Aerologische Studienreise des
Drachenbootes der Rostocker Luftwarte.



In der Ausgabe 1. 1998 Seite 52 - 57 von Sport & Design habe ich einen Bericht über

" Die Drachenstation & das Drachenboot am Bodensee " geschrieben.

Zur weiteren Ergänzung hier die Vorstellung eines weiteren Drachenbootes.

Von G. Falckenberg.

1928

Die Rostocker Luftwarte führt seit mehreren Jahren zu Lande bei wolkenlosem Himmel Serienaufstiege aus, welche in zeitlich möglichst kurzen Abständen den Temperaturgang der untersten tausend Meter vor und nach Sonnenuntergang ermitteln. Herr Steiner untersuchte auf der Luftwarte mittels dieser Serienaufstiege an wolkenlosen Abenden die Bildung von Bodeninversionen bis zur Bildung eines isothermen Zwischenstadiums, welches bald nach Sonnenuntergang eintrat. Die Steinerschen Untersuchungen führten zu zwei Fragestellungen, mit deren Beantwortung Stöcker und ich uns beschäftigten. Diese Fragen waren:
1. Welches sind die weiteren Schicksale der Inversion nach hereingebrochener Nacht ?
2. Wie wirkt sich die langwellige Strahlung im einzelnen dabei aus?
Hierbei wurde aus methodischen Gründen der Staubgehalt der Luft unberücksichtigt gelassen.
Neuere von Stöcker und mir auf dem Gelände der Rostocker Luftwarte ausgeführte Serienaufstiege ergaben das zuerst überraschende Resultat, daß 1 3/4 Stunden nach Sonnenuntergang, also etwa eine gute Stunde nach Ausbildung des oben erwähnten Isothermen Zwischenstadiums sich eine " Wärmeinsel " bildet, ,d. h. eine Schicht etwa 250 m über dem Erdboden, deren Temperatur die aller anderen gleichzeitig darüber und darunter befindlichen Schichten um wenigstens 1 1/12 übertrifft". Die Entstehung dieser Wärmeinsel ist hauptsächlich auf dynamische Vorgänge zurückzuführen.
Linien gleicher potentieller Temperatur und gleicher spezifischer Feuchte gestalten die Bewegung von Luftkörpern zu verfolgen. Die Betrachtung dieser Linien zeigt denn auch deutlich eine halbe Stunde vor Sonnenuntergang eine etwa 800 bis 900 m hochreichende Aufwärtsbewegung der Luft, welche eine dynamische Abkühlung der hiervon betroffenen Luftschichten verursacht. Nach Sonnenuntergang tritt der umgekehrte Fall ein, die Luftmassen senken sich und erwärmen hierdurch dynamisch die Luft. Die absinkende Luftmasse legt sich dann mit einer scharfen Inversion als Wärmeinsel auf die kalte Luftschicht über dem Lande auf. Eine offene Frage war bisher, ob die Entstehung der Wärmeinsel an die Küste gebunden ist. Falls dieser Vorgang überall auftritt, dann handelt es sich um eine außergewöhnlich hoch reichende Welle, welche mit breiter Front der Dämmerungsgrenze folgt, also in unserer Breite (54°) mit einer Geschwindigkeit von 270 m in der Sekunde fortschreitet.
Das Drachenboot der Rostocker Luftwarte verließ unter meiner Führung Anfang August 1927 Warnemünde mit nördlichem Kurs, um folgende Fragen möglichst zu beantworten:
1. Ist die auf dem Lande beobachtete Wärmeinsel durch eine fortschreitende Welle bedingt?
2. Spielt der in der Luft befindliche Staub hierbei eine Rolle?
3. Treten die Wellen auch bei Sonnenaufgang auf ?
Eine vierte Frage, wie weit diese Luftwellen die Ausbreitung von „Radio" Wellen (Peilabweichungen, Fadingeffekt) beeinflussen, mußte wegen Personalmangel vorläufig unbeantwortet bleiben). Eine schwimmende Drachenwarte bietet wegen ihrer Beweglichkeit gegenüber einer festen Landstation viele Vorteile. Die Eigengeschwindigkeit des Bootes gestattet auch an schwachwindigen Tagen Drachenaufstiege, ein sehr wichtiger Umstand, denn die Zahl der in unserer Gegend auftretenden wolkenlosen Tage ist gering. Ein zweiter großer Vorteil der Seeaufstiege gegenüber Landaufstiegen sind die wesentlich einfacheren physikalischen Versuchsbedingungen auf See. Auf dem Lande - der über verschieden temperierte Oberflächen streichende Wind und die großen Temperaturschwankungen des Erdbodens; auf See - geringe Temperaturschwankungen des Meeres, welches als praktisch schwarzer Körper anzusehen ist.
Eine weitere Überlegenheit und Vereinfachung der Versuchsbedingungen ist ferner die Möglichkeit, an schwachwindigen Tagen durch die Eigengeschwindigkeit des Bootes mittels Fesselballon im gierigen Luftkörper Serienaufstiege auszuführen. Leider mußten die Fesselballon aufstiege wegen Wasserstoffmangel bisher unterbleiben. Es ist daher bedauerlich, daß die besonders von Herrn Geheimrat Hergesell immer wieder betonte Notwendigkeit der dauernden Indienststellung eines Drachenbootes auf See noch nicht verwirklicht worden ist.

Das Drachenboot.

Das mir gehörige, der Luftwarte zur Verfügung gestellte seetüchtige Motorboot hat in der Wasserlinie nur 15 m Länge. Es ist mit einem 20 PS - Dieselmotor ausgerüstet, welcher dem Boot eine Geschwindigkeit von 7 Seemeilen in der Stunde verleiht bei weniger als 50 Pfennig Betriebsunkosten pro Stunde. Die Kleinheit des Bootes bedingt geringe Wirbelbildung im Gegensatz zum Meteor. Es traten denn auch nicht die von Reger bei der Meteor-Expedition beschriebenen Schwierigkeiten auf.
Der beste Beweis für die zweckmäßige Größe dieses Bootes ist: alle bisher ausgeführten 70 Drachenaufstiege über See ergaben einen Gesamtverlust an Drachen und Meteorographen von weniger als 5 RM. Voraussetzung ist natürlich eine gut eingearbeitete Besatzung. Die Besatzung betrug einschließlich dem Führer nur vier Mann.
Die Technik der Drachenaufstiege war die von Hergesell bereits 1904 benutzte. Eine am 4. September 1927 herrschende Ostwindperiode bot eine günstige Gelegenheit, nördlich der Ostspitze der dänischen Kreidefelseninsel Möen Serienaufstiege auszuführen. Die Windstärke bis 13 m in der Sekunde einige Meter über dem Meere gestattete eine rasche Folge von Aufstiegen.
Die Wetterkarte der Deutschen Seewarte zeigt 7 Uhr abends ein Hochdruckgebiet über der Skandinavischen Halbinsel und über der mittleren Ostsee von über 770 mm Luftdruck, auch am 5. September war die Luftdruckverteilung nahezu dieselbe. Bei dieser Windrichtung war die tagsüber über dem Lande erwärmte Luft mindestens 4 Stunden lang mit dem kühleren Meere in langwelligem Strahlungsaustausch. Das über 20 m tiefe Meer kann als praktisch schwarzer Körper betrachtet werden.


Beobachtungsmaterial

Am 4. September bildet sich, vor Sonnenuntergang, also noch um 6 Uhr abends, den untersten Rest einer Dauerinversion, welche kurz nach Sonnenuntergang durch Bildung einer lsothermie durchbrochen wird. Später bildet sich genau wie auch auf dem Lande durch dynamische Vorgänge eine Warmluftinsel, die dicht über der Wasseroberfläche liegt und die Temperatur des Meerwassers um 1 1/12 ° übertrifft. Die Warmluftinsel liegt also bedeutend tiefer als die bisher auf dem Lande beobachteten Warmluftinseln. Die durch die Warmluftinsel entstandene Inversion hebt sich dann im Verlauf einer Stunde auf etwa 300 bis 400 in Höhe. Am anderen Morgen, 5. September, liegt die Inversion ebenfalls in 300 bis 400 in Höhe. Ein auf dem Gelände der Rostocker Luftwarte ausgeführter Drachenaufstieg zeigte um 6 Uhr morgens am gleichen Tage ebenfalls eine Bodeninversion in 350 in Höhe (300 m über dem Erdboden).

Zusammenfassung.

Die Expedition des Drachenbootes ergab:

1.
Auch über See entstehen zur Zeit des Sonnenunterganges fast genau so wie auch über dem Lande dynamisch erzeugte Warmluftinseln. Es handelt sich hier auf See offenbar um Ausläufer von 800 bis 1200 m hohen Luftwellen, welche auf dem Lande durch eine mit der Dämmerung fortschreitende Abkühlung der untersten Luftschichten hervorgerufen werden, also in unserer Breite 54° mit etwa 270 m in der Sekunde fortschreiten.
2.
Ferner wird eine Dauerinversion über See untersucht, welche nur zur Zeit des Sonnenunterganges und vielleicht auch Sonnenaufganges durch einen scharfen kurzen wellenartigen Vorgang unterbrochen wird.

Herrn Balgé, dem Stifter der Drachenwinde und meiner Mannschaft vielen Dank !



Hier zwei Abbildungen die Ballonaufstiege bei Helgoland zeigen.





Abb. 1 oben links zeigt: Die Helgoländer Station.

Abb.2: Beobachtungen mit dem Fesselballon an Bord des Artellerie Schulschiffes " Mars"



Aus Zeitschrift : unbekannt 1897