XaUuwisscnscliaftliche Wochenschrift. 



N. F. I. Nr. 7 



klärungsversuche angewiesen, deren l<einer allgemeine An- 

 erkennung hat finden können. 



Bei solcher Sachlage kann es nicht Wunder nehmen, 

 wenn sich die Ueberzeugung Bahn bricht, dass die wirk- 

 lich wissenschaftliche Fundamentierung der Meteorologie 

 eine weit gründlichere und vollständigere Beobachtung 

 der Erscheinungen des Luftmeers zur Voraussetzung hat. 

 Wir dürfen fortan nicht mehr nur am Boden des Luft- 

 oceans unsere Beobachtungen machen, sondern müssen 

 unsere instrumenteilen Fühlhörner so oft als möglich und 

 an recht zahlreichen Orten in höhere Regionen tragen 

 oder steigen lassen, denn dort oben an der Grenze des 

 uns zugänglichen Bereiches ist es, wo das Wetter im 

 grossen „gemacht" wird und es giebt gewiss noch gar viele 

 Dinge zwischen Himmel und Erde, von denen sich unsere 

 Schulweisheit bisher noch nichts hat träumen lassen. — 

 Aber andererseits müssen wir auch den Mangel unserer 

 sinnlichen Organisation in viel vollkommenerer Weise als 

 bisher zu überwinden wissen. Wir dürfen uns nicht mehr 

 darauf beschränken, ausser den sinnlich wahrnehmbaren 

 Erscheinungen den Luftdruck und die Feuchtigkeit zahlen- 

 mässig zu bestimmen, sondern haben jedes neue Mittel, 

 das einen weiteren h^inblick in den Zustand der Atmo- 

 sphäre verspricht, eifrigst uszunützen. 



Da ist es denn in erster Linie der elektrische Zustand 

 der Luft, der eine beständige Beobachtung erheischt, und 

 es muss als ein grosser Fortschritt bezeichnet werden, 

 dass sich augenblicklich eine Möglichkeit eröffnet, diesen 

 Zustand auf einem ganz neuen Wege kennen zu lernen, 

 indem wir nicht nur das „Potentialgefälle", sondern auf 

 Grund der Forschungen von Elster und Geitel, 

 Exner, Ebert und Lenard auch die „Ionisierung" der 

 Luft in den Bereich unserer Untersuchungen ziehen können. 



Der Begriff „Ionisierung der Luft" erheischt zunächst 

 eine Erläuterung. — Bekanntlich kann die Luft unter 

 gewöhnlichen \'erhältnissen als ein ziemlich vollkommener 

 Isolator angesehen werden. Seit der Entdeckung der 

 Röntgenstrahlen machte man jedoch die Wahrnehmung, 

 dass blosse Durchstrahlung einer Luftmasse mittels 

 X-Strahlen dieselbe in einen Leiter der Elektrizität ver- 

 wandelt, und später zeigte sich, dass auch die übrigen 

 neuentdeckteii Strahlengattungen, die Becquerelstrahlen 

 und Thoriumstrahlen, dieselbe Fähigkeit in so ausge- 

 sjirochenem Masse besitzen, dass sich das Vorhandensein 

 derartiger Strahlen leichter und sicherer aus der Zer- 

 streuung der elektrischen Ladung eines von Elster und 

 Geitel besonders für diesen Zweck abgeänderten Exner- 

 schen Elektroskops nachweisen lässt, als durch die photo- 

 graphische oder Phosphorescenz erregende Wirkung. 

 Endlich aber wiesen Elster und Geitel noch nach, dass 

 die atmosphärische Luft in mehr oder minder ausge- 

 sprochenem Grade stets ein ähnliches Verhalten zeigt, 

 wie ein „röntgenisiertes" Gas, dass somit in der elektri- 

 schen Leitfähigkeit der Atmosphäre, wie Linss schon 1887 

 betonte, ein meteorologisches Element sich der Beobach- 

 tung darbietet, dessen Bedeutung für die Witterungs- 

 erscheinungen nicht zu unterschätzen ist. Da man nun 

 die elektrolytische Leistungsfähigkeit der Flüssigkeiten 

 mit grossem Erfolge auf das Vorhandensein freier, elek- 

 trisch geladener Atome, sogenannter Ionen, zurückgeführt 

 hat, so lag es nahe, auch das Leitungsvermögen von 

 Gasen der Existenz von Ionen , d. h. Trägern positiver 

 oder negativer Elektrizität, zuzuschreiben. 



Dass die thatsächlichen Verhältnisse dieser Auffassung 

 entsprechen, wiesen Elster und Geitel durch einen sinn- 

 reichen, einfachen Apparat nach, den sie den „lonenfang- 

 käfig" nennen. Der Zerstreuungsapparat wurde nämlich 

 mit einem weitmaschigen Drahtkäfig umgeben und diese 

 Umhüllung ebenfalls elektrisch geladen. War die Ladung 

 des Drahtkäfigs vom gleichen X'orreiclicn, wie die des 



Elektroskops, so zeigte sich eine vergrösserte Entladungs- 

 geschwindigkeit im \'ergleich mit einem ohne Drahtkäfig 

 aufgestellten Elektroskop , bei ungleichnamiger Ladung 

 von Käfig und Elektroskop trat dagegen eine Verzöge- 

 rung der Entladung des Elektroskops ein. Hierin sehen 

 die genannten Gelehrten eine Folge des von dem Käfig 

 vollführten lonenfanges. Ein etwa positiv geladener 

 Drahtkäfig wird aus der umgebenden Luft natürlich die — 

 Ionen anziehen und letztere werden nicht selten zwischen 

 den Maschen des Käfigs hindurch in dessen Inneres fliegen 

 können. Bleibt nun der Drahtkiihg durcli dauernde Ver- 

 bindung mit der l-;kktri/it.it-.|U(llc trotz der neutrali- 

 sierenden Wirkung drij. ni,;! n — I'nicn, welche auf den 

 Draht auftreften, posiii\- grlnden, su wird die Anziehung 

 negativer Ionen andauern und, da im Innern des Käfigs 

 keine diese Ionen abstossenden Kräfte auftreten, wird sich 

 der Innenraum bald besonders angereichert mit — Ionen 

 zeigen, die nun natürlich das positiv geladene Elektroskop 

 viel schneller neutralisieren werden, als wenn dasselbe nur 

 in der an — Ionen weit ärmeren Luft ohne Fangkäfig 

 aufgestellt wäre. In ähnlicher Weise erklärt sich natür- 

 lich auch die die Zerstreuung verzögernde Wirkung eines 

 entgegengesetzt geladenen Drahtkäfigs. Ist durch diesen 

 Versuch, der bei keiner anderen Annahme so glatt ver- 

 ständlich ist, der Beweis erbracht, dass die Leitfähigkeit 

 der Luft wirklich auf einer „Ionisierung" beruht, so drängt 

 sich weiter die Frage auf, woher die l)es(jndcrs an sonnigen 

 Tagen zu beobachtende Ionisierung der fielen Atmosphäre 

 entspringt ? 



Diese Frage wurde durch Lenard beantwortet, der 

 im vorigen Jahre . den Nachweis führte, dass Durchstrah- 

 lung der Luft mit ultraviolettem Lichte Ionen entstehen 

 lässt, und der zugleich darauf hinwies, dass das Sonnen- 

 licht an sich zweifellos reich an ultra\ioletten Strahlen ist, 

 wenn auch der grösste Teil derselben bereits in den 

 obersten Luftschichten absorbiert wird. Zumal das 

 Emissionsspektrum des Wasserstoffs, den wir in den Pro- 

 tuberanzen und der Chronnispliäre der Sonne erglühen 

 sehen, ist nach Schuniann's mit dem Vacuumespektro- 

 graphen gewonnenen heststelknigen reich an ultravioletter 

 Strahlung zwischen den Wellenlängen 180 fifi und 100 iiii. 

 Die Energie dieser, bereits in den höchsten Schichten der 

 Atmosphäre absorbierten Strahlen ist die oder doch eine 

 Kraftquelle für die Bildung der Luft-Ionen, die dann durch 

 den beständigen, vertikalen Kreislauf der Luft auch i n die 

 tieferen Regionen hinabsinken mögen. Also nicht mehr 

 am Erdboden, sondern an der oberen Grenze der Atmo- 

 sphäre hätten wir nach dem heutigen Stande der 

 Kenntnisse den Ursprung der Luftelektrizität zu suchen. 



Dass die durch Ionisierung bedingte Leitungsfähig- 

 keit der Luft dem Potentialgefälle, das man bisher aus- 

 schliesslich beobachtete, annähernd umgekehrt proportional 

 ist, ist nicht wunderbar, denn ein starker Spannungsabfall 

 wird naturgemäss nur dann in der Luft Bestand haben, wenn 

 eine verhältnismässig geringe Anzahl von Ionen den Ausgleich 

 der Spannung nur langsam ermöglicht, während umgekehrt 

 eine grosse Zahl freier Ionen auch eine schnelle Herab- 

 minderung des Potentialgefälles zur Folge haben wird. 

 Da nun die Sonnenstrahlen als Ursache der Ionisierung 

 anzusprechen sind, so muss erwartet werden, dass das 

 Potentialgefälle immer dann ein Minimum wird, wenn die 

 Intensität und Dauer der Sonnenstrahlung gross ist. Dem 

 entspricht auch der thatsächliche Verlauf des Spannungs- 

 abfalls der Luft, der in unseren Gegenden im Sommer 

 ein Minimum und im Winter ein Maximum aufweist. 

 Auch das sehr kleine Potentialgefälle, das Elster in Spitz- 

 bergen beobachtete, erscheint mit Rücksicht auf die un- 

 unterbrochene Bestrahlung der Atmosphäre während des 

 arktischen Sommers und die dadurch bedingte, starke 

 lonisierune der Luft verständlich. 



