Exner, F. M.: Über den Einfluß von Luftdruckänderungen auf die vertikale Temperaturverteilung, 23
Hier ergeben sich sehr starke Temperaturänderungen in bestimmter Höhe.
Durch Auf- oder Ablagerung von Luftmassen oberhalb einer Luftsäule wird
also bei Isothermien oder Inversionen eine starke Temperaturveränderung her-
vorgerufen, bei den normalen Temperaturgradienten der Troposphäre eine viel
geringere,
Klar ergibt sich, daß ein Abtransport von Luftmassen über einem Gebiet
der Atmosphäre eine Abkühlung, eine Zufuhr von Luftmassen eine Erwärmung
bewirkt. Da die hohen Depressionen und Antizyklonen dieselben Erscheinungen
zeigen, so ist es wahrscheinlich, daß Hoch- und Tiefdrucke mitunter durch Zu-
und Abfuhr von Luft in der Höhe, durch Aufbauschungen und Einsenkungen
der Atmosphäre zustande kommen und die Kälte der Depression, die Wärme der
Antizyklone in der Troposphäre durch die adiabatischen Druckänderungen er-
zeugt werden.
Was die Inversion im Hochdruckgebiet der Stratosphäre (= 20, Fig. 1)
und das umgekehrte Gefälle im Tiefdruckgebiet anlangt, so entsprechen diese
Kurvenformen im allgemeinen den aerologischen Ergebnissen über Hoch- und
Tiefdrucken. Nur die Höhenlage der Stratosphäre und ihre Temperatur steht
mit den Erfahrungen im Widerspruch. Der Knick liegt nach den Beobachtungen
über den Depressionen tiefer als über den Antizyklonen, in Fig. 1 ist es umge-
kehrt. Dies ist auch verständlich; die Hoch- und Tiefdruckgebiete entstehen
nicht allein durch Massenzu- und Abschub in so großen Höhen, Wir kommen
hierauf noch zurück.
Es sei noch aufmerksam gemacht, daß die hier berechneten Druckände-
rungen in einem Niveau, die durch Massenverschiebungen darüber verursacht
werden, verhältnismäßig groß sind (gegenüber denen am Boden). Für die
Stratosphäre ergeben sich z. B. im Falle, daß j= + 20 mm, die folgenden
Drucke: |
Druck in
(0 km
ıl
2
14
ß=0
192.5 184
164,8 156
141.1 134
120.8 114
103.4 98
Wäre nicht in der Troposphäre beim Minimum tiefe, beim Maximum hohe
Temperatur, so würden die Druckschwankungen in der Stratosphäre gegenüber
jenen am Boden viel geringer sein als man sie findet. Durch diese Erscheinung
läßt sich auch die Tatsache erklären, die A. Schedler nachgewiesen hat’), daß
der Wert AR in einer Atmosphärensäule nicht konstant ist, sondern diese
prozentuelle interdiurne Veränderlichkeit des Luftdrucks nach oben hin zunimmt
(wäre die Temperatur unterhalb der Beobachtungsschichte konstant, so wäre
4p _ 4m
Pr Po )
Wenn wir von der Vorstellung ausgehen, daß die zyklonale Rotation der
Luftmassen um eine vertikale Achse die Luft aus dem Achsengebiet hinaus-
drängt und umgekehrt bei antizyklonaler Rotation die Luft an die Achse an-
gesaugt wird (infolge der ablenkenden Kraft der Erdrotation), so ist anzu-
nehmen, daß der geringere Bodendruck im Innern der Depression, der höhere
im Innern der Antizyklone durch Massenabschub, bzw. Massenzufuhr in allen
Höhenlagen einer vertikalen Luftsäule erfolgt. Wir wollen daher nicht wie
Früher nur eine Massenverschiebung in sehr großer Höhe über dem ausgewählten
Zylinder annehmen, sondern nun die Folgen einer Erweiterung oder Verengerung
des ganzen Zylinderquerschnittes berechnen, und zwar der Einfachheit halber
in gleichem Ausmaße in allen Niveaus. Sei also Q der Querschnitt des Zylinders
zu Anfang, Q’ der ini Endstadium, so sei für alle Höhen das Verhältnis & =q
Adasselbe, Wir denken uns also die Luftsäule z. B. erweitert, wodurch die Höhe
8— 20 B—
‘) Beiträge z. Phys. d. fr. Atmosph., Bd. VII, 1915. 8. 88.