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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, November 1943. 
4. Über die physikalischen Ursachen der Variation. Die folgenden Unter- 
suchungen stellen wir für das Mittel über die verwendeten 33 Jahre an. 
Nach der Dynamotheorie sind die erdmagnetischen Variationen die magne- 
tischen Felder, die die in der Ionosphäre entstehenden und periodisch schwan- 
kenden elektrischen Ströme umgeben. Diese Schwankungen werden i. a. hervor- 
gerufen durch die Schwankungen der Sonnenstrahlung, die die Ionosphäre (den 
„Leiter“) elektrisch leitend macht. Diese Ionisatoren sind die ultraviolette 
Wellenstrahlung und die Korpuskularstrahlung der Sonne. Wir versuchen nun 
die jährlichen Gänge beider Strahlungen zu berechnen bzw, darzustellen und 
mit der jährlichen Variation der magnetischen Deklination zu vergleichen. 
Die die erdmagnetischen Schwankungen miterzeugende Wellenstrahlung 
ändert sich während der elfjährigen Fleckenperiode je nach dem Grad der 
Sonnentätigkeit. Da eine genaue Bestimmung der Änderung dieser Wellen- 
strahlung während der elfjährigen Periode nicht möglich ist, schlagen wir fol- 
genden Weg ein: Wir nehmen an, daß sich die Intensitätsänderung der Wellen- 
strahlung nur in der Amplitude äußert. Diese Annahme ist um so berechtigter, 
als die sich im Laufe der späteren Untersuchung als Wirkung. der Wellen- 
strahlung ergebende ganzjährige Welle der Deklination im Verlauf der elf- 
jährigen Periode die Phase praktisch nicht ändert. Der sich für einen Ort der 
Erde ergebende jährliche Gang der Wellenstrahlung einer Sonne mit konstant 
angenommener Tätigkeit wird sich also von dem der wirklichen Sonne nur hin- 
sichtlich der Amplitude unterscheiden. Der jährliche Gang der Wellenstrahlung 
einer Sonne mit konstant angenommener Tätigkeit ist auf Grund der Schiefe 
der Erdachse und der Entfernung der Erde von der Sonne bestimmbar. Wir 
berechnen deshalb im folgenden diesen Gang und nehmen die Untersuchung auf 
Grund der Phasen vor. 
Wir bezeichnen mit S die während der Zeiteinheit durch die senkrecht 
zur Strahlungsrichtung orientierte Flächeneinheit strömende Wellenstrahlung, 
wenn diese Flächeneinheit um die große Halbachse a der Erdbahn vom Sonnen- 
mittelpunkt entfernt gedacht wird. Bezeichnen wir ferner mit R die augen- 
blickliche Entfernung der Erde von der Sonne (Radiusvektor), so können wir 
die Entfernungen jedes beliebigen Ortes der Erdoberfläche bzw. der Ionosphäre 
von der Sonne gleich R setzen, da die Dimensionen der Erde und seiner Luft- 
schichten verschwindend klein gegen R sind. Messen wir weiter R mit a, so 
erhalten wir für die Intensität der in der Zeiteinheit senkrecht durch die 
Flächeneinheit tretenden Wellenstrahlung i, die mit dem Quadrat der Entfernung 
abnimmt, beim Eintritt in die Ionosphäre 
di_ 8 
dt 7 Rs 
Den Einfluß, den die Atmosphäre durch Absorption hervorruft, können wir ver- 
nachlässigen, da die Ultraviolettstrahlung, die in etwa 100 km Höhe die die 
erdmagnetischen Variationen hervorrufenden Stromsysteme erzeugt, erst unter- 
halb dieser Höhe durch die Ozonschicht in der Hauptsache absorbiert wird. 
Für die gleiche unter beliebigem Winkel einfallende Strahlung erhalten wir 
di_ 8 
at f cCOSZ, 
wobei z die augenblickliche Zenitdistanz der Sonne des betreffenden Ortes der 
Erdoberfläche?) ist. Bedeutet g' die geographische Breite, 6 die augenblickliche 
Deklination der Sonne und 7 den augenblicklichen Stundenwinkel der Sonne des 
betreffenden Ortes, so erhalten wir 
COS Z = sin g sin d + cos cos Ö cos £ 
di 8 . 
at Rs @n p ein d + cos p cos d cos 1). 
7) Da die Höhe der Luftschichten gegenüber den Dimensionen der Erde vernachlässigt werden 
kann, stellen wir die folgenden Betrachtungen für Orte auf der Erdoberfläche an. 
und es ist