Dr. Grossmann: Ueber die Anwendung der Bessel’schen Formel in der Meteorologie eto.
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Deshalb erscheint es dem Verfasser nicht unwichtig, nachfolgend für die beiden Hauptf'alle der meteoro
logischen Praxis diejenige Rechnungsweise bekannt zu geben, welche unter Zugrundelegung der Lagrange-
Bessel’schen Lösung vielleicht am schnellsten und bequemsten zur Ermittelung der Konstanten führt.
Wenn auch in den meisten Fällen nur die ersten Koeffizienten gebraucht werden, so soll doch die Berechnung
aller zu bestimmenden Koeffizienten dargelegt werden, da es sich zeigen wird, dass die vollständige Er
mittelung aller Koeffizienten nur einen geringen Mehraufwand von Mühe verursacht.
In jedem Falle wird es rathsam sein, aus den gegebenen Werthen den Funktionsverlauf als Kurve
darzustellen, um etwaige den Werthen anhaftende gröbere Fehler festzustellen. Liegen vieljährige stünd
liche Mittelwerthe vor, so wird es stets anzurathen sein, falls das Material zugängig ist, in den zu Grunde
liegenden einzelnen Tabellen Umschau zu halten, ob die in denselben auftretenden Lücken bei der Berech
nung der Monatsmittel in zulässiger Weise berücksichtigt wurden. Der Fall ist nämlich ein keineswegs
seltener, dass der Verlauf der Mittelwerthe eines Monats mit lückenhaften Beobachtungen durch unkritische
Nebeneinanderstellung von Mitteln, die aus einer ungleichen Anzahl von Tagen abgeleitet wurden, erhebliche
an sich unbegründete Störungen aufweist. Solche sind natürlich in der Weise zu vermeiden, dass entweder,
falls möglich, wenige fehlende Werthe interpolirt oder die Reihen, welche einzelne Lücken aufweisen, ganz
fortgelassen werden und bei der Berechnung der Mittelwerthe unberücksichtigt bleiben.
Als Hauptfälle der Anwendung der Bessel’schen Formel kennt die Meteorologie die Darstellung des
täglichen Ganges der Elemente aus den 24 Stundenmitteln und des jährlichen Ganges aus den Mitteln
der bürgerlichen Monate. Es besteht also nach dem Vorhergehenden im Wesentlichen die Aufgabe, in
diesen beiden Fällen die ersten Koeffizienten der Bessel’schen Formel möglichst genau zu ermitteln.
A. Darstellung des täglichen Ganges aus 24 Stundenmitteln.
Die Berechnung der Koeffizienten pj 24) qj 241 mit den Indices Je = 1 bis 4, sowie von pj 241 — S
zeigt das nachstehende Schema. Zunächst werden die von der jährlichen Periode befreiten Stundenmittel,
wie es das Schema verlangt, der Reihe nach hingeschrieben, die ersten 6 von links nach rechts, die folgen
den 6 von rechts nach links unter jene mit Verschiebung um eine Stelle u. s. w., und so die Reihen A,
B, C und D gebildet. Dann folgt der Reihe nach die Berechnung von M, N, S, D, M\ N\ S l , I) 1 und
\S[D
sodann von und mittels der im Schema unten ungegebenen Werthe k®, /®. Diese Pro
dukte ergeben summirt, wie das Schema angiebt, sofort bis auf den Faktor 12 die gesuchten ersten Koeffi
zienten pj 241 . . . P4 241 , gj 241 . . . q'* 241 und es ist p^ 241 = wo ^ er Exponent, wie oben hervorgehoben
wurde, andeuten soll, dass diese Koeffizienten aus 24 äquidistanten Beobachtungen berechnet wurden. Be
zeichnen wir diese Produkte 7c® j ^1 und {pp kurz mit B und entsprechend den 7 Vertikalreihen von
links nach rechts je mit Bo . . . B B , so entspricht jedem Koeffizient ein System solcher Werthe, die der
Kürze des Ausdrucks halber nicht weiter durch Indices hier unterschieden werden sollen. In dieser Be
zeichnung haben wir also kurz
Je — 1 bis 4.
Durch die 24 Stundenmittel sind aber noch weitere äquidistante Werth-Systeme ausser für n — 24
gegeben, und zwar solche für n ■= 12, 8, 6, 4, 3, 2 und 1. Gehen wir bei allen äquidistanten Systemen
von dem gleichen Phasennullpunkt aus, welchen wir auf Mitternacht fallend denken wollen, so ergiebt das
vorstehende Schema, dass die für die verschiedenen Werthe von n als gegeben anzusehenden Beobachtungen,
ausser für n = 3, wo es sich um die Stunden (8), (16) und (24) handelt, stets in einigen der Vertikal-
Reihen auftreten und diese ganz ausfüllen. Da den Stundenwerthen bei gleichem Nullpunkt der Zeit für
alle Werthe von n stets die gleichen Phasenwinkel zukommen, so überzeugt man sich an der Hand des
Schema’s leicht, dass die Beziehungen (7) bestehen, welche umstehend unter dem Schema angegeben sind: