung im enlgegengesetzteu 

 Sinne des Uhrzeigers aufweisen. Finley hat nämiich eine 

 Reihe Karten aufgenonnnen , auf welchen die Richtung 

 der umgestürzten Bäume etc. durch Pfeile angedeutet ist. 

 Konstruirt man daraus, wie wenn diese Pfeile Gcschwin- 

 digkeitscomponenten darstellten, zu beiden Seiten der 

 Linie, auf welcher das Centrum des Tornados fortschreitet, 

 die Resultierende, so ergiebt sich, dass diese auf der 

 rechten Seite dieselbe Richtung hat wie die Gesammt- 

 bewegung des Tornados, auf der linken die entgegen- 

 gesetzte. Beide Resultierende bilden also ein in der 

 Mechanik sogenanntes Kräftepaar, welches eine Drehung 

 in dem bezeichneten Sinne bewirkt; damit ist zugleich 

 die Tbatsache der Drehung selbst, welche von mancher 

 Seite angezweifelt und auf eine einfache Centralbeweguug 

 gegen den Mittelpunkt der Verdünnung zurückgeführt 

 wurde, ausser Zweifel gestellt. Ferner ergiebt sich dar- 

 aus, wie auch aus der P^rfahrung längst bekannt, dass 

 die Verheerungen auf der rechten Seite des Tornados 

 weit schrecklicher sein müssen als auf der linken, weil 

 auf der ersteren die Richtung der Drehung mit der des 

 GcsanniUfortschreitens übereinstimmt, also die mecha- 

 nische W^irkung beider Bewegungen sich addiert, während 

 auf der linken Seite dieselben einander abschwächend 

 entgegenwirken. Finley hat sogar die Zerstörnngen meist 

 auf ein noch engeres Gebiet, den „gefährlichen Oktanten", 

 Ijcscbränkt gefunden. In den grossen Cyklonen ferner 

 zeigt die Windfahne auf der ganzen Erde die Tendenz, 

 mit der Sonne umzugehen ; das heisst mit anderen Worten, 

 wie eine einfache Betrachtung lehrt, die Luftrotation in 



