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sind, ist es einigermaßen zweifelhaft, ob sie sich 
erreichen lassen, ja es ist nicht einmal sicher, ob 
sie sich nicht im Laufe der Zeit mit dem Fort- 
schritt der Wissenschaft verschieben. Deshalb 
bitte ieh die hohe Fakultät, es zu entschuldigen, 
wenn ich mich nicht auf dies Gebiet wage. Was 
herauskommen wird, das muß man eben abwarten. 
Jedenfalls kann ich der Fakultät versprechen, was 
ich schon bei der Promotion in Berlin dem dortigen 
Gebrauche entsprechend gelobt habe, zu forschen, 
„non Jueri causa neque ad vanam captandam 
gloriolam, sed quo divinae veritatis lumen latius 
propagatum effulgeat“. 
Der Elektrizitatshaushalt der 
Atmosphare. 
Von Prof. Dr. G. Berndt, Berlin-Friedenau. 
Die Arbeiten Exners und seiner Schüler über 
die Größe des atmosphärischen Potentialgefälles 
an möglichst verschiedenen Orten (seit 1886), so- 
wie vor allem die grundlegenden Untersuchungen 
Elsters und @eitels über die Leitfähigkeit, Ioni- 
sierung und Radioaktivität der Atmosphäre (seit 
1889) gaben den Anstoß zu einer systematischen 
Erforschung der luftelektrischen Verhältnisse, 
wie sie, etwa seit der Jahrhundertwende, durch 
fortdauernde Registrierungen in verschiedenen 
Stationen Europas (und ferner auch in Batavia, 
Simla und Samoa) regelmäßig erfolgen bzw. 
erfolgten. Daneben liegt eine Reihe von über 
längere Zeiträume ausgedehnten Einzelbeobach- 
tungen vor. Die meisten derselben beziehen sich 
allerdings auf die nördliche Halbkugel (und zwar 
speziell auf Europa); die wenigen auf der süd- 
lichen Halbkugel angestellten Messungen lassen 
indessen erkennen, daß die hier gefundenen 
Werte (und auch ihr zeitlicher Verlauf) sich den 
dort erhaltenen durchaus anschließen. Wenn 
nun auch die an den einzelnen Orten erhaltenen 
Resultate lokal verschieden sind, so stimmen sie 
andererseits doch alle soweit miteinander über- 
ein, daß man mit guter Annäherung Mittelwerte 
bilden kann, welche für den uns näher bekannten 
Teil der Erdoberfläche gültig sind. 
Diese Untersuchungen haben nun ergeben, daß 
sich im Mittel in der Nähe der Erdoberfläche in 
jedem em* etwa 750 Ionenpaare finden, und zwar 
im Verhältnis 1,13:1 mehr positive als negative 
Ionen; der Ueberschuß der positiven über die 
negativen Ionen, d. h. die positive Raumladung 
der Luft, beträgt 5.10-® ESE/cm?, ein Wert, 
der in guter Übereinstimmung mit den Resul- 
taten der direkten Messungen Daunderers (in 
Bad Aibling) steht. Die positiven Ionen besitzen 
eine mittlere Beweglichkeit von 0,9, die negati- 
ven eine solche von 0,8 cm/sec: Volt/em und er- 
teilen zusammen der Luft eine Leitfähigkeit von 
2,5.10-* ESE. Leitfähigkeit und Ionisierung 
besitzen beide eine einfache jährliche Periode mit 
Maximum im Sommer und Minimum im Win- 
Berndt: Der Klektrizitätshaushalt der Atmosphäre. 
Die Natur- 
wissenschaften 
ter; ihr täglicher Verlauf ist (in Europa) im 
Winter einfach (Maximum um 4 a. m., Minimum 
um 7—8 p. m.), im Sommer doppelt (Maxima 
um 4a. m. und 1 p. m., Minima um 8 a. m. und 
7—8 p. m.). Beide besitzen ferner große Werte 
bei fallendem Barometer, hoher Temperatur, star- 
kem Winde; ferner bei guter Luftreinheit und 
geringer Feuchtigkeit, bei welchen die Umwand- 
lung in träge Ionen kleinerer Geschwindigkeit nur 
in geringem Maße erfolgt; in größeren Höhen sind 
die Werte der Leitfähigkeit und des lonengehaltes 
vielmals größer als am Erdboden. Das Potential- 
gefälle, das im Mittel 4125 Volt/m an der Erdober- 
fläche beträgt, verhält sich im allgemeinen ent- 
gegengesetzt wie. jene beiden Größen. Infolge 
dieses Potentialgefälles fließt ständig ein Strom 
von 1.10% ESE/em? (— 0,3.10 5 Ampjeme? 
von der Luft zur Erde. 
Nach der Poissonschen Theorie berechnet sich 
die Flächendichte o der auf der Erdoberfläche 
sitzenden Ladung aus dem Potentialgefälle F zu 
a ; 
e=—-—. F=—3,3.10-* ESE/em?. 
4 
Die Dichte der Raumladung o der Luft, welche 
am Erdboden den Wert +5.10—-% ESE/em* be- 
sitzt, ist in größeren Höhen kleiner; im Mittel 
ist in der Höhe 
0—1500 m 
1500—4000 m 
o =1,8.10—-9 ESE/cm? 
16210510 5 
4000—9000 m 3,2. Oped 3 
Unter Vernachlässigung der in noch höheren 
Luftschichten befindlichen Ladungen berechnet 
sich die gesamte in einer Luftsäule von 1 cm? 
Querschnitt befindliche Elektrizitätsmenge zu 
++ 3,3.10-* ESE. Diese würde gerade die ne- 
gative Erdladung kompensieren, so daß die Erde 
nach außen hin elektrisch neutral erscheint. 
Die in der Luft vorhandenen Ionen verringern 
sich nun ständig, teils durch Wiedervereinigung 
zu neutralen Molekülen, teils durch Molisierung, 
d. h. Anlagerung an Staubteilchen und Wasser- 
tröpfchen; die so entstehenden trägen (Langevin-) 
Ionen tragen wegen ihrer geringen Geschwindig- 
keit (etwa */s000 em/sec : Volt/em) zu der Leit- 
fähigkeit der Atmosphäre nichts mehr bei, kön- 
nen aber durch ihre Ansammlung an Dunst- 
schichten und Wolken den Wert des Potential- 
gefälles wesentlich ändern und sogar seine Rich- 
tung umkehren. Trotz dieser Prozesse bleibt 
nun aber der mittlere Ionengehalt konstant. Es 
müssen also die verschwundenen Ionen durch an- 
dere Prozesse immer wieder nachgeliefert werden. 
Als lIonisierungsquellen könnten in Frage 
kommen: zerspritzendes Wasser (Lenardeffekt), 
Lichtelektrizität (Hallwachseffekt), ultraviolet- 
tes Licht und radioaktive Substanzen. Der 
Lenardeffekt tritt bei Niederschlägen, Wasserfällen 
und bei der Brandung auf; er kann somit nur 
eine lokale Bedeutung haben. Selbst hier trägt 
er indessen auch nichts zur eigentlichen Toni- 
sierung bei, da die von ihm erzeugten Ionen Ge- 
schwindigkeiten von weniger als 0,2 cm/sec: 

