Archiv 1900- 4.
No. 4.
Dynamische Effekte der doppelten Erdbewegung auf die Atmosphäre,
Von 1j. Oentil Tippenhaiier. Port au Prince.
Ein in relativer Ruhelage an der Erdoberfläche sich befindendes Luftelement L beschreibt als Punkt
der Erdkugel im Weltenraum eine absolute Bahn, gewissermaassen in jedem Moment t geführt durch die
jeweilige Resultirende R der beiden Geschwindigkeiten v und c, wo v die Geschwindigkeit der Erdrotation
um ihre Achse und c die Geschwindigkeit der Erdrevolution um die Sonne bedeutet.
Die von dem Punkte L durchlaufene Spur ist eine geschlossene Kurve doppelter Krümmung; der
Punkt L führt eine ungleichförmige, bald beschleunigte, bald verzögerte Bewegung aus. Die gemäss diesen
Beschleunigungen auftretenden Kräfte sind im allgemeinen p = Vpi* +Pn , wo pt = ^ die in Richtung
der Balmkurve wirkende Tangentialbeschleunigung, und p„ die in Richtung der ersten Hauptnormale wir-
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kenden Normal- oder Centripetal-Beschleunigungen sind = , wo k den Werth des Hauptkrümmungs
radius repräsentirt. Die Kraft p wirkt in einer Richtung, die bestimmt wird durch den Winkel (/, den sie
mit der Tangente der Bahnkurve bildet; es ist
und cos (f
Uj v
/
Pt
1
n + tgk
V
Pt
Vpi*+Pn
Nennen wir cos (Rr) den Cosinus des Winkels, den das Erdloth mit der Tangente bildet, so ist die
Komponente der Totalbeschleunigung in Richtung des Erdlothes gleich
p cos <p cos (Rr) — J 1 . cos (Rr)
V Pt* + Pn
oder pn = p t cos (Rr).
Dieser Ausdruck ist analytisch zu bestimmen.
Wir unternehmen es, unter den vereinfachenden Voraussetzungen, dass alle Punkte der Erdoberfläche
sich mit der gleichförmigen Geschwindigkeit c = 29 600 m pro sek. in einer Kreisbahn um die Sonne be
wegen.
Wir denken uns ein erstes Koordinatensystem XJ Y( Z( durch S, Sonnenzentrum, als Anfangspunkt
gelegt. Die X) FJ-Ebene sei die Ekliptik oder Bahnebene der Erde. Die positive F s !-Achse sei nach Norden
gerichtet, die positive Z b -Achse richte sich nach dem Herbst-Tag- und Nachtgleichenpunkte. Der positive
Drehungssinn sei im Sinne der Erdbewegung; in Bezug auf die Z-Achse sei der positive Drehungssinn stets
von der XF-Ebene nach Z gerechnet. Die Winkel, die die Geschwindigkeiten v und c mit den Achsen
bilden, seien zur richtigen Richtungsbestimmung stets von dem positiven Ast der Koordinetenachse ab in
Richtung des positiven Drehungssinnes gezählt.