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Untersuchung über die vertikale Trübungsschichtung der Atmosphäre

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Archiv für Meteorologie, Geophysik und Bioklimatologie, Serie B Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Im schweizerischen Alpengebiet wurde während des I.G.J. in einem Höhenbereich von 380 bis 2670 m ü. M. ein reichhaltiges Material an Intensitätswerten der direkten Sonnenstrahlung wie auch für die Bereiche der Schottschen Glasfilter OG 1, RG 2 und RG 8 gesammelt und unter Anwendung der vonW. Schüepp entwickelten, vom Verfasser vereinfachten Auswertemethode zur Berechnung der atmosphärischen Trübungsparameter benützt. Die auf diese Weise ermittelten Zahlenwerte des TrübungskoeffizientenB, des Wellenlängenexponenten α und des WasserdampfgehaltsW (precipitable water) wurden einer Bearbeitung unter klimatologischen, aerologischen und synoptisch-dynamischen Gesichtspunkten unterworfen sowie dunstoptische Fragen behandelt. Über die Ergebnisse wird auf S. 206 ff. zusammenfassend berichtet.

Summary

A large material of intensity values of the direct solar radiation as well as for the spectral parts of the Schott glass filters OG 1, RG 2 and RG 8 has been collected during I. G. Y. in the Swiss alpine region in altitudes between 380 and 2670 m a. s. l. It has been used for calculating the atmospheric turbidity parameters by employing the method developed byW. Schüepp and simplified by the present author. The numerical values of the turbidity coefficientB, the wavelength exponent α and the precipitable waterW thus determined have been processed under climatological, aerological and synopticdynamical points of view as well as for the discussion of problems of the optics of haze. A summary of the results may be found on p. 206.

Résumé

Pendant l'Année géophysique internationale l'auteur a rassemblé un matériel abondant de mesures d'intensité du rayonnement solaire direct ainsi que dans les gammes des filtres de Schott OG 1, RG 2 et RG 8, dans les Alpes suisses, entre 380 et 2670 m; simplifiant le procédé d'analyse deW. Schüepp, il a utilisé ce matériel pour le calcul des paramètres de trouble atmosphérique. Les valeurs du coefficient de troubleB, de l'exposant de longueur d'onde α et de la teneur en vapeur d'eauW furent examinées du point de vue climatologique, aérologique et synoptique, en abordant aussi des questions d'optique de la brume. Les résultats sont résumes p. 206 sq.

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Abbreviations

a :

Richtungstangente in den Gleichungen für den vertikalen Verlauf der Anzahl und der Konzentration der Dunstteilchen.

B :

allgemeiner dekadischer Trübungskoeffizient nachSchüepp

c :

Konstante des Rayleigh-Gesetzes für die Streuung an reinen Luftmolekülen

C :

von der Teilchenkonzentration abhängige Größe im Jungeschen Potenzgesetz

d :

Extinktionskoeffizient des Dunstes für Mie-Streuung

d′ :

dekadischer Extinktionskoeffizient (d′=0,4343d)

e 0 :

Dampfdruck am Boden

e h :

Dampfdruck in der Höheh

g :

Erdbeschleunigung

h :

Höhe ü. M.

H d :

Höhe der homogenen Dunstsphäre

H G :

Höhenlage der Grenzschicht zwischen zwei verschiedenen synoptischen Luftkörpern

I λ :

spektrale Intensität der direkten Sonnenstrahlung

I 0λ :

extraterrestrischer Wert vonI λ

j :

Integralwert gemäß Formel (18)

k Ωλ :

spektraler dekadischer Absorptionskoeffizient des Ozons

K :

Streuquerschnitt aller Mie-Partikel im cm3

log:

dekadischer Logarithmus

m :

absolute durchstrahlte Luftmasse (m=m h ·p/p 0)

m h :

relative durchstrahlte Luftmasse (Bemporadsche Funktion)

n :

optische Brechzahl

n eff :

effektive Brechzahl des natürlichen Aerosols

N :

Anzahl der Mie-Partikel im cm3 [Formel (11)] bzw. Anzahl aller Dunstteilchen in der Einheitsluftsäule über 1 cm2 [Formeln (23, 24, 25)]

N 0 :

Wert vonN im Meeresniveau

N r :

Anzahl der Aerosolteilchen vom Radiusr im cm3, nachJunge [Formeln (13 und (14)] bzw. Anzahl aller Dunstteilchen vom Radiusr in der Einheitsluftsäule über 1 cm2 [Formel (22)]

p :

Luftdruck

p 0 :

Luftdruck am Boden

q :

spezifische Feuchte

r :

Partikelradius

r 1 :

unterer Grenzradius der beim Streuvorgang wirksamen Dunstteilchen

t :

Lufttemperatur

W :

Gesamtgehalt der Luft an ausscheidbarem Wasserdampf und flüssigem Wasser (precipitable water). In Kapitel 1 werden zur Unterscheidung der Bestimmungsmethoden fürW noch folgende Symbole benützt

W A :

bestimmt aus aerologischen Sondierungen

W M :

bestimmt aus aerologischen Sondierungen unter Berücksichtigung örtlicher Psychrometermessungen

W r :

bestimmt aus Aktinometermessungen unter Verwendung des Rotfilters RG 2

W R :

bestimmt aus Aktinometermessungen unter Verwendung des Rotfilters RG 8

ΔW :

bestimmt aus örtlichen Psychrometermessungen für die Luftschicht zwischen den Isobarenflächen Davos und Weißfluhjoch

ΔW′:

der Wert von ΔW reduziert auf die freie Atmosphäre

ΔW A :

der Wert von ΔW bestimmt aus aerologischen Sondierungen

α:

Wellenlängenexponent

δ:

Konzentration der Dunstteilchen (Anzahl im cm3)

δ0 :

Wert von δ für die bodennahe Luftschicht im Meeresniveau

Θ′:

pseudopotentielle Temperatur

ϰ:

Streuparameter

λ:

Wellenlänge eines monochromatischen Strahlenbündels

v :

Potenzwert im Jungeschen Größenverteilungsgesetz

π:

Ludolphsche Zahl=3,14159...

Ω:

Gesamtozongehalt der Atmosphäre

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Authors and Affiliations

  1. Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos, Davos, Die Schweiz

    Peter Valko

Authors
  1. Peter Valko
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Mit 31 Textabbildungen

Von der Philosophisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Basel genehmigte Dissertation (1960).

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Valko, P. Untersuchung über die vertikale Trübungsschichtung der Atmosphäre. Arch. Met. Geoph. Biokl. B. 11, 143–210 (1961). https://doi.org/10.1007/BF02243505

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