1Gewöhnlich wurde mit zwei Zellen, von deneneine nach unten und die <strong>an</strong>dere nach oben gerichtetwar, gleichzeitig gemessen. (Berechnungdes Unterlichtes in % des Oberlichtes.)Die beiden Zellen zeigten gleiche spektrale Empfindlichkeitund waren von der Firma L<strong>an</strong>g e,Berlin, entsprechend ausgesucht worden.b) Das AblesinstrumentZur M essung der sehr schwachen Photoströmediente ein empfindliches Sp<strong>an</strong>nb<strong>an</strong>dgalv<strong>an</strong>ometermit 300 Ohm Innenwiderst<strong>an</strong>d. Dieses wurde fürdie Meßbereiche 0-12, 0- 50, 0-300 und0'--1200 Lux geeicht. Durch entsprechende Kombinationvon Parallel- und Seriewiderständenwurde erreicht, daß der Instrumentenwiderst<strong>an</strong>dfür jeden Meßbereich ungefähr gleich blieb. (SieheAbbildung 5.)Abbildung 5Tabelle 2~--F-ilt_e~r -----+---Fi_lt~er_+_P_h_o~to_el_em_en_t __Durchlässig- 1 Opt. 1 Halb- 1 T . .Filter 1 keitsmax. 1 Schwer- werts- r<strong>an</strong>smissio~s ·1 m,u pkt. mµ, \breite m,ti grenze (D - 1 , .)UG1 + BG12 I 365 [ 370 \ 42 1315- 4091 BG12 1 44-1 1 423 1 110 1310- 5101 VG 0 1 527 1 533 1 90 i 435-6401----~----- --- - -- ---OG2 1 über 605 1 610 1 110 1535-86011 über 650 1 675 1 40 1638- 860 ·1 üb2r 675 1 695 1 50 1642-860 1Daten der verwendeten Lichtfilter.(Nach Angaben von Jos e ph [32], Sauber er[ 62] und nach persönlichen Berechnungen <strong>an</strong>h<strong>an</strong>ddes Kataloges der Firma S c h o t t & G e n . )17 9Schaltschema für unsere Lichtmessungen1234-67-910Sperrschich tphotoelemen tSchalterGalv<strong>an</strong>ometerShuntwiderständeVorschaltwiderständeKabelFür jeden Meßbereich wurde gesondert geeicht.Es zeigte sich, daß oft N acheichungen nötig wurden,weil die Empfindlichkeit der Zellen mit derZeit nachläßt.c) Das FilterproblemUm bei der Lichtmessung eine Unterteilung ineinzelne Spektralbereiche zu erreichen, wurdendie Photoelemente mit Farbfiltern der FirmaSchott & Gen., Jena, bedeckt (Dicke 2 mm).Tabelle Nr. 2 enthält die wichtigsten Angabenüber die verwendeten Filter.Als Folge der recht großen spektralen Breite derSchott-Filter muß sich eine mit wachsender Dickeder von den Strahlen durchlaufenen Wasserschichtzunehmende Verschiebung des Durchlässigkeitsschwerpunktesin Richtung maximaler Durchlässigkeitund damit eine Veränderung des Extinktionskoeffizientenergeben. Denn die Wasserschichtzwischen Oberfläche und Photoelement wirktebenfalls als «Farbfilter» und, wie wir bereits aufSeite 10 ausführten, werden die Strahlen mitgroßem 8 A am raschesten ausgelöscht.10Bei optisch homogenem Wasser muß deshalb dieDurchlässigkeit nach der Tiefe zu scheinbar zunehmen,und zwar um so mehr, je weiter der betreffendeFilterbereich vom Bereich maximalerDurchlässigkeit entfernt liegt (siehe Abbildung 6).Der Fehler wird in den obersten Wasserschichtenam größten sein und k<strong>an</strong>n in größerer Meßtiefevernachlässigt werden.Ebenso wird der Betrag der Schwerpunktverschiebungmit wachsender Tiefe kleiner.Abbildung 6--/~-i--V10 so 100% •J.'-R°.!..---:: t::: ~'--~ Tin mV..... ~~ V VVJJ..........._.......v // V 1/u~/+Bß12 / 1/l/v v OG / 2 /_,Vv /../ I SG1zivLichtdurchlässigkeit des Brienzerseewassers am1. 1. 1956, Lichtintensität in Prozenten der eindringendenStrahlung auf der Abzisse, Meßtiefeauf der Ordinate aufgetragen. Da die Abnahmeder Intensität logarithmisch erfolgt, sollte sichbei idealer M eß<strong>an</strong>ordnung und optisch homogenemWasser eine Gerade ergeben.Wir verweisen im weiteren auf die Ausführungenvon Joa c him Jos e ph in der «Deutschen HydrographischenZeitschrift» Jahrg<strong>an</strong>g 1949, aufSeiten 255 bis 267.Zur genauen Bestimmung der moment<strong>an</strong>en Tr<strong>an</strong>smissionskurveneines Gewässers wählten wir folgendenWeg:12
Aus einer ersten Messung wurde für eine bestimmteSchichtdicke des Wassers eine Tr<strong>an</strong>smissionskurveermittelt. D<strong>an</strong>n bestimmten wirdie Lage der optischen Schwerpunkte für dieKombination Filterwirkung der Wasserschicht +Schottfilter + spektrale Empfindlichkeit Photoelementgraphisch. Mit Hilfe der gefundenenSchwerpunktlagen und der in der entsprechendenTiefe gemessenen Durchlässigkeit wurde einezweite, oft eine drittf' und vif'rtc Tr<strong>an</strong>smissionskurvekonstruiert.Trotz den gen<strong>an</strong>nten Schwierigkeiten betrachtrnwir die verwendeten Schott-Filter als für Lichtmessungenin Seen geeignet. Wohl ließen sichdurch Interferenzfilter engere Spektralbereicheherausschneiden. Dies würde aber eine Verminderungder durchgelassenen Strahlungsintensitätund damit eine Herabsetzung der Meßgenauigkeitmit sich bringen.d) Montage des Meßgerätes (Abb. 7)Die Filter werden in die kreisförmig <strong>an</strong>geordnetenÖffnungen einer Metallscheibe von 30 cm Durch-Abbildung 7Schematische Darstellung der LichtrneßvorrichtungFilterscheibela Sektorscheibe mit neutralem Dämpfungsfilter2 Photoelement für Unterlichtmessung3 Photoelement für Oberlichtmessung4 Kabel5 Ausleger6 Zugleine7 Kabelrolle8 Schleifkontakte9 !Galv<strong>an</strong>ometer10 Zelle zur Kontrolle von Schw<strong>an</strong>kungender Totalstrahlung11 Galv<strong>an</strong>ometer zur Messung der Totalstrahlungmesser eingelegt und können durch Schnurzugnach «Revolverprinzip» vor die horizontal liegenden,nach oben und unten gerichteten Photoelementegeschoben werden. Das obere Zellgehäuseliegt auf der Filterscheibe, das untere wird durcheine Feder gegen diese gedrückt. Dies erwies sichals zweckmäßig, um seitlichen Lichteinfall zwischenFilter und Zellengehäuse zu verhindern.Um das Oberlicht abzudämpfen (Schutz des Photoelementesbeim Messen in den obersten Wasserschichten), k<strong>an</strong>n ein neutrales Lochfilter mit Opalglasoder nur ein Opalglas durch Drehen einerSektorscheibe vorgeschaltet werden.Um Meßfehler als Folge von Abschattung oderReflexion durch das Boot zu vermeiden, wird dieApparatur durch einen Ausleger 2 m vom Bootentfernt gehalten. Mit Hilfe eines Kabels, das zugleichder Stromzuführung dient, k<strong>an</strong>n das Meßgerätin die gewünschte Tiefe versenkt werden.Zur genauen Tiefenbestimmung wurde das Kabelmit Metermarken versehen. Die Leine zur Betätigungder Filtervorrichtung führt direkt zum Bootund erlaubt zugleich, das Meßgerät stets in gleicherStellung zur Sonne zu halten.e) Meßvorg<strong>an</strong>g und Auswertung der M eßergebnzsseStets wurden das Oberlicht und das Unterlicht biszu jener Tiefe, in der sich eben noch ein brauchbarerGalv<strong>an</strong>ometerausschlag ergab, gemessen. DieMeßpunkte lagen in 0, 1, 2, 3, 5, 7, 10, 15, 20,30, 50 m Tiefe. Bei Messungen <strong>an</strong> der Oberflächewurde das Photoelement stets einige Millimeterunter Wasser getaucht, um die Reflexion <strong>an</strong> derWasseroberfläche nicht berücksichtigen zu müssen.Während ich das Meßgerät bediente und dasGalv<strong>an</strong>ometer beobachtete, notierte ein Gehilfedie Ergebnisse und sorgte zugleich mit leichtemRuderschlag für gleichbleibende Bootstellung.Mit Hilfe eines zweiten Photoelementes, das inkard<strong>an</strong>ischer Aufhängung am Bootsr<strong>an</strong>d befestigtwar (siehe Abbildung 7), wurde die Totalstrahlungständig kontrolliert. Die Erfahrung zeigte, daßleichte Intensitätsschw<strong>an</strong>kungen bei der Auswertungberücksichtigt werden konnten. Bei größerenAbweichungen mußten einzelne Messungen wiederholtwerden. Bei sehr rascher Intensitätsänderungwurde fortlaufend gemessen und zur Meßzahlaus der betreffenden Tiefe auch die jeweiligeMeßzahl der Kontrollzelle notiert. Bei der Auswertungwurden in diesem Fall nur Meßzahlenmit ähnlichem Betrag für Totalstrahlung mitein<strong>an</strong>derverglichen. Die Kontrollzelle erwies sichmeistens als unentbehrlich, und es ist mir unverständlich,daß sie bis heute bei Lichtmessungennicht verwendet wurde. Denn es zeigte sich, daßfast immer beträchtliche Intensitätsschw<strong>an</strong>kungender Totalstrahlung auftreten, auch d<strong>an</strong>n, wennunsere Sinnesorg<strong>an</strong>e keine Veränderung wahrnehmen.13
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1•0 d e t t e R i v i e r [ 52] f
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Max. der Max. der Mittel aus derÜb
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1Tab.21Temperatur, Sauerstoffgehalt
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Tab. 24Chemische und bakteriologisc
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B. Meßgeräte1. Ueber Temperaturme
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Wir glauben aber, daß Turbulenz im
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Abb. 5310/ /~ \ !)R lF~%10 1520 •
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wie in Thuner- und Bielersee und zi
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32 Joseph, J.Ueber die Messung des