Berichte

-8­tropenhoch und Subpolartief ist jedoch bar 0 k lin.Dieser Sachverhalt wird durch eine Darstellung deri sot her men und der i s e n t r 0 pen F I a c hen(= FHichen gleicher p otentielier Temperatur) sofortklar (Abb. 2). Wir sehen, wie slch in einem Meridianschnittdurch die Siidhalb kugel 1m Sommer - Schwabenland-Expedition(15), geringfUgig korrigiert; vgl.auch WiUett (1944) u nd die Profile von Hep undVuoTe~a (14) - der Abfall der Temperatur t polwartssich ebenso wie der entsprechende Anstieg der potentiellenTemperatur {} auf die Zone zwischen 35° und60° Breite konzentriert. Zahlen wir bei diesem Schaubild,das die Isolinien von 5 zu 5° enthalt, ganz grobdie Zahl der (t, {})-Solenolde - die wir an Stelle der(p, ~ )-Solenoide wahlen konnen - aus, die in der(!Schicht bis 10 km (Troposphare) Hohe auftreten, so er­halt man filr die 10 0 -Zonen folgende Werte (Ein­heit = 5°): = 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 Breite 5 8 8 16 21 31 20 9 7 (t, ,9-)-SolenoideVon den insgesamt 131 Solenoiden fallen 80 (= 61 %)in die Breitenzone 35-65°; der Rest, bei dem sich zahlreicheunvollstandige befinden, die gar nicht voll bewertetwerden diirfen, verteilt sich mit 28 (= 21 %) aufden tropischen Anteil, 23 (= 18%) auf den polaren.Wenn es also auch iibertrieben ist, fUr den tropischenoder Passatkreislauf wie fUr den polaren die Existenzeines meridionalen Temperaturgefalles iiberhaupt zuleugnen, so ist dieses doch zweifellos erheblich geringer,als im Bereich der planetarischen Frontalzone, wo sichmindestens 60% des planetarischen Temperaturgefalleszirkulationserzeugend auswirkt. Auf die Frage nachdem Antriebsmotor dieser Zirkulation kommen wirnachher (Abschnitt B 5) nochmals zuriick.6. Ergebnis.Fassen wir zusammen, so sehen wir, wie die geltendeLehrmeinung bereits wesentliche Teile der urspriinglichenLehre von der thermisch erzeugten Vertikalzirkulationhat modifizieren miissen und so vollerinnerer WidersprUche steckt, und wie sie an mehrerenentscheidenden Stellen mit den Beobachtungstatsachennicht langer vereinbar ist. Das Fundament des ~­baudes der bisherigen Auffassung ist an so vielenStellen durch die synoptisch-aerologischen Erfahrungenunterhohlt worden, daB man kein schweres ~schiitzmehr dagegen aufzufahren braucht; ein leichter StoB,und es fallt wie ein KarteI'lhaus in sich zusammen.AIle Versuche, es durch Kompromisse oder Hilfshypothesenaufrechtzuerhalten, konnen nicht restlosbefriedigen; wir verzichten daher auf ein naheres Eingehen.Auch Rossby halt in seiner iiberaus anregcndenArbeit (16) die bisherige, primar thermo-dynamischeAuffassung selbst fUr die Passatzirkulation fUr revisionsbediirftig.Ebenso lehnt er auch die Erklarung derZonalbewegung durch das Prinzip der Erhaltung desRotationsmomentes abo Auf seine weiteren grundsatzlichenEinwande kann hier leider nlcht naher eingegangenwerden.B. GTundlinien eineT HOTizonta~austauschtheoTie.Wie in der ganzen Synoptlk, stehen wir auch hier imBegriff, die fruher im Mittelpunkt stehenden the r ­m i s c hen ~sichtspunkte durch d y n ami s c h enicht zu ersetzen - das ware allzu einseitig -, wohlaber zu erganzen. Versuchen wir, zu einer moglichstanschaulichen Deutung der Beobachtungstatsachen zukommen, muB eine solche Deutung einmal in sichwiderspruchsfrei sein, und sie darf an keinem Punktein Widerspruch mit den Beobachtungstatsachen stehen.So selbstverstlindllch diese Forderu ngen scheinen, werdensie doch n icht von allen Versuchen er fililt. Danebenaber miissen wir auf Grund der synoptischaerologischenErfahrungen der let:c:ten Jahre folgendespezielle Forderungen stellen:1. Ersatz der ageostrophischen Betrachtung durcheine qua s i g e 0 s t r 0 phi s c h e (17), die also die Abweichungenyom geostrophischen Wind zwar als kleinbehandelt, aber in Rechnung stellt.2. Ersatz der Vertikalzirkulation durch den H 0 r i ­z 0 n tal a u s tau s c h.3. Ersatz der Giirtelzirkulation durch eine Z e 11 e n ­zirkulation.4. Eindeutiger Zusammenhang zwischen dem dreidimensionalenD r u c k f e I d, dem Win d f e 1 d unddem Tern per a t u r f e 1 d (21).5. Erkliirung der zonalen Anordnung der Ve r t i ­k alb ewe gun g.Eine vollstandige Theorie miiBte nicht nur einequalitative, sondern auch eine quantitativ richtige ErkHirungder Druck- und Windverteilung liefem. Arbeitendieser Art sind in verschiedenen Landern imGang (vgl. Z. B. (16, 16a) (18) (19», wobei die Mathematikeine wachsende Rolle zu spielen scheint. Auchdie Ergebnisse der von Raethjen (20) kurz angedeutetenRechnungen darf man mit Spannung erwarten. Jedenfallsist das ganze Problem reif, von neuen Gesichtspunktenher angepackt zu werden.Die Aufgabe dieser Zeilen besteht nicht darin, zu denvorhandenen Ansatzen im einzelnen Stellung zu nehmen,oder eine vollig abgeschlossene Theorie aufzustellen.Aber die Resultate einer seit 1942 durchgefUhrtenSammlung des gesamten aerologischen Materialszu einer empirischen Zusammenfassung deratmospharischen Zirkulation (21) lieferten eine Reihevon allgemeinen Gesichtspunkten, die bisher hochstensin knappster Form (22, z. T. 39) angedeutet werdenkonnten. Der Zweck der folgenden AusfUhrungen istin erster Linie der Hinweis auf einige wichtige Beobachtungstatsachen,die ohne Inanspruchnahme einesgroBen mathematischen Apparates eine anschauliche,allgemein verstiindliche, auf bereits bekannten Vorstellungenberuhende Deutung erlauben. Diese qualitative,synthetische Deutung geschi.eht also nicht yomtheoretischen, sondern yom em p i r i s c hen Standpunkteher, also dem der s y n 0 p tis c hen A e r 0 ­log i e wie dem der d rei dim ens ion ale nK lim a to log i e. Wir werden sehen, wie diese Anschauungdie Widersprliche der klassischen Lehre beseitigtund deren Grundgedanken in ihrer richtigenBedeutung herausstellt.1. Die p I a net a r i s c h e Fro n t a I z 0 n e.Das wesentliche Merkmal aller zirkumpolaren H6henwetterkartenist die Zone stiirksten Druckgefalles, diesichwie ein maandrierenderStrom, teilweise aufspaitend,rund urn die ganze Erde zieht. Selbst in den stark vergr6berndenzeitlich-raumlichen Mittelwerten (21) zeigtsich diese Zone maximalen Druckgdlilles noell: fur Intensitatsmaximumliegt auf beiden Halbkugeln bei40--45° Breite im Sommer, bei 30-35° im Winter, jeweilsin 10-12 km Hohe, also etwa im Niveau der(subpolaren) Tropopause. Die Hydrodynamiker sehenin dieser Zone maximaler Westdrift mit ihren Verengungenund Windungen eine "Strahlstromung"(S e ilk 0 P f 1939) (23), den heute besonders in deramerikanischen Literatur viel besprochenen "j e ts t rea mOl. Der Meteorologe ist gewohnt, eine solcheZone als "Frontalzone" (Bergeron) zu bezeichnen, alsZone starksten Luftmassen- und damit Temperaturgegensatzes.Wir wollen, urn MiBverstiindnisse auszu­