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Köppen-Heft der Annalen der Hydrographie usw. 1926. 
Die Austauschgröße der atmosphärischen und ozeanischen Zirkulation. 
Von A, Defanut, Innsbruck, 
Die allgemeine Zirkulation der Atmosphäre ist eine thermodynamische Ma- 
schine, die durch Wärmezufuhr durch die Sonnenstrahlung unterhalten wird. 
Die stationären Verhältnisse, die sich ausbilden können, sind gegeben durch das 
Gleichgewicht zwischen Energieverluste durch Reibung einerseits und dem Über- 
schuß der Wärmezufuhr über den Wärmeverlust durch Ausstrahlung andererseits, 
Die den einzelnen Zonen der Erdatmosphäre zukommenden Energiemengen 
bleiben aber nicht an Ort und Stelle, sondern erfahren innerhalb der Atmosphäre 
größtenteils infolge der durch die Unterschiede in ihrer Verteilung auftretenden 
Konvektionsströmungen Verschiebungen, die wieder zurückwirken auf die Zirku- 
Jlation der Atmosphäre. Ein- und Ausstrahlung einerseits und Wärmetransport 
in meridionaler und zonaler Richtung andererseits wirken so zusammen, jene 
stationären Temperatur- und Strömungsverhältnisse innerhalb der Atmosphäre 
und an der Erdoberfläche zu erhalten, die man durchschnittlich von Jahr zu 
Jahr wiederfindet. Die Wichtigkeit des Wärmetransportes in horizontaler Rich- 
tung für die Zirkulation der Atmosphäre ist erst in neuerer Zeit gebührend 
hervorgehoben und dabei versucht worden, in den Mechanismus desselben tiefer 
einzudringen, Als sehr vorteilhaft hat sich hierbei die Vorstellung erwiesen, 
daß die mittleren Zustände, die man aus den fortlaufenden Beobachtungen der 
meteorologischen Elemente ableitet, eigentlich nur eine Zusammenfassung recht 
ungleichförmiger Werte und ungeordneter Verhältnisse sind und daß durch diese 
innerhalb der Atmosphäre Prozesse verursacht werden, die von großer Bedeutung 
sind für eine richtige Auffassung einer großen Zahl von Problemen klimatologi- 
schen Charakters. 
Für den großen Wärmetransport in horizontaler Richtung kommen vor allem 
die großen Störungen und Schwankungen in der Zirkulation der gemäßigten und 
polaren Breiten in Betracht; die wechselnde Strömungsrichtung bald von warm 
zu kalt, bald von kalt zu warm bedingt Mischungen der verschieden temperierten 
Luftmassen und dadurch eine Verschiebung der Wärme von höher- zu nieder- 
temperierten Teilen der Atmosphäre, Auch diese Verschiebungen werden, im 
großen betrachtet, nach der Schmidtschen Theorie des Austausches vor sich 
gehen und diese Analogie zur Turbulenz der Luftstömungen kleineren Maßstabes 
hat auch zur ersten zahlenmäßigen Ableitung jener Größe geführt, die den 
Wärmetransport in meridionaler Richtung beherrscht und die Ermittlung des 
durchschnittlichen Wärmetransportes von den niedrigen gegen die hohen Breiten 
gestattet!). Die Bestimmung der Größe des „Austausches der atmosphärischen 
Zirkulation“ ist seither der Gegenstand einer großen Zahl von Untersuchungen 
gewesen und es ist vielleicht einmal am Platze, eine Zusammenfassung aller Be- 
stimmungsmethoden und ihrer Ergebnisse zu geben, Kine allgemeine Übersicht 
soll in folgenden Zeilen gegeben werden, 
Die Austauschgröße der atmosphärischen Zirkulation läßt sich zunächst aus 
den allgemeinen Eigenschaften der als ungeordnet aufgefaßten Bewegung der 
Luft in den Störungen der außertropischen Breiten ableiten. Die Windregistrie- 
rungen an irgendeiner Station geben Aufschluß über die Massenverlagerungen 
nach den einzelnen Himmelsrichtungen und erlauben zu ermitteln, welche Luft- 
massen innerhalb eines bestimmten Zeitraumes t durch ein beliebig orientiertes, 
senkrecht stehendes Flächenelement f hindurchgeschoben werden. Sowohl in 
der Richtung der vektoriell ermittelten mittleren Luftströmungsrich- 
tung als auch senkrecht hierzu ordnen sich die Windwege derart an, daß sie 
sich gegenseitig aufheben. Die Größe dieser sich gegenseitig aufhebenden Wind- 
wege ist aber direkt proportional der „Turbulenz“ der Strömung und aus ihr 
kann unter plausibeln Annahmen über die Größe der „Turbulenzwirbel“ die 
Größe des Zirkulationsaustausches ermittelt werden. Man benützt hierzu die 
allgemeine Formel von Schmidt für den Austausch A = An, in der man an 
‘y A, Defant, Die Zirkulation der Atmosphäre in den gemäßigten Breiten der Erde. Geogr. 
Annaler, 1921, S. 209,