Unter denjenigen Grossen, die in die Formeln der barometrischen Höhenmessung einzusetzen sind, pflegen in geographisch wenig erschlossenen Ländern zwei mit besonderer Unsicherheit behaftet zu sein, das horizontale Luftdruckgefälle zwischen dem Ausgangspunkt bekannter Höhe und dem seiner Höhe nach zu bestimmenden Ort und die mittlere Temperatur der Luftsäule zwischen Ausgangs- und Endpunkt der Höhenmessung.

Für die Bestimmung beider Grossen bieten aerologische Messungen
ein wertvolles Hilfsmittel.

Die horizontalen Luftdruckgradienten hat man häufig aus den Windgeschwindigkeiten zu bestimmen versucht. Die Bodenwinde sind jedoch vielfach zu stark lokal beeinflusst, um, besonders für den Einzelfall, um den es sich in unerschlossenen Gebieten meist handelt, zuverlässige Anhaltspunkte zu liefern. Wesentlich besser lässt sich der Luftdruckgradient aus Höhenwindmessungen bestimmen. So ergeben Untersuchungen von E. Gold¹), dass der Wind in etwa 1000 m Höhe mit ziemlicher Genauigkeit den Luftdruckgradienten nach Grosse und Richtung zu bestimmen gestattet. Solche Messungen des Höhenwindes lassen sich durch die Methode freifliegender Pilotballon leicht durchführen; bei der später zu besprechenden Verwendung von Registrierflugzeugen dürften auch gelegentliche Abdriftmessungen hinreichend genaue Werte geben.

Die mittlere Temperatur der zwischen Ausgangspunkt und Endpunktder Luftdruckmessung liegenden Luftsäule lässt sich, wie oft nachgewiesen, als Mittel der Temperaturen an der oberen und unteren Station manchmal nur sehr ungenau bestimmen. Solange man eine massige Temperaturabnahme mit der Höhe als die selten

durchbrochene Regel ansah, erschienen die so entstehenden Fehler nicht so wesentlich. Die neuere Zeit zeigt in immer wachsendem Umfang die Rolle, die Temperaturumkehrschichten einerseits, überadiabatischeTemperaturgradienten andererseits im Aufbau der Atmosphäre spielen, besonders in Teilen der Erde mit extremem Klimacharakter, in denen rohe barometrische Höhenmessungen noch von wissenschaftlichem Wert sind.

Zwei Fälle aus der Praxis des Verfassers, die keineswegs besonders extreme Zustände darstellen, mögen die Unmöglichkeit erläutern, aus Bodenbeobachtungen an zwei Stationen die mittlere Temperatur der Luftsäule zu bestimmen. Bei einer Temperatur einer .grönländischen Küstenstation im Winter von -=- 30°, der Temperatur im Innern des Inlandeises von -^- 55° ergäbe sich eine mittlere Temperatur der Luftsäule von -f- 42,5°. Doch beschränken sich diese niedrigen Temperaturen auf die unmittelbare Nachbarschaft des Erdbodens; schon knapp darüber liegt die Temperatur häufig 15 bis 20 Grad höher²), sodass sich eine wahre Mitteltemperatur der Luftsäule von etwa -=- 25° ergibt. Die Höhe der Station im Innern des Inlandseises ergibt sich dann zu etwa 7 % höher, was für das Innere des etwa 3000 m hohen Inlandeises eine um rund 200 m grössere Höhe ausmacht.

Andererseits können die grossen vertikalen Temperaturgradienten, die in Trockengebieten sich in den Tagesstunden ausbilden, bei der Verwendung der mittleren Temperatur von oberer und unterer Station zu recht fehlerhaften Höhenbestimmungen führen. Die mittlere Mittagstemperatur in Bagdad erreicht im Juli etwa 36°; in Kirmanschah, dem ersten Landepunkt der Flugstrecke nach Teheran, steigt die Temperatur auf 36°. Das Mittel der Temperatur an der oberen und unteren Station beträgt somit 41°. Diese Temperatur in Verbindung mit dem Luftdruckunterschied zwischen Bagdad und Kirmanschah ergäbe für Kirmanschah eine Höhe von 1400 m. Legt man jedoch die wahre Temperaturverteilung zugrunde, wie sie sich aus fortlaufenden aerologischen Messungen auf der Flugstrecke nach Teheran ergibt, so findet man für Kirmanschah eine Höhe von nur 1340 m, also eine über 4 % geringere Höhendifferenz gegen Bagdad. Die Ursache dieser Abweichung ist, dass sich in den bodennäheren Schichten der trockenen Subtropen in den Mittagsstunden eine Temperaturabnahme bis zu 3 Grad für 100 m einstellt³), sodass bis in grosse Höhen die Temperaturabnahme im Mittel 1° für 100 m übersteigt. Die aerologisch gemessene Höhe von Kirmanschah entspricht einer Mitteltemperatur der Luftsäule bis zum Meeresspiegel von nur 30° 4).

Ähnlich liegen die Verhältnisse bei der vom Kaspischen Meer ausgehenden Höhenberechnung von Teheran. Druckdifferenz und Milteltemperatur der oberen und unteren Station ergeben für Teheran eine Höhe von 1200 m, während die aerologische Berechnung für den Flugplatz Teheran 1140 m, das Nivellement in guter Übereinstimmung für die Stadt 1132 m ergibt.

Die angeführten, der Praxis entnommen F'älle zeigen, wie wertvoll in Ländern ohne Nivellement und trigonometrische Höhenmessung FJugzeugerkundungen mit fortlaufender Registrierung der aerologischen Daten sein werden, über die Höhe überflogener Bergketten und Gipfel lassen sich dabei leicht Angaben mit einer ungefähren Genauigkeit von etwa 50 m machen, während die Höhe solcher Gebirge oft. z. B. im gesamten Innern Persiens, um hunderte von Metern unsicher ist⁵). Schliesslich sei nicht übersehen, dass meist die zeitliche Druckänderung im Meeresspiegel infolge der geringen Zeitdauer der Flüge vernachlässigt werden kann. Wird doch ein solcher Flug von einem der Höhe nach bekannten Ort aus selten mehr als 3 Stunden in Anspruch nehmen. Die kurze Flugdauer ist besonders günstig, weil selbst bei der gleichmässigen Wetterlage der sommerlichen Subtropen der Druck von Tag zu Tag um mehrere Millimeter schwanken kann, wobei der Verlauf solcher Druckänderungen in meteorologisch wenig erschlossenen Gebieten vielfach kaum näher zu analysieren ist⁶).

Für die aerologische Höhenmessung können zweckmässig die in der aerologischen Forschung gebräuchlichen Registrierinstrumente verwandt werden, die während des Fluges vom Ausgangspunkt bis zum Endpunkt der Messung fortlaufend Druck, Temperatur und Feuchtigkeit auf einem Registrierstreifen aufzeichnen. Die Genauigkeit der Temperaturmessung beträgt bei sorgfältiger Bestimmung des Ausgangspunkts etwa I°, die Genauigkeit der Druckmessung l mm. Über die notwendigen Korrekturen (Trägheit der Temperaturaufzeichnung, „Hysteresisschleife" der Druckeichung u. a.) genüge ein Hinweis auf die einschlägige Literatur⁷). Die Berechnung der Höhen lässt sich nach der Staffelmethode⁸) mit Hilfe der von Bjerknes gegebenen Tabellen⁹) und entsprechender Vordrucke¹⁰) bequem durchführen.

Bei meteorologischen Studienflügen, die ich im Sommer 1928 in Persien ausführen konnte¹¹), war es mir möglich, nach den geschildertenMethoden die Höhenlage einiger grosserer Städte, bezw^r. der benachbarten Flugplätze neu zu bestimmen. Die Höhenbestimmungenim Iran liegen ja im allgemeinen sehr im argen. An zuverlässigenAngaben aus dem Innern Persiens ist dem Verfasser bei

allerdings flüchtigem Umblick in der Literatur nur die Angabe von Stahl¹²) bekannt geworden, wonach die durch ein Nivellement von Pechlewi nach Teheran gewonnene Höhe der persischen Hauptstadt 1132 m beträgt. Alle übrigen Höhenangaben im Zentralgebiet Persiensscheinen auf gelegentlichen Luftdruckmessungen von Forschungsreisendenzu beruhen. Für die Höhe der meteorologischen Stationen, die der „Indian Weather Service" in Teheran, Isfahan,. Mesched und Seistan unterhält, sind in den Veröffentlichungen zwar Werte angegeben, die aber von den auf den vorhandenen Karten auftretendenund ebenso von den vom Verfasser 1928 gemessenen beträchlich abweichen. Es ist nicht klar, ob sich die Höhenangaben des „Indian Weather Service" auf dieselben Punkte wie die Werte der Karten beziehen; aber bei der flachen näheren Umgebung von Teheran und Isfahan sind Höhenunterschiede von 100 m bezw. über 150 m wenig wahrscheinlich.

Auch die neueren Kartenangaben selbst weichen, wie die folgende
Tabelle I zeigt, stark von einander ab.

Die aerologisch gewonnenen Werte weichen also von den bisher
bekannten Höhenwerten z. T. beträchlich ab. Über die Berechnungsmethode
gibt Tabelle II Auskunft.

Eine gute Stütze für die Zuverlässigkeit der auf aerologischem Wege gewonnenen Höhenwerte ist es, dass die vom Kaspischen Meer wie vom Persischen Golf ausgehenden Berechnungen in vollständiger Übereinstimmung die durch das Nivellement gestützte Höhe von 1140 m für den Flugplatz von Teheran ergeben. Schon aus diesem Grunde kann man die W^Terte der Zwischenpunkte als einigermassen zuverlässig betrachten, trotz der starken Abweichung von den bisher bekannten Angaben.

Diese Unterschiede können ihren Ursprung einmal in der Verschiedenheitdes
gemessenen Punktes haben, da sich die aerologisch

gemessenen Höhen sämtlich auf die betreffenden Flugplätze beziehen.Doch ist in Teheran, Isfahan, Kirmanschah und Sultanabad der Höhenunterschied zwischen den Flugplätzen und dem Stadtkern,auf den sich vermutlich die früheren Messungen beziehen, unbedeutend. In Hamadan liegt der Flugplatz schätzungsweise nicht mehr als 40 m niedriger als das Stadtinnere, in Schiras um einen unbekannten Betrag, doch weniger als 100 m. In Kasr-i-Schirin ist die Lage des Flugplatzes zur Siedlung nicht bekannt, die aerologisch gemessene Höhe liegt zwischen den Kartenangaben für den Ort und den benachbarten Flusslauf.

Weiter könnten die aerologischen Höhenangaben durch die Vernachlässigungder horizontalen Druckgradienten gefälscht sein. Für die ostwestlich gerichtete Messreihe Teheran-Kasr-i-Schirin kann jedoch dieser Horizontalgradient vernachlässigt werden. Berechnet man nämlich für den 420 m hoch gelegenen Flugplatz von Kasr-i- Schirin bei einem Druck von 718 mm und einer Temperatur von + 37° den Druck im Meerespiegel, so ergibt sich 752 mm. Führt man die gleiche Berechnung für Teheran durch, wo in 1140 m Höhe bei einer Temperatur von 29° am folgenden Tage, dem 14/111. 1918, der Druck 663 mm betrug, so erhält man hier einen Druck von 753^—754 mm im Meeresspiegel, also²²) keinen wesentlichen Horizontalgradienten.Ungünstiger

zontalgradienten.Ungünstigerliegen die Verhältnisse für die Höhenberechnungauf der nordsüdlichen Linie Pechlewi-Teheran-Schiras-Buschir,da leider die Drucke im Meeresspiegel nur für Buschir, nicht aber für Pechlewi vorlagen. Da man in die Jahreszeit der Flüge (Juli) im allgemeinen mit einem nordsüdlich gerichteten Luftdruckgefälle rechnen kann, könnten dadurch die Höhenwerte für Teheran, Isfahan und Schiras unter Umständen nicht unbeträchtlichverändert werden. Angesichts der angeführten ausserordentlichgrossen Differenzen der Höhenangaben auf den bisherigen Karten dürften trotzdem die vorliegenden Höhenwerte von Bedeutungsein.

Zur Schluss sei nochmals darauf hingewiesen, ein wie grosser Fortschritt in der Kenntnis der Höhenverhältnisse der Erde heute ohne wesentliche Mühe mit Hilfe aerologischer Messungen in solchen Gebieten gewonnen werden kann, in denen es an Nivellements oder trigonometrischen Messungen noch fehlt.

RESUMÉ F. LOEWE: HØJDEMAALING VED HJÆLP AF AEBOLOGISK KEGISTREKING.

Hojdekortene over Jordoverfladen er for største Delen tegnede ud fra
barometriske Højdemaalinger, og deter derfor af overordentlig Vigtighed
at faa klarlagt, hvor stor Nøjagtighed man kan tillægge disse.

Ved Beregningen bruger man dels Forskellen i Barometerstand og dels Forskellen i Temperatur mellem et Sted med bekendt Højde og det Sted,, hvis Højde man vil maale. I Reglen er man gaaet ud fra, at den mellem Observationspunkterne liggende Luftsøjle havde en Gennemsnitstemperatur, der laa midt imellem den for de to Stationer maalte Temperatur.. Denne Beregningsmaade er dog behæftet med væsentlige Fejl, og to Tilfælde fra Forfatterens Praksis beviser dette.

Ved en grønlandsk Kyststation var Temperaturen -+• 30°, paa Indlandsisen -J- 55°, hvilket gav -=~ 42,5° som Gennemsnitstemperatur for den mellemliggende Luflsøjle. Disse lave Temperaturer er imidlertid begrænsede til Overfladens umiddelbare Nærhed, og indgaaende Maalinger har vist, at den sande Gennemsnitstemperatur for den nævnte Luftsøjle er ca. -+- 25, altsaa 17,5° højere end beregnet. Hvis Indlandsisens Højde beregnes ud fra denne nye Viden, maa den forhøjes med ca. 7 % eller rundt regnet 200 m.

I de varme og tørre Omraader paa Jorden forekommer i Dag-Timerne en ret betydelig Temperaturforskel med Højden, som medfører lignende Fejl. Gennemsnitlig Middagstemperatur for Bagdad i Juli Maaned er saaledes £6°, i Kirmanschah, det første Mellemlandingssted paa Flyvestræk-

ningen tu Teheran, er den 36°, Gennemsnittet for den mellemliggende Luftsøjle skulde saaledes være 41°. Paa dette Grundlag er Højden af Kirmanschah beregnet til IWO m. Lægger man imidlertid den sande Temperaturfordeling til Grund, saaledes som man konstaterer den ved stadig Maaling langs Flyvestrækningen, finder man for Kirmanschah en Højde paa kun 13bO m. Aarsagen hertil er, at de jordnære Luftlag i Subtroperne i Middagstiden har et Temperaturf aid i Højden paa op til 3° pr. 100 m~ De aerologiske Maalinger af Gennemsnitstemperatur mellem de to nævnte Steder viser saaledes en Temperatur paa 28° i Stedet for den beregnede

Paa samme Maade ligger Forholdet ved Højdemaalinger udførte fra det kaspiske Hav til Teheran, der sædvanlig angives at ligge 1200 m. o. H., medens de aerologiske Beregninger-har givet 11W m, hvilket stemmer godt med et i den nyeste Tid gennemført Nivellement, som har givet Resultatet 1132 m.

Usikkerheden i de hidtil anvendte Beregningsmaader ved barometrisk Højdemaaling beløber sig for 'Persiens Vedkommende til adskillige Hundrede Meter, men ved Anvendelsen af sammenhængende Observationer under Flyvning vil denne kunne nedbringes til ca. 50 m.

Tabel l viser de nyeste Højdeangivelser for en Række Lokaliteter i
Persien sammenholdt med de af Forfatteren udførte Maalinger efter den
nye Fremgangsmaade.

Methodens Paalidelighed støttes ved Resultatet af Nivellementet til Teheran
og af det Forhold, at Maalinger ved det Kaspiske Hav og den Persiske
Havbugt som Udgangspunkt har givet overensstemmende Resultater-

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NOTES

1) Barometric gradient and wind force, Met. Off. Nr. 190. London 1908.

2) S. z. B. Alfred Wegeners letzte Gronlandfahrt, 1932, S. 276.

3) S. F. Loewe: Beitr. z. Phys. d. fr. Atmosphäre, XVII, 1931, S. 163; Barkat Ali, Gerlands Beiträge, Bd. 39, S. 121, 1933.

4) Der Luftdruck in Bagdad ist aus der deutschen Wetterkarte interpoliert, die vorstehenden Zahlen sind daher mit einer gewissen Unsicherheit behaftet; am Grundsätzlichen wird dadurch nichts geändert.

5) So dürfte der auf neuen Karten mit 4200 m verzeichnete Kuh- Alidjuk südlich Isfahan nur etwa 3600 m Höhe erreichen.

6) S. z. B. fur das Polargebeit die einschlågigen Erorterungen von A.

5) S. z. B. für das Polargebiet die einschlägigen Erörterungen von A. Wegener über seine Schlittenreise auf dem grönländischen Inlandeis (Medd. om Grønland LXXV, S. 91).

7) z. B. Bd. l der Beiträge zur Physik der freien Atmosphäre, Strassburg

8) S. Hann-Sürinc. Lehrbuch der Meteorologie TV. Anfl S. 841.

9) V. Bjerknes: Hydrodynamische Meteorologie und Ozeanographie, Braunschweig 1912.

10) z. B. Adiabatenpapier Nr. 394 1/2 von Schleicher und Schiill, Duren.

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u) Ergebnisse von Studienflügen nach und in Persien, 1928, Beitr. z. Phys. d. freien Atmosphäre, Bd. XIII, 1931.

12) Karte aus der vonTafelPeterm. Mittl. 1900.

13) Map of Persia 1:1013800. Survey of India, Nachdr. d. Preuss. Landesaufn.

14) Asie 1:1000,000 (Service géographique de l' Armée).

15) Karte von Mesopotamien. 1:400,000 (vorl. Ausgabe). Kart. Abt. d. Stellv. Gen. St. d. Armee. 1918.

16) Petermanns Mitt. 1900.

17) Petermanns Mitt. 1907.

18) Petermanns Mitt. 1907, Karte.

19) Flussbett des Elwend 6 km sudlich 378 m.

20) De Morgan, Mission scientifique en Perse IV, l, S. 147.

21) Aneroidmessung mit Flugzeug von Hamadan aus.

22) Die Druckänderung in Teheran betrug vom 13. zum 14. III nur 0,5 mm.