Ulrich Roll : Zur Frage des täglichen Temperaturganges und des Wärmeaustausches 
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(t = trockene Lufttemperatur, z = Meßhöhe, p 0 = Bodendruck in mb) berechnet. Die Gradienten der 
potentiellen Temperatur wurden graphisdi ermittelt. Dabei wurde, um die durch Schiffseinflüsse ver 
fälschten Messungen in 5 m Höhe nach Möglichkeit zu verbessern, der Temperaturwert als in dieser 
Höhe gültig angesehen, der sich aus der geradlinigen Verlängerung der Temperaturverteilung von 20 m 
herab in 5 m ergab (vgl. Fig. 14 auf S.29). Die Abweichungen dieser auf die beschriebene Art korri 
gierten von den gemessenen Werten betragen V 10 — 2 /io° C. Die zeitlichen Änderungen der poten 
tiellen Temperatur 
Vdt 
wurden jeweils als Mittelwert zwischen den Endpunkten des zugehörigen 
Intervalls (Az) ; unter Heranziehung der zeitlich benachbarten Aufstiege bestimmt. Die Bildung der 
Produkte und die Addition erfolgte gemäß (18). Das Ergebnis enthält Tabelle 5. 
Tabelle 5. 
Austauschwerte, ermittelt aus den Temperturmessungen auf D. „Mellum“, 
am 22.8.1936 bei Helgoland 
in g cm" 1 sec -1 
Zeit 
MEZ 
0,5 m 
5 
20 
40 
Höhe 
60 
80 
100 
120 
140 
150 
1015 
0,0066 
4,1 
8,3 
12,6 
16,1 
18,9 
21,0 
23,1 
24,4 
1315 
0,0083 
2,3 
3,7 
3,7 
5,1 
6,4 
7,7 
9,1 
8,4 
1445 
0,0092 
1,0 
3,7 
6,4 
9,1 
13,1 
18,5 
23,9 
26,6 
1615 
0 
5,0 
13,1 
21,2 
30,6 
41,4 
53,5 
67,0 
73,8 
1745 
0,00019 
0,74 
3,1 
5,9 
9,0 
12,3 
15,4 
18,2 
21,0 
22,4 
1915 
0,00025 
6,5 
24,7 
43,6 
62,4 
81,3 
94,8 
103 
108 
110 
Mitt. 
0,00022 
1,46 
6,7 
15,1 
19,2 
25,7 
31,7 
37,0 
42,1 
44,2 
Die Genauigkeit der berechneten Austauschkoeffizienten ist in Anbetracht der Unsicherheit der 
Ausgangswerte verhältnismäßig gering. Eine Abschätzung liefert für den mittleren prozentualen Fehler 
der A-Einzelwerte ±27%, für den mittleren prozentualen Fehler der A-Mittelwerte ±11%. 
Für den Termin 1145 Uhr ergab das Verfahren negative A-Werte, was nicht angehen kann. 
Dieses Ergebnis hängt mit der Tatsache zusammen, daß die 
(-4 
d S" 
und die — voneinander abhängig 
dz 
d .'/ 
sind, und zwar überwiegend gleiches Vorzeichen haben müssen; denn bei stabiler Schichtung ( > 0) 
wird der durch den Austausch bedingte abwärts gerichtete Wärmestrom in den unteren Schichten einen 
Anstieg der Temperatur bewirken. Entsprechend erzeugt der aufwärts gerichtete Wärmestrom für 
—< 0 in den unteren Schichten Abkühlung. Aus den negativen A-Werten des Termins 1145 Uhr 
dz 
ist also zu schließen, daß die zur Berechnung des Austausches mit Hilfe von (18) benutzten Werte von 
dS" A $ 
und ' ' zu diesem Zeitpunkt nicht ausschließlich durch Turbulenz, sondern auch noch durch 
dz dt 
andere Vorgänge bedingt sind. Eine Aufklärung hierüber geben die Bodenwetterbeobachtungen des 
Tages, die um 1100 Uhr Regenschauer verzeichnen. Die durch diese Schauer verursachte vorübergehende 
Unterbrechung des austauschbedingten Temperaturanstieges in den Schichten 80 bis 150 m führte bei der 
angewandten Methode zu unzulässigen Austauschwerten, die auszuschalten sind und daher in die 
Tabelle 5 nicht aufgenommen wurden. 
Die Bestimmung der Austauschwerte in 0,5 m Höhe erfolgte unter der Annahme, daß die Tem 
peratur der der Wasseroberfläche unmittelbar aufliegenden Luftschicht mit der Wassertemperatur über 
einstimmt. Unter dieser Voraussetzung ergeben sich für den Austauschkoeffizienten in 0,5 m Höhe 
Werte, die nur um ein Geringes größer sind als die molekulare Zähigkeit (0,00017 gern" 1 sec -1 ). Es ist 
daraus zu schließen, daß der Wärmeübergang an der Grenzschicht zwischen Wasser und Luft im wesent 
lichen nach den Gesetzen der molekularen Wärmeleitung vor sich geht. Für die A-Werte in 0,5 m Höhe 
und zu den Zeiten 1015—1445 Uhr erhalten wir unter Benutzung von (18) negative Werte, für deren 
Auftreten folgende Erklärung gegeben werden kann. 
Trotzdem die Wassertemperatur stets beträchtlich höher liegt als die Lufttemperatur in 0,5 m 
Höhe, also dauernd ein — wenn auch in Anbetracht der sehr niedrigen Austauschwerte geringer — auf