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Volume 19, Issue 5
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H. Arakawa1941 Volume 19 Issue 5 Pages 167-170
Published: May 05, 1941
Released on J-STAGE: February 05, 2009
JOURNAL FREE ACCESSIm 1940 hat C. G. Rossby(1) unten dem Titel “Planetary Flow Patterns in the Atmosphere” ein sehr wertvoll Abhandlungen veröffentlicht, in dennen führen sie eine Begriff der “potential vorticity” ein. Weitere Untersuchungen(2) haben jedoch ergeben, dass seine Definition nicht strenge Gültigkeit beanspruchen, da sie in Einzelfällen eine viel zu grosse homogene Atmosphäre liefert. Von der Verfasser wurd daraufhin durch Abänderung der Rossbyschen Beweisführung die Gleichung ableitet.
Es sollen jetzt die Grundgleichungen der atmosphärischen Bewegung so dargestellt werden, wie die Rechnung gebracht werden. Die Lage eines Punktes ist im Kugelkoordinatensystem (γ=Abstand vom Kugelmittelpunkt, φ=geographische Breite, λ=georaphische Länge ostwärts positiv), das mit der Erde fest verbunden ist, bestimmt. Es seien ferner: υr die vertikale Geschwindigkeit, υφ die Süd-Nord Geschwindigkeit, υλ die West-Ost Geschwindigkeit, p _??_en Druch, ρ die Dichte, Φ die Geopotential, ω die Winkelgeschwindigkeit der Erddrehung, t die Zeit, Wir haben die allgemeine hydrodynamischen Gleichungen für atmosphärischen Bewegungen in der Form(3) mit Kontinuitätsgleichung ergibt sich für die Gleichnug der vertikale Wirbelkomponent ζ: wo ξ, η, ζ die horizontale und vertikale Wirbelkomponent, θ die Divergenz bedeutet, welche dann in der Verbindung auftreten. Die also der meiner Gleichung (1) in früherer Arbeit(4) allgemeine Gültigkeit auch für die Bewegung, in denen können wir nicht weiter φ (die Breite) als konstant betrachten, zuschreibt.
[Schliesslich noch wenige Worte über das Äusserliche. Im allgemeínen können wír die Gleichung als genau ansehen.]
Wenn wir die Kontinuitätsgleichung anwenden, erhalten wir
Wir setzen zunächst horizontale Bewegung für den barotropen Fall voruus, dann wird Diese Gleichung liefert als individuelle Zustandsgleichung oder Als potentiellen Rotor einer Luftmasse von der Breite φ un_??_ Dichte ρ difinieren wir im anschluss an C. G. Rossby denjenigen Rotor ζ0, welchen die Luftmasse annimmt, wenn sie auf die Breite φ0 und Normaldichte ρ0 gebracht wird.
Die Erscheinung der West-Ost B wegung in die gemassigten Breiten ist mehrfach der Gegenstand theoretischer Untersuchungen gewesen. Der Verfasser hat bei dieser Gelegenheit das für die atmosphärische Zirkulation so wichtige “Potentielle Rotor” und den Sa_??_z von dessen Konstanz aufgestelt.
Der Gedanken war kurz folgender: Ursprünglich sei die Atmosphäre relativ zur Erde in Ruhe; jedes Teilchen Luft hat dann ein gewisses leicht feststellbarcs vertikale Wirbelkomponent. Nun gerate die Atmosphärein West-Ost Bewegunge; durch Mischung sollen allm_??_lich alle Massen das gleiche Wirbelkomponent erhalren. Dieses muss danu wegen der Konstanz der Potentielle Rotor der Mittelwert (auf der nordlichen Halbkugel) aller früheren sein. Man findet leicht Daraus lasst sich die zonale Geschwinaigkeit Sie sind durchaus negativ und dann in eine nach Westen gerichtet Bewegung. Sie erreicht i_??_en grömung längs der Breitenkreise auf der Erde (γ=6, 370km). Die Rechnug ist nicht einwandfrei, da kein Grund vorhanden ist, dass die Atmosphäre jemals in Ruhe war. Grössere Bedenutung kommt diese Rechnungen zu, welcher eine Beweis des potentielle Rotor in unserer Atmosphäre nicht überall das gleiche.View full abstractDownload PDF (699K) -
H. Arakawa1941 Volume 19 Issue 5 Pages 171-175
Published: May 05, 1941
Released on J-STAGE: February 05, 2009
JOURNAL FREE ACCESSWir wollen uns hier auf die ebene, hortzontale Strömung in konzentrischen Kreisen beschränken. Im folgenden erlaub ich mir einige Betrachtungen mitzuteilen, die sich auf die Grössedes Grenzwert für die Turbulenz des Windes, Grössere Bedentung kommt diesen Rechnungen zu, welcher zum ersten Mal eine Kriterium für Möglichkeit der Turbulenz der horizontale Strömung versucht. Ich schliesse mich dabei den theoretischen Untersuchungen von Prandtl in mancher Hinsicht an.View full abstractDownload PDF (280K) -
K. Takahasi1941 Volume 19 Issue 5 Pages 175-184
Published: May 05, 1941
Released on J-STAGE: February 05, 2009
JOURNAL FREE ACCESSSome methods for the numerical prediction of the velocity and direction of wind were investigated and they were summerized as follows.
(1) Gradient wind is easily calcuiated by giving the pressure and temperature distribution and a nomogram to calculate the wind velocity from the pressure gradient, latitude and radius of curvature is made assuming the air density to be 1.1×10-3gr/cm3.
(2) The relations between surface and gradient wind are functions of pressure distribution as well as latitude of the station, and the mean values of the ratio of the velocity of the surface wind to that of the gradient wind and the angle between the surface wind and the isobar are calculated for some standard pressure distribution.
(3) The diurnal variation of the wind velocity is caused by diuranal change of the stability of the lower layer due to solar radiation and following similitude law between the air temperature and the wind velocity is proved theoretically and confirmed by the results of the observation where V0 and _??_0 are the velocity and the temperature in the upper layer.
(4) Diurnal change of wind velocity V, such as land and sea breaze, mountain and vallcy wind, is theoretically proved to be given by V=b √ΔT where b is a contant, ΔT the amplitude of diurnal change of air temperature.
(5) The wind velocity in the area of cyclone or typhoon is given by following empirical formula V=α√760-p where α is a constant, p pressure at the center of depression.
(6) The wind velocity at cold front is conservative at least during 12 hours, hence it is predicted by mere extrapolation of the motion of the front.View full abstractDownload PDF (590K) -
T. Hirono, K. Sakata1941 Volume 19 Issue 5 Pages 184-187
Published: May 05, 1941
Released on J-STAGE: February 05, 2009
JOURNAL FREE ACCESSIn this paper we have calculated the time duration in which a tunami wave travels through the whole course of the Kii Channel. We assumed that the initial position of the wave front of tunami is on the straight line connccting Siomisaki and Murotomisaki, and that it advances northwards holding straightness of its frontal line with the velocity √gh as the wave length of tunami is very large, where g is the gravity acceleration and h the mean deapth of the vertical section of the channel containing a frontal line. Then dividing the total course into 20 wave fronts as is shown in Fig. 1, and summing up the time elements which is given by where dx is the distance betwecn two adjacent frontal lines and H the mean of their h, we get the travel time as is shown in Fig. 2.
On the other hand, we calculated numerically the travel time by means of the equations where f is the wave amplitude, V the velocity, S and b the sectional area and breadth of the channel respectively (Cf. our previons papers). In our case the initial condition is V=√gh0 and the period is 20 or 40 miniutes. The results are shown also in Fig. 2.
As we see from Fig. 2, the travel time passing through the Kii Channel is just 60 minutes and the same for our three cases. We have seen in the previous papers that tunami requires 60 minutes to travel through the whole course of the Osaka Bay so that it takes just two hours from the entrance of the Kii Channel to the City of Osaka. This fact gives time enough to make a watcher at, say, Siomisaki to warn the city against the tunami.View full abstractDownload PDF (258K) -
H. Hagihara, Y. Honma1941 Volume 19 Issue 5 Pages 187-192
Published: May 05, 1941
Released on J-STAGE: February 05, 2009
JOURNAL FREE ACCESSThe authors investigated the annual variation of K. H. layer in various points of view by the use of Japanese Ursigram. And they also considered the characteristics of the terrestrial magnetism and its relation to the height of K. H. layer. The maximum height of Ion-condensation of E. layer is about 110km in summer and 110_??_120km in winter. This result agrees with the theory of E. V. Appleton. The Height of F2 layer is 310_??_360km in summer, 240_??_290km in winter. The Ion condensation of F2-layer is Nmax=5.5×105 (summer), Nmax>6.0×105 (other seasons), and has contrary tendency to that of E layer.
The authors also investigated the relation between the height of K. H. layer and the annual variation of the terrestrial magnetism from various points of view, but could not get a definite conclusion.View full abstractDownload PDF (337K) -
I. Yamasita1941 Volume 19 Issue 5 Pages 192-195
Published: May 05, 1941
Released on J-STAGE: February 05, 2009
JOURNAL FREE ACCESSDieses Experiment wird im Windkanal ausgeführt. Das auf der Platte liegende Sandkorn fliegt erst dannweg, wean der Winddruck mit der folgenden Formel μMg=pS zufrieden ist; wo ü der Reibungskoeffizient der Platte, M: die Masse des Sandkorns, g: die Schwerebeschleunigung, p: der Winddruck auf der Platte, S: der Schnittsfläehenraum des Sandkorns.View full abstractDownload PDF (242K) -
S. Ikeda1941 Volume 19 Issue 5 Pages 195-199
Published: May 05, 1941
Released on J-STAGE: February 05, 2009
JOURNAL FREE ACCESSThe difference of temperature between various silver-thaw and free air is recorded by mirror galvanometer using thermo-couple. It is shown that the rise of temporature of rime which mostly consists of snow crystals in the fog is remarkably smaller than that of natural silver-thaw of supercooled water drops.
Some remarks are stated on the relation between the cross stripe figure in the silver-thaw and the fluctuations in the records of the temperature.View full abstractDownload PDF (337K) -
M. Makita1941 Volume 19 Issue 5 Pages 199-204
Published: May 05, 1941
Released on J-STAGE: February 05, 2009
JOURNAL FREE ACCESSIn the present parer are stated the results of the statistical investigation on the distribution of the thunderstorms, their probable tracks and geographical characteristics, basing on the data of fourteen years. The relation between the frequency of thunderstorms and rice-crop is also investigated. The main results are as follows:
1. The tracks of the most thunderstorms are directed to northeastward, and those of some thunderstorms to eastward and southeastward.
2. Heat thunderstorms occur most frequently in Hukusima prefecture and frontal thunderstorms in Akita prefecture respectively.
3. Frontal thunderstorms came from Akita prefecture have very narrow range and scarcely reach to the east side of Ou mountain range.
4. There exists a close relation between the frequency of the heat thunderstorms and the ricecrop.View full abstractDownload PDF (412K)
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