Luftelektrische Tagesgänge und Massenaustausch im Hochgebirge der Alpen

Zusammenfassung

Die luftelektrischen Untersuchungen auf dem Jungfraujoch im Sommer und Herbst 1950, über die vor einiger Zeit in dieser Zeitschrift berichtet worden war, wurden während einer dritten Meßperiode im Winter fortgesetzt und damit zu einer Jahresreihe ergänzt. Trotz ungünstiger Witterung, die den Umfang der Ergebnisse stark einschränkte, konnten die schon früher gezogenen Schlüsse voll bestätigt werden: Die im Sommer starke, im Herbst noch schwach vorhandene systematische Leitfähigkeitsvariation in dieser Alpenhöhe ist im Winter ganz verschwunden; Potentialgefälle und Vertikalstrom verlaufen in ihrem Tagesgang parallel zueinander; im Winter stellt sich somit in der Höhe des Alpenkammes, der jetzt von der Tagesvariation des Massenaustausches offenbar nicht mehr erreicht wird, der ozeanische Typ des luftelektrischen Verhaltens ein.

Im Herbst 1950 wurden an einigen Tagen gleichzeitige Registrierungen des Potentialgefälles und des Vertikalstromes auf dem Jungfraujoch und dem 400 km entfernten Sonnblick durchgeführt. Die beiden Elemente zeigen sowohl im mittleren Tagesgang wie auch im einzelnen gute Übereinstimmung. Daraus ist zu entnehmen, daß die auf dem Jungfraujoch gewonnenen Ergebnisse, soweit sie nicht lokal gestört sind, repräsentative Bedeutung für die Kammhöhe der Alpen haben.

Eine Studie über Feld und Strom während Niederschlages auf dem Jungfraujoch zeigt, daß „trockener Schnee”, d. h. Schnee als reines Sublimationsprodukt, stets positiv geladen ist und ein positives Feld (Feld normaler Richtung) erzeugt. Dagegen zeigen feste Niederschlagsteilchen, deren Zustandekommen über den Vergraupelungsprozeß geführt hat („nasser Schnee”, Grieseln, Reif- und Frostgraupeln) im allgemeinen negative elektrische Ladung und negative Felder (Feldrichtungsumkehr). Besonders bemerkenswert ist dabei, daß im Sommer in der Regel das Auftreten von Graupeln und Schnee bzw. von Regen und Schnee hintereinander als Zeichen eines sich bildenden Gewitters gewertet werden kann.

Summary

The investigations on atmospheric electricity of summer and autumn 1950 on the Jungfraujoch have been continued with a third recordingperiod in the winter. By these investigations the former results which are already reported in this review are completed to a full-year-research. In spite of bad weather, which strongly limited the extent of the results, the conclusions drawn from earlier investigations could be entirely verified. In this Alpine altitude the systematic variation of the conductivity, that has been found high in summer and scarcely remarkable in autumn, has completely disappeared in winter. The daily variations of the potential gradient and the air-earth-current are essentially parallel; it accounts for that in winter at the ridge of the Alps the oceanic type of atmospheric electricity is predominant. Obviously, the daily variations of the mass exchange do not reach these high levels in the winter months.

In autumn 1950 simultaneous records of the potential gradient and the air-earth-current at Jungfraujoch and at Sonnblick, 400 km distant, have been made during some days. The two elements are in good agreement both with regard to the mean daily variations as to particulars. Hence it follows that the results received at Jungfraujoch are representative for the summit of the Alps except for cases with local disturbances.

Furthermore an investigation has been carried out at Jungfraujoch on the electric field and the current during precipitation. It resulted that “dry snow”, i. e. snow originating by sublimation only, always carries a positive charge and generates an electric field of positive direction. On the contrary, the solid precipitation particles which are formed by graupel formation (“wet snow”, soft hail, granular snow) carry generally a negative charge and generate an electric field of negative direction. In summer the occurence of snow after soft hail or rain can be taken as a remarkable symptom for developing a thunderstorm.

Résumé

Les recherches d'électricité atmosphérique effectuées au Jungfraujoch pendant l'été et l'automne 1950 et dont il a été question précédemment dans cette revue ont été complétées par une série hivernale. Malgré un temps défavorable qui a limité les recherches, les résultats précédents ont pu être confirmés. La variation systématique de la conductibilité observée à haute altitude, forte en été et encore faiblement présente en automne, disparaît complètement en hiver. Le gradient de potentiel et le courant vertical présentent des marches diurnes parallèles, c'est-à-dire qu'en hiver, à l'altitude du faîte alpin qui n'est apparemment plus affecté par la variation diurne de l'échange de masse, s'établit le type océanique de l'état électrique de l'atmosphère.

En automne 1950 les enregistrements du gradient de potentiel et du courant vertical furent exécultés pendant quelques jours simultanément au Jungfraujoch et au Sonnblick, distant de 400 km. du premier; il y a bon accord entre les mesures des deux éléments, tant pour la variation diurne moyenne que pour les cas isolés. Il s'ensuit que les résultats obtenus au Jungfraujoch, pour autant qu'ils ne sont pas troublés localement, sont représentatifs de la crête des Alpes.

Une étude du champ et du courant au Jungfraujoch pendant des précipitations montre que la neige sèche, c'est à dire comme produit pur de sublimation, est toujours chargée positivement et engendre un champ positif (direction normale). Par contre les particules solides issues du grésil (neige mouillée, neige en grains, grésil) sont en général négativement chargées, dans des champs négatifs (direction inversée). Il est en particulier remarquable qu'en été la neige succédant au grésil ou à la pluie soit dans la règle le signe d'un orage en formation.