Extended-Range Weather Forecasting

  • Franz Baur

Abstract

The Basic Problems of Macrometeorology. The First Basic Problem. Macrometeorology forms the scientific basis for extended-range forecasting. The first basic problem of this new branch of meteorology is whether or not a real Grosswetter exists at all. In other words, can the observed longer periods of persistent cold or warm, dry or wet weather be attributed to some major variable influences, or are they merely the consequence of the so-called “persistence tendency” in connection with random developments and the annual variation of meteorological elements? Among the older school of meteorologists, there are, at least in Europe, those who are convinced that Grosswetter takes its course according to the principle: “small causes, large effects.” They try, for instance, to explain the development of a severe winter by the fact that clearing takes place at the beginning of the winter after the first widespread snowstorm, thus causing the temperature to drop considerably. Hence the cold air is “maintained” so that with the next upgliding of warm air, a new snowfall will occur and thus the wintry cold will gradually be amplified.

Keywords

Weather Forecast Gulf Stream Meridional Circulation Sunspot Cycle Zonal Circulation 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    Abbot, C. G., Ann. astrophys. Obs. Smithson. Instn., Vol. 6. Washington, D. C., 1942. (See Table 27) (Also, personal communications through December 1945.)Google Scholar
  2. 2.
    Abbot, C. G., and Fowle, F. E., “Volcanoes and Climate.” Smithson. misc. Coll., Vol. 60, No. 29, 24 pp. (1913).Google Scholar
  3. 3.
    Alter, D., “Application of Schuster’s Periodogram to Long Rainfall Records, Beginning 1748.” Mon. Wea. Rev. Wash., 52:479–483 (1924).CrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    Angstrom, A., “Teleconnections of Climatic Changes in Present Time.” Geogr. Ann., Stockh., 17:242–258 (1935).Google Scholar
  5. 5.
    Baur, F., “The 11-Year Period of Temperature in the Northern Hemisphere in Relation to the 11-Year Sun-Spot Cycle.” Mon. Wea. Rev. Wash., 53:204–207 (1925).CrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    Baur, F., “Statistische Untersuchungen über Auswirkungen und Bedingungen der grossen Störungen der allgemeinen atmosphärischen Zirkulation, III.” Ann. Hydrogr., Hamb., 54:227–236 (1926).Google Scholar
  7. 7.
    Baur, F., “Der gegenwärtige Stand der meteorologischen Korrelationsforschung.” Meteor. Z., 47:42–52 (1930).Google Scholar
  8. 8.
    Baur, F., “Die Formen der atmosphärischen Zirkulation in der gemässigten Zone.” Beitr. Geophys., 34:264–309 (1931).Google Scholar
  9. 9.
    Baur, F., “Schwankungen der Solarkonstante.” Z. Astrophys., 4:180–189 (1932).Google Scholar
  10. 10.
    Baur, F., “Die Störungen der allgemeinen atmosphärischen Zirkulation in der gemässigten Zone.” Meteor. Z., 54:437–444 (1937).Google Scholar
  11. 11.
    Baur, F., “Zur Frage der Beziehungen zwischen der Temperatur des Golfstroms und dem nachfolgenden Temperaturcharakter Mitteleuropas.” Meteor. Z., 54:188–189 (1937).Google Scholar
  12. 12.
    Baur, F., “Über die grundsätzliche Möglichkeit langfristiger Witterungsvorhersagen.” Ann. Hydrogr., Hamb., 72:15–25 (1944).Google Scholar
  13. 13.
    Baur, F., Musterbeispiele europäischer Grosswetterlagen. Wiesbaden, Dieterich, 1947.Google Scholar
  14. 14.
    Baur, F., “Ein Beitrag zur Klärung der Frage eines Einflusses der Planeten auf die Witterung.” Z. Meteor., 2:47–55 (1948).Google Scholar
  15. 15.
    Baur, F., “Was kann die Wissenschaft verantworten, über das voraussichtliche Witterungsgepräge des kommenden Winters zu sagen?” Naturwiss. Rdsch., 1:256–261 (1948).Google Scholar
  16. 16.
    Baur, F., “Zur Frage der Echtheit der sogenannten Singularitäten im Jahresgang der Witterung.” Ann. Meteor., 1:372–378 (1948).Google Scholar
  17. 17.
    Baur, F., Einführung in die Grosswetterkunde. Wiesbaden, Die terich, 1948.Google Scholar
  18. 18.
    Baur, F., “Die doppelte Schwankung der atmosphärischen Zirkulation in der gemässigten Zone innerhalb des Sonnenfleckenzyklus.” Meteor. Rdsch., 2:10–15 (1949).Google Scholar
  19. 19.
    Baur, F., “Zurückführung des Grosswetters auf solare Erschein ungen.” Arch. Meteor. Geophys. Biokl., (A) 1:358–374 (1949).CrossRefGoogle Scholar
  20. 20.
    Baur, F., “Die Erscheinungen des Grosswetters,” Lehrbuch der Meteorologie, J. v. Hann und R. Süring, Hsgbr., Bd. 2, 5. Aufl. Leipzig, W. Keller, 1951.Google Scholar
  21. 21.
    Baur, F., “Winter Temperature in New England Following Anomalies of Circulation over the North Atlantic in November.” Bull. Amer. meteor. Soc. (1951) (in press).Google Scholar
  22. 22.
    Baur, F., Mitteleuropäischer Witterungsbericht. Bad Hom burg, Forschungsinst. f. langfristige Witterungsvorhersage, 1937–39. (See also “Der Mitteleuropäischer Witterungsbericht.” Meteor. Z. 55:142–147 (1938).)Google Scholar
  23. 23.
    Batjr, F., und Philipps, H., “Der Wärmehaushalt der Lufthülle der Nordhalbkugel im Januar und Juli und zur Zeit der Äquinoktien und Solstitien.” Beitr. Geophys., 42:160–207 (1934).Google Scholar
  24. 24.
    Batjr, F., und Philipps, H., “Die Bedeutung der Konvergenzen und Divergenzen des Geschwindigkeitsfeldes für die Druckänderungen.” Beitr. Phys. frei. Atmos. 24:1–17 (1938).Google Scholar
  25. 25.
    Berlage, H. P., Jr., “Über die Verbreitung der dreijährigen Luftdruckschwankung über die Erdoberfläche und der Sitz des Umsteuerungsmechanismus.” Meteor. Z., 50:41–47 (1933).Google Scholar
  26. 26.
    Bernheimer, W. E., “Über den angeblichen Zusammen hang der Sonnenstrahlung mit der Fleckenhäufigkeit.” Meteor. Z., 47:190–191 (1930).Google Scholar
  27. 27.
    Best, N., Havens, R., and LaGow, H., “The Pressure and Temperature of the Upper Atmosphere,” in Upper Atmosphere Research Report IV. Naval Res. Lab., Washington, D. C., 1947. (See pp. 111–115)Google Scholar
  28. 28.
    Bjerknes, J., “On the Structure of Moving Cyclones.” Geofys. Publ., Vol. 1, No. 2 (1919);Google Scholar
  29. Bjerknes, V., “On the Dynamics of the Circular Vortex with Applications to the Atmosphere and Atmospheric Vortex and Wave Motions.” Geofys. Publ., Vol. 2, No. 4 (1921);Google Scholar
  30. Bjerknes, V., “On Quasi Static Wavemotion in Barotropic Fluid Strata.” Geofys. Publ., Vol. 3, No. 3 (1923).Google Scholar
  31. 29.
    Bjerknes, J., and Solberg, H., “Life Cycle of Cyclones and the Polar Front Theory of Atmospheric Circulation.” Geofys. Publ., Vol. 3, No. 1 (1922).Google Scholar
  32. 30.
    Bjerknes, V., and others, Physikalische Hydrodynamik. Berlin, J. Springer, 1933.CrossRefGoogle Scholar
  33. 31.
    Defant, A., “Die Schwankungen der atmosphärischen Zirkulation über dem Nordatlantischen Ozean im 25-jährigen Zeitraum 1881–1905.” Geogr. Ann., Stockh., 6:13–41 (1924).Google Scholar
  34. 32.
    Dorsey, H. G., Jr., and Brier, G. W., “An Investigation of a Trajectory Method for Forecasting Flow Patterns at the 10,000-Foot Level.” Res. Pap. No. 8, pp. 50–58 in A Collection of Reports on Extended Forecasting Research. U. S. Weather Bureau, Washington, D. C., 1944.Google Scholar
  35. 33.
    Exner, F. M., Dynamische Meteorologie, 2. Aufl. Wien, J. Springer, 1925.CrossRefGoogle Scholar
  36. 34.
    Humphreys, W. J., “Volcanic Dust and Other Factors in the Production of Climatic Changes, and Their Possible Relation to Ice Ages.” J. Franklin Inst., 176:131–172 (1913).CrossRefGoogle Scholar
  37. 35.
    Kiepenheuer, K. O., “Neuere Ergebnisse über die Son nenkorona.” Neue Phys. Blätter 1946. (See pp. 225–231)Google Scholar
  38. 36.
    Lexis, W., Zur Theorie der Massenerscheinungen in der menschlichen Gesellschaft. Freiburg, F. Wagner, 1877;Google Scholar
  39. Rietz, H. L., ed., Handbook of Mathematical Statistics. Boston, Houghton, 1924. (See pp. 82–88)Google Scholar
  40. 37.
    Maris, H. B., and Hulburt, E. O., “A Theory of Auroras and Magnetic Storms.” Phys. Rev., (II) 33:412–431 (1929).CrossRefGoogle Scholar
  41. 38.
    Meinardus, W., “Über einige meteorologische Beziehun gen zwischen dem Nordatlantischen Ozean und Europa im Winterhalbjahr.” Meteor. Z., 15:85–105 (1898);Google Scholar
  42. Meinardus, W., “Der mitteleuropäische Winter und seine Beziehungen zum Golfstrom.” Das Wetter, 16:8–14 (1899).Google Scholar
  43. 39.
    Namias, J., “Physical Nature of Some Fluctuations in the Speed of the Zonal Circulation.” J. Meteor., 4:125–133 (1947).CrossRefGoogle Scholar
  44. 40.
    Namias, J., Extended Forecasting by Mean Circulation Methods. U. S. Weather Bureau, Washington, D. C., 1947.Google Scholar
  45. 41.
    Namias, J., and Clapp, P. F., “Studies on the Motion and Development of Long Waves in the Westerlies.” J. Meteor., 1:57–77 (1944).CrossRefGoogle Scholar
  46. 42.
    Norton, H. W., “Estimating the Correlation Coefficient.” Bull. Amer. meteor. Soc., 27:589–590 (1946).Google Scholar
  47. 43.
    Pettersson, O., “Ueber die Beziehungen zwischen hydrographischen und meteorologischen Phänomenen.” Meteor. Z., 23:285 (1896).Google Scholar
  48. 44.
    Rossby, C.-G., “On the Distribution of Angular Velocity in Gaseous Envelopes under the Influence of Large-Scale Horizontal Mixing Processes.” Bull. Amer. meteor. Soc., 28:55–68 (1947).Google Scholar
  49. 45.
    Rossby, C.-G., and Collaborators, “Relation between Variations in the Intensity of the Zonal Circulation of the Atmosphere and the Displacements of the Semi-permanent Centers of Action.” J. mar. Res., 2:38–55 (1939).CrossRefGoogle Scholar
  50. 46.
    Schell, I. I., “Dynamic Persistence and Its Applications to Long-Range Foreshadowing.” Harv. meteor. Studies, No. 8, 80 pp. (1947).Google Scholar
  51. 47.
    Scherhag, R., Neue Methoden der Wetter analyse und Wetterprognose. Berlin, Springer, 1948.CrossRefGoogle Scholar
  52. 48.
    Scherhag, R., “Synoptische Untersuchungen über die Entstehung der atlantischen Sturmwirbel.” Meteor. Z., 54:466–469 (1937).Google Scholar
  53. 49.
    Scherhag, R., “Die Verwendung der Höhenkarten im Wetterdienst.” Forsch. Erfahr Ber. R.ichs. Wetterd., Reihe B, Nr. 11 (1943).Google Scholar
  54. 50.
    Schmauss, A., “Singularitäten im jährlichen Witterungs verlauf von München.” Dtsch. meteor. Jb. Bayern, B (1928);Google Scholar
  55. Schmauss, A., “Kalendermässige Verankerungen des Wetters.” Meteor. Z., 53:72–74 (1936);Google Scholar
  56. Schmauss, A., “Synoptische Singularitäten.” Meteor. Z., 55:385–403 (1938).Google Scholar
  57. 51.
    Schott, G., Geographie des Atlantischen Ozeans, 3. Aufl. Hamburg, C. Boysen, 1942.Google Scholar
  58. 52.
    Seilkopf, H., “Spezielle Grosszirkulation und Witterung.” Ann. Meteor., 1:312–325 (1948).Google Scholar
  59. 53.
    University of Chicago, Dept. Meteor., Staff Members, “On the General Circulation of the Atmosphere in Middle Latitudes.” Bull. Amer. meteor. Soc 28:255–280 (1947).Google Scholar
  60. 54.
    Wagner, A., Klimaänderungen und Klimaschwankungen. Braunschweig, F. Vieweg & Sohn, 1940. (See pp. 192–199)CrossRefGoogle Scholar
  61. 55.
    Waldmeier, M., Ergebnisse und Probleme der Sonnenforschung. Leipzig, Akad. Verlagsges., 1941. (See pp. 118–120)Google Scholar
  62. 56.
    Wiese, W., “Die Bedeutung der Eisverhältnisse im Frühling im Grönländischen Meere und des Ost-Isländischen Polarstromes für die Temperaturverhältnisse des nachfolgenden Winters in Europa.” Bull. Inst, hydrol. Russ., 14:52–59 (1925);Google Scholar
  63. Wiese, W., “Eis im Barents-Meer und Lufttemperatur in Europa.” Nachr. ZentBur. Hydrometeor., UdSSR, 3:1–30 (1924);Google Scholar
  64. Wiese, W., “Ice in the Polar Seas and the General Circulation of the Atmosphere.” J. Geophys. Meteor., Moscow, 1:78–84 (1924).Google Scholar
  65. 57.
    Willett, H. C., and others, Final Report of the Weather Bureau—M.I.T. Extended Forecasting Project for the Fiscal Year 1948–1949. Cambridge, Mass., 1949.Google Scholar
  66. 58.
    Wünsche, W., “Über die Existenz langsamer Luftdruck schwingungen auf der rotierenden Erde.” Veröff. geophys. Inst. Univ. Lpz., (2) 11:153–199 (1938).Google Scholar

Copyright information

© American Meteorological Society 1951

Authors and Affiliations

  • Franz Baur
    • 1
  1. 1.University of Frankfurt am MainGermany

Personalised recommendations