Nr. 25 (1699). W arszawa, 15 listopada 1928 r.
SERJA DRUGA.
Tom I (XXXIV).
PISMO P R Z Y R O D N IC Z E , W Y C H O D Z 1 1 i 15 K A Ż D E G O M IESIĄCA
Redaktor: R Y S Z A R D B Ł Ę D O W S K I
Adres Redakcji: Polna 30, tel. 140-53.
Pracownia Zoologiczna Wolnej Wszechnicy Polskiej.
Redaktor przyjmuje codziennie w redakcji od godz. 14 do 15.
Wydawca: T-wo wyd. „WSZECHŚWIAT" sp. z o. o.
Adres Administracji: Szpitalna 1 m. 3, tel. 295-86.
Administracja otwarta od 9 do 3 i od 17 do 19.
Warunki prenumeraty i ogłoszeń na okładce.
TREŚĆ: W ła dysła w Poliński: Dr. Antoni W agner i jego działalność naukowa. Konstanty Lisowski: Bu
dow a atm osfery ziemskiej. Sprawozdanie z literatury.
D R . A N T O N I J . W A G N E R I J E G O D Z I A L A L N O Ś Ć N A U K O W A
n ap isał
W Ł A D Y S Ł A W PO L IŃ SK I
W osobie d ra A ntoniego Józefa W a g n e ra , k tó ry z m a r ł w dn. 12 czerw ca b. r., b a w iąc chw ilow o w Austrjd, straciło P a ń s tw o w e M uzeum Zoologiczne swego pierw szego d y re k to ra , a n a u k a p o lsk a -— jednego z n a j w y b itn iejszy ch przedstaw icieli. Z m a rł W a g n er jeszcze w pełn i zap ału do p ra c y b a daw czej, k tó rej, m im o tra p ią c y c h go od w ielu la t dolegliw ości fizycznych, pośw ię
c a ł się d o ostatn iej chw ili bez w ytchn ienia.
P rz y sz e d ł n a św iat dn. 1. II. 1860 r.
w U stro n iu n a Ś ląsku C ieszyńskim , gdzie ojciec jego, Jęd rzej W ag n er, były obyw atel ziem sk i z P o d o la zachodniego, pełn ił u rz ą d in sp e k to ra lasów arcy k siążęcy ch . Jęd rzej W a g n e r, szczery m iłośnik p rz y ro d y , b y ł a u to re m jednego z pierw szych w lite ra tu rz e polskiej „P o d rę czn ik a dla dozorców la
sów i g ajo w y c h 11. (Cieszyn 1875), z a w ie ra jącego opisy ow adów szk od liw ych d la leś
nictw a.
O dziedziczyw szy po ojcu za m iło w an ie do p rzy ro d y , A ntoni W a g n er ju ż w lalac h dziecinnych ześro d k o w ał za in tereso w an ia swe n a m ięczak ach i jeszcze ja k o uczeń g i
m n a z ju m w Cieszynie zg ro m a d ził d u ż ą k o lekcje ślim akó w z śląsk ich gór i dolin.
U zyskaw szy w tr._ 1879 św iadectw o d o jr z a łości w g im n a z ju m w Z naim ie n a M oraw ach, przen ió sł się do W iednia, gdzie siu d jo w a ł -w u niw ersytecie n a u k i p rzy ro dn icze, a ró w
nocześnie i lekarskie. Z dyplom em d o k to ra m ed y cy n y w stą p ił d o a rm ji a u strja c k ie j, w k tó rej w r. 1886 u zy sk a ł stopień poru ^ czn ika - lekarza.
S łużbę w ojskow o - lek arsk ą tra k to w a ł
18
W a g n e r ja k o p ra c ę za ro b k o w ą , k tó ra z a p ew n ia ła m u w ięcej czasu i sposobności do p ra c y b ad a w cz ej, niż z w y k ła p ra k ty k a le
k a rsk a . Ja k o ż p o b y t sw ój w S ied m io g ro dzie (w S y b in ie ), w w o jsk o w em g im n a z ju m w F isclia u i w A k ad em ji W o jsk o w e j w W ie n e r N e u sta d t, w k tó re j przez* k ilk a la t był p ro feso rem n a u k b iologicznych, w y zy sk ał W a g n e r dla n a u k i d o sk o n ale. N iem niej ow ocne b y ły w y n ik i w ycieczek fa u n is ty c z n y c h d o ró ż n y c h g ó rzy sty ch i n a d m o rs k ic h Okolic b. M o n arch ji A ustro - W ęgierskiej.
W r. 1905 o sia d ł W a g n e r w ra z z ro d z i
n ą w osadzie D iem lac h koło B ru o k u w S ty rji. P rzez szereg lat p ra c o w a ł tu sp o kojnie, n a w ią z u ją c sto su n k i n a u k o w e z w y b itn y m i b a d a c z a m i e u ro p e jsk im i, z k tó ry c h w ielu o d w ied z ało W a g n e ra osobiście w jego zacisznem n a u k o w e m san c tu a riu m . W o jn a św iato w a u tr u d n iła p ra c ę b a d a w czą W a g n ero w i, k tó ry o b jąć m u sia ł p o n o w nie o bow iązki w ojskow e, n a jp ie rw ja k o le karz, a n a stę p n ie ja k o k o m e n d a n t ró ż n y ch szp itali etap o w y ch fro n tu p o łu d n io w o - au strjackiego.
M im o d łu g o letn iej słu żb y w o jsk o w ej o r a / zw iązk ó w ro d z in n y c h w obcem śro d o w i
sku, z a c h o w a ł W a g n e r poczucie p rz y n a le ż ności sw ej d uchow ej do k r a ju ojczystego.
Jeszcze w czasie w ojny, w k o re sp o n d en cji z niżej p o d p isa n y m , w y ra ż a ł p ra w d o p o d o b ień stw o p o w ro tu d o P o lsk i. W w y n ik u ty ch p lan ó w , o m ó w io n y ch d o k ła d n ie j po u p a d k u A u strji, p rz y b y ł W a g n e r w m a rc u 1920 r , do W a rsz a w y , b y zgłosić się n ie zw łocznie do słu żb y w a r m ji polskiej.
W ra n d z e p o d p u łk o w n ik a - le k arza p ełn ił służbę tę w o k re sie w o jn y bolszew ickiej.
P o z o sta w a ł ró w nocześnie w ży w y m k o n ta k cie z N a ro d o w em M uzeum P rz y ro d n ic z e m u tw o rz o n em w r. 1919 z? p o łącz en ia b. M u
zeum B ra n ie k ie h z ib. G abin etem Z oologicz
nym U n iw e rsy tetu W a rsza w sk ie g o .
^O trzym aw szy b e z te rm in o w y u rlo p w o j
skow y, o b ją ł od d n . 1 sty czn ia 1921 r, s ta n o w isk o d y re k to ra w sp o m n ia n e g o M uzeum , istniejącego obecnie p o d n a z w ą P a ń s tw o w ego M uzeum Zoologicznego. N iezm iernie cenne sw e zbiory, o b e jm u ją c e około 8.000 g a tu n k ó w m ięcz ak ó w w k ilk u se t ty siącach
JM° 25
okazów orazi b ib ljo tek ę zoologiczną, o f ia r o w ał w ów czas W a g n er p ow ierzonej m u in sty tu cji, k tó re j o d tą d aż d o zg on u p rz e w o dził.
U m iło w an ą dzied zin ą w iedzy, k tó re j W a g ner od w czesnych lat pośw ięcał, z nigdy n iesłab n ą cy m izapałem , w szystkie chw ile w olne od in n y ch zajęć, b y ła m alakozoolo- gja. Gałęź ta zoologji, o p ie ra ją c a stu d ja n a d m ięcz ak am i n a p o d sta w a c h a n a to m ic z n ych , p ozo staje w o strem przeciw ień stw ie do p rzestarz ały ch dziś, jed n o stro n n ie k o n chy! jologioznych k ie ru n k ó w i m etod. I dziś jeszcze o g ro m n a w iększość p ra co w n ik ó w n a u k o w y c h w za k resie sy stem aty k i i fau n i- sty ki n iższy ch jed n o stek system u m ięcz a
ków , og ran icza się d o b a d a n ia sk o ru p y śli
m ak ó w i m u szli m ałży. W ie lk ą więc b y ło zasłu g ą W a g n e ra , że zn a k o m ite swe zd o l
ności spostrzegaw cze, n iepo sp o lity ro z m a c h tw órczy, a z a ra z e m w yb itnie k ry ty c z n y i n d y w id u alizm n a u k o w y o d d a ł n a u sług i n o w oczesnej m alakozo olo gji. P rzy c zy n ił się przez to 'w w ybitn ej m ierze d o postępów tej
‘d zied zin y w iedzy, k tó ra o d g ry w a dziś coraz do nioślejszą ro lę w ogólny ch p ro b lem a ch ro z w o ju rodow ego i ro zsied lenia geografioz nego św iata zw ierzęcego.
C eniąc n ad e wszyst ko p ra c ę n aw sk ro ś s a m odzieln ą i tw ó rc zą w za k resie m o rfo lo g ji system aty czn ej, o k az y w ał W a g n e r w ielki, po d koniec życia m oże niek ied y n a w e t za- d alek o p o su n ięty k rytycy zm w sto su n k u d o lite ra tu ry fachow ej, zw łaszcza fa u n is ty c z nej. B ył zd an ia, że k ry ty c z n e w y k azy f a u n isty czn e z d an ej m iejscow ości lub k ra ju po w in n y b y ć n ie za czątk iem , lecz raczej je d n y m z w y n ik ó w g ru n to w n y c h b a d a ń m o r
fologiczne - system aty czn y ch i zoogeografi- czinych.
S to su jąc p ra k ty k ę do teo rji, w y stąp ił W a g n er n a w id ow ni św iata n a u k i z p ie rw sz ą sw ą p u b lik a c ją d op iero w r. 1895, czyli w 35 ro k u życia. B yło n ią cenne, m o n o g ra ficznie u ję te stu d ju m a n a to m ic z n e - sy ste
m aty cz n e o ro d z a ju D a u d e l a r d a , o g ło szone w .,D e n k sc h riften “ w ied eń skiej A k a
dem ji U m iejętn., t. LX II. N astęp n a z kolei m o n o g ra f ja ro d z a ju D o r n a t i a s s ta ła się p o d sta w ą sy stem aty k i ow ej tru d n e j p o łu d W S Z E C H Ś W IA T
•Ns 25 W SZEC H ŚW IA T 319
niow o europejskiej g ru p y sknzelodysznych ślim a k ó w lądow ych. W y d a n e w r. 1905 obszerne „H elicinenstudien" o raz k a p ita ln a m o n o g ra f ja „D ie F a m ilie d er H elicinidae", (1911) o zd o b io n a 70 tab licam i ry su n k ó w , stan o w ią dziś jed y n e syntetyczne dzieła w zak resie w sp o m n ian ej p ra s ta re j g ru p y P ro so b ran c h ió w lądow ych tro p ik aln y ch . D la b ad a c z a europejskiej fa u n y , n iety lk o m alakozoologicznej, p ierw szorzędną w a r tość p o s ia d a ją dw a Obszerne dzieła, w y d an e w 91 tom ie (r. 1914— 1915) „D enkschrif- te n “ w iedeńskiej A kadem ji pod sk rom nem i ty tu ła m i „U eber sch a len trag en d e L an d m o ł- ilusken au s A lb an ien " etc. oraz „B eitrage zu r A natom ie u n d S ystem atik d er Stylo- m a to p h o re n “ etc.
S ław ę W a g n e ra , ja k o jednego z n a jz n a k om itszych w świecie m alakozoologów U trw aliły liczne m o n o g raficzn e stu d ja n a d św id rz y k am i (C 1 a u s i 1 i i d a e ), og łasza
n e w „Tkoinogiraf j:i“ K obelta, it. XXI i X X II, w w y d a w n ic tw a c h A kadem ji w iedeńskiej, w czasopiśm ie („N ach ricb tsb latt") n iem iec
kiego T o w a rzy stw a Mai a kozo ologiczneg t i w „ P ra c a c h " P aństw ow ego M uzeum Z o ologicznego. Z aw ie rają one pierw szą, o d ra z u n a w ielką sskalę za k reślo n ą, i n a d e r u d a tn ą p ró b ę o p arcia sy stem atyki ow ej o b szern ej g ru p y P u lm o n a tó w ma p o d sta w a c h anato m iczn y ch .
O statn ią p ra c ą W a g n era b y ły o p u b lik o w a n e w p ra c a c h ..M uzeum ", zaledw ie n a k ilk a ty g o d n i p rzed śm iercią, p o dstaw ow e stu d ja n a d m ięczak am i Bułgarjii, o p arte n a b o g a ty m m a te rja le d o starczo n y m przez M u
zeum w Sof ji.
O gółem opisał W a g n er k ilk aset n o w y c h dla w iedzy g atu n k ó w , ro d z a jó w i ro d z in m ięczaków , k tó ry c h „ty p y opisow e" należą dziś d o n ajce n n iejszy ch zbiorów P a ń s tw o w ego M uzeum Zoologicznego.
O b d a rzo n y w y b itn y m d a re m ob serw acy j n y m i w y b o rn ą p am ięcią, p ra co w ał W a g n er szybko, w y z y sk u jąc dosk o n ale czas p rzezn aczo n y n a p ra c ę n au k o w ą. W d ru g o rz ęd n y ch szczegółach się n ie gubił, lecz z d ą żał w p ro st do ra z o b ranego celu. Nie z n o sił stylu „w odnistego" lub sztucznie „ u b a r
w ionego". P isa ł zwięźle, a m im o to jasn o i ściśle. Celow ał szczególnie w sp o rz ą d z a niu k lasy czn y ch djagnoiz system atycznych, k tó re ozdab iał p ięknem i, z n iezw y k łą p re cyzją w y k o n an em i ry su n k a m i.
Dizięki w sp o m n ian ej zdolności d o szyb
kiej, in ten sy w n ej p racy , d o ro bek n au k o w y W a g n era p rz ed staw ia się n a d e r p okaźn ie naw et i p od w zględem ilo ścio w y m : 1.410 stron ic d ru k u p rz ew ażn ie w ielkiego fo rm a tu oraz 229 tab lic z przeszło 7.000 ry su n k ó w an ato m iczn y ch i konchyljologicznych. Nie w liczono tu licznych opisów , uw ag i ry su n ków, ja k ie p rz esy łał W a g n e r b ad a czo m z ró ż n y c h k ra jó w , zw raca jący m się do n ie go z p ro śb ą o r a d ę lub p om oc w p ra c y n a ukow ej i ja k ie w sk u tek tego ro zp ro szo n e są dziś w ro z m a ity c h p u b lik a c ja c h in n y ch autorów .
A liczba b a d a czy ow ych b y ła n iem ała.
W ag ner bow iem b y ł n ie ty lk o zn a k o m ity m uczonym , cieszącym się rozgłosem św iato w ym . B ył zarazem człow iekiem sk ro m n y m i uczyn ny m , p o zb a w io n y m w szelkiej w y gó ro w anej am bicji i p rz esad n e j dbałości 0 sław ę au to rsk ą . O ty tu ły i zaszczyty się nie ubiegał, nie d b a ją c rów nież i u w y d a tn ie n ie zasłu g sw oich n a szerszeni forum . T em
się tłom aczy, że p o pow rocie do P o lsk i, nie prz estając o dg ry w ać w y b itn ej roli w n au ce 1 będąc cy to w an y m w ielok ro tn ie z a ró w n o w lite ra tu rz e ściśle fachow ej, ja k i w og ól
niejszych d ziełach zoologicznych, p o został szerszem u ogółow i n aszem u n iezn an y .
M ając c h a ra k te r żyw y, lecz łag o d n y i do b ry , b ez b ro n n y m b y ł w obec p lo tk i i h ip o kryzji. W y n ik a ją c e stąd n ieraz konflikty psy chiczn e o raz w a lk a z przeciw nościam i losu p o d k o p y w a ły siły uczonego, k tó ry żył w ięcej w u m iło w an ej przez siebie sferze wiedzy, niż w świecie realnym .
O statnie lata sw ego p raco w iteg o żyw ota pośw ięcił W a g n e r w yłącznie Obowiązkom m u zealn y m oraz b a d a n io m , stano w iącym zak oń czenie działalności n auk ow ej. W y n i
ki d ziałaln o ści te j za p ew n iają zm a rłe m u trw a łe im ię i zaszczytne sta n o w isk o w d zie
dzinie w iedzy zoologicznej.
320 W SZ E C H ŚW IA T Ns 25
B U D O W A A T M O S F E R Y Z I E M S K I E J
napisał
K O N S T A N T Y L IS O W S K I
Z n ajo m o ść cech fizycznych, zw łaszcza te m p e ra tu ry w yższych w a rs tw a tm o sfe ry zo sta ła u g ru n to w an a: d o p iero w k o ń cu u b ie g łego i n a p o cz ątk u bieżącego stulecia d z ię k i rozw o jo w i b a d a ń aerologicznych. Szcze golnie d on iosłe re z u lta ty b y ły osiągnięte m e to d ą b a lo n ó w so n d o w y c h z a p o c z ą tk o w a n ą przez G. H e rm ite ‘a i G. B esa n ę o n ‘a w 1892 r., a u d o s k o n a lo n ą pó źn iej przez T eisserenc de B o r t‘a. M etoda ta polega n a u n o szen iu p rz y rz ą d ó w sam o p iszący ch (me- teorografów ) d o .m ożliwie n ajw y ż sz y c h w a rstw atm o sfery , n ie k ie d y d o 35 km . U n o szone do gó ry p rz y rz ą d y n o tu ją ciśnienie, te m p e ra tu rę i w ilg o tn o ść p o w ie trz a i d o s ta r
c zają w te n sposób d a n y c h co d o ro z k ła d u ty ch cz y n n ik ó w w w yso k ich w a rs tw a c h a t m o sfery , zu p ełn ie n ie d o stę p n y c h d la ae ro n a- u tytki.
T ro p o sfe ra i słra to sfera . D aw n iej sąd z o no, że a tm o sfe ra p o sia d a b u d o w ę jed n o litą , że ró żn ice, zach o d zące p o m ię d z y w yższem i a niżsizemi w a rstw a m i p o w ie trz a , p o sia d a ją c h a ra k te r ty lk o ilościow y, n ie jakościow y.
M niem ano, że te m p e ra tu ra , z a ró w n o ja k i ciśnienie, stale m a le ją ze w zrostem w y so kości w całej atm o sferze. H e lm h o lz , z a k ła d ając , że sp a d e k te m p e ra tu ry w y nosi ś re d nio 0.6 °C n a 100 m . w zniesienia, w n io sk o w ał, że już n a w ysokości 40 k m . te m p e ra tu ra zbliża się d o bezw zględnego zera
(— 273 °C). T y m czasem w łaśnie o bserw acje za p o m o cą b a lo n ó w so n d o w y ch w y k a zały , że p o cz y n a ją c m n iej w ięcej od w ysokości 11 km ., s p a d e k te m p e r a tu ry w m ia rę d a l
szego w znoszen ia się u sta je i te m p e ra tu ra p o zo staje s ta łą o k o ło — 55 °C lu b b a rd z o nieznacznie w z rasta. O koliczność ta s ta n ę ła w zu p e łn e j sprzeczności z p a n u ją c e m i w ów czas p o g ląd am i i d la w ielu m e te o ro lo gów b y ła z u p e łn ie nie do p rz y ję cia. S ą d z o n o n aw et, że tu za c h o d z ą p ew ne b łę d y o b serw acyj, sp o w o d o w a n e b ezp o śred n iem d ziała n ie m p ro m ie n i sło n eczn y ch n a p r z y rz ą d y sam opiszące. Je d n a k ż e dalsze b a d a
n ia aerologiczme, zw łaszcza w ypuszczanie b alo n ó w son do w y ch w nocy, w g adzinach, gdy w pływ p ro m ie n io w a n ia słonecznego b y ł stanow czo w ykluczony, p o tw ierd z iły n iezb i
cie istn ie n ie w a rstw y o stałej tem p eratu rze i w y k azały , iż sięga o na d o n ajw ięk sz ej w y sokości, ja k ą m og ą o siąg n ąć b alo n y — sondy, to z n a czy do 30— 35 k m . T o p o c z ą t
kow o zag ad k o w e z ja w isk o zostało obecnie do stateczn ie w y jaśn io n e d ro g ą ro z w a ż a ń te
o rety czn y ch , w ed łu g k tó ry c h p rz y czy n ą je go. je st ró w n o w a g a p ro m ien io w an ia, czyli ró w n o w a g a p om ięd zy p rzy p ły w em energji p ro m ien istej, p o ch od zącej od słońca, a o d p ły w em en erg ji cieplnej, k tó r ą atm o sfera ziem ska w y p ro m ien io w u je w p rzestrzeń m ięd zy p lan e ta rn ą. R ów now aga ta w łaśnie zachodizi w w arstw ie, gdzie p a n u je s ta ła te m p e ra tu ra . M ożna więc d o stęp n ą n asz y m b a d a n io m atm o sferę podzielić n a dw ie czę
ści za sad n icze: d o ln ą — „tro p o sfe rę “ i g ó r
n ą — ,,stra to sfe rę “. P o d z ia ł ten i n azw y zo stały u stalo n e p rzez Teisserenc de Bort'a.
R óżnica po m ięd zy tem i p ię tra m i atm o sfery polega przedew szystkiem n a zasadniczem p rzeciw ieństw ie w ro z k ła d zie tem p eratu ry W tro p o sfe rze te m p e ra tu ra śre d n io zm n iej
sza się w k ie ru n k u p io no w y m o ja k ie 0.5 “C do 0.7 °C co 100 m., zaś w strato sfe rze ze w zrostem w ysokości p o zostaje bez zm ian y , a n a w e t nieco w z rasta. W tro p o sfe rze n ie
u sta n n ie p o w sta ją pionow e p rą d y p o w ietrz
ne, za ró w n o w stęp ujące ja k zstęp ujące, z a ch o d zą w szystkie z ja w isk a p o w o d u jące r ó ż ne s ta n y pogody: k o n d en sa cja p a ry w odnej, tw o rzen ie się c h m u r i o p ad ó w i t. d. W s t r a tosferze n a to m ia s t n ie m a p ra w ie w cale p r ą d ó w p io n o w y ch , a n i k o n d en sa cji p a r y w o d nej, w sk u tek k tó rej p o w stają c h m u ry i o p a dy.
W a r u n k i ró w n o w a g i p ow ietrza. Istn ie
nie p rą d ó w pio n o w y ch w tro p o sfe rze d o w o dzi, że ró w n o w a g a m as p o w ietrz n y ch czę
sto zo staje zak łócona, co w łaśn ie stan ow i w y b itn ą cechę tej części atm o sfery . Przy-
czynu tego zjaw isk a polega na m iejednako- w em ogrzew aniu ró żn y ch w arstw pow ie
trza.
P ro m ien ie słoneczne p rz eb ieg ają pnz i/.
atm o sfe rę nie w y w ierając w iększego w pły w u n a je j sta n cieplny z pow odu znaczn ej przezroczystości pow ietrza dla energji p ro m ienistej. W obec tego jed y n em praw ie ź r ó dłem ciepła dla w a rstw d o ln y ch pow ietrza jest w a rstw a insolacyjna pow ierzch n i ziem skiej; a w ięc w m ia rę w z rastan ia w ysokości te m p e ra tu ra m aleje z pow odu w z rastan ia odległości o d tego źró d ła ciepła.
R ów n ow aga atm o sfery ja k o c iała lotnego jest zaw sze u w a ru n k o w a n a rozk ład em gę
stości w k ie ru n k u pionow ym . Gęstość da nej m asy gazu zależy od jego te m p e ra tu ry i ciśn ienia, p o d k tó rem się o n o znajd u je. Ze w zrostem te m p e ra tu ry gęstość m aleje, <e w zrostem zaś ciśnienia — zw iększa się i o d w rotnie. Z m iany, ja k im podlega te m p e r a tu ra w m ia rę w zro stu w ysokości, p o w o d o w a ły b y w iększą gęstość górn ych w arstw po w ietrzą, g dyb y n ie ta okoliczność, że ciśnie nie szybko m aleje ku górze, a p rzeto jego w pły w n a gęstość p ow ietrza jest w ręcz p rz e ciw n y d ziała n iu te m p e ra tu ry . W obec tego gó rn e w a rstw y pow ietrza bez n a ru sz e n ia ró w n o w ag i m og ą b y ć ch łodniejsze o d d o l nych.
J e d n ą z za sad n iczy c h w łasności gazów jest d ąż n o ść do nieograniczonego rozszerza
nia się. W szystkie części m asy gazow ej, n a jb a rd z ie j naw et rozrzedzonej, za ch o w u ją się ta k , ja k b y się w zajem nie odp ychały.
A by gaz z n a jd o w a ł się w sła n ie ró w n o w ag i prężn o ść jego m u si b y ć zrów now ażona przez siły zew nętrzne. P ow ietrze ziem skie ro z w iało b y się w p rzestrze ń m ię d z y p la n e ta r
ną, g d y b y siła ciężkości n ie sk u p ia ła go d o ko ła k u li ziem skiej. P ręż n o ść atm osfer;,’
jest zró w n o w aż o n a przez d ziała n ie siły cięż
kości n a sam o pow ietrze. W sk u tek cięż ara sw ego pow ietrze w y w ie ra ciśnienie n a p o w ierzch n ię ziem i, po d o b n ie u cisk an ą jesi k aż d a w a rstw a p ow ietrza przez cięż ir w a rstw n a n iej leżących. N astępstw em te go jest, że w pow ietrzu istnieje w szędzie ci
śnienie w ew n ętrzn e i że ciśnienie to jest n a j w iększe w w a rstw ach n ajniższych, to jest
X2 23
przy sam ej ziem i. Gdy unoszące się do gó
ry p ow ietrze La fi a w o bszar niższego ciśnie
nia i odpow iednio ro zp ręża się, w ów czas w ykonyw a p ew ną pracę. P ra c a ta jest w y k o n a n a ko sztem energji cieplnej, za w arte j w d an ej m asie pow ietrza. W y n ik a stąd, że unoszone do g ó ry p o w ietrze oziębia się, n a to m iast w zm uszonem do o p a d a n ia n a dół pow ietrzu zw iększa się p rężno ść, a w skutek tego i te m p e ra tu ra . Tego ro d z a ju zm ian y te m p e ra tu ry pow ietrza, gdy n ie u zyskuje ono ciepła od otoczenia, a n i o d d aje nazew - nątrz , n a z y w a ją się z m ia n a m i a d ja batycz- nem i; w ynoszą one p rz y ru c h u pionow ym , ja k to w y n ik a z d o k ła d n y c h obliczeń, p r a wie 1 °C na 100 m . w zniesienia.
T eo rja pionow ych p rą d ó w po w ietrzn y ch daje m ożność u stalen ia w a ru n k ó w ró w n o w agi w atm osferze.
W y o b ra ź m y sobie k o lu m n ę suchego p ow ie
trz a , w k tó rej spadek te m p e ra tu ry w kie
ru n k u pio no w ym w ynosi m n ie j n iż 1 °C n a 100 m. N astęp nie w y o b raźm y sobie, że p e w na dow olnie o b ra n a m a sa p o w ietrza z o stała n ag le p rz esu n ięta do g ó ry o dow olnie m a łą odległość. W tym w y p a d k u z m ia n a te m p e ra tu ry będ zie ajdjabatyczna, poniew aż w sk utek nagłego p rzesun ięcia nie było w y
m ian y ciepła z p o w ietrzem otaczającem . W ta k im ra z ie p od niesio na m asa p o w ietrza p o w in n a oziębić się o 1 °C n a k a ż d e 100 m.
w zniesienia, a w ięc znajd zie się w otoczeniu cieplejszem od siebie, a przeto i lżejszem . W sk u tek teg o m a sa będzie d ą ż y ła n a d ó ł do stan u początkow ego. M am y tu więc cechy ró w no w ag i stałej. W ten s a m sposób m o żn a się p rzek o n ać, że ró w n o w a g a stała zachodzi w ty m p rz y p a d k u , gd y te m p e ra tu ra ze w z ro stem w ysokości p ozo staje sta łą lub w zrasta.
Niech te m p e ra tu ra w ta k ie j sam ej k o lu m nie p o w ietrza sp ad a ze w zro stem w y s o k o ści d o k ład n ie o 1 °C n a 100 m. Jeżeli w tym p rz y p a d k u pew na m asa pow ietrza zo stanie w pow yższy sposób pod niesion a do góry, to o d b y w a ją c y się w n ie j ze z m ia n ą w ysokości sp adek te m p e ra tu ry będzie ta k i sam , .jak i w o taczającem pow ietrzu. W re zultacie pod niesienia d o g óry m asa po w ie
trz a zn ajd zie się w otoczeniu o ta k ie j sa m ej tem p eratu rze , gęstość jej więc będzie W S Z t C H S W I A l 321
322 W S Z E C H S W IA I j\ ° 25
ró w n a gęstości otoczenia. W sk u te k tego m a sa ta p o zo staw io n a sw obodn ie za trzy m a się n a tej w ysokości, do k tó re j zo stała pod niesiona. M am y w ty m p rz y p a d k u cechy ró w n o w ag i o b o jętn ej.
W eźm iem y teraz w y p a d ek trzeci, gdy te m p e ra tu ra w d a n y m o b sza rze będzie s p a d a ła w m ia rę w z ro stu w ysokości w ięcej niż 1 °C n a 100 m. W ty m p rz y p a d k u sp ad ek te m p e ra tu ry p o w ietrz a podniesionego do g ó ry w sposób p o p rz ed n i będzie m niejszy, niż sp ad e k te m p e r a tu ry p o w ietrz a o ta c z a ją cego. W sk u te k tego m a sa p o d n iesio n a do p ew nej w ysokości będzie ciep lejsza i przeto lżejsza o d otoczenia, a więc pozostaw io n a sam ej sobie b ędzie n a d a l p o su w ała się w k ie ru n k u pio n o w y m . Są to cechy ró w now ag i chw iejnej.
Z p o w y ższeg o w y n ik a , że sp a d e k ternpe ra tn r y w a tm o sferze o 1 °C n a k a ż d e 100 m . w zniesienia jest w a ru n k ie m ró w n o w ag i o b o ję tn e j; sp ad ek w y n o szący m n iej niż 1 °C n a 100 m . jest w a ru n k ie m ró w n o w ag i stałej; to sam o m a m iejsce, gdy te m p e ra tu ra ze w z ro stem w ysokości p o zo staje s ta łą i w reszcie w iększy niż 1 °C n a 100 m . jest w a ru n k ie m ró w n o w ag i chw iejnej. R ó w n o w ag a ch w iejn i m a sw o ją granicę. Jeżeli sp a d e k te m p e ra tu ry w atm o sferze jest w iększy n iż 1°, to r ó w n o w aga, ja k k o lw ie k ch w ie jn a , je d n a k istn ie j i i p o w ietrz e bez p rz y c z y n y ze w n ę trz n e j ze s ta n u sp o czy n k u n ie w yjdzie. J e d n a k w y starc zy n a jm n ie jsz y bodziec ze w n ętrz n y , d ro b n e p rz esu n ięcie w7 k ie ru n k u piono w ym , a b y ró w n o w ag a z o sta ła n a ru s z o n a i ro z p o czął się ru c h p o w ietrz a. Otóż s k ra jn y m w a ru n k ie m tej ró w n o w ag i jest sp ad e k te m p e ra tu r y , w y n o szą cy 3.4 °C n a 100 m .; z dość p ro steg o ra c h u n k u w y n ik a , że gd y sp ad e k te m p e ra tu ry tę w ielkość p rz ek ro c zy , w ó w czas wTa rstw y g ó rn e b ę d ą m iały w iększą g ę stość n iż d o ln e : ró w n o w a g a sta je się n ie m o żliw ą i ro zp o czy n a się p rz em ieszczan ie m as p o w ietrz n y ch w k ie ru n k u p io n o w y m . W ten sposób p o w s ta ją pionow e p rą d y k o n w e k cyjne w tro p o sfe rze , gdy p rz y z ie m n e w a r stw y p o w ietrz a w c iąg u d n ia o g rz ew ają się zn aczniej niż w a rs tw y w yższe w sk u tek b e z p o śre d n ie g o sąsied z tw a z o g rz a n ą przez słońce p o w ie rz c h n ią ziem i. P rzeciw nie
w g od zin ach nocnych, w sk u tek znacznego oziębienia dolnych w arstw , p rzy legający ch do g ru n tu , sp ad ek te m p e ra tu ry z w y sok oś
cią znacznie się zm n iejsza i o trz y m u je się ró w n o w ag a stała.
W pow yższem ro z u m o w an iu zrob iliśm y założenie, że pow ietrze jest zu pełn ie suche.
Z ro b iliśm y to założenie d la uproszczenifa ro z u m o w an ia, ab y u n ik n ą ć p ew n y ch o m ó w ień i zastrzeżeń. W rzeczyw istości zaś ro z w a żan ia te m o żn a zastosow ać do p o w ietrza w ilgotnego t. zn. zaw ierająceg o p a rę w o d ną, b yleb y nienasyconego. Jeżeli n asy cenie jest n iezu pełne, to m o żn a zaw sze pom yśleć sobie przesu nięcie o tyle m ałe, że d o k o n d en sa cji nie dojdzie.
R o z k ła d te m p e ra tu ry w a tm o sferze. S p a
dek te m p e ra tu ry po w ietrza w k ie ru n k u p ia no w y m n a k aż d e 100 m. w zniesienia n a z y wa się p io n o w y m g ra d je n te m tem p eratu ry . W śre d n ic h i w yższych szerokościach geogra liczn y ch g ra d je n t p io n o w y osiąga m ax im u m w locie, m in im u m w zim ie. Szczególnie w ielki spadek te m p e ra tu ry ze w z ro stem w y
sokości pow inien b y ć w p o czątk u lata, gdy dolne w a rstw y po w ietrza są już znacznie og rzan e w sk u te k w zro stu im solacji t. j. d o p ły w u energji cieplnej od słońca do p o w ierz
chni ziem skiej, p odczas gdy w yższe w a rstw y są jeszcze b a rd z o oziębione. W p o rz e z i
m ow ej w n aszy ch szero ko ściach g eo g raficz
n y ch w yp ro m ien io w an ie a tm o sfe ry g óruje n a d in so lacją, d olne w a rstw y po w ietrza są w ięcej oziębione, niż górne. C zasem w sk u tek silnego oziębienia w a rstw d o ln y ch tem - - p e ra tu ra ze w zro stem w ysokości n iety lk o nie sp ad a , lecz w z rasta, czyli g ra d je n t p io n o w y zm ienia z n a k : s ta je się u jem n y . Z ja w isko tak ie n az y w a się in w e rs ją te m p e ra tu ry. W porze no cn ej, zw łaszcza w zim ie, jest ono zu p ełn ie n o rm a łn e m d la n iższych w a rstw atm o sfery , zw łaszcza po dczas p o g o d y b e z c h m u rn e j sp rz y ja ją c e j w y prom ien io - w aniu.
N aogół m o żn a pow iedzieć, że d la w arstw niższy ch niż 2.5 km . g ra d je n t p io no w y te m p e r a tu ry jest m n iejszy w zim ie n iż w lecie.
P ew n e obniżenie tego g ra d je n tu m o żn a z a ob serw ow ać w zim ie n a w ysokości p o m ię dzy 1,0 i 1.5 km . i w lecie p om ięd zy 1,5
N° 25 W S Z E C H Ś W I A T 323
i 3,0 km ., co tłó m aczy się tw orzeniem się c h m u r n a tej w ysokości w sk utek komdens i- cji p a r y w odnej, k tó re j tow arzyszy w ydzie
lanie się ciepła p aro w an ia.
J a k już pow iedzieliśm y spadek te m p e ra tu ry w p rą d a c h w stęp u jący ch w ynosi 1 °C n a 100 m. d la pow ietrza nienasyconego p a r ą w o d n ą, zaś dla p ow ietrza nasyconego s p a d ek ten będzie tem m niejszy, im w iększa ilość p a r y z a w a rte j we w znoszącym się p o w ietrz u p rzechodzi w stan ciekły lub stały
że p rz y w zlotach balo n o w y ch p rz y rzą d y sa- m opiszące p rz e sta ją n o to w ać zm ian y te m p e ra tu ry n a p ew n ej w ysokości, w ów czas gdy n o to w a n y p rzez nie stały spadek ciśn ie
n ia stw ierdza dalsze w znoszenie się.
W y b itn ą cech ą w a rstw y granicznej p o m iędzy ob yd w iem a częściam i atm osfery jest to, że w miairę p rz esu w an ia się od r ó w n ik a ku b iegu no m w y sok ość jej zm n iejsza się, a te m p e ra tu ra w zrasta, jak to w id ać z tab licy 1-ej:
M iejscowość S z e r o k o ś ć g e o g r a f ic z n a
T e m p e r a t u r a s t r a t o s f e r y
W y s o k o ś ć s t r a t o s f e r y
Bataw ja 7°połudn. — 85° 17.0 km.
P as rów nikow y 30° północ. — 63° 14.0 „
Kanada 4 3 ° — 6 1 ° 11.7 „
Północne W łochy 4 5 ° — 59° 11.1 „
Środkow a Europa 50° — 56° 10.5 „
Południowa Rosja 6 0 ° — 5 1 ° 9 .6 „
P o n ie w aż z a w arto ść pairy w odnej w p ow ie
trz u ze w zrostem w ysokości m aleje, p rzeto g ra d je n t piono w y te m p e ra tu ry pow in ien w z ra sta ć w k ie ru n k u pionow ym . To też w w a rstw a c h w yższych g ra d je n t w z ra sta z w ysok ością (w zim ie do 7 km ., w lecie do 10 k m .) , ja k to w y k a z u ją obserw acje aerolo- g iczne za pom ocą lataw ców i b alo n ó w son- dow ych.
Z ca ło k sz tałtu ty ch o bserw acyj w yniku,
P o m ięd zy w ysok ością strato sfe ry a jej te m p e ra tu rą istn ieje p ew ien zw iązek lin jo wy, m ianow icie n a k ażde 1.000 m. w z ro stu w ysokości te m p e ra tu ra o bn iża się o 5— 8 °C.
W ysokość, o d k tó re j ro zp o czy n a się o b szar stra to sfe ry zm ien ia się w ciągu ro k u . M inim um w ysokości zw ykle o bserw u je się zim ą lu b w czesną w iosną, potem w ysokość ta w z ra sta i osiąga m a x im u m w lecie. Np.
dla E u ro p y śro d k o w ej m a m y (tabl. 2 -g a ):
Z im a W io s n a L a to J e s ie ń R o k
W ysokość stratosfery Tem peratura
10.3 km.
— 58.8°
9.9 km.
— 55 6°
11.0 km.
— 53.0°
10.7 km.
— 55.0°
10.5 km,
— 55.6°
że już n a w ysokości około 10 km . g ra d je n t p io n o w y te m p e ra tu ry szybko m aleje i spada.*
d o zera, czyli sp ad e k te m p e ra tu ry ustaje. Is t
n ieje tu więc t. zw. w arstw a izom etrji, gdzie n iem a sp a d k u tem p eratu ry . W yżej tem pera- t u r a za czy n a n aw et pow oli w z rastać zaraz z w yso kością: w ten sposób zaczyna się g ó r n a in w e rsja , czyli o b szar strato sfery , k tó ra rozciąg a się do n ajw y ż szy ch w ysokości jesz
cze d o stę p n y c h d la b a d a ń aerologicznych {35 k m .).
G ranica p om iędzy tro p o sfe rą a stra fo sfe rą d a je się w y ra źn ie stw ierdzić w . ten sposób,
T eorja E m d en a . T eoretyczne u z a s a d n ia nie podziału d o stęp n ej n aszym b a d a n io m atm o sfery n a d w a p ię tra trop o sferę i stra- to sferę b y ło p o d a n e p rz ez R. E m d e n a w r. 1913.
Z ałożyw szy, że jed y n y m sposobem ro z ch o d zen ia jię ciepła jest p ro m ien iow an ie, E m d c n d o w ió d łx) , że sk o ro ty lk o uw zględ n im y o d m ie n n ą p rz ejrzy sto ść po w ietrza dla p ro m ien io w a n ia ziem skiego i d la p ro m ienio w an ia słonecznego, to w a ru n k i róvv-
Sitzb. der Bayr. Akad der Wiss. 1913.
324 W S Z E C H Ś W I A T N i 25
B u d o w a a tm o sfe ry podług A. W e g e n e r a:
now agi term icz n ej nie d a ją się pogodzić z w a ru n k a m i ró w n o w a g i m ech an iczn ej W sk u te k tego n a p o w ierzch n i ziem i n ie u sta n n ie tw o rzą się p rą d y w stęp u jące, co jest w łaśn ie n a jw a ż n ie jsz ą cech ą tro p o sfery .
O prócz tego z teo rji E m d e n a w y n ik a pi >- n o w y ro z k ła d te m p e ra tu ry , zup ełn ie p o d o b n y d o tego, k tó ry o b serw u jem y w n a tu rz e . W y c h o d ząc z założenia, że ró w n o w a g i term icz n a istnieje — bow iem w p rzeciw
.N® 25 W SZ E C H ŚW IA T
n y m w y p a d k u te m p e ra tu ra pow ierzchni ziem i m u siałab y wciąż w z rastać lub zum iej szać się, E m d e n n a jp ie rw ro zw aża h ip o te zę, że w szystkie p ro m ien ie bez w zględu n a długość fali są jedn ak o w o p o ch łan ian e przez atm osferę. O kazuje się w tedy, że ró w n o w a g a te rm ic z n a pom iędzy dopływ em energji cieplnej o d słońca a w y prom ieniow a n iem tejże energji przez atm o sferę ziem ską jest m o żliw a ty lk o p rz y stałej od góry do dołu te m p e ra tu rz e w ynoszącej — 19 °C.
T a k i p iono w y ro z k ła d te m p e ra tu ry oczy w i
ście d o sk o n ale godzi się z w a ru n k iem ró w n o w ag i mechaniicztnej, k tó ry w ym ag a tylko, ja k w idzieliśm y pow yżej, ab y pionow y g ra dien t te m p e ra tu ry p ow ietrza w ynosił m niej niż 1 °C n a 100 m. Gdyby za te m w szelkie p ro m ien ie niezależnie od b a rw y b y ły je d n a kow o p o ch łan ia n e przez atm osferę, to p r ą d y w stęp u jąc e b y ły b y w ykluczone. W y k a zaw szy w te n sposób n iep rz y d atn o ść p o w yższej hipo tezy ja k o niezgodnej z rzeczy
w istością, E m d e n przechodzi do b a d a n ia w a ru n k ó w ró w n o w ag i dla p ro m ien io w a n ia w k tó ry m ab so rp cja zależy o d długości fali, a w ięc od b a rw y prom ieni. Ze w zględu je d n a k n a to, że w p ro w ad zen ie ta k zaw iłego p ra w a , jak iem jest p ra w o selektyw nej a b sorpcji, d ało b y pow ód do n iezm iernych tru d n o ści, E m d e n w p ro w ad za u p ra sz c z a ją cą hypołezę, że d la w szystkich p ro m ien i s ło necznych istnieje ty lk o jeden w spółczynn ik p o ch łan ia n ia , a d la w szystkich ziem skich też jeden, ale około 23 ra z y od tam teg o w ię k szy. W a rto ść tego sto su n k u E m d e n w y p ro w a d za w p ew n y ch d an y c h em piryczn ych, z a k ła d a ją c np., że spółczynnik absorpcji jest p ro p o rc jo n a ln y d o w ilgotności b ez
w zględnej.
T a d ru g a hypoteza d o p ro w ad za d o w n io s
ku, że dla zachow ania rów n o w ag i term icź- n ej te m p e ra tu ra pow ietrza p o w in n a zm ie
n iać się zależnie od w ysokości. M ianow icie n a pow ierzchn i ziem i po w in n a w ynosić + 15.8 °C o d tą d aż do w ysokości m n iej w ię
cej 11 k m p o w in n a zn iża ć się i d a le j zn ow u po d n o sić się, z d ą żając pow o li i asy m p to tycznie do g ra n ic y — 19 °C. M inim u m t e m p e ra tu ry n a w ysokości 11 k m w ynosi z a leżnie od okoliczności, o d — 54 °C do
-— 59.3 °C. T a k i ro z k ła d te m p e ra tu ry godzi się z w a ru n k a m i rów n ow agi term icznej od 3130 ni w górę, poniew aż od 3130 m. do tej w ysokości, w k tó re j z n a jd u je się m in im u m te m p e ra tu ry , g ra d ie n t pion ow y jest m n ie j
szy od 1 °C n a 100 m , n a d ty m poziom em spadek u staje a n a stęp u je w zrost. P oniżej poziom u 3130 m g ra d ie n t pionow y tem p e
ra tu r y jest w iększy n iż 1 °C n a 100 m ; sta ła ró w n ow aga m ech a n iczn a jest n iem ożliw a:
m uszą p o w staw a ć p rą d y w stępujące, p rz e noszące m asy po w ietrza w k ie ru n k u p io n o wym.
Jeżeli uw zg lędn im y k o n d en sa cję p a ry w odnej, to p rz y jd z ie m y d o w niosku, że p r ą dy w stęp ujące m o g ą w znosić się d alek o p o n a d p o zio m 3130 n i, n iekiedy n aw et aż d o poziom u m in im u m tem p eratu ry . Na te j w y sokości pow im naby w edług teoirji Emdenci panow ać te m p e ra tu ra — 38 °C, w rzeczy w i
s t o ś c i zaś jest zn a czn ie w yższa w łaśnie z p o w odu p rą d ó w w stępujących.
W id zim y stąd, że w nioski, w yp ły w ające z teo rji E m d e n a , w d u ży m stop niu o d p o
w iad a ją rzeczyw istości.
N ajw iększa w ysokość o siąg n ięta przez b alo n y sondow e w ynosi około 35 k m , ja k już pow iedzieliśm y pow yżej. W iadom ości, ja k ie o trzy m u jem y z tych k ra ń co w y ch d la naszych o b serw acyj w ysokości, p rz e m a w iają za tem , że stra to sfe ra rozciąga się p o n a d 30— 35 km . Lecz ja k a jest te m p e ra tu ra w arstw , z n a jd u ją c y c h się pow yżej ob szaru dostępnego o b serw acjo m aerologicznym , czy p o zo staje o n a n iezm ien n ą, czy zach o d zą w niej ja k ie z m ia n y ? K w estja ta, w obec b ra k u obserw acy j bezpośredn ich , po zostaje
•• n iew y jaśn io n ą i d aje pole do staw ian ia m niej lu b w ięcej p ra w d o p o d o b n y ch hipotez, o p a rty c h n a o b serw acji zjaw isk zw iązan ych z te m p e ra tu rą n ajw yższy ch w a rstw a tm o sfery. N ato m iast te o rja rów no w agi term icz
nej, k tó ra w sposób za d a w a ln ia ją c y tłóm a- czy fa k t istn ie n ia strato sfery , nie jest w s ta n ie w yznaczyć jej górnej g ra n ic y a n i d a l
szych zm ian te m p e ra tu ry w w a rstw a c h n a j - w yższych. '
T em p era tu ra n a jw y ż s z y c h w a rstw a tm o sfery. W y su n ięte w czasach o sta tn ic h p o g lą dy n a u k o w e n a te m p e ra tu ry , p a n u ją c e
326 w s z e c hSw i a i jN ° 25
w n ajw y ż szy ch w a rs tw a c h a tm o sfe ry , są sprzeczne. B ad acze angielscy L in d e m a n n i D obson rj p rz y p u sz c z a ją , że już n a w y so kości 50— 60 k m p a n u je n a d e r w y so k a te m p e ra tu ra , w y n o szą ca o k o ło + 30 °C. Z n an y ze sw oich b a d a ń n a d z o rz ą p ó łn o c n ą fizy k n o rw e sk i L. V e g a r d 2) d ow odzi, że te m p e r a tu r a w a rstw p o w ietrz n y ch , gdzie to z j a w isko zag ad k o w e zw y k le zachodzi (od 40 k m w g ó rę ), p o w in n a nam owo sp a d a ć i to w sposób g w ałto w n y , p oniew aż n a w yso k o ści 100 k m m a w y n o sić ty lk o 35.5° w skali b ezw zględnej czyli — 237.5 °C. Z nakom ity m eteo ro lo g n iem ieck i A. W e g e n e r s) sądzi, że te m p e ra tu ra n a w ysokości 100 k m p o w in n a b y ć n ie n iższa od — 110 °C.
P rzy p u sz cze n ia pow yższe o p ie ra ją się n a b a d a n iu p ew n y ch zjaw isk , zachodzących w a tm o sferze n a w ielkich w ysokościach (przew ażnie p ow y żej 50 k m ). D o z ja w is k ty ch m o żem y zaliczyć p rzed ew szy stk iem m eteo ry ty . Są to ciała tw a rd e , k tó re w p a d a ją d o a tm o sfe ry ziem sk iej z p rzestrzen i m ię d z y p la n e ta rn e j; n ie k tó re z n ich d o cie
r a ją aż d o p o w ierzch n i ziem skiej i d a ją w ten sposób m o żn o ść b a d a n ia ich sk ład u chem icznego. N ajw ięk szą część sk ład o w ą m eteo ry tó w sta n o w ią żelazo i p ew n e zw iązk i ch em iczn e k rz em u . N ad er liczne p o m ia ry w y k a z u ją , że św iecące się m e te o ry ty u k a z u ją się p rz eciętn ie n a w ysokości od 80 d o 150 km . S zybkość ru c h u ich jest b a rd z o w ielk a: w y n o si przeciętn ie o k o ło 40 km /sek. O p ó r p o w ie trz a i ta rc ie h a m u ją c e bieg m eteo ry tu , p o w o d u ją c a łk o w itą p r z e m ia n ę en erg ji k in ety cz n ej c ia ła n a e n e rg ję p ro m ień io w an i a .
Z n a tę ż e n ia b la sk u oraz jeg o trw a n ia , a ró w n ież z odległości i szybkości m e te o ry tó w m o żn a w y z n a c z y ć d o ln ą gran icę ich m asy. M asa t a o k a z u je się n iezm iern ie mała.
m n iej w ięcej w g ra n ic a c h jed n eg o m ilig ra m a. O d ra z u w y d a je się rz ecz ą n ie z ro z u
*) Proc. Roy. Soc. 102, 1922.
**) L. V e g a r fl. Das Nordlicht und die hóhe- ren Atmospharenschichten. Die Naturwis. 13, 511, 1925.
***) A. W e g e n e r. D ie Temperatur der obersten Atmospharenschichten, Met. Zeit. B 42, Heft 10, 1925.
m iałą, że p ro m ien io w a n ie ta k n ik łej ilości m a te rji m oże być w idziane z odległości w y n o szących k ilk a se t kilom etrów . T o dziw ne z jaw isk o tłó m a czy się w ielką szybkością, z ja k ą m eteo ry ty w p a d a ją do atm o sfery . T a w ielk a szybkość p ow oduje zup ełn e ro z p y lanie się tw a rd e g o c ia ła w m ia rę p rz e n ik a n ia d o w a rstw gęstszych i coraz częstsze zd e rza n ie się jego cząsteczek z d ro b in am i gazów . W p o w stającej p rz y tem n a d e r w y sokiej te m p e ra tu rz e części skład ow e m e te o ry tu przech o d zą w sta n lo tn y — p a ru ją . W ten sposób d o k o ła niego p o w staje obłok ża rzą cy ch się gazów , k tó ry m o żn a o b serw o w ać z b a rd z o w ielkich odległości ja k o t. zw . pospolicie „gw iazdę sp a d a ją c ą ".
N a ro z w aża n iach p ow yższych L in d e m a n n i D obson o p a rli sw o ją teorję te m p e ra tu ry n ajw y ższy ch w arstw atm o sfery . W y ch o d zą oni z zało żen ia, że całk o w ita en erg ja ru c h u m eteo ry tó w p rz em ien ia się n a ciepło p a r o w a n ia i ża rze n ia ich części sk ład o w y ch oraz że gaśmięcie n a pew nej w ysokości jest sk u t kiem całk o w iteg o ich u la tn ia n ia się. Na p o d staw ie d an y ch , do ty czący ch w ielkości tej e n erg ji o ra z w ysokości, n a k tó ry c h zapa- la ją się i gasn ą m eteo ry ty , o bliczają o n i gę
sto ść p ow ietrza dla tych w ysokości. Otóż gęstość ta w y p a d a od 100 do 1000 ra zy w iększa d la 100 km , n iż m o żna b y ło by się spodziew ać, g d y b y te m p e ra tu ra pow yżej 10 k m w ysokości p o zo staw ała niezm ien n ą
— 5 0 °C (czyli 223° w skali bezw zględnej).
D o tego sam ego re z u lta tu L in d e m a n n i D obson d o ch o d z ą in n ą d ro g ą 3j . O bliczają oni m ian ow icie d olną g ran icę te m p e ra tu ry p ow ietrza, k tó ra ulega zm ian o m ad jab a ty cz- n y m sk u tek paircia n a n ie p o ru sz ający c h się cząstek m eteo ry tu . O bliczenia pow yższe do- k o n y w u ją zap o m o cą w zo ru :
/ 3 v 2 \ Ł L
\ 2V 2
J
Tgdzie V jest szybkością d ro b in gazu, v — szybkość m eteory tu, T — te m p e ra tu ra p a ro w a n ia t y = . P o niew aż w ielkości wy-
V
m ienion e są znane, m o żn a z w zoru p rz y to czonego obliczyć T 0 — d o ln ą g ra n ic ę tem
*pVIet.Zeit. 1926 Heft 3. S. 102.
.Nf° 25 W S Z E C H Ś W I A T 327
6C f-5 S °S 0 °4 5 “4 0 " 3 5 -iC f £ 5 - 2 0 " l 5 H 0 ” 5° O ” 5 “ 10°1S"
R o zk ła d te m p e r a tu r y w atm o sferze
p e ra tu ry pow ietrza. O trz y m a n y re zu ltat d o sk o n ale zgadza się z w ynik am i m etody po p rzed n iej, gdyż w edług obliczeń T Q = 8 0 0 "
skali bezw zględnej czyli + 27 °C (m niejw ię
cej n a w ysokości 50 k m ).
Te p a ra d o k sa ln e na pierw szy rz u t oka w y n ik i sw oich b a d a ń L i n d em a n n i D o b - s o n p o p ie ra ją jeszcze in n em i rozw ażaniam i.
Liczne p o m iary w y k a zu ją, że świecące się m eteo ry ty ukaizują się najczęściej w w a r stw ie od 80 do 150 km , n a to m ia st g asn ą za- wsze alb o pow yżej tej w arstw y , lub poniżej 50 km . W w a rstw ie pośredniej, to znaczy n a w ysokości m niejw ięcej 50 k m , gaśnięcie p ra w d o p o d o b n ie nie zachodzi wcale. Zjaw i sko to staje się zrozum iałe, jeżeli p rz y p u ścić, że w łaśnie w tej w arstw ie n a stę p u je silny sp ad ek te m p e ra tu ry z góry w dół aż do d olnej g ra n ic y stra to sfe ry (od + 30 °C do — 50 °C). W sk u tek tego m eteoryty, w pa d a ją c do te j przestrzeni, n a p o ty k a ją n a sw ej d ro d z e w a rstw y coraz zim niejsze, p rz e to w ym ien io n y pow yżej proces żarzen ia się i u la tn ia n ia się ich części składow ych z o staje w strzym any7.
In n y do w ó d L i n d e m a n n i D o b s o n o p ie ra ją n a d a n y c h r a d jotelegirafji, d o ty czą
cych ro zch odzenia się fal elek tro m ag n ety cz
ny ch w w yższych w a rstw ach atm o sfery. Z da- eo n ych łych w y nika, że n a b a rd z o w ielkiej w y
sokości n a d p ow ierzchn ią ziem ską istnieje 18 w arstw a przew odząca, k tó rej w ysokość
6 w ciągu d n ia aż do zach od u słońca w ynosi 50 km , n a to m ia st, w ciągu nocy podnosi się 14 do 80 km . Istnienie tej w a rstw y tłóm aczy
się jo n izac ją p o w ietrz a pod w pływ em pro- 12 m ien io w an ia słonecznego a w y tw a rzan ia się* ' • •
1 0 ozonu z tlenu. P o zachodzie rozpo czy n a się proces o d w ro tn y : o zon zaczyna się ro z p a dać. R ozpad ten odbyrw a się te m p rędzej, im w yższa jest (tem peratura d an e j w a rstw y p o w ietrza. W ten sposób w arstw a n a w y so kości 50 kin, tw o rz ą c a d o ln ą p od staw ę o b szaru w ysokiej te m p e ra tu ry , będzie w ciąg a d n ia w a rstw ą przew odzącą, zaś po z a c h o dzie słońca zaczy na ro z p ad ać się, a d o ln a g ran ica w a rstw przew od zących p rzesu w a się do w ysokości 80 km . Je d n a k tu należy zaznaczyć, że m a te rja ł o b serw acy jn y, d o ty czący tych zjaw isk, jest sto su n k o w o n ie wielki, w obec czego sam o zjaw isk o n ie jest jeszcze d o k ład n ie zb a d an e, przeto dow ód pow yższy nie m oże by ć p rz ek o n y w u jąc y .
P o g lą d y L i n d e m a n n a i D o b s o n a nie p ozo stały o do sobnione w nauce. F iz y k ro syjski F e s e n ł o w , b a d a ją c rozproszenie p ro m ien i słonecznych przez wyższe w a rstw y atmosfery- dochodzi d o w nio skó w analogicz
nych. S to sując p ra w a ro z p ra sz a n ia św iatła do O bserw acyj z a pom ocą specjalnie s k o n stru o w an eg o fo to m etru, o trz y m u je w yn ik i, przem aw iające za tem , że te m p e ra tu ra n a j w yższych w a rstw p o w ietrza po w in n a w z ra stać z w ysokością i b y ć w yższą od tem pe iratury strato sfery .
• H ypoteza V egnrda co d o istoty zorzy p ó ł
nocnej i w y p ły w a ją cy ch z niej w niosków o niskiej te m p e ra tu rz e najw yższych w a rstw atm o sfery n a p o ty k a zbyt w ielkie 'trudności, b y m ogła się u trzy m a ć. Otóż w edług tej h y- potozy zjaw isk o zorzy polega n a fosfore- scencji k ry sz ta łk ó w azo tu w skutek d z ia ła nia n a n ic h p ro m ie n i k ato d o w y ch ; dlatego, aby n a te j Wysokości (od 40 km ) m óg ł is t
nieć azot w stan ie stężonym , te m p e ra tu ra p o w in n a w yn osić 50° w sk ali bezw zględnej, czyli — 220 °C. P rzy p u szczen ia Y ega rda są
