He inz Dalldorf: TroposphSrisclier Meridionalauetausch in den gemäßigten Breiten
9
(3) M + = p • u • cos a + , M — = p-ucos a .
Von diesen grundlegenden Gleichungen gehen alle Bestimmungsmethoden des Meridionaltransportes aus.
Da der Wind über größeren Entfernungen, über die es sich hier handelt, sehr unterschiedlich ist, war es
erforderlich, den Abschnitt L in 6 Unterabschnitte L/6 zu teilen. Es war nun die Aufgabe, die mittlere Meri-
dionalkomponente des Windes auf diesen kleineren Breitenkreisabschnitten, die durch je zwei Meridiane von 5°
Längendifferenz begrenzt 6ind, zu bestimmen. Diese Werte wurden nach, den Angaben der B-Uhr-Wetterkarte
berechnet. Stellenweise war das Stationsnetz dicht, so daß sich dann leicht aus den im allgemeinen nicht sehr
unterschiedlichen Angaben ein einigermaßen sicheres Mittel bilden ließ. Andererseits standen manchmal in der
Nähe eines Unterabschnittes nur ein oder zwei Meldungen zur Verfügung. Zweifellos bedingt die Wahl der
Unterabschnitte auch sonst einen Fehler in der Abschätzung des hodennahen Meridionaltransports. Da jedoch
der bodennahe Transport gegenüber dem der freien Troposphäre klein ist, spielt im Gesamtergebnis diese
Fehlerhaftigkeit keine Rolle.
Die 6 Einzelwerte M+ der südlichen Winde und die M~ der nördlichen wurden getrennt gemittelt und
mit L multipliziert. Das Resultat M+ L1 und M — L1 ist in Tabelle 1 angegeben.
2. Luftmassentransport in etwa 1000 m Höhe.
Für die Meridionaliransportbestimmung in den höher gelegenen Schichten, d. h. in der freien Atmosphäre,
wurde von anderen Daten ausgegangen. Auch hier wurden die Transporte M+ L2 und M — L2 , wenn auch nicht
unmittelbar, aus der Luftbewegung in den betreffenden Niveaus ermittelt. Es wurde bei dieser Methode von der
Tatsache Gebrauch gemacht, daß in der freien Atmosphäre die Reibungswirkung des Erdbodens auf die sich
bewegenden Luftteilchen sehr gering ist und infolgedessen der dynamische Gleichgewichtszustand zwischen
Druckfeld und Geschwindigkeitsfeld, der im Barischen Windgesetz seinen Ausdruck findet, im Mittel mit großer
Annäherung erfüllt ist. Der „Gradientwind“, der hiernach in der freien Atmosphäre sehr gut den tatsächlichen
Wind darstellt, ist eine Funktion des horizontalen Druckgradienten. Wie schon eingangs erwähnt, wurde nun
von den Isobaren in den Wetterkarten ausgegangen, hieraus der horizontale Druckgradient und aus diesem der
Gradientwind bestimmt, aus dem sich dann der Meridionaltransport in etwa 1000 m Höhe ermitteln ließ. In
ähnlicher Weise wurde ferner der Transport in einem noch höheren Niveau mittels der ebenfalls schon erwähn
ten absoluten Topographie der 500-mb-Fläche bestimmt. Im folgenden soll eine einfache Beziehung zwischen
dem Isobarenabstand auf einem Breitenkreis und dem Meridionaltransport abgeleitet werden, die eine leichte und
schnelle Bestimmung des Meridionaltransportes in der freien Troposphäre ermöglicht.
Zunächst seien geradlinige Isobaren angenommen. Ist Ax der Abstand zweier Isobaren vom Druckunter-
schied A p, so ist nach dem Barischen Windgesetz:
(4) Ap 1
p . u = • „ —- 5
Ax Zo> sin ip
da
A P
Ax
annähernd gleich dem horizontalen Druckgradienten ist.
Die zwischen den Isobaren durch einen Quer
schnitt der Basisstrecke Ax und Im Höhe strömende Luftmasse in der Zeiteinheit ist:
(5)
pu • Ax
Ap
2<i> sin^>
Wie man sieht, ist die zwischen den Isobaren fließende Luftmenge nur von deren Druckdifferenz Ap abhängig.
Diese Luftmenge stellt nun auch den Meridionaltransport über einen Breitenkreisabschnitt dar, der durch die
Schnittpunkte mit den betreffenden Isobaren begrenzt wird.
Der Transport über einen Abschnitt der Länge L ist
(6)
M+ L2 = n+ ••
Ap
2co sin«
L2-
Ap
'¿(Jl BUlif
n+ (n~) ist im wesentlichen die Anzahl der durch die Isobaren begrenzten Strecken auf dem Abschnitt L, über
denen die Meridionalkomponente des Gradientwindes von Süden nach Norden (Norden nach Süden) gerichtet
ist. Wegen der Randstrecken, die von einer Isobare und einem Grenzmeridian begrenzt werden, sind n+ und n~
meistens keine ganzen Zahlen.
In die Wetterkarten der Deutschen Seewarte sind die Isobaren des Bodendruckfeldes mit Druckdiffe