Zusammenfassung
Bedeutung für die Kenntnis der Atmosphäre. Literaturhinweise. Abweichend vom üblichen Sprachgebrauch bezeichnet man auch solche atmosphärischen Schwingungen als gezeitenartig, die nicht durch die Gravitationswirkung von Sonne oder Mond erregt werden, sohdern durch Strahlung. Weil sie, wie die gewöhnlichen Gezeiten, von einem Himmelskörper außerhalb der Erde angeregt werden, haben sie planetarischen Charakter, d. h. sie erstrecken sich über die ganze Erde. Wegen der Erdrotation werden sie periodisch erregt und besitzen Perioden von 1/1, 1/2, 1/3, 1/4,... Tag. Es sollen aber nur solche Vorgänge als Gezeiten angesprochen werden, bei denen es sich um Schwingungen mit echten Luftbewegungen handelt, so daß z. B. die Ionisationserscheinungen ausgeschlossen sind, obwohl auch sie durch Strahlung erregt werden.
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Bibliographie
A. Zusammenfassende Darstellungen
Chapman, S., S. K. Pramanik U. J. Topping: The worldwide oscillations of the atmosphere. Gerlands Beitr. Geophys. 33, 246–260 (1931). (Kurze Beschreibung aller beobachteten Wellentypen und ihrer Erregungsquellen. Beobachtungsmaterial zu SS(6T). Einige Bemerkungen zur Theorie.)
Chapman, S.: Atmospheric tides and oscillations. Compendium of Meteorology. Boston, Amer. Meteor. Soc. 1951, 510–530. (Darstellung und Diskussion der Beobachtungsergebnisse, besonders für L2. Die ungelösten Probleme und Widersprüche zwischen Theorie und Beobachtung werden deutlich herausgestellt.)
Bartels, J. : Gezeitenschwingungen der Atmosphäre. Wien-Harms, Handbuch der Experimentalphysik, Bd. 25, Teil 1, S. 161–210. 1928. (Beobachtungsergebnisse. Prägnante Darstellung der älteren Resonanztheorie. Zugleich Zusammenfassung von [19]. Eine Korrektur bei H. Koschmieder, Dynamische Meteorologie, 2. Aufl., S. 315. Leipzig 1941.)
Bartels, J.: Sonnen- und mondentägige Luftdruckschwankungen. Lehrbuch der Meterologie, Hann-Süring, 5. Aufl., Bd. I. S. 276–306. Leipig: W. Keller 1939. ( Ausführliche Darstellung der Beobachtungen mit besonderer Betonung der meteorologisch wichtigen Gesichtspunkte, Überblick über die statistischen Methoden zu ihrer Ableitung. )
Bartels, J., S. Chapman U. W. Kertz: Gezeitenartige Schwingungen der Atmosphäre. Landolt-Börnstein, Physikalische, chemische und technische Zahlenwerte, Bd. III, S. 674–685. 1952. (Neuste Zusammenstellung von Zahlenwerten für alle beobachteten Luftdruckschwingungen.)
Wilkes, M. V.: Oscillations of the earth’s atmosphere. 76 S. Cambridge: University Press, 1949. ( Zusammenfassende Darstellung der neueren Resonanztheorie. )
Wilkes, M. V.: Worldwide oscillations in the earth’s atmosphere. Quart. J. Roy. Meteor. Soc. 78, 321–336 (1952). (Kurze Zusammenfassung von [6a] unter Berücksichtigung der inzwischen gewonnenen Ergebnisse aus [18].)
Mitra, S. K.: The upper atmosphere. 2. Aufl., Kap. II, S. 31–50. Calcutta: Asiatic Soc. 1952. ( Kurze Zusammenfassung der Beobachtungen und Theorie mit besonderer Berücksichtigung der Ergebnisse für die hohe Atmosphäre. )
B. Beobachtungsergebnisse
Untersuchungen über die tägliche Oszillation des Barometers. Denkschr. Akad. Wiss. Wien 55, 49–121 (1889); 59, 297–356 (1892); 95, 1–64 (1918).
Bemerkungen zur täglichen Oszillation des Barometers. Sitzgsber. Akad. Wiss. Wien, math.-nat. Kl. Abt. II 93, 981–994 (1886).
Der tägliche Gang des Barometers an heiteren und trüben Tagen, namentlich auf Berggipfeln. Sitzgsber. Akad. Wiss. Wien, math.-nat. KI. Abt. IIa 104, 505–564 (1895)
Weitere Beiträge zu den Grundlagen für eine Theorie der täglichen Oszillation des Barometers. Sitzgsber. Akad. Wiss. Wien, math.-nat. KI. Abt. II a 107, 63–159 (1898).
Über die tägliche Drehung der mittleren Windrichtung und über eine Oszillation der Luftmassen von halbtägiger Periode auf Berggipfeln von 2 bis 4 km Seehöhe. Sitzgsber. Akad. Wiss. Wien, math.-nat. Kl. Abt. IIa 111, 1615–1711 (1902).
Die jährliche Periode der halbtägigen Luftdruckschwankung. Sitzgsber. Akad. Wiss. Wien, math.-nat. Kl. Abt. IIa 127, 263–365 (1918).
Die ganztägige Luftdruckschwankung. Sitzgsber. Akad. Wiss. Wien, math.-nat. Kl. Abt. IIa 128, 379–506 (1919). [Korrekturen: Tätigkeitsbericht Preuß. meteor. Inst. 1920–1923, S. 110 (1924).]
Täglicher Gang des Barometers auf Pikes Peak (4308 m) und zu Colorado Springs (1856 m). Meteor. Z. 16, 87–91 (1899)
Über die Abnahme der Amplitude der halbtägigen Druckwelle mit der Höhe. Meteor. Z. 36, 218–219 (1919).
Lehrbuch der Meteorologie. Leipzig, 3. Aufl. 1915; 4. Aufl. (zusammen mit R. Suring) 1926; 5. Aufl. siehe [4].
Über eine doppelte tägliche Periode der Windkomponenten auf den Berggipfeln. Meteor. Z. 20, 501–512 (1903).
Die tägliche Variation der Windstärke auf den Berggipfeln in Südindien in ihrer Beziehung zu der täglichen Luftschwankung. Meteor. Z. 25, 220–222 (1908).
Der tägliche Gang der Windgeschwindigkeit auf dem Gipfel des Misti in seiner Beziehung zu den Luftdruckänderungen. Meteor. Z. 27, 319–321 (1910).
Die jährlichen und täglichen Änderungen in der Richtung und Stärke des Südost-Passats im Atlantischen Ozean. Meteor. Z. 32, 56–61 (1915).
Der tägliche Gang der Westkomponente der Luftbewegung zu Johannesburg und die doppelte tägliche Luftdruckschwankung. Meteor. Z. 32, 467–469 (1915).
Der tägliche Gang der Temperatur in der inneren Tropenzone. Denkschr. Akad. Wiss. Wien 78, 249–366 (1906).
Der tägliche Gang der Temperatur in der äußeren Tropenzone. A. Das amerikanische und afrikanische Tropengebiet. Denkschr. Akad. Wiss. Wien 80, 317–404 (1907); B. Das indische und australische Tropengebiet. Denkschr. Akad. Wiss. Wien 81, 21–113 (1908).
C. Einzeluntersuchungen zur Theorie der atmosphärischen Gezeiten
Margules, M.: Über die Schwingungen periodisch erwärmter Luft. Sitzgsber. Akad. Wiss. Wien, math.-nat. Kl. Abt. IIa 99, 204–227 (1890).
Margules, M.: Luftbewegungen in einer rotierenden Sphäroidschale. Sitzgsber. Akad. Wiss. Wien, math.-nat. Kl. Abt. II a 101, 597— 626 (1892); 102, 11— 56; 1369–1421 (1893)
Trabert, W.: Die Theorie der täglichen Luftdruckschwankung von Margules und die tägliche Oszillation der Luftmassen. Meteor. Z. 20, 481–501; 544–563 (1903). (In a und b erste vollständige Darstellung der älteren Resonanztheorie. Ausführliche Interpretation der Ergebnisse in c.)
Chapman, S.: The semidiurnal oscillation of the atmosphere. Quart. J. Roy. Meteor. Soc. 50, 165–195 (1924). (Klassische Darstellung der Resonanztheorie von Wf und ihre Zerlegung in Gravitations- und thermischen Anteil.)
Chapman, S.: The lunar tide in the earth’s atmosphere. Quart. J. Roy. Meteor. Soc. 45, 113–139 (1919).
Chapman, S.: The lunar tide in the earth’s atmosphere. Proc. Roy. Soc. Lond., Ser. A 151, 105–117 (1935).
Chapman, S., and K. K. Tschu: The lunar atmospheric tide at twenty-seven stations widely distributed over the globe. Proc Roy. Soc. Lond., Ser. A 195, 310–323 (1948). (Zusammenfassung der Arbeiten über L 2 .)
Chapman, S.: The lunar diurnal variation of atmospheric temperature at Batavia, 1866–1928. Proc. Roy. S.c. Lond., Ser. A 137, 1–24 (1932).
Chapman, S. On the theory of the lunar tidal variation of atmospheric temperature. Mem. Roy. Meteor. Soc. 4, 35–40 (1932).
Chapman, S., and K. C. Westfold: A comparison of the annual mean solar and lunar atmospheric tides in barometric pressure, as regards their worldwide distribution of amplitude and phase. J. Atmos. a. Terrest. Phys. 8, 1–23 (1956).
Lamb, H.: On atmospheric oscillations. Proc. Roy. Soc. Lond., Ser. A 84, 551-572 (1911). (Auf dieser Arbeit baut die neuere Resonanztheorie auf, bei der Atmosphärenmodelle mit mehr als einem Eigenwert behandelt werden.)
Taylor, G. I.: Waves and tides in the atmosphere. Proc. Roy. Soc. Lond., Ser. A 126, 169–183, 728 (1929).
Taylor, G. I.: The resonance theory of semidiurnal atmospheric oscillations. Mem. Roy. Meteor. Soc. 4, 43–51 (1932).
Taylor, G. I.: The oscillations of the atmosphere. Proc. Roy. Soc. Lond., Ser. A 156, 318–326 (1936). (Grundlagen der neueren Resonanztheorie.)
Pekeris, C. L.: Atmospheric oscillations. Proc. Roy. Soc. Lond., Ser. A 158, 650–671 (1937). (Erste Berechnung von Atmosphärenmodellen mit einem zweiten Eigenwert bei 8 km.)
Pekeris, C. L.: The propagation of a pulse in the atmosphere. Proc. Roy. Soc. Lond., Ser. A 171, 434–449 (1939).
Pekeris, C. L.: The propagation of a pulse in the atmosphere, Part II. Phys. Rev. 73, 145–154 (1948).
Pekeris, C. L.: Free oscillations of an atmosphere in which temperature increases linearly with height. NACA, Technical Note 2209, 1–24. Washington (Oct. 1950). (b, c und d: Theoretische Untersuchungen über die Ausbreitung freier Wellen der Atmosphäre, die durch einen explosionsartigen Vorgang angeregt wurden.)
Pekeris, C. L.: Effect of quadratic terms in differential equations of atmospheric oscillations. NACA, Technical Note 2314, 1–10. Washington (March 1951).
Pekeris, C. L.: A method of solving the nonlinear differential equations of atmospheric tides with application to an atmosphere of constant temperature. (Final Rep., Contract NAw-6001). 25 pp. Princeton: Princeton Univ. 1951. (e und f: Anfänge einer nichtlinearen Theorie für die Gezeitenschwingungen in großen Höhen.)
Pekeris, C. L.: The present status of the resonance theory of atmospheric tides. Washington: National Bureau of Standards 1952 (Circular 521 ), 201–208.
Weekes, K., and M. V. Wilkes: Atmospheric oscillations and the resonance theory. Proc. Roy. Soc. Lond., Ser. A 192, 80–99 (1947). (Berechnungen der Eigenwerte und Eigenfunktionen für kompliziertere Atmosphärenmodelle im Blick auf die Gezeitenschwingungen der hohen Atmosphäre.)
Wilkes, M. V.: The thermal excitation of atmospheric oscillations. Proc. Roy. Soc. Lond., Ser. A 207, 358–370 (1951). (Erweiterung von [10]. In Gl. (18) muß man das Glied \( +\frac{h}{H}\frac{dH}{dz} \) streichen vgl. [21] und [313.)
Bartels, J.: Über die atmosphärischen Gezeiten. Preuß. meteor. Inst. Abh. 8, Nr. 9 (Veröff. Nr. 346) 51 S. (1927). (Theorie, Statistische Methoden der Bearbeitung der Beobachtungen, Berechnung von L z in Potsdam und Hamburg aus insgesamt 66jährigen Beobachtungen. Grundlage zu [3].)
Kertz,W.: Theorie der gezeitenartigen Luftschwingungen als Eigenwertproblem. Ann. Meteor. Hamburg 4, 1. Beiheft (1951). [Anwendung der Störungsrechnung zur Gewinnung explizierter Formeln für die h-Werte auf rotierender glatter Erdkugel und Untersuchung der Änderung durch Erhebungen auf der Oberfläche (Amerikanisches Kettengebirge).]
Kertz, W.: Die thermische Erregungsquelle der atmosphärischen Gezeiten. Nachr. Akad. Wiss. Göttingen II a 1956, Nr. 6, 145–166. (Grundlagen zu Ziff. 5 und 6 dieses Handbuchartikels.)
Siebert, M.: Zur Theorie der thermischen Erregung gezeitenartiger Schwingungen der Erdatmosphäre. Naturwiss. 41, 446–447 (1954).
Siebert, M.: Über die gezeitenartigen Schwingungen der Erdatmosphäre. Ber. dtsch. Wetterd. Nr. 22, 65–71 u. 87–88, 1956.
Siebert, M.: Analyse des Jahresganges der 1/n tägigen Variationen des Luftdruckes und der Temperatur. Nachr. Akad. Wiss. Göttingen II a 1956, Nr. 6, 127–144.
Siebert, M.: Zur Theorie der freien und erzwungenen gezeitenartigen Schwingungen der Erdatmosphäre. Diss. Göttingen 1955. (Aufstellung und Durchführung der Theorie der thermischen Anregung durch Strahlungsglieder zur Ablösung der Resonanztheorie. Außerdem enthält die Arbeit d eine Fülle sorgfältiger Berechnungen der HouGHschen Funktionen und der geograph. Verteilung der Luftdruck- und Lufttemperaturwellen.)
Haurwitz, B.: The oscillations of the atmosphere. Gerlands Beitr. Geophys. 51, 195–233 (1937)
Haurwitz, B.: Über die Eigenschwingungen einer zweifach geschichteten autobarotropen Atmosphäre und die atmosphärischen Gezeiten. Meteor. Z. 54, 69— 70 (1 93 7) (Verallgemeinerung der MARGuLEsschen Rechnungen auf ein zweischichtiges Atmosphärenmodell, wobei die Zustandsänderungen in jeder Schicht autobarotrop erfolgen sollen.)
Haurwitz, B.: Zur Resonanztheorie der halbtägigen Luftdruckschwankung. Ber. dtsch. Wetterd. US-Zone, Kissingen Nr. 38, 12–16, 1952. ( Diskussion versch. Einzelprobleme der Resonanztheorie an übersichtlichen Modellen. )
Haurwitz, B., u. F. Möller: The semidiurnal air-temperature variation and the solar air tide. Arch. Meteor. Geophys. u. Biokl., Ser. A, Symposium-H., 170–182, 1955 (Erstmalige Ableitung der halbtägigen planetarischen Temperaturwellen aus den Beobachtungen.)
Sawada, R.: The atmospheric lunar tides. Meteor. Papers 2, No. 3 (1954).
Sawada, R., and B. Haurwitz: The lunar air tide. Ann. de Géophys. 11,145–147 (1955) (Modellrechnungen zur Erklärung der jahreszeitlichen Variation von Lz durch Temperaturänderungen in der Ozonosphäre.)
Sawada, R.: On the role of thermal excitation in the atmospheric tides. Geophys. Mag. Tokyo 26, 267–281 (1955) (Überarbeitung von [18], übersichtlichere Formulierung. Der Erklärung der thermischen Erregung von W2 ist aber wohl die in diesem Handbuchartikel in Ziff. 5 und 6 gegebene vorzuziehen.)
Sawada, R.: The atmospheric lunar tides and the temperature profile in the upper atmosphere. Geophys. Mag. 27, 213–236 (1956).
Solberg, H.: Über die freien Schwingungen einer homogenen Flüssigkeitsschicht auf der rotierenden Erde I. Astrophys. Norv. 1, 237–340 (1936).
Thorade, H.: Die Gezeiten in neuer Beleuchtung [besonders nach H. Solberg].Ann. Hydrogr. 64, 381–386 (1936). ( Anfang zu einer Theorie der Gezeitenschwingungen, bei der die Vertikalbeschleunigung nicht mehr vernachlässigt wird. Diskussion in [b]. )
Solberg, H.: Wellenbewegungen einer isothermen Atmosphäre. Report of the 18. Scandinavian Naturalist Congress in Copenhagen 1929, 26.-31. August.
Solberg, H.: Schwingungen und Wellenbewegungen in einer Atmosphäre mit nach oben abnehmender Temperatur. Astrophys. Norv. 2, 123–172 (1936). (Forführung und Erweiterng der Unterusuchungen von [14].)
Bjerknes, J.: Atmospheric tides. J. Mar. Res. 7, 154–162 (1948). (Eine neue Theorie, in der die Phasenverschiebung der Temperaturwelle in der Höhe für die Vergrößerung von W2 verantwortlich gemacht wird.)
Thrane, P.: Some hydrodynamical properties of simple atmospheric oscillations with applications to the semidiurnal oscillation. Geofys. Publ. 18, No. 1 (1951).
Thrane, P.: The tilt of a 12 hourly atmospheric tidal wave. Quart. J. Roy. Meteor. Soc. 81,9–17 (1955). (Einzelheiten zu der in [28] beschriebenen Theorie.)
Jacchia, L. G., and Z. Kopal: Atmospheric oscillations and the temperature profile of the upper atmosphere. J. Meteorology 9, 13–23 (1952) (Ergebnisse der Berechnung von Resonanzkurven nach der Pekeris-Wilxesschen Theorie für verschiedene Atmosphärenmodelle.)
Sen, H. K., M. L. White: Thermal and gravitational excitation of atmospheric oscillations. J. Geophys. Res. 60, 483–495 (1955)
White, M. L.: Gravitational and thermal oscillations in the earth’s upper atmosphere. J. Geophys. Res. 61, 489–499 (1956).
Chid, W.: On the oscillations of the atmosphere. Arch. Meteor., Geophys. u. Biokl., Ser. A 5, 280–303 (1953) (vgl. Ziff. 25b).
Haurwitz, B.: Atmospheric oscillations. Final Report, Project No. 122, Research Division, College of Engineering, New York University 1954. (Es wird über eine ganze Reihe neuerer New Yorker Arbeiten zu atmosphärischen Gezeiten berichtet. Literaturangaben.)
Sepulveda, Gloria M., and B. Haurwitz: The geographical distribution and seasonal variation of the semidiurnal pressure oscillation in high latitudes. Scientific Report No. 299–2, Research Division, College of Engineering, New York University 1956.
Haurwitz, B.: The geographical distribution of the semidiurnal solar air tide. Meteor. Papers 2, No. 5 (1956).
Haurwitz, B.: The standing semidiurnal oscillation in an atmosphere of variable depth. Scientific Report No. 3, Project No. 299 New York University, College of Engineering, Dept. of Meteorology and Oceanography, 1956.
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Kertz, W. (1957). Atmosphärische Gezeiten. In: Bartels, J. (eds) Geophysik II / Geophysics II. Handbuch der Physik / Encyclopedia of Physics, vol 10 / 48. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-45881-1_16
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