Die Elektrizität der Gewitter

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48 I. Teil. Die Beobachtungstatsachenan eine Wirkung der Pulvergase. Selbst nachdem das durch Laboratoriumsversuchewiderlegt war, hielt man an der Wirkung des Hagelschießensfest. Versuche im großen Stil, die im Jahre 1896 in Steiermarkin Gegenwart zweier führender Meteorologen, Pernter undTrabert, ausgeführt wurden, ergaben aber ebenfalls kein Resultat.Man verwendete dabei Kanonen mit großen Trichtern, die große Rauchodervielmehr Luftwirbelringe erzeugten. Die Messungen zeigten aber,daß diese Ringe kaum höher als bis 300 m gelangten. Eine Einwirkungauf die Hagelbildung und -entladung mußte also so gut wie unmöglichsein.Die Kondensationskerne. Es ist seit Coulier 149 ) bekannt,daß die Kondensation in wasserdampf haltiger Luft nur dann eintritt,wenn die Luft außerdem gewisse Beimengungen enthält. Ganz reineLuft ist außerstande, Nebel zu bilden. Die Kondensation erfolgt angewissen „Kernen", die nach den Untersuchungen von Richarzund seiner Schüler im wesentlichen aus Spuren wässeriger nitroser Gasebestehen. Diese festen oder flüssigen Kerne dienen als Ansatzstellenfür den sich niederschlagenden Wasser dampf. Sie gelangen durch dieVerbrennungsprozesse stets in Unmengen in die Atmosphäre. Vielleichtspielen außerdem, worauf kürzlich H. Köhler 14a ) wieder nachdrücklichhingewiesen hat, auch die aus den großen Wasserflächen der Erdeverdunstenden Salzteilchen bei der Kernbildung eine Rolle. Aitkenhat im Jahre 1888 die Eigenschaft der Kerne, als Kondensationskernezu dienen, in sehr sinnreicher Weise dazu benutzt, um ihre Anzahlzu messen. In seinem ,,Staubzähler" — nach Wigand 44 ), besser,,Kernzähler" genannt, weil der grobe Staub dabei überhaupt keineRolle spielt — wird ein bekanntes Luftvolumen mittels einer kleinenPumpe plötzlich ausgedehnt, so daß es sich abkühlt und Kondensationin ihm eintritt. Die entstehenden kleinen Tröpfchen fallen zu Bodenund können dort auf einem Meßfeld mittels einer Lupe gezählt werden.Mit diesem Meßinstrument stellte Aitken an Industrieorten Kernzahlenfest, die sich auf viele hunderttausend im Kubikzentimeter Lufti49 ) Sietie Seite 112.44a ) Hilding Köhler, Zur Kondensation des Wasserdampfs in der Atmosphäre,1. und 2. Mitteilung. Geofyske Publikationer II, No. 1 und 6. Christiania 1921 und1922. Eine quantische Verteilung von Materie in der Atmosphäre. Meteorol. Zeitschrift39, 263 (1922).44 ) A. Wigand, Über die Natur der Kondensationskerne. Meteorol. Zeitschr.30, 14 (1913).
Die meteorologischen Ursachen der Gewitter 49belaufen können, während in reiner Luft nur wenige Tausend, unterUmständen, so auf Bergen und dem Meere, nur wenige Hundert imKubikzentimeter gemessen werden. Nach Wigand 154 ) gibt der Kernzählereine Expansion von 1,20, d. h. das Endvolumen beim Pumpenverhält sich zum Anfangsvolumen wie diese Zahl. Bei stärkerer Expansiontreten neue Erscheinungen dadurch auf, daß jetzt auch dieKondensation an elektrischen Ladungen der Luft vor sich gehen kann.(Vgl. S. 112.)Lenard 45 ) hält die Kerne für Molekülkomplexe. Sie sind in allenGasen und Dämpfen vorhanden, auch wenn diese staubfrei gemachtFigur 6Aitkenscher KernzählerR = MeßraumSp = Spiegel zur Einstellung der richtigen Beleuchtungim Meßfeldo = Öffnung, welche mittels des Hahnes H die Verbindungder Außenluft im Meßraum R herstellth = zweiter, nebensächlicher Hahn zum ReinigenL= Luftpumpe-KolbenS = Schieber dieses Kolbens zum HerunterziehenM = Lupe zum Ablesensind, und werden durch besondere Molekelkräfte so zusammengehalten,daß sie bei der betreffenden Temperatur unverdampfbar sind, sich alsowie feste Partikelchen verhalten. Die Kerne haben, wenn sie unelektrischsind, die Größe von nur wenigen Molekülen. Bei elektrischerLadung werden sie durch Zusammenlagerung größer und erreichendann einen Durchmesser von 14 bis 22 x 10-" 8 cm, sind also immernoch so klein, daß es hoffnungslos ist, sie mit einem Mikroskop im verdunstendenTröpfchen erkennen zu wollen. Nach Lenard sprichtvieles dafür, daß die Kerne Wassermoleküle sind. Ihre Bildungsweise154 ) Siehe Seite 115.45 ) P. Lenard, Probleme komplexer Moleküle III. Sitzungsberichte der HeidelbergerAkademie der Wissenschaften. Heidelberg (C. Winter) 1914.
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