70 I. Teil. <strong>Die</strong> BeobachtungstatsachenSommer wie Winter nachts und frühmorgens am höchsten, in denStunden nach Mittag am kleinsten.Von beson<strong>der</strong>er Wichtigkeit für die Erkenntnis <strong>der</strong> elektrischenVorgänge in den Wolken müssen Raumladungsmessungen bei Nie<strong>der</strong>schlägensein. Schon Linss 48 ) hat wie auf so manchen an<strong>der</strong>en Gebietenauf die Bedeutung solcher Beobachtungen hingewiesen. Außer <strong>der</strong>direkten Messung <strong>der</strong> <strong>Elektrizität</strong> <strong>der</strong> Nie<strong>der</strong>schlagsteilchen sei es,,unerläßlich, daß durch Abschließung eines Luftquantums in ringsgeschlossenen, aber luftdurchlässigen Leitern und Prüfung <strong>der</strong> elektrischenWirkung dieses Luftquantums die elektrische Dichtigkeit<strong>der</strong> erreichbaren Luftschichten ermittelt werde". Elster und Geitel 58 )nahmen 1890 den Gedanken auf. Sie führten auch schon einige Stichprobenmit ihrer Meßvorrichtung für die Nie<strong>der</strong>schlagselektrizitätaus und fanden zum Beispiel in diesem 4,4 Kubikmeter großen Raumbei heftigem Schneetreiben mittels eines Tropfkollektors Spannungenbis zu 150 Volt. Es ist das ein recht hoher Wert. Der Maximalwertin Potsdam in einem allerdings nur 0,6 m 3 großen Meßraum betrugnur 9 Volt. Chauveau 70 ) fand am Eiffelturm in einem 2 m 3 großenMeßkäfig bei <strong>Gewitter</strong>n Höchstwerte von 40 bis 50 Volt. Allerdingshält er eine Influenzwirkung des am Turm sehr starken Erdfeldesin das Innere des Käfigs hinein für möglich. Gockel erhielt einmalbei starkem Schneegestöber die Werte + und —4,0 elektrostatischeEinheiten im Kubikmeter. Der oben erwähnte Potsdamer Höchstwertüberschreitet, in elektrostatische Einheiten umgerechnet, etwas denWert 5,0.Den Zusammenhang zwischen Potentialgefälle, Nie<strong>der</strong>schlagselektrizitätund Raumladung hat Kahler 52 ) 69 ) genau untersucht.Es zeigte sich bei den Potsdamer Messungen, die sich auf 1 m Höheüber dem Erdboden beziehen, daß bei leichtem, ruhigem Regen undLandregen die <strong>Elektrizität</strong>sverteilung fast stets die folgende ist: DasPotentialgefälle ist schwach negativ, die Regenladung umgekehrtschwach positiv. <strong>Die</strong> Raumladung folgt in ihrer Schwankung genau48 ) Siehe Seite 52.58 ) Siehe Seite 61.70 ) A. B. Chauveau, Etüde la de Variation diurne del'Electricit6atmosph6rique.Annalen des Bureau Central Meteorologique de France 1900. Paris 1902, C 103.52 ) Siehe Seite 57.69 ) Siehe Seite 69.
Allgeraeines luftelektrisches Verhalten <strong>der</strong> Atmosphäre 71dem Potentialgefälle. Sie nimmt ab gegenüber dep. positiven Normalweitenund wird bei stärkerem Regen negativ, und zwar um so stärkernegativ, je stärker negativ das Gefälle, je stärker positiv die Eigenladungdes Regens ist. Das Auffallendste bei diesem Verhalten ist,daß ein Überdachen des Meßkäfigs die im Innern gemessenen Werte<strong>der</strong> Raumladung fast gar nicht beeinflußt. Daraus geht hervor, daßdie positiv geladenen Regentropfen auf die Raumladung überhauptnicht einwirken. Vielmehr verdankt die Raumladung und mit ihrdas Potentialgefälle das negative Vorzeichen leichtbeweglichen negativenLadungen, die ungehin<strong>der</strong>t, mit dem Wind von <strong>der</strong> Seite in denKäfig gelangen. Also schon bei ruhigem Regen findet eine klare Trennung<strong>der</strong> beiden <strong>Elektrizität</strong>en statt, wobei die positive Ladung anden großen Tropfen, die negative an feinen Tröpfchen haftet. Beide<strong>Elektrizität</strong>en gelangen beim Regnen <strong>der</strong> Wolke bis zum Boden, diepositiven aber offenbar leichter und eher, so daß in <strong>der</strong> Luft über demBoden und vermutlich erst recht in <strong>der</strong> Wolke selber ein negativerLadungsüberschuß zurückbleibt, <strong>der</strong> das normale Potentialgefälle umkehrt.Es liegt anfangs nahe, die Erklärung in <strong>der</strong> Wasserfall-(Lenard-)Wirkung des Regens auf dem Erdboden zu suchen, <strong>der</strong> ebenfallspositive Tropfenladungen und negativen Wasserstaub erzeugen würde.Doch führt eine solche Vorstellung zu Wi<strong>der</strong>sprüchen. <strong>Die</strong> Messungen<strong>der</strong> Nie<strong>der</strong>schlagselektrizität, vor allem die von Weiß und Gschwend,beweisen, daß die positiven Ladungen <strong>der</strong> Regentropfen nicht erstam Boden entstehen, son<strong>der</strong>n ihnen schon beim Fallen anhaften. Fernerist nicht einzusehen, wie die beim Aufprallen durch die Lenardwirkungam Boden entstehenden feinen negativen Ladungen gegen den fallendenRegen in die Höhe transportiert werden können, um die in <strong>der</strong> Raumladungund beim Potentialgefälle gefundenen negativen Werte hervorzurufen.Man kann also das negative Potentialgefälle bei Regen nichtdurch die Auf prall Wirkung <strong>der</strong> Regentropfen erklären.Nun kommt es bekanntlich vor, daß selbst bei ruhigem Regendas Potentialgefälle von negativen zu hohen positiven Werten übergeht.Dann gibt meistens auch sofort die Raumladung höhere positive Werte,während sich das Vorzeichen <strong>der</strong> Regenladung ebenfalls umkehrt,also statt positiv negativ wird. Hier versagt die Aufprallwirkungam Boden ganz. Offenbar kehrt sich jetzt aus irgendeinem Grunde<strong>der</strong> elektrische Prozeß in den Wolken um, so daß auch die <strong>Elektrizität</strong>sverteilungsich umkehrt und alle drei Elemente gleichzeitig ihr Vor-