Dr. Walter Stiemke: Horizontale Dichtefelder.
15
Da es hier nicht möglich ist, jedes Dichtefeld im einzelnen zu besprechen, sei betreffs der zu den jeweiligen
Karten gehörigen speziellen Wetterlage auf die von der Deutschen Seewarte veröffentlichten Wetterberichte ver
wiesen. Zur kurzen Orientierung über die Lebensgeschichte der Zyklonen, Zuggeschwindigkeit, Zugrichtung usw.
sei die folgende Übersicht gegeben (S. 18/19), in welcher alle Zyklonen zusammengefaßt sind. Da, wie bereits ein
leitend erwähnt, aus drucktechnischen Gründen die Zahl der auf den Tafeln im Anhang mitgeteilten Karten auf 60
beschränkt werden mußte, konnten nicht alle 70 gezeichneten Dichtefelder veröffentlicht werden. Die Auswahl ge
schah jedoch so, daß diese nicht veröffentlichten Dichtekarten entweder zum Vor- oder zum Nachtag eines mit
geteilten Dichtefeldes gehören. Dem Leser ist es jedoch möglich, sich mit Hilfe der schematischen Angabe in
Spalte 6 der Übersicht ein Bild von der Art der Dichteverteilung zu machen.
III.
Übersicht über die Zusammenhänge zwischen horizontalem Dichtefeld und
a) Relativer Topographie und Fronten
b) B o d e n d r u c k f e 1 d
c) Niederschlägen.
a) Horizontales Dichtefeld und relative Topographie.
Zunächst sei auf die Frage eingegangen: wann ist die mittlere horizontale Dichte in einer Richtung — sei
es linien- oder flächenhaft —- konstant; welche Beziehung muß zwischen den Neigungen der 500-mb- und 1000-mb-
Flächen bestehen, damit grad 0 ps4 = 0.
Nach S. 11 ergibt sich, daß die horizontale Dichte dann konstant bleibt, wenn das Gewicht der 5400 gdm
hohen Luftsäule sich nicht ändert, d. h. wenn die Druckdifferenz p 0 —• p 5400 konstant bleibt. Daraus folgt, daß
bei Annahme eines Druckgefälles die mittlere Dichte in der Richtung des Gefälles dann konstant bleibt, wenn der
horizontale Druckgradient am Boden die gleiche Richtung und den gleichen Betrag hat, wie der horizontale Druck
gradient in 5400 gdm Höhe. Ausgedrückt durch die Neigungen der Hauptisobarenflächen 500 und 1000 mb, heißt
das: Bei verschwindendem Dichtegradienten muß die 500-mb-Fläche die l,8fache Neigung der 1000-mb-Fläche auf
weisen (vgl. dazu S. 12 Beziehungen zwischen Druck- und Höhenänderungen). Wenn also irgendwo das Verhältnis
zwischen den Neigungen der 500- und 1000-mb-Flächen diesen Betrag erreicht, bleibt die horizontale Dichte im
ganzen Bereich konstant; während die relative Topographie in Richtung zum tiefen Druck hin abnimmt und hier
isobare Kaltluft anzeigt. Innerhalb der Zyklonen gibt die relative Topographie meistens isobare Kaltluft an. Nach
dem eben Gesagten ist daraus also nicht zu schließen, daß diese isobare Kaltluft auch gleichzeitig „horizontal“
schwer ist. Im Gegenteil, es zeigt sich in den Dichtekarten, daß häufig dort, wo isobare Kaltluft liegt, im hori
zontalen Dichtefeld die leichten Massen zu finden sind (Karten Nr. 13, 14, 22, 23 u. a.). M. a. W., das Dichte
feld wird sehr wesentlich mit vom Druckfeld bestimmt.
Die mittlere Dichte ist also horizontal konstant, wenn der Druckgradient in 5400 gdm Höhe gleich dem am
Erdboden ist. — Aus der angestellten Betrachtung ergibt sich weiter: Ist der horizontale Drudegradient am Boden
größer als in der Höhe, so nimmt die mittlere Dichte in Richtung zum tiefen Druck hin ab.
Ist der horizontale Druckgradient am Boden kleiner als in der Höhe, so nimmt die mittlere Dichte in
Richtung zum tiefen Druck hin zu.
Welcher Art ist nun der Zusammenhang zwischen dem isobaren und dem horizontalen Dichtefeld? Um die
von 40 zu 40 gdm Höhenunterschied gezeichneten Linien der relativen Topographie als Maß für den isobaren Dichte
gradienten benutzen zu können, ist die Gl. (2a) anzuwenden. Nach Einsetzen zweier um 40 gdm verschiedener
10 Ah 5 -Werte errechnet man hieraus, daß der Dichteunterschied zwischen zwei Linien der relativen Topographie
etwa 7—8 g/m 3 beträgt. Der Betrag des isobaren Dichtegradienten bewegt sich also etwa zwischen denselben
Grenzen, wie der des horizontalen; die Richtung stimmt jedoch nur in den seltensten Fällen überein. Bei ganz
großzügiger Betrachtung der Karten vermag man allerdings hier und da eine gewisse Übereinstimmung im Verlauf
der beiden Felder festzustellen. In den von Zyklonen nicht beeinflußten Gebieten und sehr deutlich auf den Karten
der Antizyklonen zeigt sich, daß hier das Dichtefeld wesentlich vom isobaren Temperaturfeld (relative Topo
graphie) bestimmt wird. Siehe Karten Nr. 58, 59. Der isobaren Warmluft entsprechen hier im horizontalen
Dichtefeld die leichten Massen, und umgekehrt der isobaren Kaltluft die horizontal schweren Massen. Im all