Zur Physik der Taubildung an der Erdoberfläche

Zusammenfassung

Die hier gegebene theoretische Untersuchung der Taubildung geht von der Tatsache aus, daß für die nächtliche Temperaturänderung einer Vegetationsdecke oder eines bodennahen Körpers (Taufängers) in erster Linie die Wärme- und Temperaturleitfähigkeit des Untergrundes, der turbulente Zustand der Atmosphäre und der langwellige Strahlungsverlust der Erdoberfläche maßgeblich sind. Unter Berücksichtigung aller für die Taubildung wichtigen Terme der Energiebilanz der Erdoberfläche wird mit gewissen Vereinfachungen eine Tauformel abgeleitet, die außer der quantitativen Berechnung von oberen Grenzwerten der Taubildungsmengen in Abhängigkeit vom physikalisch-meteorologischen Zustand auch wichtige qualitative Schlüsse zuläßt. Die errechneten Taumengen ordnen sich vollkommen in die Reihe der gesicherten Meßergebnisse ein. Die Abhängigkeit des Taufalls vom turbulenten Austausch (Wind), von der effektiven Ausstrahlung, der spezifischen Feuchte der Luft und von den Abkühlungseigenschaften des Bodens wird durch Berechnungen und spezielle graphische Darstellungen veranschaulicht.

Summary

A theoretical investigation on dew formation is presented starting from the fact that the nocturnal temperature variation of a surface covered with vegetation or of a body near the ground (dew catcher) is primarily dependent on heat and temperature conductivity of the underground, on the state of atmospheric turbulence, and on the loss of long-wave radiation of the earth surface. By taking into consideration all terms of the energy balance of the surface of the earth important for dew formation a dew formula is derived with certain simplifications allowing, besides the quantitative calculation of upper limits of dew quantities in relation to the physicometeorological state, also qualitative conclusions of high importance. The calculated dew quantities fit perfectly into the series of secured results of measurements. The relation of dew fall to turbulent exchange (Austausch) by wind, to the effective outgoing radiation, to the specific humidity of the air, and to cooling properties of the ground is illustrated by calculations and special graphs.

Résumé

La présente étude théorique de la formation de la rosée se fonde sur le fait que la conductibilité du substratum, la turbulence atmosphérique et la perte de chaleur du sol par rayonnement à grande longueur d'onde sont déterminants pour la variation nocturne de la température d'une couverture végétale ou d'un corps quelconque placé près du sol. Tenant compte de tous les postes utiles du bilan d'énergie de la surface du sol, l'auteur établit, moyennant quelques simplifications, une formule de rosée permettant de calculer les quantités maxima d'eau déposées et de tirer quelques conclusions qualitatives importantes. Les quantités calculées de rosée s'accordent parfaitement avec les faits observés. Des calculs et des graphiques mettent en lumière la façon dont le dépôt de rosée dépend de l'échange turbulent, du rayonnement effectivement émis, de l'humidité spécifique de l'air et des propriétés de refroidissement du sol.