14 J. W. SANDSTRÖM, UBER DIE ENERGIEUMWANDLUNGEN IN DER ATMOSPHÄRE. 



Dies diirfte besonders hinsichtlich der Rolle, die das Wasser in der Atmosphäre 

 spielt, zutreffen. Es sind ja imgeheure Wassermassen, die in die Atmosphäre hinauf- 

 steigen, nämlich allés Wasser, das später als Niederschlag wieder herabkommt. Das 

 Hinaufsteigen dieses Wassers känn nach unserer Betrachtungsweise mit einem Wasser- 

 fall verglichen werden, der eine sehr grosse Energieleistung haben muss. Bei dem Auf- 

 steigen des Wasserdampfes in die Atmosphäre wird also eine grosse Menge Bewegungs- 

 energie erzeugt, die als hef tiger Wind erscheint, wie ja die Zyklone, die sich iiber dem 

 Golfs tro me bilden, deutlich darlegen. Aber auch die bei der Kondensierung des Wasser- 

 dampfes freigemachte Wärme ruft weitgehende Energieumwandlungen hervor, da sie 

 sich in der friiher beschriebenen Weise in potentielle Energie verwandelt, die dann in 

 Bewegungsenergie iibergeht. Schliesslich ist auch der herabstiirzende Regen mit einem 

 Wasserfall von kleiner Fallhöhe aber grosser hervorströmender Wassermenge zu ver- 

 gleichen, der eine beträchtliche Bewegungsenergie erzeugt und zwar in derselben Weise, 

 wie der Bergstur m von dem in die Luft eingemischten Schnee hervorgerufen wurde. 



Solcher Aufgaben gibt es unzählige in der Atmosphäre sowohl wie im Meere. Die 

 Bearbeitung des gegenwärtig vorliegenden gewaltigen meteorologischen und hydro- 

 graphischen Beobachtungsmaterials nach den hier dargestellten Grundsätzen wiirde 

 ohne Zweifel viel Licht iiber die meteorologischen und ozeanographiscnen Vorgänge 

 und deren Beziehungen zu den Witterungserscheinungen verb rei ten. 



VIII. 



Hier soll noch dargelegt werden, dass der Betrag der von einer gewissen Wärme- 

 menge erzeugten Bewegungsenergie sehr von der Stabilität der Atmosphäre abhängt. 

 Wir nehmen zunächst an, dass adiabatisches Gleichgewicht in der Atmosphäre herrscht, 

 und dass die Zustandskurve AB in Fig. 21, diesen atmosphärischen Zustand darstellt. 

 Es wird nun irgendwo, z. B. beim Druck p = p x , die Wärmemenge Q hinzugefiihrt, so 

 dass das spezifische Volumen der Luft daselbst um den Betrag A v wächst. Diese Luft 

 fängt dann an, unter Erzeugung von Bewegungsenergie zu steigen, und da sie sich dabei 

 adiabatisch verändert, verläuft ihre Zustandsänderungskurve der adiabatischen Zustands- 

 kurve AB parallel. Die steigende Luft ist demnach immer spezifisch leichter als die 

 umgebende Luft, sie steigt also unbegrenzt, und die Bewegungsenergie, die dabei erzeugt 

 wird, lässt sich aus Fig. 21 berechnen, indem man den Betrag des Integrales der Formel 

 1 ) gleich dem Inhalt der gestrichelten Fläche p x B in Fig. 21 setzt. 



Im allgemeinen ist aber der atmosphärische Zustand stabil. Dieser Zustand wird 

 durch die Kurve A C in Fig. 21 dargestellt. Wir nehmen auch hier an, dass beim Druck 

 p — Px die Wärmemenge Q hinzugefiihrt wird, und dass infolgedessen auch hier das 

 spezifische Volumen der Luft um den Betrag A v wächst. Die erwärmte Luft fängt dann 

 an zu steigen, wobei sie sich adiabatisch verändert. Dabei nähert sich ihr Zustand dem 

 Zustand der umgebenden Luft immer mehr und bald hat sie das spezifische Volumen 

 der umgebenden Luft erreicht, wonach das Steigen der Luft und damit die Erzeugung 



