Die Entwicklung des Süd- und des Nordföhns

Zusammenfassung

Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wird die räumliche Verteilung der meteorologischen Elemente bei der Entwicklung von Süd- und von Nordföhnlagen besprochen. Als Grundlage dazu dient ein Netz von Berg- und Talstationen im schweizerischen Alpengebiet, sowie im nördlichen und südlichen Alpenvorland. Die Darstellung in Form von Mittelwerten wird durch einige Thermo-, Hygro- und Barogramme von typischen Wetterlagen ergänzt.

Im zweiten Teil werden die gewonnenen Ergebnisse theoretisch verarbeitet, eine bereits früher aufgestellte Föhntheorie weiter ausgebaut und in fünf Entwicklungsstadien dargestellt. Das in der Föhnliteratur so hart umstrittene Problem des Hinuntersteigens des Föhns in die Täler wird durch das Bestehen eines baroklinen Solenoidfeldes erklärt. Ein solches Solenoidfeld beginnt seine Entwicklung bereits im vorausgehenden Antizyklonalstadium des Föhns und ermöglicht auch, im Zusammenhang mit den sehr bedeutenden Druckgradienten, eine ausreichende Erklärung für die außergewöhnliche kinetische Energie von Süd- und von Nordföhn. Das Umschlagen des Windes auf Nordvor dem Föhndurchbruch im Tal sowie das Eintreten von Föhnpausen kann auf ein Solenoidfeld mit gegensinniger Drehbeschleunigung zurückgeführt werden, das sich entlang der Aufgleitfläche des Föhns über die Bodenkaltluftschicht bildet. In seltenen Fällen entwickelt sich der Talföhn zum “Dimmerföhn”, bei dem die Föhnmauer bis auf die andere Seite des Alpenkammes hinüberreicht, während Druckgradient und Windgeschwindigkeit außerordentlich hohe Werte annehmen. Der Föhnsturm überweht dann den oberen Teil der Föhntäler, da seine Absinkgeschwindigkeit nicht mehr ausreicht, um dem abfallenden Geländeprofil zu folgen.

Während sich beim Beginn der Südföhnentwicklung im Alpengebiet, im unteren Teil der Troposphäre, eine Divergenzzone bildet, läßt sich hier beim Föhnzusammenbruch ein Konvergenzgebiet der Luftmassen feststellen. Das isobare Temperaturgefälle von der Leeseite zum Alpenkamm, das ein Maß für die Entwicklung des Solenoidfeldes darstellt, läßt sich auch bei Nordföhn in ähnlicher Größenordnung nachweisen.

Im dritten Teil wird versucht, einige wichtige Entwicklungsperioden der Föhnforschung hervorzuheben. In diesem Zusammenhang wird auf einige Föhntheorien, die sich in wesentlichen Punkten von den hier vertretenen Anschauungen unterscheiden, kritisch eingegangen.

Summary

In the first part of this article the author discusses the spatial distribution of the meteorological elements at the development of south an of north foehn situations. The element is a network of mountain and valley stations of the Swiss Alps and in the regions north and south of the Alps. Some diagrams of temperature, humidity and atmospheric pressure of typical weather situations complete the description in mean values.

In the second part the results are discussed theoretically, an earlier developped theory of the foehn is pushed on and shown in 5 stages of development. The existence of a baroclinic solenoid field clears up the sinking down of the foehn into the valleys. Such a solenoid field is developping already in the preceding anticyclonic state of the foehn and it makes it possible to explain the extraordinary kinetic energy of south and north foehn connected with the pressure gradient. The reversal of wind to north before the burst of the foehn in the valley and the forthcoming of foehn calms can be attributed to a solenoid field with inverse rotational speed which arises along the upslide surface of the foehn above the cold air of the ground. In rare cases the valley foehn develops to the “dimmerfoehn”, where the foehn wall reaches to the other side of the crest of the Alps, whereas pressure gradient and wind velocity have extraordinary high values. The foehn gale then is blowing above the upper valleys because its downward velocity then can no longer follow the downslide orography. At the rise of a south foehn in the Alpine region there is a zone of divergence in the lower part of the troposphere, whereas at the end of the foehn there is a zone of convergence of the air masses. The isobaric lapse rate of temperature of the lee-side to the crest of the Alps, which is a measure for the development of the solenoid field, exists also at north foehn in a similar order of magnitude.

In the third part there are explained some important periods in the research for a foehn theory; a critical commentary is given about some theories which differ from the views of the author.

Résumé

La première partie de l'article ci-dessous est consacrée à la répartition spatiale des éléments météorologiques lors de l'établissement des situations de foehn du Nord et du Sud à l'aide d'un réseau de stations de montagne et de vallée des Alpes suisses, comme des régions bordières. Quelques diagrammes de température, d'humidité et de pression complètent le matérial des valeurs moyennes.

La deuxième partie comprend la discussion théorique des résultats et l'extension d'une théorie précédemment établie s'appuyant sur cinq stades de développement du foehn. L'existence d'un champ barocline de solénoides éclaire le problème si discuté de la descente du foehn dans les vallées; ce champ qui apparaît déjà lors du stade anticyclonique préalable suffit, concurremment avec le gradient de pression, à rendre compte de la grande énergie cinétique du foehn. L'apparition du vent du Nordavant que le foehn ait atteint le fond des vallées, de même que les accalmies du foehn, peuvent s'expliquer par un champ de solénoides inversement disposé et se formant le long de la surface de glissement ascendant sur l'air froid. Dans des cas rares, le foehn de vallée se developpe d'une manière (Dimmerfoehn) où le mur de foehn s'étend jusque sur l'autre côté de la crête des Alpes, tandis que le gradient de pression et la vitesse du vent atteignent des valeurs extrêmement hautes. Le vent évite alors la partie supérieure des vallées, car sa vitesse de chute ne suffit plus pour lui faire suivre le profil du thalweg. Au début du foehn du Sud il se forme une zone de divergence dans les Alpes, dans la partie inférieure de la troposphère; au stade final il y a au contraire convergence. Le gradient isobare de température dirigé du versant sous le vent vers l'arête des Alpes et qui mesure en quelque sorte le développement du champ de solénoïdes existe également lors du foehn du Nord.

Dans la troisième partie, l'auteur expose certaines étapes de la théorie du foehn et montre en quoi ses propres vues diffèrent des explications antérieures à elles.