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Aus dem Archiv der Deutschen Seewarte und des Marineobservatoriums — 58. Band, Nr. 6 
T 
oben erörtert, die Reibung am Erdboden mittels des Vertikalaustauschs den Vorrat an potentieller Energie erheb 
lich mindert, so muß man gerade bei starkem Vertikalaustausch erwarten, daß die horizontalen Dichteunterschiede 
und die vertikalen Unterschiede des Stromimpulses in grober Näherung verschwinden („Austauschgleichgewicht“). 
Auf jeden Fall müssen die Gradientwindfelder der freien Troposphäre bei starkem Vertilkalaustausch wesent 
lich kleinere horizontale Dichteunterschiede zeigen, als bei geringem Vertikalaustausch. Entsprechendes gilt 
selbstverständlich (nach Gl. (3) ) für die vertikale Veränderlichkeit des Stromimpulses, also für die Beträge 
8 (p • P) 
§z 
und 
5 (p -v) 
Sz 
Aus den aerologischen Temperaturmessungen wissen wir, daß ausgedehnte Antizyklonen 
wesentlich geringeren Vertikalaustausch enthalten, als zyklonale Wetter 
lagen ; die typischen Temp-Kurven stationärer Antizyklonen zeigen eine ausgesprochen blätterige Struktur der 
Troposphäre, zahlreiche kleine Temperaturinversionen unterbrechen als „Sperrschichten“ den vertikalen Austausch. 
Demgegenüber zeigen zyklonale Wetterlagen wesentlich glattere „Temp-Kurven“; keine oder nur vereinzelte örtlich 
beschränkte Inversionen sperren den Vertikalaustausch. In den großen stationären Antizyklonen ist die 
Troposphäre vertikal geschichtet in zahlreichen übereinander liegenden und durch kleine Inversionen 
voneinander getrennten Schichten; dagegen sind für die zyklonalen Wettervorgänge ausgedehnte Verti 
kalumlagerungen wesentlich. 
Die nachfolgend von W. Stiemke mitgeteilten Dichtekarten zeigen dementsprechend die Unterschiede 
der zyklonalen und antizyklonalen Dichtefelder deutlich: In ausgedehnten Antizyklonen werden 
starke horizontale Dichteunterschiede fast ausschließlich durch das Tempe 
raturfeld bestimmt; warme Gebiete haben geringere Dichte, als kalte Gebiete. In den Zyklonen dagegen 
gewinnt das Druckfeld einen entscheidenden Einfluß auf das Dichtefeld. Diese Tatsache haben wir nach den oben 
gegebenen Erörterungen folgendermaßen zu deuten: In den großen Antizyklonen kann ein größerer Vorrat an 
potentieller Energie der Luftmassen im Schwerefeld erhalten bleiben ohne intensive Energieumsetzungen; der 
geringe Vertikalaustausch läßt eine solchen Energievorrat bestehen ohne entsprechende Energieabgabe durch 
Reibung. Dagegen steht in Zyklonen wegen des dort vorhandenen starken Vertikalaustauschs der Vorrat an poten 
tieller Energie in unmittelbarem Verhältnis zum Energieumsatz. Letzterer hängt natürlich eng mit dem Druckfeld 
zusammen, und daher ist in Zyklonen auch der Energievorrat wesentlich vom Druckfeld abhängig und außerdem 
— im Verhältnis zum Energieumsatz -— geringer, als in den großen Antizyklonen. 
3) Die Alterung der Zyklonen: 
Nach den vorstehenden Erörterungen kann man in der allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre die großen 
Antizyklonen als Sammelstellen der Energie auffassen und die Zyklonen als Zen 
tren des Energieumsatzes und Energieverbrauchs. Dementsprechend müßte die Lebens 
geschichte einer Zyklone beginnen mit einem Dichtefeld, welches mit demjenigen der Antizyklonen eine gewisse 
Ähnlichkeit hat und endigen mit verschwindenden Dichteunterschieden. Diese Anfangs- und Endphase ist selbst 
verständlich in den Zyklonen nicht zu finden; die Anfangsphase ist erfüllt, ehe die Zyklone als solche erkennbar 
ist, die Endphase kann erst dann erfüllt sein, wenn keine Zyklone mehr da ist. Aber zwischen dieser Anfangsphase 
und Endphase nimmt die Entwicklung des Dichtefeldes einen charakteristischen Weg, welchen man als „Alterung“ 
der Zyklone bezeichnen kann: Das Dichtefeld in einer jungen Zyklone zeigt — neben der Druckabhängigkeit — 
eine sehr starke Abhängigkeit vom Temperaturfeld; der Warmsektor — bzw. die sogenannte „Okklusionsfront“ — 
ist gleichzeitig ein Gebiet geringster Dichte. Diese Temperaturabhängigkeit des Dichtefeldes verschwindet aber 
im Laufe der Zeit, und es bleibt nur noch ein Dichtefeld, welches im Druckminimum der Zyklone geringste Dichte 
hat. W. Stiemke zeigt im folgenden, daß von diesem Zeitpunkt an die Zyklone sich nicht mehr vertieft, son 
dern auffüllt. Diese sehr auffällige Erscheinung kann nach den vorstehenden Betrachtungen nur folgendermaßen 
gedeutet werden: 
Solange das horizontale Dichtefeld der Zyklone wesentlich vom isobaren 
T e m p e r a t u r f e 1 d abhängig ist, wird mechanische Energie gewonnen aus ther 
modynamischen Kreisprozessen. In dies m „Jugendstadium“ der Zyklonen kann daher die poten 
tielle und kinetische Energie anwachsen. Wenn aber das horizontale Dichtefeld nur vom 
Druckfeld abhängig ist (mit kompensierendem Temperaturfeld), wird nur noch die vor