die Mittelwerte. In den einzelnen Fällen können auch die Wolkenetagen in ganz beliebigen Höhen auftreten. Schon bei der Betrachtung der oben genannten Bezeichnungen erkennt man, daß sich eine charakteri5 stische. Gegenüberstellung zweier Formen wie ein roter Faden durch die ganze Klassifikation hindurchzieht. Es sind dies die Formen des Cumulus und des Stratus. In der Tat verhalten sich diese nicht nur in bezug auf ihre äußere Gestalt, sondern auch in bezug auf ihre 10 Entstehung grundsätzlich verschieden. Wie durch Fig. 21 veranschaulicht wird, entsteht die Stratusform bei Schichtgrenze FIG. 21. Schichtgrenze Stratus (Hebung der Schichtgrenze) und Cumulus (Durchbrechung der Schichtgrenze), schematisch. einer Hebung der Schichtgrenze, gehört also ganz der unteren Schicht an. Die Cumulusform dagegen stellt den Durchbruch einer größeren Luftmenge durch die 15 Schichtgrenze hindurch dar. In vielen Fällen genügt dieses schematische Bild vollkommen; doch in vielen anderen handelt es sich um Übergänge oder Kombinationen dieser beiden Grundformen, so daß es manchmal nicht leicht ist, zu ent20 scheiden, welche Bezeichnung in dem betreffenden Falle anzuwenden ist. Der Beobachtungsplatz an der Erde ist bei diesen Wolken natürlich der denkbar ungün stigste, da ihre Unterseite ohne alle scharfen Formen kontinuierlich in den darunter liegenden Dunst übergeht. Von Berggipfeln oder vom Ballon aus hat man dagegen den Anblick eines Wolkenmeeres mit markanten Formen. Photographische Aufnahmen der Stratusform lassen fast 5 immer erkennen, daß die Wolkenoberfläche keineswegs. ganz eben ist; sie besteht vielmehr aus zahllosen eng zusammengedrängten Köpfen, die einzeln für sich durchaus die charakteristische Traubenform des Cumulus aufweisen. In der Tat fehlt diese Tendenz zur Cumu- 10 lusbilding nur selten an einer Wolkenoberfläche. Der bekannte Physiker Helmholtz war der erste, welcher erkannte, daß sich nicht nur an der Grenzfläche zwischen Luft und Wasser, sondern auch an derjenigen zwischen zwei verschieden warmen Luftschichten Wogen 15 ausbilden müssen, wenn die obere Schicht sich relativ zur unteren bewegt. Diese an den atmosphärischen Schichtgrenzen auftretende Wogenbildung gibt die Erklärung für die so häufig zu beobachtenden Wogenwolken (Fig. 22). Da nämlich bei den großen Dimensionen 20 der Luftwogen - sie sind im allgemeinen 10.000 mal so groß wie die Wasserwogen - eine sehr erhebliche Höhendifferenz zwischen dem Wellenberg und dem Wellental besteht, so ist einleuchtend, daß bei einer dünnen Wolkenschicht mitunter nur die Wellenberge mit Wol- 25 ken erfüllt sein werden, während die Täler frei bleiben. Die Folge ist dann, daß die langgezogenen Wellenberge in Form von parallelen Wolkenstreifen sichtbar werden. Nun gibt es aber auch noch Wellen anderer Art als diese freien Windwellen, nämlich sogenannte Hindernis- 30 wellen. Wenn ein seichter Bach über unebenen Grund strömt, so sehen wir, daß seine Oberfläche (die Schicht grenze Wasser-Luft) deformiert wird; es bilden sich Wellenberge und -täler aus, die meist stationär über dem hemmenden Stein stehen, während das Wasser durch sie hindurchströmt. Ganz ähnliche Stromschnellen muß es auch in der bewegten Luft geben, welche über die Unebenheiten der Erdoberfläche dahinfließt. In der Tat sind bei isolierten Bergen solche stationären, von der Spitze aus nach Lee hinüberweisenden Wolkenkappen nicht selten, ja für gewisse Berge, wie den Pic von Teneriffa und den Tafelberg, geradezu typisch. 5 ΙΟ Noch eine andere Erscheinung spielt eine außerordentlich große Rolle bei den Formen der Wolken. Dies sind die Fallstreifen. Der Niederschlag, der sich in der Wolke bildet, sinkt ja vermöge seiner Schwere herab, verdampft aber in den meisten Fällen sogleich wieder, 15 sobald er die untere Grenze der Wolke erreicht hat und in die ungesättigte Luft hineinsinkt. Wenn er aber schon gröbere Formen angenommen hat, oder namentlich, wenn er aus Schnee oder Eis besteht und daher nicht so schnell verdunsten kann, so sinkt er noch mehr 20 oder weniger weit in die tieferen Schichten hinab, ehe er sich ganz auflöst. In den Fällen, wo er den Erdboden erreicht, sprechen wir von Regen oder Schnee. Am häufigsten wird dies letztere natürlich bei den unteren Wolken eintreten. Die höher gelegenen Wol- 25 ken aber werden vermöge ihres größeren Abstandes von der Erde nicht selten Fallstreifen von der Art aufweisen, bei welchen der Niederschlag verdunstet, bevor er die Erde erreicht. Von den Wolken der Cirrusregionen gelangt der 30 Niederschlag überhaupt nur außerordentlich selten zur Erde herab; in den allermeisten Fällen bildet er hier nur langgezogene Fallstreifen, welche sich schließlich auflösen, und diese Fallstreifen stellen die charakteristische Eigentümlichkeit der Cirrusformen dar. Es kommt aber nicht selten vor, daß sich die Mutter5 wolke bereits längst aufgelöst hat, während die Fallstreifen nach wie vor sichtbar bleiben und in Form langgezogener Fäden den Himmel überspannen. DIE ERFORSCHUNG DER OBERSTEN ATMOSPHÄRENSCHICHTEN Schon im Jahre 1875 hat Hann, als ihm bekannt geworden war, daß Boussingault Wasserstoff in geringen 10 Spuren in der atmosphärischen Luft nachgewiesen hatte, darauf aufmerksam gemacht, daß dann die Atmosphäre oberhalb 100 km Höhe aus reinem Wasserstoffgas bestehen müßte. Als Gautier aufs neue (1901) eine Bestimmung ausführte, die o·02 Volumprozente Wasser15 stoff in der Luft gab (was nach Rayleighs Kritik allerdings auf 0.0033 zu verbessern sein dürfte), kam Hann im Jahre 1903 nochmals auf diese Frage zurück und zeigte durch eine ausführliche Rechnung, daß der Wasserstoff nach den Gasgesetzen schon bei 50 km Höhe 20 etwa 14 Volumprozente, in 100 km aber 99 ausmachen. müßte. Die Notwendigkeit hiervon kann man leicht einsehen. Die verschiedenen Gase der Luft besitzen am Erdboden gewisse ,,Partialdrucke", deren Summe eben den gesamten meßbaren Luftdruck darstellt. Nach 25 den Gasgesetzen muß dieser Partialdruck für jedes Gas in einem eigenen Tempo mit der Höhe abnehmen, nämlich bei schweren Gasen schnell, bei leichten langsam. Wenn wir also nur bis in genügend große Höhen hinauf |