20 Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Januar 1942,
unteren Schichten der Stratosphäre die Temperatur fällt (steigt), wenn die Mittel-
temperatur der Troposphäre steigt (fällt),
Alle diese Feststellungen lassen sich von einem gemeinsamen Gesichtspunkt
aus erklären, wenn wir die in $ 2,2 entwickelte Auffassung erweitern, daB die
oberen Troposphärenschichten die tieferen gleich einer elastischen Haut um-
spannen, Dazu nehmen wir an, daß die Luftströme, die in den mittleren und
oberen Höhen der Troposphäre über ein Gebiet hinziehen, nicht nur durch die
oberen Schichten der Troposphäre gehemmt werden, sich nach oben auszudehnen,
sondern, daß sie sich auch gegenseitig hindern, sich nach den beiden Seiten hin
zu verbreitern. Den unteren Abschluß bewirken die tiefsten, dem Erdboden auf-
gelagerten Luftschichten. Jene Luftströme fließen somit gewissermaßen in breiten
Gängen, welche elastische Wände haben. Steigt oder fällt die Temperatur eines
Luftstromes, so muß daher, da die Wände sich einer Änderung des Volumens
widersetzen, auch der Druck steigen oder fallen. Zugehörige Temperatur- und
Druckänderungen stehen somit in positiver Korrelation, und es erklärt sich auf
diese Weise die erste der oben angeführten Beziehungen. Infolge der Druck-
vermehrung (Verminderung), die bei einer Temperaturzunahme (Abnahme) ein-
tritt, muß sich die in die Troposphärengrenze fallende Wand der Luftgänge heben
(senken), wie dies die zweite der von Dines und Schedler gefundenen Be-
ziehungen fordert. Da ferner bei einer Temperaturzunahme sich die obere Wand
der Luftgänge emporwölbt, stauen sich daselbst in der Stratosphäre die aus
niederen Breiten in der Stratosphäre heranströmenden kalten Luftmassen. Einer
Zunahme der Temperatur in den oberen Schichten der Troposphäre entspricht
mithin eine Abnahme derselben in den unteren Schichten der Stratosphäre.
Analog folgt, daß eine Abnahme der Temperatur der Troposphäre mit einer Zu-
nahme derjenigen der unteren Stratosphäre verbunden sein muß. Hiermit ist
also auch die letzte der oben mitgeteilten Beziehungen von Dines und Schedler
erklärt,
In dem Voranstehenden haben wir gesehen, daß durch die Einführung
glastischer Luftgänge sich die für die höheren Atmosphärenschichten gefundenen
Zusammenhänge in qualitativer Weise begründen lassen. Aber wir können
einen Schritt weitergehen und zeigen, daß dies auch in quantitativer Hinsicht
möglich ist. Unter der Voraussetzung, daß das Volumen einer bestimmten in
den Luftgängen strömenden Luftmenge konstant sei, folgt aus der Gasgleichung
pPY= RT durch Variation die weitere Gleichung vöp=RöT und aus beiden
die Gleichung öp=pdT:T. Auf der rechten Seite der letzten Gleichung setzen
wir für p und T die mittleren Werte ein, welche für die höchste der untersuchten
Gipfelstationen, den Sonnblick, gelten, nämlich p = 520 mm und T = 273—6 = 267°
der absoluten Skala, während wir für die Temperaturvariation öT den Wert der
mittleren Temperaturveränderlichkeit v;i=1.4° (vgl. Tab, 1) wählen. Dann wird
Öp== 2,7 mm, Wären die Wände der Luftgänge starr, so müßte mithin auf dem
Sonnblick der mittleren Temperaturveränderlichkeit vyp = 1.4° eine mittlere Druck-
veränderlichkeit dp=vp= 2.7 mm entsprechen. In Wirklichkeit hat letztere
den etwas kleineren Wert 1.9 mm, was wir darauf zurückführen können, daß
die Wände nicht starr, sondern elastisch sind,
Die gleiche Richtung ist in Tab. 3 für die mittleren interdiurnen Abweichungen
der Temperatur und des Druckes in den verschiedenen Kilometerstufen der
Atmosphäre durchgeführt. Die Temperaturwerte der Spalte 2 sind Wagners
Klimatologie der freien Atmosphäre entnommen, die Werte der Spalten 3 bis 6
der Abhandlung Schoedlers (Tafeln II und III). Auch hier zeigt sich, daß die
tatsächlichen Druckabweichungen 4p kleiner sind als die theoretischen Werte dp
(Spalten 6 und 7). Das Umgekehrte findet indessen für die beiden letzten Höhen-
stufen 14 und 15 km statt, Hier scheint jedoch ein Fehler vorzuliegen, welcher
dadurch bedingt ist, daß die zugeordneten Temperaturabweichungen At gleich
2.8° hzw. 1,8° offenbar zu klein sind. Sie fallen ganz aus der Reihe, Die Tempe-
raturmessungen müssen in jenen großen Höhen sehr schwierig sein. Auch die
Anzahl der Fälle (33 bzw. 22), für welche die Werte At gemessen werden konnten,
ist klein. Die Druckabweichungen 4p kommen in dieser Hinsicht nicht in Frage.