Dir vertikale Temperaturvorteilmtg zwischen dem Erdboden und 3000 in über Hamburg. 
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1. Inversion 
2. Lsotliermie I 3. Normaler Tcmp.- 4 Jdiaktisdi. 5. Übcradiabatiseh. 
Gradient Temp.-Grad. Temp.-Gradient 
vor 
nach 
vor 
nach 
vor 
nach 
vor 
nach vor 
nach 
4° 
0 U 4- 4° 
' 1 ->u 
/ 2 
3° 
1 0 + 3° 
‘ T _oo 
0 
i_i 
2,5° 
1 5° 4- 2 5" 
1-f o0 
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V T.“ =40 
2 
3° 
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3,5" 
1 50 4. 4 ; y> 
,0 
2 
4° 
A j" r»° 
V 5 °+ 5ü . 4" 
2 
Anfang: 
Höhe ----- 2oo m 
» - <> » 
Unter „vor" nnd „nach“ sind die Temperaturen der Luft in den beiden Niveaux vor und nach dem 
Luftaustausch und der im Verhältnis 1 : I erfolgenden Mischung gegeben. Man sieht, daß das Endresultat 
in allen Fällen dasselbe ist, so verschieden auch die Anfangszustände waren, und daß es einer Temperatur- 
abnahme von 2° auf 20t) m, also der Trockenadiabate entspricht. 
Ganz verschieden in diesen fünf Fällen ist aber die Leichtigkeit, mit welcher dieses Endresultat 
hervorgebracht wird. Bei 1—3 haben wir es mit stabilem, bei 1 mit indifferentem und bei 5 mit labilem 
konvektiven Gleichgewicht zu tun. Die Stabilität nimmt von I nach 5 fortschreitend ab. Um dies einzu 
sehen, braucht man nur anzunehmen, daß neben den gemischten sich noch ungemischte Luftmassen vor 
finden; die gemischten sind in der oberen Schicht in den Fällen 1—3 kälter, im Falle 5 wärmer, als diese 
Schicht vor dem Luftaustausch war. und haben daher im letzten Falle die Neigung, weiter zu steigen, in 
den drei ersten Fällen dagegen herabzusinken. Zur zwangsweisen Beförderung 
der Massen aus der einen Schicht in die andere, sei es durch Turbulenz oder 
durch Ablenkung an geneigten Ebenen, gehört also von Fall 1 zu Fall 5 
fortschreitend ein immer geringerer Impuls. 
Um den durchschnittlichen Tcmperaturgradienten der Atmosphäre in 
den Schichten von etwa 500—3000 m zu erhalten, der etwa 0,5° pro 100 in, 
also Vs a beträgt, müßte man bei trockener Luft eine Mischung im Verhältnis 
von 1 Teil neuer zu 3 Teilen präexistierender Luft als das vorherrschende 
Mischungsverhältnis annehmen, da dies 
f = V* (3 t + ta — o) = V* (3 t + t + J — a) = t + 1 4 / — V-t (i 
und entsprechend t'„ — t + V4 .7 + 's u ergeben würde. Wo Wolkenbildung mit 
spielt, tritt an Stelle von a ein kleineres er’, und nähert sich das zur Erzeugung des 
Durchschnittsgradienten nötige Mischungsverhältnis doch wieder der Größe I: l. 
Starke Tomperaturabnalune nach oben ist also allgemein ein Zeichen 
dafür, daß in der betreffenden Schicht ein kräftiger vertikaler Luftaustausch, aus 
welchen Ursachen es auch sei, .stattfindet, während Isotliermien und Inversionen das Fehlen eines solchen 
Luftaustauschs für ihren Bereich anzeigen. Wir dürfen also die ersteren als Zirkulationsscliieilten, 
die letzteren als Sperrschichten bezeichnen. Sind die Sperrschichten dick, so werden die Zirkulations- 
Schichten die Neigung haben, auf ihre Kosten zu wachsen; erst wenn die Sperrschichten auf eine so 
geringe Dicke eingeschrumpft sind, daß die Luftmassen mit verschiedener vertikaler und horizontaler 
Bewegung einander sein - nahe gekommen sind, wird ihre weitere Schrumpfung durch Bildung von Wirbeln 
und Wellen an und in ihnen verhindert. Auch dort, wo die Vertikalbewegung einer Luftmasse nur infolge 
ihres spezifischen Gewichts geschieht, müssen sie durch ihre Trägheit den l’unkt ihres Gleichgewichts mit 
der Umgebung überschreiten und so sich aus den Zirkulationsschichten in die Sperrschichten hineinarbeiten, 
bis diese annähernd auf Glcitliächen reduziert werden 1 ). 
Seien in der Figur 10 t l , t\. t.,, f 2 die anfänglichen Temperaturen der Mittelhöhen jeder der 
Schichten, durch Strahlung, Lufttransport und frühere Konvektion bedingt, und in ihrer Größe den mittleren, 
also auch den annähernd häufigsten Werten entsprechend. Es mögen in den Schichten c x und c 2 Auf- und 
Niederbewegungen herrschend werden, die durch im voraus aus irgendwelchen Gründen gegebene Iso- 
thermien oder leichte Inversionen der Temperatur 2 ) in den Sperrschichten -Sj •% auf die Schichten c x c 2 
beschränkt sein mögen. Schicht (\ sei trocken, r 2 erreiche bei f s Sättigung. Das mittlere vertikale 
’) Koppen in Meteorol. Zeitschr. 1911, S. 80. Clayton in Harvard Astron. Obs. Annals Vol. 08, II, S. 181. 
2 ) Durch Windausgleich z. B. kann die Turbulenz in einer Schicht erlöschen und diese damit zur Sperrschicht 
werden. Die stabile Temperatur-Schichtung kann sich dann nachträglich einstollen.