Ulrich Roll: Zur Frage des täglichen Temperaturganges und des Wärmeaustausches
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Durch Elimination von
V;
z erhalten wir aus den Gleichungen (11) folgende Beziehung zwischen
den Konstanten des Leitungsgliedes
(12)
Diese Abhängigkeit zwischen a L und S L gestattet nun einen Vergleidi mit der Erfahrung. Zunächst
müssen die Konstanten a® und <5® bestimmt werden. Aus nicht näher ausgeführten geometrischen
Überlegungen ergibt sich folgender für alle z geltender Zusammenhang
(13)
tg8, =
a L —
a s sin (8 S — 7r) — a sin (S — tt)
a s cos (8 S — tt) — a cos (8 — r)
a s sin (8 S — 7r) — a sin (8 — 7r)
sin St.
Amplitude und Phase des Strahlungsgliedes entnehmen wir aus den von W. Schmidt 1 bearbeiteten
Pariser Beobachtungen. Demnach gilt im Mittel für den Sommer
a s = 2,17
Sg = 224,1°
Als Konstanten a° und 8° der zusammengesetzten Welle in der Höhe z = 0 wollen wir die in der
Tabelle 3 für die Höhe 0,5 m angegebenen Werte einsetzen
a* = 0,4
S° = 195,2°
Unter Benutzung von (13) ergibt sich nunmehr
a® = 1,84
8® = 50,0°,
so daß (12) nach Umredinung des Phasenwinkels in Bogenmaß die Form annimmt
(14)
a L = 1,84 e
S L — 0,873
Deuten wir a L und S L als Polarkoordinaten (Periodenuhr), so stellt (14) eine logarithmische Spirale dar.
Beginnend mit S L = 50,0° und a L = 1,84 (größere positive S L -Werte sind für uns ohne Interesse), nähert
sie sich mit abnehmendem positiven S L zunächst langsam dem Koordinatenanfangspunkt. Für wachsende
negative S L werden die a L -Werte rasch klein, d. h. die Kurve windet sich in immer engeren Spiralen um
den Nullpunkt.
Die bisherigen Ableitungen entsprechen im wesentlichen den für Landverhältnisse vorgenom
menen Entwicklungen von W. Schmidt. Nur die Konstanten wurden durch Messungen über See
bestimmt. Wir wollen nunmehr den durch (14) gegebenen formelmäßigen Zusammenhang zwischen
den Größen a L und 8 L mit unseren auf See gewonnenen Meßwerten in Beziehung setzen, um Vergleiche
zwischen theoretischen und empirischen Ergebnissen anschließen zu können.
Wir berechnen daher unter Verwendung der oben ebenfalls benutzten Werte für die Konstanten
des „Strahlungsgliedes“ nach den Formeln (13) die Konstanten des Leitungsgliedes a L und S L für alle
Meßhöhen. Um zufällige Schwankungen und zeitliche Ungenauigkeiten der Messungen auszuschalten,
verwenden wir hierbei nicht die in Tabelle 3 enthaltenen Phasenwerte, sondern ausgeglichene Zahlen,
die aus der in Figur 7 gezeichneten Kurve entnommen wurden. Die Differenzen zwischen den gemes
senen und den ausgeglichenen Werten sind übrigens gering, sie betragen in den Eintrittszeiten nur in
einigen Höhenstufen 2, höchstens 3 Zeitminuten. Gleidifalls werden der Berechnung der Konstanten a L
und S L nicht die a-Werte der Tabelle 3 zugrundegelegt, da diese aus den bereits erwähnten Gründen
unsicher sind. Vielmehr werden wir die ebenfalls in der Tabelle 3 enthaltenen A-Werte benutzen,
nachdem sie auf graphischem Wege ausgeglichen w'urden. Aus diesen Anfangswerten werden nunmehr
die Größen a L und S L für die verschiedenen Höhen nach den Formeln (13) berechnet. Das Ergebnis und
die Ausgangswerte sind in der Tabelle 4 zusammengestellt.