Die Deutschen Expeditionen und ihre Ergebnisse. Band I

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Anhang

I. Pendelbeobachtungen auf Süd-Georgien.

Angestellt von Herrn Dr. C. Schrader.
Berechnet von Herrn Professor Dr. C. F. W. Peters.

Die Pendelbeobachtungen wurden auf Süb-Georgien in der Zeit vom 20. bis 27. August 1883 ausgeführt. Das Pendel war ein Reversionspendel von 500,56 Millimeter Schneidenentfernung. Die Schneiden wurden im Verlaufe der Beobachtungen nicht vertauscht, dagegen die Gewichte, wodurch der Einfluß einer verschiedenen Abstumpfung der Schneiden auf das Endresultat völlig eliminirt wird, wenn bei der verschiedenen Stellung der Gewichte der Schwerpunkt des Pendels in gleicher Entfernung von der Mitte ist. Dies war bei dem benutzten Pendel so nahe der Fall, daß das abgeleitete Resultat für die Länge des einfachen Secundenpendels als frei von dem Einflusse einer ungleichen Abstumpfung der Schneiden angesehen werden kann.

Vorläufige Beobachtungen, welche in der Zeit vom 23. Juli bis 20. August ausgeführt wurden, zeigten, daß das Pendel bei »Schweres Gewicht unten« und »Schweres Gewicht oben« eine um 0,02 ^s verschiedene Schwingungsdauer hatte. Damit ist der Uebelstand verbunden, daß die Lage des Schwerpunktes mit großer Schärfe ermittelt werden muß, da ein kleiner Fehler in der Bestimmung derselben einen sehr erheblichen Einfluß auf das Resultat hat. Es wurden darauf verschiedene Versuche gemacht, eine größere Uebereinstimmung in der Schwingungszeit hervorzurufen; dieselbe wurde schließlich auf einen sehr hohen Grad dadurch gebracht, daß in der Mitte der Pendelstange ein Gewicht von 193,06 Gramm befestigt wurde. Allerdings trat dabei der Nachtheil ein, daß der Schwerpunkt des Pendels seinem Mittelpunkte erheblich genähert wurde; dieser Umstand, welcher unter manchen Verhältnissen die Sicherheit des Resultats gefährden kann, wirkte hier nicht schädlich, wegen des hohen Grades der Uebereinstimmung der Schwingungsdauer in beiden Lagen des Pendels.

Die Bestimmung der Schwingungszeit des Pendels geschah durch Beobachtung von Coincidenzen mit einer Pendeluhr, deren Pendel 80 Schwingungen in einer Minute machte. Vor und nach einer Reihe von Coincidenzbeobachtungen wurde die Pendeluhr mit der Normaluhr der Station auf chronographischem Wege verglichen; die Unsicherheit dieser Vergleichungen war eine sehr geringe. Die täglichen Gänge der Normaluhr in der Zeit vom 18. bis 28. August wurden durch astronomische Beobachtungen folgendermaßen bestimmt:

Die Vergleichungen zwischen der Normaluhr und der zu den Coincidenzbeobachtungen dienenden Uhr ergaben danach für die Schwingungszeit des Pendels der letzteren zu den Seiten der Coincidenzbeobachtungen folgende Werthe:

Die Schwingungsweite des Reversionspendels wurde an einer in Millimeter getheilten Skale abgelesen. Die Entfernung der unteren Spitze des Pendels von der oberen Schneide betrug in jeder Lage des Pendels 727,3 mm.Bei der Reduktion der Schwingungsweiten ist darauf Rücksicht zu nehmen, daß die Skale sich nicht in der Schwingungsebene des Pendels, sondern 13 Millimeter hinter derselben befand; der Einfluß dieser verschiedenen Stellung wurde auf die Weise bestimmt, daß eine zweite Skale genau in die Schwingungsebene gebracht und mit der ersteren durch das zu der Beobachtung der Coincidenzen und Schwingungsweiten dienende Fernrohr verglichen wurde. Es fand sich daraus, daß die an der Skale abgelesenen Schwingungsweiten mit 0,976 zu multipliziren waren, um die wahren Schwingungsweiten zu erhalten.

Setzt man nun die an der Skale abgelesene Entfernung der äußersten Grenzen der Bewegung des Pendels = μ, so wird die Tangente des halben Schwingungsbogens u durch die Gleichung gefunden:

Bezeichnet ferner t die ans unendlich kleinen Schwingungsbogen reduzirte Schwingungszeit, so wird die Schwingungszeit für einen Schwingungsbogen 2 u mit genügender Annäherung gefunden durch den Ausdruck:

Im Nachfolgenden sind die beobachteten Coincidenzen nebst den nach der Methode der kleinsten Quadrate ermittelten wahrscheinlichsten Werthen der Schwingungszeiten zusammengestellt. Es wurde dabei Rücksicht genommen auf die während der Beobachtung stattgefundene Veränderung der Temperatur, indem die Ausdehnung des Messings, aus welchem das Pendel besteht, zu 0,00001903 für 1 Grad C. angenommen wurde.

Hiernach haben sich die folgenden Werthe für die Dauer einer Schwingung des Pendels ergeben:

Die Schwingungszeiten wurden auf eine konstante Temperatur + 6,64º C. (das Mittel der in der letzten Kolumne gegebenen Temperaturen) reduzirt, und hierbei angenommen, daß das Pendel und der Maaßstab, welche von gleichem Metall angefertigt sind, auch den gleichen Ausdehnungskoefficienten haben. Für den Maaßstab haben wir die Gleichung L = 500,0013 ^mm + 0,00917 ^mm t (Grade Celsius), und die Entfernung der Schneiden fand sich im Mittel zu 500,5846 ^mm in Theilen des Maaßstabes. Mit Berücksichtigung der Korrektion des Maaßstabes findet sich danach für die Entfernung der Schneiden die Formel: 500,5859 ^mm + 0,00918 ^mm t (Grade Celsius). Für 1 ^mm erhalten wir also die Aenderung für

Ist nun A die Länge des Pendels in Millimetern bei der Temperatur t, so ist die Länge bei einer andern Temperatur T

und ist S die Schwingungszeit bei der Temperatur t, und S' bei der Temperatur T, so haben wir die Proportion:

Es würde immer zuerst der Etalon eingehängt, der Nullstrich des Komparators in dem untern Mikroskop eingestellt und darauf mit dem obern Mikroskop der 500,5 ^mm Strich zwischen die beweglichen Fäden gestellt und die Trommel abgelesen. Letztere war in 50 Theile eingetheilt, deren jeder nahezu 0,002 ^mm entsprach, der Etalon hatte oben 3 Striche, in 500,0 ^mm, 500,5 ^mm und 501,0 ^mm Entfernung vom Nullstrich. Fünf UmdDrehungen der Trommel entsprachen nahezu der Entfernung eines dieser 3 Striche vom nächsten. Der Nullpunkt für die Zählungen der ganzen Umdrehungen der Trommel wurde nahezu bei 501,0 angenommen, so daß also bei dem Strich 500,5 abgelesen wurde 5 ⁿ 000 ^p, oder 4 ⁿ 500 ^p. Dies ist in dem Originaltagebuch geschrieben 4,500 oder 5,000. Der Run der Schraube wurde dadurch bestimmt, daß der 500,5 Strich und der 500,0 Strich eingestellt wurden. Eine vollständige Einstellung des Etalons ist in dem Journal nach folgendem Schema geschrieben:

Die beiden ersten Zahlen sind oben abgelesen, nachdem jedesmal vorher unten der Nullstrich eingestellt war. Die 4 folgenden Zahlen dienten zur Runbestimmung; die der ersten Kolumne gelten ebenfalls für den 500,5 Strich, die beiden der zweiten Kolumne für den 500,0 Strich. Bei diesen 4 Ablesungen wurde der Nullstrich b nicht wieder vorher eingestellt. Dr.Schrader hatte bei einer vorläufigen Reduktion aus den 4 Zahlen der ersten Kolumne in der Art das Mittel genommen, daß er den beiden letzten Zahlen das halbe Gewicht gab, doch erschien es mir wegen des Einflusses der körperlichen Wärme des Beobachters richtiger, die 4 letzten Zahlen nur für die Runbestimmung und die beiden ersten nur für die Längenmessung zu benutzen.

Nach der Ablesung des Etalons wurde das Pendel in den Komparator gehängt. Stellte man die untere Schneide zwischen die Fäden des untern Mikroskops, so war die obere Schneide etwas (ungefähr 0,08) höher als vorher der 500,5 Strich. Auf beiden Seiten jeder Schneide waren 4 Striche markirt, bei denen die Entfernung gemessen wurde. Jede Messung geschah 4 mal, und ans allen Messungen wurde das Mittel genommen; die Mittelzahl wurde dann noch wegen des Run korrigirt.

Mittel aus sammtlichen Messungen – 500 ^mm,5846 ± 0 ^mm,00036. Für die kurze Zeit der Messungen, und da die Schneiden nicht vertauscht wurden, kann man unzweifelhaft die Entfernung der Schneiden als konstant und nur von der Temperatur abhängig betrachten.

s die Entfernung des Schwerpunktes von der oberen Schneide bei »Leichtem Gewicht oben«,

so haben wir für ein nahezu ¾ Sekunden schwingendes Pendel folgende bequeme Reduktionsformel:

Die Lage des Schwerpunktes des Pendels wurde durch Auflegen auf eine Messerschneide ermittelt, und es fand sich bei leichtem Gewicht am Arm A s - s ¹, = 130 ^mm,62, und bei »leichtem Gewicht« am Arm B zu 128,82. Für die mittlere Temperatur + 6°,64 C. fand sich nach der Formel auf Seite 17 die Entfernung s + s ¹ der Schneiden je 500 ^mm,6469.

Die Differenz von 0 ^mm,1233 ist offenbar eine Folge der verschiedenen Abstumpfung der Schneiden, und wird durch die Vertauschung der Gewichte eliminirt. Wir haben denmach im Mittel:

Hieran ist noch die Reduktion auf die Oberfläche des Meeres anzubringen. Bezeichnet

R die Entfernung des Beobachtungsortes vom Mittelpunkt der Erde, in Theilen des Aequatorialhalbmessers,

Die Beobachtungsstation lag 7,856 Meter über dem Mittelwasser des Moltkehafens Siehe Hauptwerk Band II, Seite XXX. in

Wir haben demnach mit dieser Breite berechnet: H = 7,856 und log. R = 9,9990391, danach findet sich die an λ anzubringende Reduktion = + 0 ^mm,0025, und wir erhalten für die Länge des einfachen Sekundenpendels auf Süd-Georgien den Werth 994 ^mm,4681, woraus sich die Konstante der Schwerkraft g = 9,81501 ^m ergiebt.

II. Ueber die Verbesserungen, welche an den zu erdmagnetischen Beobachtungen dienenden Instrumenten auf Grund der an deutschen Stationen von 1882/83 gewonnenen Erfahrungen auszuführen sind.

Seit der Zeit, da Gauß und Weber in Göttingen die Untersuchungen auf dem Gebiete des Erdmagnetismus zu einem Grade der Genauigkeit förderten, der zuvor nie erreicht worden war, und seit den ausgezeichneten Beobachtungen Lamont's zu München ist die erdmagnetische Wissenschaft in Deutschland bis in die neueste Zeit nur wenig vorwärts geschritten. Wenngleich einzelne Gelehrte den Gegenstand nicht aus dem Auge gelassen hatten, so hatte derselbe eine systematische Förderung seit der oben erwähnten Zeit, das heißt also, seit dem fünften Jahrzehnt dieses Jahrhunderts nicht mehr erfahren bis zu Ende der siebenziger Jahre, als die erdmagnetischen Untersuchungen einestheils von Göttinger Gelehrten, andererseits von den Deutschen Marine-Instituten zu Hamburg und Wilhelmshaven wieder aufgenommen wurden.

Als im Jahre 1882 in Folge internationaler Uebereinkunft die erdmagnetische Forschung zu einem Haupttheil der gemeinsamen Arbeit der Polarstationen erhoben wurde, war nicht allein die Vorbereitungszeit, welche den einzelnen Expeditionen zur Ausbildung ihrer Mitglieder gegönnt war, eine verhältnismäßig kurze, sondern man war auch nicht im Stande, die Verbesserungsvorschläge in Bezug auf instrumentelle Hülfsmittel einer eingehenden Prüfung zu unterziehen. Da es von Wichtigkeit war, daß die auf den einzelnen Stationen benutzten Instrumente gleichartige Konstruktion besaßen, so wurden dieselben mit wenigen Ausnahmen aus der Münchener Werkstätte von Dr. Edelmann bezogen, welcher dieselben unter Benutzung der neuesten wissenschaftlichen Untersuchungen konstruirt hatte.

Es darf, und zwar nicht allein von den deutschen Expeditionen, gesagt werden, daß in Bezug auf instrumentelle Ausrüstung trotz der kurzen Vorbereitungszeit das vollkommenste geleistet worden ist, was sich zur Zeit erreichen ließ. Wenn nun doch sowohl hinsichtlich der Konstruktion der Instrumente als auch in Bezug auf die Beobachtungsmethoden sich beim Gebrauch auf den Stationen wie bei der nachherigen Bearbeitung Mängel und Unvollkommenheiten herausstellten, so soll mit der Erörterung derselben Niemandem ein Vorwurf gemacht werden, da diese Dinge ihre Begründung in dem erwähnten Umstande finden, daß es in einigen wesentlichen, auf die besonderen Zwecke der Polarforschung bezüglichen Punkten zur Zeit der Ausrüstung an Erfahrungen fehlte.

Es darf als ein nicht unwesentliches Resultat der Expeditionen bezeichnet werden, die erwähnten Mängel aufgedeckt zu haben, und wenn, wie es die Absicht ist, die nachfolgenden Erörterungen dazu beitragen, die instrumentellen Hülfsmittel zur Erforschung der Polarregionen zu größerer Vollkommenheit zu bringen, so ist dafür in erster Linie den Beobachtern der Periode internationaler Polarforschung von 1882/83 Dank zu wissen, die auf ihren Stationen mit anerkennenswerthem Eifer sich der Untersuchung der Instrumente widmeten. Für die genannten Zwecke stehen zu Gebote und sollen die genaueste Berücksichtigung erfahren die Arbeiten und Berichte der Leiter und Beobachter der beiden Stationen, speziell der Station Kingua-Fjord, sowie alles das, was an Erfahrungen anderer Nationen – älterer wie neuerer – bis jetzt (Ende 1886) bekannt geworden ist. Schließlich sind noch einige Untersuchungen zu erwähnen, die bei der Bearbeitung des deutschen Beobachtungsmaterials zu Wilhelmshaven, angestellt wurden, und welche zum Theil nicht unwesentliche Gesichtspunkte zur Beurtheilung der einschlägigen Fragen boten.

Die doppelte Art der magnetischen Beobachtungen erfordert die Anlage zweier getrennter Observatorien, von denen das eine zu absoluten Messungen, das zweite zu Variations-Beobachtungen zu dienen hat, und die in genügender Entfernung von einander und von anderen Gebäuden aufzustellen und von eisenfreiem Material zu erbauen sind. Die größere Sorgfalt ist in dieser Hinsicht auf das absolute Observatorium zu verwenden, während andererseits ein kleiner, wenn nur konstanter Lokaleinfluß für das Variations-Observatorium weniger zu fürchten ist. Dieser Umstand ist insofern günstig, als das letztgenannte Observatorium, welches am meisten von Beobachtern betreten werden muß, zweckmäßiger Weise in nicht allzugroßer Entfernung von den Wohngebäuden errichtet werden kann. Ein etwaiger Einfluß benachbarter Gesteinsformationen wird im allgemeinen die Variationen der erdmagnetischen Kraft nicht, sondern nur die absoluten Werthe beeinflussen. Um in dieser Beziehung sicher zu sein, ist eine Untersuchung der Umgebung der Station insbesondere der Orte des absoluten und des Variations-Observatoriums durch vergleichende Beobachtungen geboten.

Beim Ausbau der Observatorien ist vor allem auf die Fundamentirung der Pfeiler Sorgfalt zu verwenden. Zu Süd-Georgien erwies sich das Terrain, welches bei der Erbauung des Variations-Observatoriums fest gefroren war und erst vom Schnee befreit werden mußte, bei Eintritt des Thauwetters als sehr ungünstig, so daß ein allmählicher Umbau der Pfeiler vorgenommen werden mußte. Die Beobachtungen jener Station enthalten in Folge dieses Umstandes während der ersten Monate zahlreichere Lücken. Bei Observatorien, die für längere Dauer gegründet werden, lassen sich Schwierigkeiten, wie die genannten, wohl besser bewältigen, als es hier unter den ungünstigen Verhältnissen, unter denen die Station angelegt wurde, möglich war. In Kingua-Fjord erwies sich die Fundamentirung der Pfeiler während des ganzen Jahres als befriedigend. Besitzt der Beobachtungsraum einen festen Fußboden – aus Stein oder Asphalt – so können unbedenklich festgebaute Holzstative zur Aufstellung der Instrumente verwendet werden, ein Vortheil, den man bei Anstellung absoluter Beobachtungen oder Untersuchungen von Instrumenten wahrnehmen kann, während die länger dauernden Aufstellungen der Variations-Instrumente immer auf massiven Pfeilern erfolgen sollten.

Ein wichtiger Punkt ist bei der Anlage eines Observatoriums die Beleuchtung desselben. Während bei den Variations-Observatorien nur bei den Einrichtungsarbeiten Tageslicht erwünscht ist und sonst künstliche Beleuchtung nach Bedarf verwendet wird, ist für das absolute Observatorium im allgemeinen doch Oberlicht und Seitenlicht nöthig. Freilich wird in Polarregionen der Beobachter oft genug auch bei den absoluten Beobachtungen auf künstliche Beleuchtung angewiesen sein. Indessen werden Oeffnungen, abgesehen von der Thür, auch noch des Ausblicks auf die Miren und der Ventilation wegen erforderlich sein. Bei derartigen Einrichtungen ist indeß Sorge zu tragen, daß der Einfluß der Temperatur der äußeren Luft ein möglichst geringer ist. In dieser Hinsicht erfordert das Variations-Observatorium die meiste Sorgfalt. Umgiebt man dasselbe, wie es auf den deutschen Stationen geschah, mit einem Schnee- oder Erdwall, so wird die tägliche Schwankung der Lufttemperatur auf einen geringen Betrag herabgemindert sein. Um alle Schwankungen im Laufe des Jahres ganz zu beseitigen, wird eine beträchtliche unterirdische Lage erforderlich sein. Man hat, wenn dieselbe nicht zu erreichen war, besondere Heizvorrichtungen angewendet, durch welche die Schwankungen der Temperatur kompensirt werden sollen. Wir glauben, daß es genügt, die tägliche Schwankung möglichst zu beschränken, was durch die oben erwähnten Mittel geschehen kann; die jährliche Veränderung ist weit weniger zu fürchten, da sie langsam vor sich geht und durch die absoluten Bestimmungen vollständig kontrollirt wird. Unmöglich dürfte es sein, die täglichen Schwankungen durch Heizvorrichtungen kompensiren zu wollen, da man durch Heizung leicht größere Temperatur-Variationen einführt. Zu Wilhelmshaven, wo das Variations-Observatorium sehr dicke doppelte Mauern besitzt, und theilweis unterirdisch gelegen ist, würde ein Einfluß der äußeren Temperatur kaum bemerkbar sein, wenn nicht durch mehr oder weniger ungleichmäßiges Brennen dreier Lampen und durch die erforderliche Ventilation kleinere Temperaturschwankungen hervorgerufen würden, die indeß bei den unter Glasglocken befindlichen Instrumenten des Tags über selten den Betrag von 0,5 Grad C . überschreiten. Dieselben würden vermieden werden können, wenn man die Lampen mit schlechten Wärmeleitern umgeben und die zum Brennen und Ventiliren nothwendige Luft durch besondere Röhren zu- und abführen würde.

Für das absolute Observatorium wird nur verlangt, daß dasselbe keinen schnelleren Temperatur-Variationen unterworfen ist, damit während der Zeit einer Beobachtung, also während 1–2 Stunden keine wesentliche Aenderung (nicht mehr als etwa 2°) eintritt. Genügend dichte Wände, sowie gute Verschlüsse der Thüren (Doppelthüren mit Luftschleusen) und Miren-Oeffnungen dürften hierfür ausreichend sein, wofern man nicht in der Lage ist, besondere Hilfsmittel verwenden zu können.

Ein Umstand muß hier noch erwähnt werden, nämlich der Einfluß der Luftfeuchtigkeit, der sich nach dem einstimmigen Zeugniß der arktischen Beobachter als sehr lästig erweist. Seine besondere Wirkung auf die Instrumente wird noch besprochen werden, hier soll dieser Gegenstand nur so weit berührt werden, als derselbe bei der Anlage des Observatoriums berücksichtigt werden muß. Der variable Zustand der Luftfeuchtigkeit im Observatorium ist nur zum Theil durch die Verhältnisse der äußeren Luft bedingt, von nicht unwesentlichem Einfluß ist die Anwesenheit des Beobachters und das Brennen der Lampen.

In dem absoluten Observatorium werden diese letztgenannten Ursachen nicht zu beseitigen sein, wohl aber im Variations-Observatorium, in welchem es auch am nothwendigsten ist. Da bei den Variations-Instrumenten jede Aenderung derselben, wie überhaupt jede Berührung möglichst vermieden werden soll, und das Beobachtungsverfahren, ausgenommen bei Konstantenbestimmungen eine solche nicht erfordert, so wird man zunächst den Raum, in welchem die Instrumente stehen, abschließen können, so daß der Beobachter bei einem Observatorium, wie es auf den deutschen Stationen errichtet war, in einem abgetrennten Raum zwischen beiden Instrumentsystemen sitzt, außerdem können die einzelnen Instrumente durch Glasglocken geschützt sein, welche künstlich trocken gehalten werden. Auf diese Weise dürfte nicht nur die Feuchtigkeit der äußeren Luft ausgeschlossen sein, sondern es ist auch der Einfluß von Temperaturschwankungen in einem solchen Observatorium ein geringer geworden, während der Aufenthaltsort des Beobachters besser erwärmt werden kann.

Von Wichtigkeit für die Anlage des Observatoriums ist eine genügende Entwässerung des Baugrundes und eine gute Ableitung der Niederschläge, da man, im Fall derartige Vorkehrungen nicht getroffen sind, auch in sonst sorgfältig angelegten Gebäuden stets Schwierigkeiten durch die eindringende Bodenfeuchtigkeit haben wird.

Wenn bei der Anlage eines Observatoriums die Umgebung wie das Gebäude selbst nebst Instrumentenpfeiler von Eisentheilen und eisenhaltigen Substanzen frei gehalten werden muß, so ist um so mehr erforderlich, bei der Konstruktion der Instrumente alles Material zu vermeiden, was irgend welche magnetische Einflüsse äußern könnte. Dieser Forderung zu genügen, wird allgemein als schwierig hingestellt, da von älteren wie neueren Forschern der magnetische Einfluß der verschiedensten Substanzen nachgewiesen ist, selbst wenn in denselben keine Spuren von Eisen zu erkennen sind. Die Schwierigkeit, absolut eisenfreies Material zu erhalten, dürfte durch die elektrolytische Darstellung des Kupfers wohl gehoben sein, es scheint daher unbedenklich, dies Metall in der nächsten Umgebung der Magnete zu verwenden, wofern man nur die Einflußlosigkeit nachzuweisen im Stande ist.

Bei der Konstruktion der magnetischen Instrumente von Gauß und Weber ist mit Ausnahme der Reiseinstrumente jedes Metall aus der unmittelbaren Nähe der Magnete ausgeschlossen, ein Vorzug, der indeß bei anderen Konstruktionen nicht anwendbar ist. Der Nachweis magnetischer Wirkung von Substanzen kann geliefert werden, wenn dieselben einem sehr empfindlichen Bifilar-Magnetometer genähert werden, wobei allerdings zu beachten ist, daß eine magnetische Einwirkung eines Gegenstandes nur vorhanden ist, wenn die Annäherung eine Standänderung der Bifilarnadel bewirkt, das Eintreten eines Ausschlages ist noch kein zwingender Beweis, da er durch Luftströme veranlaßt sein kann.

Weiterhin können die fertigen magnetischen Instrumente einer Untersuchung unterworfen werden, ein Verfahren, welches insofern am zweckmäßigsten zum Ziele führt, da es lehrt, in wie weit die stets vorhandenen para- oder diamagnetischen Eigenschaften des Materials die Beobachtung beeinflussen. F. Kohlrausch giebt an, Das elektrochemische Aequivalent des Silbers, zugleich eine Prüfung erdmagnetischer Intensitätsmessungen. Wiedemann's Annalen Bd. XXVII pag. 1. daß ein Magnetometer, bei dessen Konstruktion alle Metalle vermieden sind, einen, wenn auch geringen Lokaleinfluß gezeigt hat; ältere Instrumente bei deren Konstruktion Kupfer verwandt wurde, dürften wohl nur mit Vorsicht zu gebrauchen sein, obgleich wenig direkte Bestätigungen eines Lokaleinflusses vorliegen. In den Resultaten des magn. Vereins von 1838 wird pag. 79 erwähnt, daß bei einem transportablen Magnetometer durch Vergleich mit einem anderen Instrument ein Einfluß eines kupfernen Kastens konstatirt sei. Es zeigt sich, daß hier ein Fehler beim Anbringen der Korrektion für Torsion vorliegt, der die Nicht-Uebereinstimmung beider Instrumente von Bruchtheilen einer Minute bis auf 4' in der Deklination erhöht hat. Als das brauchbarste Material zu magnetischen Instrumenten hält Kohlrausch das Elfenbein, für manche Zwecke, für welche diese Substanz zu hygroskopisch ist, kann das Celluloid (Zellhorn) verwendet werden.

Gleichwohl dürfte es unerläßlich sein, die magnetischen Instrumente einer genauen Prüfung zu unterziehen, und zwar am zweckmäßigsten in der Weise, daß an einem Central-Observatorium Verifikationen durch Vergleich mit Normalinstrumenten vorgenommen werden, wodurch nicht allein etwaige Fehler der Instrumente durch Lokaleinflüsse, sondern zugleich Fehler der Instrumental-Konstanten entdeckt werden. Besonderen Werth würden diese Vergleiche erhalten, wenn sie international sich wieder auf alle Central-Observatorien erstreckten.

Ein wesentlicher Vortheil, der aus der Verwendung von Kupfer gezogen werden kann, ist eine starke Dämpfung des Magnets, die namentlich für die Variations-Beobachtungen von Wichtigkeit ist, und die sich auf den deutschen Stationen vorzüglich bewährt hat. Herr Dr. Giese, der Leiter der Expedition nach Kingua-Fjord, sagt in seinem Bericht über diesen Gegenstand:

»Mit weniger stark gedämpften Nadeln würden die Konstanten-Bestimmungen an den Variations-Apparaten ganz unvergleichlich mehr Zeit in Anspruch genommen und zugleich in demselben Maaße an Zuverlässigkeit verloren haben. Denn es kann nicht scharf genug betont werden, daß bei magnetischen Arbeiten im hohen Norden Alles, was die Geschwindigkeit der Messungen fördert, einen Zuwachs an Sicherheit bedeutet. Nicht bloß, weil im Winter der Beobachter, unter der Kälte leidend, schnell abgespannt wird, sondern mehr noch wegen der schnellen Aenderungen im Zustande der Nadeln, besonders weil Perioden der Ruhe meist nur von kurzer Dauer und für schnell zu erledigende Messungen jedenfalls häufiger zu finden sind, als für solche, die sich über mehrere Stunden erstrecken.« Vergl. hierüber auch: W. Giese, Kritisches über die auf arktischen Stationen für magnetische Messungen, insbesondere für Variations-Beobachtungen zu benutzenden Apparate. Exners Repertorium der Physik, Bd. XXII pag. 203 u. f.

Diese Ansichten finden ihre Bestätigung auch in den Wahrnehmungen Weyprecht's und anderer Beobachter, wovon weiterhin noch die Rede sein wird. Eine starke Dämpfung, wie sie die Edelmann'schen Apparate besaßen, durch Luft- oder Flüssigkeits-Dämpfung hervorzurufen, dürfte kaum anders als auf Kosten der Beweglichkeit der Magnete und ihrer Fähigkeit, den Variationen zu folgen, hergestellt werden, eine solche kann aber mit Vortheil für die Instrumente zu absoluten Beobachtungen verwendet werden. Allerdings muß stets dabei im Auge behalten werden, daß die Magnete genügende Direktionskraft behalten und sich sicher einstellen, wenn sie zur Ruhe kommen. In mittleren, magnetischen Breiten braucht man auf die Vollkommenheit der Dämpfung weniger Werth zu legen, da hier die Uebung im Gebrauch des Beruhigungsstabes dieselbe zu ersetzen vermag. Unter arktischen Verhältnissen, wonach dem Zeugnisse aller Beobachter die Nadeln in beständiger Unruhe sind, so daß eine eigentliche Einstellung des Magneten nicht vorzunehmen ist, hat der Gebrauch des Beruhigungsmagnets mehr Schwierigkeiten, hier leistet Dämpfung die besten Dienste. Ueber die Art und Weise, auf arktischen Stationen das Spiegelbild der Fäden im Fernrohr des Theodoliten einzustellen, sagt Dr. Giese:

»Der gewöhnliche Zustand der Nadeln auf unserer Station war der Art, daß an ein Einstellen des Theodoliten, wie man es in europäischen Breiten ausführt, gar nicht zu denken war, weil sich das Spiegelbild des Fadenkreuzes stets in zwar langsamer, aber doch sehr starker Bewegung befand, daß man mit dem Fernrohr nicht hätte folgen können. Deshalb wurde das Fernrohr der richtigen Stellung nur genähert, und nun gewartet, bis die Magnetnadel in ihrer Bewegung durch die Einstellungslage ging. In diesem Augenblick wurde nach dem Variations-Observatorium das Zeichen zur Ablesung gegeben... Ich hatte mich an diese Art des Beobachtens schließlich so gewöhnt, daß ich bei mäßig bewegten Nadeln mit den Bestimmungen schneller und besser fertig wurde, als in den zwei oder drei Fällen, wo ausnahmsweise einmal die Nadeln fast ganz ruhig waren«.

Man erkennt, daß es bei dieser Art der Beobachtung sehr auf eine baldige Beruhigung der durch Drehung am Instrument u.s.w. veranlaßten Schwingungen der Nadel ankommt, daß andererseits der Gebrauch des Beruhigungsmagnets bei einem solchen Einstellungsverfahren nur mit großer Vorsicht möglich ist. Weyprecht bemerkt über denselben Gegenstand :Die magnetischen Beobachtungen der österreichisch-ungarischen arktischen Expedition 1872-74.

»Wer zum ersten Male in hohen Breiten magnetische Beobachtungen ausführt, ist zwar auf sehr häufige und ungewöhnlich starke Störungen gefaßt, weniger aber auf jene ununterbrochene Unruhe in allen drei Elementen des Erdmagnetismus, welche faktisch stattfindet. Die Nadeln kommen niemals zu der Ruhe, welche in mittleren Breiten ihr normaler Zustand ist; sie befinden sich in ewiger mehr oder minder starker Bewegung und es kommt mir selten vor, daß zwei innerhalb kurzer Zeiträume aufeinander folgende Lesungen die gleichen Werthe ergeben ... Diese Umstände erschweren außerordentlich alle Beobachtungen mit Instrumenten, welche durch eine Bewegung des Kreises eingestellt werden müssen und nicht ohne alle Vorbereitung eine Ablesung erlauben, also in erster Linie alle absoluten Bestimmungen. Bis man den Kreuzfaden auf das Spiegelbild einstellt, hat sich meistens der Stand der Nadel schon geändert ... Oft können die Beobachtungen der absoluten Werthe den Beobachter geradezu in Verzweiflung bringen. Man glaubt eine gute Einstellung gemacht zu haben, verwendet nur das Auge und sieht das Bild im Fernrohr wieder um ein Bedeutendes verrückt. Es scheint, als seien die halb erfrorenen Fingerspitzen, welche mit äußerster Vorsicht die Mikrometerschraube in Bewegung setzen, magnetisch geworden und jagten die Nadeln immer wieder aus dem Gesichtsfelde des Fernrohrs«.

Wir schließen hieran die jetzt folgenden Bemerkungen Weyprecht's über die erforderlichen Reduktionen der absoluten Beobachtungen auf Normalstände der Variationsapparate, da dies Erforderniß von wesentlichem Einfluß auf die Beobachtungsmethode ist.

»Reflektirt man auf genaue Resultate, so sind Variationsapparate unumgänglich nothwendig und zwar genügt es nicht, den Stand der Variation zur beiläufigen Zeit zu markiren, sondern es müssen die Beobachtungen durch zwei Beobachter ausgeführt werden, von welchen der zweite zu jeder Lesung am absoluten Instrumente eine streng gleichzeitige Lesung am Variationsinstrumente macht. Nur auf diese Art ist es möglich, einerseits die absoluten Bestimmungen auf einen Normalstand zu reduziren, andererseits die Aenderungen im Stande der Variationsinstrumente durch die absoluten Beobachtungen zu kontrolliren«.

Diese strenge Gleichzeitigkeit der absoluten Beobachtungen und der korrespondirenden Variationsablesungen wurde auch von Herrn Dr. Giese auf Kingua-Fjord mit größter Sorgfalt und mit gutem Erfolg durchgeführt. Auf Süd-Georgien war der normale Zustand der Nadeln ein ruhiger, unseren mitteleuropäischen Verhältnissen entsprechender, aber auch hier wurden stets Variationsablesungen innegehalten.

Die angeführten Erfahrungen aus arktischen Breiten zeigen sämmtlich, wie wesentlich in jenen Verhältnissen eine gute Dämpfung der Magnete ist. Sollen die Einstellungen am Theodoliten und die gleichzeitigen Ablesungen am Variationsinstrument denselben Zustand des Erdmagnetismus ergeben, so darf keine Nadel in Schwingungen um eine noch dazu veränderliche Gleichgewichtslage sich befinden, damit jede Ablesung direkt den Werth des betreffenden Elementes darstellt; es geht nicht an, wie es bei den älteren Gauß'schen Instrumenten geschah, eine Gleichgewichtslage aus einer Anzahl von Beobachtungen herzuleiten. Derartige Instrumente sind für arktische Verhältnisse, wie überhaupt für Zustände der lebhafteren Bewegung des Erdmagnetismus mit Vortheil nicht verwendbar.

Andererseits darf man auch nicht eine allzugroße Genauigkeit in der Kontrolle von absoluten und Variationsinstrumenten erwarten. Es darf nach den auf arktischen Stationen wie an den Orten, wo mehrere gleichartige Instrumente verglichen wurden, gemachten Erfahrungen angenommen werden, daß die Variationen des Erdmagnetismus höchstens die vierte Dezimalstelle Gauß'scher Einheit sicher ergeben können; da die Einflüsse der Temperatur kaum mit dieser Sicherheit zu eliminiren sind, so werden oft die Unsicherheiten den Betrag von 2 oder mehr der genannten Dezimalstellen erreichen. (Man kann sich bei dieser Genauigkeit um so eher beruhigen, als die absoluten Bestimmungen hinter derselben oft erheblich zurückstehen.) Von den Ursachen jener Ungenauigkeiten, welche aus der Theorie der Instrumente nicht erklärbar sind, gehört außer der Schwierigkeit die Temperatur-Variationen in Rechnung zu ziehen, der bereits erwähnte Einfluß der Luftfeuchtigkeit, der sich besonders auf die zum Aufhängen der Magnete dienenden Fäden erstreckt. Wir theilen die Erfahrungen dieser Art, welche in Kingua-Fjord gemacht worden sind, im Folgenden mit. Giese, l. c. pag. 204.

»Die beiden Deklinations-Variometer zeigten nicht diejenige Uebereinstimmung, welche man bei zwei so einfachen Apparaten hätte erwarten sollen. Beide Apparate hatten genau gleiche Abstände von den Skalen, die Ablesungen an ihnen hätten also stets die gleiche Differenz zeigen müssen, es kamen aber in verhältnißmäßig kurzer Zeit Aenderungen von mehreren Skalentheilen vor. Bei genauerer Untersuchung stellte sich heraus, daß die Größe der Differenz von der Luftfeuchtigkeit abhing. Alles, was den Feuchtigkeitsgehalt änderte, so das Brennen zahlreicherer Lampen, die dauernde Anwesenheit mehrerer Beobachter im Observatorium, wie sie besonders an den Termintagen vorkam, wirkte beträchtlich auf die Differenz der Ablesungen an den beiden Apparaten ein: Während des Termins vom 15. März änderte sie sich um fünf Skalentheile«.

Wie aus der Zusammenstellung der Werthe der Normalpunkte hervorging, war das Instrument des Kontrollsystems, welches den kleineren Torsionskoeffizienten (und schwächeren Faden) besaß, das zuverlässigere. Auch Weyprecht erwähnt mehrfach den Einfluß der Feuchtigkeit auf die Instrumente, deren Nachtheile bei der geringen Richtkraft der Horizontal-Intensität in arktischen Regionen sich stärker geltend macht, als in unseren Breiten.

Es würde zu weit führen, wollte man alle Rathschläge, welche dieser treffliche Forscher über magnetische Beobachtungen in arktischen Regionen giebt, hier anführen, ein Studium der Orginalarbeiten könnte doch Niemand umgehen, der sich gründlich über die in jenen Regionen den Beobachter hemmenden Schwierigkeiten zu unterrichten gedenkt. Weyprecht schlägt vor, bei den Variationsinstrumenten alle Fugen zu verkitten, damit das Innere des Apparates von der äußeren Luft ganz abgeschlossen ist. Bei Instrumenten für absolute Messungen ist dies nicht möglich, da die Magnete herausnehmbar sein müssen, hier würde ein Vorschlag von Giese, die Kokonfäden durch Metall- oder Glasfäden zu ersetzen, am ersten durchführbar sein, für Variationsinstrumente ist es schwierig diese Fäden von gehöriger Feinheit zu beschaffen. Die tordirende Wirkung solcher Fäden würde wohl immer erheblich stärker sein als bei Kokonfäden, doch ist sie konstanter und deswegen genauer bestimmbar. Ein Fehler aber, der mit Sicherheit in Rechnung zu ziehen ist, ist nicht mehr zu fürchten. Wenn die Hülfsmittel vorhanden sind, so ist die Benutzung einer Glasglocke, welche über das Variationsinstrument gestellt und künstlich ausgetrocknet wird, stets zu empfehlen, andrerseits dürfte eine Anlage des Observatoriums der Art, wie es oben beschrieben und welche ein vollständiges Abschließen des Raumes der Instrumente herstellt, von günstigem Erfolge sein. Die Temperaturen können bei einer derartigen Anlage gleichfalls mit dem Fernrohr abgelesen werden.

Es scheint, daß die Beobachter, welche über den Einfluß der Luftfeuchtigkeit so sehr klagen, unverhältnißmäßig starke Kokonfäden anwendeten. Es ist unbedingt anzurathen, die Fäden so schwach zu nehmen, wie die Tragfähigkeit derselben es nur irgend erlaubt, dann wird die Torsion selbst, und um so mehr ihre Aenderung, fast unmerklich, freilich hat es seine großen Schwierigkeiten in arktischen Gegenden mit so feinen Fäden zu operiren, der Vortheil, welchen man jedoch durch ihre Anwendung erzielt, ist ein so bedeutender, daß man sich nicht abhalten lassen sollte, den Versuch zu machen, die Magnete an ganz feinen Fäden aufzuhängen.

Ueber die Größe und Gestalt der Magnete mögen folgende Bemerkungen hier Platz finden. Von den Gauß'schen Dimensionen scheint man allerseits zurückgekommen zu sein, für die beschränkten Räume eines arktischen Observatoriums dürften derartige Magnete wohl auch nicht in Frage kommen. Andererseits darf die Gestalt der Magnete nicht derartig sein, daß die Direktionskraft zu schwach, der Einfluß der Torsionskraft der Fäden zu groß wird. Trotzdem die Magnete in Hufeisenform, wie sie Edelmann für die Variationsinstrumente anwendete, die vorzüglichste Dämpfung besitzen, ist hiernach die gestreckte Form derselben vorzuziehen.

Die Konstruktionen von Edelmann zeigen, daß auch bei diesen Magneten vollkommen ausreichende Dämpfung zu erzielen ist. Die Länge von 10 cm dürfte für Variationsinstrumente die zweckmäßigste sein, die Fernwirkung derselben und damit die gegenseitige Einwirkung der Instrumente wird in diesem Falle, im Allgemeinen keiner weiteren Berücksichtigung bedürfen, da sie gering und als konstant anzusehen ist. Dieselbe Länge ist auch für die Magnete des Theodoliten zu Deklinations- und Intensitätsbestimmungen passend, nur die abgelenkte Nadel bei Intensitätsbestimmungen muß wesentlich kürzer sein, da man andernfalls eine Veränderlichkeit der Konstanten zu fürchten hat. Siehe: Die internationale Polarforschung. Ergebnisse der deutschen Stationen Bd. II. pag. 467.

Bei einer Länge von 1 cm werden noch gute Resultate erhalten, sofern der Magnetträger und Spiegel nicht zu schwer gewählt wird. Die Einstellungen einer solchen kleinen Nadel werden wesentlich sicherer bei Anwendung einer schwachen Luftdämpfung. Würde man das Verhältniß der abgelenkten Nadel zum Ablenkungsmagnet wie

wählen, so wird in dem Ausdruck für die Ablenkungskonstante zwar ein wesentliches Glied zu Null herabsinken, doch ist die Unveränderlichkeit jener Größe nicht gesichert; ein solches Größenverhältniß kann daher zweckmäßig für ein Reiseinstrument angewendet werden, für welches eine größere abgelenkte Nadel erwünscht ist und dessen Konstanten ohnehin öfter durch absolute Messungen kontrollirt werden müssen.

Ob man Röhrenmagneten oder aus Lamellen zusammengesetzten oder einfachen prismatischen Magneten den Vorzug geben soll, darüber liegen noch keine hinreichenden Erfahrungen vor; man kann bei der Entscheidung dieser Frage sich von dem Gesichtspunkte leiten lassen, nach welchem die Form derart zu wählen ist, daß die magnetische Axe des Stabes möglichst dieselbe Lage wie die geometrische hat, geradlinig ist und in der Masse des Stabes liegt, man kann annehmen, daß bei komplizirteren Verhältnissen die magnetische Axe am leichtesten durch äußere Umstände Aenderungen ihrer Lage erfährt.

Was die Methoden der Ablesung des Standes der Magnete betrifft, so erfreut sich die Methode der Poggendorff'schen Spiegelablesung einerseits, wie die mittelst reflektirenden Okulars im Theodolitenfernrohr andererseits allgemeiner Anerkennung, daneben ist noch die Kollimatorablesung zu erwähnen, die aber in arktischen Verhältnissen noch wenig erprobt ist, und welche auch nur für absolute Bestimmungen anwendbar ist.

Nach diesen allgemeinen Bemerkungen werden in der folgenden eingehenden Besprechung einzelner Instrumente nebst diesem auch andere jetzt nur flüchtig berührte Punkte eine genauere Erörterung erfahren.

Wenn es schon unter unseren europäischen Verhältnissen wünschenswerth ist, bei Anstellung absoluter magnetischer Beobachtungen die Dauer derselben vorher zu kennen und die Beobachtung derart einzurichten, daß sie nicht bei stärkeren Aenderungen der erdmagnetischen Elemente stattfindet, so kann es keinem Zweifel unterliegen, daß in arktischen Verhältnissen, die durch eine fast ununterbrochene Unruhe der Magnetnadeln sich auszeichnen, »alles was die Geschwindigkeit der Messungen fördert, einen Zuwachs an Sicherheit bedeutet.« Ebenso wesentlich wie die Schnelligkeit dürfte die Nothwendigkeit sein, den Zeitmoment der Beobachtung genau zu fixiren. Dies wird ohne Zweifel am besten bei den Ablenkungsbeobachtungen, am wenigsten bei Schwingungsbeobachtungen erreicht. Bei der Besprechung der Intensitätsbestimmungen wird von dem Einflusse dieses Umstandes noch die Rede sein.

Während die schnelle Aufeinanderfolge der Ablesungen und die dadurch bewirkte Abkürzung der Beobachtung aus dem Grunde von Vortheil ist, weil man viel eher eine störungsfreie kürzere Zeit und somit öfters Gelegenheit zur Beobachtung finden wird, ist die Fixirung des Zeitmomentes wegen der bereits erwähnten Kontrolle der absoluten Bestimmungen durch Variations-Beobachtungen erforderlich, damit wie Weyprecht verlangt, beide Arten von Beobachtungen »sich gegenseitig ergänzen und ein untrennbares Ganzes bilden.« Zu dem Zwecke muß eine Signalverbindung der beiden in getrennten Observatorien befindlichen Beobachter vorhanden sein. Als solche hat sich zu Kingua-Fjord ein Induktionsapparat bewährt, mittelst dessen der erste Beobachter dem zweiten einen elektrischen Schlag ertheilt.

Auf diese Weise war es möglich, die erforderlichen Untersuchungen, wie Konstantenbestimmungen mit der nöthigen Sicherheit vorzunehmen.

Im Nachfolgenden werden die hauptsächlichsten Instrumente, besonders diejenigen, welche von den deutschen Expeditionen verwendet worden sind, besprochen und ihre Brauchbarkeit für arktische Verhältnisse festgestellt werden. Von anderen Apparaten sollen die älteren Konstruktionen, die von Gauß und Weber herrühren, nur gelegentlich berührt werden, was aus dem Grunde gerechtfertigt sein dürfte, als mit denselben noch keine durch Variations-Beobachtungen kontrollirte Messungen aus arktischen Breiten vorliegen; es sei indeß erwähnt, daß die mit den verbesserten Instrumenten dieser Art angestellten Beobachtungen, wie sie neuerdings in Göttingen, sowie in Lübeck verwendet werden, wohl nicht der nöthigen Genauigkeit entbehren, doch wird einerseits die größere Dauer der Beobachtung von etwa 2 Stunden – in welcher Zeit man mit dem Theodoliten zwei Beobachtungen anstellen kann –, andererseits die umfangreichere und eine sorgfältigere Orientirung verlangende Gestalt der Apparate Veranlassung sein, dieselben bei arktischen Beobachtungen nicht zu gebrauchen. Zu den Instrumenten, die hierfür am meisten benutzt worden sind, gehört:

Derselbe wurde als Hauptinstrument bei den meisten Expeditionen von 1882/83 zur Bestimmung der Deklination und Horizontal-Intensität verwendet und darf, der Leichtigkeit des Transportes und der Aufstellung, sowie der günstigen Resultate wegen, die mit demselben erhalten wurden, als eines der wichtigsten Hilfsmittel für magnetische Beobachtungen bezeichnet werden. Einige Expeditionen benutzten von Edelmann in München konstruirte Theodolite. Die der deutschen Expeditionen hingegen waren von E. Bamberg in Berlin-Friedenau geliefert, nach einer Konstruktion, die nicht wesentlich von der Lamont'schen abweicht, und die im Nachfolgenden kurz beschrieben werden soll.

In dem Mittelstück eines von drei Fußschrauben gestützten und mit kräftigen Speichen versehenen Ringes dreht sich mittelst eines konischen Zapfens die vertikale Axe des Instruments, welche Magnetkasten mit Suspensionsröhre, sowie die Ablesemikroskope trägt. Letztere stehen an den beiden Seiten einer Alhidade über der Theilung des Limbus, der am zuerst beschriebenen Mittelstück befestigt ist.

Durch den unteren, sehr starken Theil der Hauptaxe geht unterhalb des Magnetkastens die in Zentimeter getheilte Schiene, auf welcher ein Schlitten mit dem Magnet genau orientirt werden kann. Um die Axe ist eine Alhidade mit dem horizontalen Fernrohr drehbar, dessen Objektiv sich vor dem Fenster des (abnehmbaren) Magnetkastens befindet. Der Magnetkasten ist aus Kupfer, während die übrigen metallischen Theile aus Messing gearbeitet sind. Das Okular des Fernrohrs enthält ein total reflektirendes Prisma, durch welches ein im Brennpunkt befindliches Fadenkreuz beleuchtet wird, so daß das vom Magnetspiegel reflektirte Bild desselben mit dem direkt gesehenen zur Deckung gebracht werden kann.

Die Alhidade mit dem Fernrohr ist gewöhnlich an der Axe festgeklemmt, und wird nur in eigene Bewegung gesetzt, im Fall die Kollimation des Magnetspiegels geändert wird, um die Ablenkungsschiene stets senkrecht zur freien Nadel erhalten zu können. Bei allen Winkelmessungen wird der ganze obere Theil, Suspension, Magnetgehäuse, Fernrohr, Ablenkungsschiene und Mikroskope gleichzeitig gedreht und die Stellung derselben mittelst der Mikroskope an dem von 10 zu 10' getheilten Kreise abgelesen. Die Trommeln der Mikroskope sind in 10 Theile zu je drei Unterabtheilungen mit dem Werthe von 20" getheilt, so daß also durch Schätzung die Ablesung bis auf 2" genau erhalten wird. Zur Eliminirung des Runfehlers werden zwei benachbarte Theilstriche eingestellt. Da eine Ablesung auf Zehntel Minuten alle wünschenswerthe Genauigkeit ergiebt und dieselbe auch den Theilstrichen der Variationsinstrumente entspricht, so wäre hier die Eintheilung der einzelnen Minuten auf den Trommeln besser unterblieben, wie es bei Lamont's Original-Instrumenten der Fall war. Auch dürfte der Ersatz der Trommeln durch passend getheilte Glasskalen im Okular der Mikroskope nicht unvortheilhaft sein.

In Bezug auf das Einstellungsverfahren bei unruhigem Zustande des Erdmagnetismus dürfte den Ansichten Giese's und Weyprecht's Rechnung zu tragen sein, wonach nur eine genäherte Einstellung des Spiegelbilbes herzustellen ist, im Moment des Passirens des Fadens ist das Signal nach dem Variations-Observatorium zu geben. Um nun die Schwierigkeit dieses Verfahrens bei regellosem Hin- und Herschwanken der Nadeln zu beseitigen, dürfte nach Giese's Vorschlag Vergl. Exner l. c. pag. 232. ein Ersatz des Fadenkreuzes durch eine Glasskala im Okular mit längerem, bis vor das Beleuchtungsprisma tretenden Theilstrich in der Mitte wohl geeignet sein; der mittlere Theilstrich wird dann allein gespiegelt und erscheint in der direkt gesehenen Theilung. Zu diesem Falle würde man bereits bei genäherter Einstellung eine Ablesung vornehmen können, wofern nur eine entsprechende Reduktion auf den mittleren Theilstrich eingeführt wird. Um diese zu erleichtern, wird der Werth der Theilstriche der Okularskale wieder nach dem Theilungswerth der Trommeln der Mikroskope abzumessen sein. Es ist klar, daß ein solches Verfahren nur möglich ist bei vollständig beruhigten Nadeln, deren Bewegung einzig und allein vom Erdmagnetismus abhängig ist, da man andernfalls aus den Schwingungen die Mittellage – die aber in arktischen Breiten beständig veränderlich ist – abzuleiten hätte. In mittleren Breiten ist wegen der nahezu unveränderlichen Mittellage eine vollständige Beruhigung nicht erforderlich, doch wird der Gebrauch jener Skala im Okular den Vortheil gewähren, das Fernrohr schneller auf die Mittellage der Schwingungen einzustellen, so daß eine Anwendung derselben die Schnelligkeit der Beobachtung erhöht.

Was zunächst die Deklinationsbestimmungen mit dem Theodolit betrifft, so hat sich die Konstruktion des Instruments hierfür im Ganzen als brauchbar bewährt. Um den etwaigen Einfluß des kupfernen Kastens zu prüfen, wäre eine Umlegbarkeit desselben erwünscht, außerdem machte sich der Mangel guter Torsionsköpfe fühlbar, da die Torsion nicht nach Lamont's Weise durch Ablenkungen, sondern durch Benutzung eines Torsionsmagnets bestimmt wurde. Der letztere zeigte sich auf beiden Stationen als viel zu schwach; sorgt man für möglichst austordirte Fäden, so kann man dem Torsionsmagnet ohne Zweifel den fünften Theil der Stärke des Deklinationsmagneten geben. Die Einstellungen desselben gewinnen dadurch erheblich an Sicherheit. Ueber die Berechnung der Torsionskorrektion findet sich in Bd. II des deutschen Polarwerkes auf Seite 148 und 149 eine Ableitung, die in einem Punkte von den bisher gegebenen abweicht. Bei den Berechnungen der Beobachtungen von Kingua-Fjord ist die erst später abgeleitete Formel noch nicht benutzt, doch ist die fragliche Aenderung nur bei großen Torsionskorrektionen von Bedeutung.

Ueber die Größe der für die Intensitätsbestimmungen zu verwendenden Magnetnadeln wurde bemerkt, daß die abgelenkte Nadel möglichst klein zu wählen sei. Lamont giebt in seinem Handbuche Vorschriften für die Bestimmung der Ablenkungskonstanten k, welche Größe bekanntlich vom Magnetismus der Magnete abhängig ist und deren Einführung den Zweck hat, den Werth gewisser höherer Glieder der Ablenkungsformel ein für allemal zu bestimmen, um nachher bei den Intensitätsbestimmungen die Ablenkungen aus nur einer Entfernung mit größerer Sicherheit anzustellen. An anderer Stelle ist nachgewiesen, Beobachtungen von Süd-Georgien Bd. II, Seite 467 u. ff. daß diese Größe nur in dem Falle als konstant anzusehen ist, wenn die abgelenkte Nadel eine kleine ist; das Verhältniß 1:10 in den Größenverhältnissen der abgelenkten Nadel zum ablenkenden Magnet dürfte das passendste sein. Ohne allzukleine Entfernungen wählen zu müssen, wird man bei diesem Verhältniß Ablenkungswinkel von 40 bis 50 Grad herstellen können. Diese Größe der Ablenkungswinkel ist von großem Vortheil für die Genauigkeit der Messungen und es muß als ein Vorzug des Lamont'schen Theodoliten angesehen werden, daß die Theorie der Messungen diese Größe der Winkel zu benutzen erlaubt. Es beruht dies darauf, daß der ablenkende Magnet stets senkrecht auf der abgelenkten Nadel steht, für welchen Fall die Ablenkungsformel eine gewisse einfache Form erhält, während nach Gauß's Methode, wenn der Ablenkungsmagnet in fester Lage senkrecht zum magnetischen Meridian sich befindet, die Gleichgewichtsformel noch höhere Potenzen des Cosinus des Ablenkungswinkels enthält. Da die größeren Ablenkungswinkel bei Lamont's Verfahren leicht mit einer Sicherheit von wenigen Zehntel Minuten gemessen werden können, so ist die Genauigkeit, mit der durch diese Ablenkungsbeobachtungen die Intensität ermittelt wird, größer als bei Schwingungsbeobachtungen, während bei dem Gauß'schen Verfahren das Umgekehrte der Fall ist, Vergl. K. Schering, horizontale Intensität in Göttingen. Nachrichten der Königl. Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen 1881. pag. 160. weil die kleineren Ablenkungswinkel mit einer schwer zu erreichenden Genauigkeit gemessen werden müssen. Diese Genauigkeit wird bei letzteren noch herabgemindert, sobald Korrektionen wegen der während der Beobachtung stattgefundenen Aenderung der erdmagnetischen Elemente eingeführt werden müssen. Die Genauigkeit, mit welcher dieselben ermittelt werden, ist vollständig genügend für die Lamont'schen Formeln, kaum hinreichend für die Gauß'schen, dieser Umstand dürfte ein wesentlicher Grund sein, weshalb dem Lamont'schen Theodoliten für arktische Breiten vor dem Gauß-Weberschen Magnetometer der Vorzug gegeben werden muß.

Die Ablenkungswinkel können mit der nöthigen Sicherheit nur gemessen werden, wenn der ablenkende Magnet auf beide Seiten der freien Nadel gebracht wird, da nur in diesem Falle die Entfernungen der beiden Nadeln mit Sicherheit ermittelt werden können. Bei den französischen Beobachtungen auf Cap Horn scheinen die Ablenkungen nur von einer Seite angestellt worden zu sein.

Ein weiterer beachtenswerther Punkt für die Beobachtungen mit dem Theodoliten ist die gleiche Höhenlage beider Magnete, welche durch Visiren kontrollirt werden muß. Es genügt, diese Kontrolle der freien Nadel durch ein Fenster des Magnetgehäuses von beiden Seiten her vorzunehmen. Bei dem Instrument der deutschen Stationen konnte die kleine, abgelenkte Nadel wohl ungefähr auf gleiche Höhe mit dem Ablenkungsmagnet gebracht werden (ein Fehler von 5 Millimeter ist noch zu ertragen), es war aber die Absicht, nachdem die nothwendigen Konstantenbestimmungen für die kleine Nadel durchgeführt waren, bei den Intensitätsbestimmungen einen größeren Magnet zu benutzen, dessen Konstanten durch Vergleich der Ablenkungen mit denen der kleinen Nadel zu bestimmen waren. Es ist in der Diskussion der Beobachtungen darauf hingewiesen, daß diese Anordnung aufgegeben werden mußte; sie war besonders dadurch von nachtheiligem Erfolg, daß bei Benutzung der großen Nadel dieselbe nicht in der Horizontalebene des Ablenkungsmagnets sich befand, so daß ein zufälliges Höher- oder Tieferhängen von beträchtlichem Einfluß war.

Der kleine Magnet des Bamberg'schen Instruments hängt in einer Vertiefung des Kastens und wie bemerkt auf gleicher Höhe mit dem Ablenkungsmagneten.

Da eine solche kleine Nadel schwer zu beruhigen ist, so wurde in Kingua-Fjord ein besonders enges Gehäuse von Holz für dieselbe benutzt, und auf diese Weise die störenden Luftströmungen beseitigt. Zu Wilhelmshaven führte die Anwendung einer Luftdämpfung zum Ziele, bei welcher der Magnet mit einem Flügel in der Vertiefung des Kastens, in welche eine Querwand eingesetzt ist, schwingt. Die Anwendung einer Flüssigkeitsdämpfung stieß bei der geringen Direktionskraft der kleinen Nadel auf Schwierigkeiten. Schwingt der Magnet unmittelbar über den Boden des kupfernen Kastens, so ist auch Kupferdämpfung anwendbar, vielleicht ist es auch zweckmäßig, besondere Kupferplatten, die zugleich ein passendes enges Gehäuse für den kleinen Magneten bilden, einzulegen; ohne dieselben wäre dann der Kasten für Deklinationsbestimmungen zu benutzen. Es mag hier am Platze sein, zu erwähnen, daß für die Aufhängung einer kleinen Nadel mit geringer Direktionskraft ein sehr feiner Faden erforderlich ist, wie er nur durch mehrfache Spaltung der gewöhnlichen Kokonfäden (Benetzen mit Seifenwasser erleichtert die Spaltung) erhalten wird.

Um der stets vorhandenen elastischen Nachwirkung vorzubeugen, empfiehlt es sich beim Austordiren durch das Torsionsgewicht den Faden mit Wasser zu befeuchten, er kommt dann, wie schon Kreil bemerkt, schneller zu einem konstanten Zustand.

Für die Schwingungsbeobachtungen ist ein besonderer Schwingungskasten aus Holz vorhanden, in welchem der über einer Skale schwingende Magnet mit freiem Auge beobachtet wird, in der Weise, wie sie von Lamont vorgeschlagen ist. Es wäre die Aufgabe der Mechaniker, einen Magnetkasten zu konstruiren, der sowohl bei den Ablenkungs-, als auch bei den Schwingungsbeobachtungen gebraucht werden kann. Da in diesem Falle metallene Bestandtheile vermieden werden müssen, so wären die zur Dämpfung bei den Ablenkungen dienenden Theile gesondert anzufertigen, damit sie nur beim Gebrauch eingelegt werden können. Versuche würden jedoch erst die Zweckmäßigkeit zu erweisen haben, besonders ist zu berücksichtigen, daß die Messingtheile des Theodoliten bei nicht großer Entfernung dämpfende Wirkung auf die Schwingungen ausüben können.

Der Einfluß der Torsion des Fadens auf die Schwingungsdauer ist durch Drehen des Torsionskopfes zu ermitteln, wobei die erfolgten Standänderungen des Magnets mit freiem Auge beobachtet werden. Auf Süd-Georgien wurde vorgezogen, eine Spiegelablesung zu benutzen, um eine größere Genauigkeit des Torsionsfaktors, speziell bei der Bestimmung von Trägheitsmomenten zu erlangen. Da bei diesen letzteren Beobachtungen der Magnet durch einen Ring sehr belastet wird, so ist ein starker Faden erforderlich, dessen Torsionskraft nicht unerheblich ist und daher genau in Rechnung gezogen werden muß. Wird hierbei ein Metallfaden benutzt, dessen Torsionskraft konstanter ist, als die eines Bündels Kokonfäden, so dürfte die Beobachtung der Standänderungen der Magnete in der bisher üblichen Weise mit freiem Auge genügend genaue Resultate ergeben. Beobachtungsreihen in Wilhelmshaven, bei welchen Metallfäden benutzt wurden, wie z. B. die Reihe in Bd. I des Hauptwerkes, pag. 197, zeigen durchaus befriedigende Ergebnisse der Trägheitsmoment-Bestimmungen. Dieselben zeigen zugleich, was auch von anderer Seite nachgewiesen ist, Wild, Genauigkeit absoluter Bestimmungen der horizontalen Intensität. Repertorium für Meteorologie Bd. VIII, Nr. 7. Diese Abhandlung, wie eine zweite desselben Verfassers: »Neuer Magnetischer Unifilartheodolit« im gleichen Repertorium, welche bei Abfassung des Vorstehenden noch nicht benutzt werden konnte, legen in gründlicher Weise alle für die Intensitätsbestimmungen in Betracht kommenden Verhältnisse dar und können nur auf das eindringlichste dem Studium der Beobachter empfohlen werden. daß der Gebrauch eines Ringes zur Belastung des schwingenden Magnets eine vollkommen sichere ist. Die ständige Befestigung einer Scheibe an Magnete, wie sie bei der Bamberg'schen Einrichtung vorhanden, um den Ring genau auflegen zu können, vergrößert die Schwingungsdauer unnöthig, dieselbe Genauigkeit wird durch Anbringung zweier Marken am Magnet erreicht. Hingegen ist es wünschenswerth, eine schon von Lamont benutzte Einrichtung wieder einzuführen, um den in den Kasten gehängten Magneten schnell beruhigen zu können; es ist zu dem Zwecke erforderlich, eine Platte von unten her dem Magnet zu nähern und wieder zu entfernen.

Alle dem Instrument außerdem beizugebenden Hilfsmittel bestehen in Vorrichtungen zur Bestimmung der Temperatur- und Induktionskoefficienten.

Die Bestimmung der Temperaturkoefficienten mit der gewöhnlichen, von Lamont herrührenden Vorrichtung ist ohne Schwierigkeit ausführbar und bietet auch die nothwendige Genauigkeit. Es empfiehlt sich, zur Aufnahme der kalten und warmen Flüssigkeit nur ein Gefäß zu verwenden und es an der Schiene zu befestigen, welche den Magneten trägt. Der Wechsel der Flüssigkeit geschieht dann mit Hülfe eines Abflußrohrs ohne das Gefäß zu entfernen und ohne also Gefahr zu laufen, den Magneten durch Berührung zu erschüttern. Der abgelenkte Magnet dürfte wiederum nur eine geringe Größe haben, da andernfalls der Einfluß der Temperatur auch auf den abgelenkten Magnet nicht ohne Bedeutung ist.

Bei der Bestimmung der Induktionskoefficienten nach dem Lamontschen Verfahren sind die Resultate weniger günstig. Die Bamberg'schen Theodoliten besaßen keine Vorrichtung zu dieser Bestimmung. In Kingua-Fjord wurde dieselbe auch nicht vorgenommen, weil der Einfluß der Induktion der geringen Horizontal-Intensität wegen, ein sehr geringer ist. In Süd-Georgien wurde eine Vorrichtung nach Lamont's Muster angefertigt und mit Hülfe derselben die Werthe der Induktionskoefficienten für die vier Ablenkungsmomente zweimal ermittelt. Diese Beobachtungen, die bei zwei verschiedenen Temperaturen angestellt wurden, ergaben wesentlich verschiedene Werthe, wovon die Ursache in der Verschiedenheit der Temperatur gesucht wurde. Nachträgliche Untersuchungen vermochten hierfür keine Bestätigung zu liefern, wohl aber zeigten sie, was auch von anderer Seite zugegeben wird Wild, Genauigkeit absoluter Intensitätsbestimmungen. Repertorium für Meteorologie, Bd. VIII, Nr. 7., daß das Lamont'sche Verfahren nicht die erforderliche Sicherheit bietet. Man wird daher in Zukunft zur Ermittelung jenes Koefficienten entweder das Weber'sche Verfahren oder die Modifikationen desselben von Kohlrausch und Wild benutzen müssen, die auf der induzirenden Wirkung eines Magneten auf eine Drahtspule beruhen. Da man die für dasselbe erforderlichen Apparate die Ausrüstung eines Theodoliten wesentlich vermehren würden, so dürften diese Beobachtungen am zweckmäßigsten an Centralinstituten oder in physikalischen Laboratorien anzustellen sein, was um so eher angängig ist, weil die Induktionskonstante auf längere Zeit als unveränderlich betrachtet werden kann. Es wird aus diesem Grunde nicht weiter auf die Beobachtungsmethode eingegangen, sondern auf die diesbezügliche Litteratur verwiesen. F. Kohlrausch, Ueber den Polabstand, den Induktions- und Temperaturkoeffizient eines Magnets. Wiedemann's Annalen Bd. XXII pag. 415. Sack, Ueber die spezifischen Induktionskonstanten, harter, stark magnetisirter und lange gekochter Stahlstäbe. Dissertation. Würzburg 1886. Wild, Bestimmung des Induktionskoeffizienten von Stahlmagneten. Mémoires de l'Académie Impériale des Sciences de St. Pétersbourg, Bd. XXXIV Nr. 7.

Die genaueren Resultate, die nach dem genannten Verfahren erhalten wurden, haben eine Frage aufgeklärt, die für die Berechnung der Korrektion für Induktion von Wichtigkeit ist.

Von Lamont war das Resultat ermittelt worden, Lamont, Handbuch des Erdmagnetismus pag. 149.] daß die Induktionskoefficienten im Vermehrungs- und Verminderungsfalle verschiedene Werthe erlangten, die in dem Verhältnisse 3:4 ständen. Nach den erwähnten, neueren Untersuchnugen kann als sicher angenommen werden, daß für alle erdmagnetischen Messungen keine Verschiedenheit der genannten Koefficienten in Rechnung gesetzt werden darf. Bei den Berechnungen im Hauptwerke ist noch die ältere Lamont'sche Formel benutzt.

Wenn wir schließlich nach der Genauigkeit fragen, deren die Beobachtungen mit dem Theodoliten fähig sind, so kann bezüglich der theoretischen Erörterung auf die sehr eingehende Abhandlung von Wild Wild, Genauigkeit absoluter Bestimmungen der Horizontal-Intensität. Repertorium für Meteorologie. Bd. VIII, Nr. 7. verwiesen werden, in welcher alle in Frage kommenden Punkte mit Rücksicht auf die benutzten Beobachtungsmethoden besprochen worden sind. Vom rein praktischen Standpunkt darf man unter Zugrundelegung eines Vergleichs der von verschiedenen Magneten auf den deutschen Stationen erhaltenen Resultate annehmen, daß außer einem etwaigen Fehler in den Konstanten, jede einzelne Bestimmung der Horizontal-Intensität mit einem wahrscheinlichen Fehler von δH/H - ± 0,0005 Grad C. behaftet ist, während bei den Deklinationsbestimmungen der zu befürchtende Fehler sich nur auf wenige Zehntel Minuten belaufen dürfte.

Die Beobachtungen zu Pawlosk Annalen des physikalischen Central-Observatoriums zu Pawlosk. 1884/85. zeigen, daß jene Genauigkeit bei Anwendung vollkommener Hülfsmittel noch vergrößert werden kann.

Im Hinblick auf die vielfachen günstigen Resultate, welche mit dem Theodoliten Lamont'scher Konstruktion erhalten worden sind, erscheint es gerechtfertigt, daß dieses Instrument als der Hauptapparat bei fast allen Expeditionen diente. Die Resultate des Jahres 1882/83 zeigen, so weit sie bekannt geworden sind, daß er sich aufs neue bewährt hat. Die besprochenen Mängel sind theils solche, die erst durch Erfahrungen in arktischen Regionen erkannt werden konnten, theils beruhen sie auf Eigenthümlichkeiten der Konstruktion, doch sind dieselben sämmtlich ohne Schwierigkeit zu beseitigen, so daß unter Zuziehung etwaiger von anderer Seite einlaufender Verbesserungsvorschläge ein unter allen Umständen brauchbares Instrument erhalten werden kann. Ueber die Verwendbarkeit des Theodoliten auf Reisebeobachtungen wird in einem weiteren Abschnitte gesprochen werden.

Es war darauf hingewiesen worden, daß die Schwingungsbeobachtungen zur Bestimmung der Horizontal-Intensität insofern den unzuverlässigeren Theil derselben bilden, als sie keine genaue Bestimmung des Zeitmoments der Variations-Beobachtung gestatten. Dieser Umstand fällt naturgemäß am meisten bei den Beobachtungen im Polargebiet ins Gewicht, da die erforderliche Berücksichtigung der erheblichen Variationen nicht mit Sicherheit ausführbar ist. Es kommt hinzu, daß die Schwingungsbeobachtungen den Gebrauch eines gut kontrollirten Chronometers erfordern. Diese Umstände waren Anlaß, daß nach einem Ersatz für diese Art der Beobachtung gesucht wurde; derselbe wurde gefunden in der Anwendung der bifilaren Suspension, welche unabhängig von F. Kohlrausch F. Kohlrausch, Absolute Bestimmung der Horizontal-Intensität mittelst bifilarer Aufhängung, Wiedemann's Annalen XVII, pag. 737. und H. Wild Wild, I. c. pag. 50, ferner: Der magnetische Bifilartheodolit, Mémoires de l'Académie de St. Pétersbourg. Bd. XXXIV. Nr. 11. vorgeschlagen wurde. Bis jetzt sind in Deutschland Beobachtungen nur nach dem von F. Kohlrausch konstruirten Apparat ausgeführt worden, dessen Methode den schätzbaren Vortheil bietet, daß die beiden Messungen, welche die zur Berechnung der Horizontal-Intensität dienenden Gleichungen liefern, gleichzeitig angestellt werden können. Ein Nachtheil der Methode hingegen beruht, um es gleich zu sagen, in dem Umstande, daß nur kleine Ablenkungswinkel hergestellt werden dürfen, deren Messung mit sehr großer Genauigkeit erfolgen muß.

Die Expedition nach Kingua-Fjord besaß ein vollständiges nach Kohlrausch's Angaben konstruirtes Bifilarmagnetometer, doch wurden auf der Station keine Beobachtungen mit demselben angestellt, was dem Mangel an Zeit, sowie der Schwierigkeit beizumessen ist, unter abnormen magnetischen Verhältnissen sich mit einer neuen Methode und einem unbekannten Instrument vertraut zu machen.

Im Wilhelmshavener magnetischen Observatorium ist ein solches Instrument seit Oktober 1883 im Gebrauch; die Erfahrungen, die dort seit dieser Zeit im Laufe von drei Jahren gemacht worden sind, berechtigen zu dem Urtheil, daß das Kohlrausch'sche Bifilar ohne Zweifel eine hervorragende Stellung unter allen, zu absoluten Intensitätsmessungen dienenden Instrumeuten einnehmen wird. Da die Veröffentlichung eingehenderer Untersuchungen einer anderen Stelle vorbehalten ist, so mögen hier, in Verbindung mit einer Besprechung einiger Besonderheiten der Konstruktion, nur die Resultate der Wilhelmshavener Erfahrungen angegeben werden.

Die ausführliche Beschreibung des Apparates und seiner Theile, sowie der Beobachtungsmethode sind in den beiden Abhandlungen von F. Kohlrausch: »Absolute Messung der Horizontal-Intensität mittelst bifilarer Aufhängung« Wiedemann's Annalen XVII. pag. 737. und: »Das elektrochemische Aequivalent des Silbers, zugleich eine Prüfung erdmagnetischer Intensitätsmessungen mittelst bifilarer Aufhängung« Wiedemann's Annalen XXVII. pag. 1. enthalten. Von den dort vorgeschlagenen beiden Methoden, der bifilargalvanischen und der bifilarmagnetischen, dürfte die letztere für erdmagnetische Observatorien ihrer Einfachheit und Leichtigkeit wegen besonders geeignet sein; wir wollen uns daher im Folgenden nur mit dieser beschäftigen und dabei die Bekanntschaft mit der Methode und den wesentlichen Theilen des Apparates voraussetzen.

Die Idee, eine bifilare Direktionskraft zur Messung magnetischer Kräfte zu verwenden, ist mehrfach, unter anderen von Lamont Handbuch des Erdmagnetismus pag. 119. erörtert worden, doch ist eine Ausführung unterblieben, theils weil man die Schwierigkeit der Berechnung nicht zu überwinden vermochte, theils, weil man die Konstanz jener Kraft für längere Zeit nicht für möglich hielt. Bei ersterem Punkte handelte es sich darum, die Steifigkeit der Drähte bei der Berechnung der Direktionskraft zu berücksichtigen, in Folge deren die in Rechnung zu setzende Drahtlänge eine Reduktion erfahren mußte. Diese Aufgabe wurde von Wild, wie von Kohlrausch übereinstimmend gelöst, und zwar mit einem befriedigenden Resultat, so daß eine Berechnung der Direktionskraft allein aus Abmessungen mit vollkommener Sicherheit ausgeführt werden kann. Die erhaltenen Werthe finden ihre Bestätigung durch direkte Bestimmung mittelst Beobachtung von Schwingungsdauern, die weiterhin noch besprochen werden sollen, und durch welche in einfacher Weise eine fortlaufende Kontrolle jenes Werthes erhalten werden kann.

Dieselben zeigen, eine ungestörte Aufstellung des Apparates vorausgesetzt, daß die Kraft der bifilaren Aufhängung als eine auf längere Zeit konstant wirkende angesehen werden kann; es genügt, bei fortlaufenden absoluten Bestimmungen der Horizontal-Intensität jene Konstante nur in größeren Zwischenräumen neu zu bestimmen.

Bei den Dimensionen, welche F. Kohlrausch dem Instrument gegeben hat, erfordert dasselbe einen größeren Raum im Observatorium; je mehr zur Verfügung steht und je mehr Theile des Apparates zum Gebrauch bereit stehen bleiben können, desto weniger Zeit ist zu jeder Messung erforderlich.

Zur Bestimmung der Direktionskraft durch Beobachtung von Schwingungsdauern ist die Ermittelung des Trägheitsmoments des Bifilarkörpers erforderlich. Man legt zu dem Zwecke auf den unteren Suspensionsbalken einen Trägheitsring, dessen Lage durch einfache Marken gekennzeichnet werden kann; zugleich wird der Magnet durch einen gleich schweren Messingstab ersetzt, so daß man vom Erd- wie Stabmagnetismus ganz unabhängig wird. Aus den Schwingungsdauern mit und ohne Belastung durch den Ring ergiebt sich auf einfache Weise der Werth der Direktionskraft.

Bei der Befestiguug der oberen Suspensionsvorrichtung, die bei der Drahtlänge von 2-3 Meter meist an den Dachbalken des Observatoriums stattfinden muß, ist darauf zu achten, daß dieselbe vor Erschütterungen durch Wind möglichst gesichert ist, da in diesem Falle kein Zerreißen des Drahtes eintreten kann. Die Benutzung geringerer Dimensionen dürfte deswegen vortheilhafter sein.

Das Beobachtungsverfahren besteht darin, daß durch die Direktionskraft der Bifilarsuspension der in einem Lager am unteren Suspensionsbalken befestigte Magnet in ost-westlicher Richtung gehalten wird, während der Erdmagnetismus ihn in den erdmagnetischen Meridian zu richten strebt. Gleichzeitig wirkt der Magnet auf ein in gewisser Entfernung in erster oder zweiter Gauß'scher Hauptlage in gleicher Horizontalebene befindliches Unifilarmagnetometer. Um die Ruhelage zu eliminiren, wird der Bifilarmagnet umgelegt, und jedesmal die Einstellungen beider Magnete mittelst Spiegelablesung an den zugehörigen Skalen gemessen. Ein mehrmaliges Wiederholen der Operation ist zur Erlangung genauer Werthe erforderlich.

Ein wesentlicher Punkt bei dem Verfahren ist die Bestimmung der Entfernung des Unifilarmagnetometers, die bis auf wenige Hundertstel Millimeter bekannt sein muß. Nach Kohlrausch's Vorschlag wird hinter die beiden Magnetometer (Unifilar-Bifilar) in gleichem Abstand von beiden Magneten eine genügend lange Meßstange (aus Holz) gelegt, so daß an derselben die Entfernung der beiden Lagen des Unifilarmagnetometers, welches auf beide Seiten des Bifilars gesetzt wird, gemessen werden kann. Es geschieht dies durch Einstellung des Kokonfadens des Unifilars auf einen bestimmten Theilstrich des Maaßstabes, was mit freiem Auge oder mittelst Fernrohr geschehen kann, wofern nur Sorge getragen wird, daß die Visirlinie senkrecht auf den Maaßstab gerichtet ist. Man erreicht dies nach Kohlrausch's Vorschlag durch Befestigung eines Planspiegels an dem Maaßstab, in welchem der Beobachter seine Pupille gespiegelt sieht. Benutzt man ein Fernrohr, so stellt man dasselbe nach dem Augenmaaß senkrecht zur Skala und hat zur Vermeidung eines parallaktischen Fehlers nur Sorge zu tragen, daß die beiden Lagen des Fernrohrs genähert die gleiche Entfernung haben, wie die beiden Lagen des Magnetometers. Es liegt im Interesse der Schnelligkeit der Beobachtungen, wenn die Einstellung des Magnetometers nur angenähert hergestellt und der übrig bleibende Fehler bestimmt wird, entweder durch Gebrauch einer Okularskale im Fernrohr, oder durch direkte Ablesung der Lage des Magnetometerkokons auf einer feinern Theilung des Maaßstabes. Um das Umsetzen des Magnetometers zu ersparen, ist es von Vortheil, zwei Unifilare zu gebrauchen, deren Magnete vertauscht werden können. Man hat dann nur nöthig, die Distanz der beiden Magnetometerkokons in der vorgeschlagenen Weise zu messen, und beobachtet die Ausschläge des Bifilars und der beiden Unifilarmagnetometer beim Umlegen des Bifilarmagneten. Versuche, die in dieser Weise zu Wilhelmshaven angestellt wurden, lieferten das günstige Resultat, daß bei Gebrauch guter Dämpfung der Magnete eine Beobachtungsreihe mit zehnmaligem Umlegen des Bifilarmagnets und Messen der Distanzen nur einen Zeitraum von 15-20 Minuten in Anspruch nahm. Dabei muß hervorgehoben werden, daß die erreichte Genauigkeit eine sehr befriedigende war, was einerseits den sicheren Einstellungen der Magnete, andererseits dem Umstande zugeschrieben werden muß, daß bei der Sicherheit, mit welcher der Moment der Beobachtung gegeben ist, die etwaigen Variationen in zuverlässiger Weise in Rechnung gezogen werden konnten.

Wie bereits erwähnt, dürfen die Ablenkungswinkel eine gewisse Größe nicht überschreiten, damit in der theoretischen Entwicklung der Ablenkungsgesetze eine Näherungsformel Gültigkeit behält. Die durch diesen Umstand bedingte Genauigkeit, mit welcher die Ablenkungen gemessen werden müssen, ist eine sehr große, sich auf wenige Hundertstel Minuten belaufende, die nur durch mehrfaches Wiederholen der Ablesungen zu erreichen ist. Sind die Magnete stark gedämpft, etwa durch Flüssigkeitsdämpfung (Glycerinwasser), so können die Ablesungen in Zeiträumen von 1-2m auf einander folgen. Trotz dieser Schnelligkeit werden schon in unseren Breiten die in den Zwischenzeiten eintretenden Deklinationsänderungen, sobald sie sich aus mehrere Zehntel Minuten belaufen, in Rechnung zu ziehen sein, auch wird ein Beobachter bei lebhafteren Variationen nicht mehr drei Fernrohre genügend schnell hinter einander ablesen können, weshalb es von Interesse ist, ein Neumayer'sches Fernrohr zur Ablesung dreier Skalen in einem Gesichtsfelde zu verwenden. In diesem Falle würde man auch die für arktische Regionen erforderliche Genauigkeit erreichen, und somit ein Instrument besitzen, das allen Anforderungen gewachsen ist.

Die Neuheit der Methode erfordert eine sorgfältige Prüfung und eine bis ins einzelne gehende Erörterung des Instruments und des Beobachtungsverfahrens, die in einer besonderen Abhandlung dargelegt werden soll. Wir wenden uns zur Besprechung der Instrumente, welche zu absoluten Messungen der Inklination dienen, dem Nadel-Inklinatorium und dem Erdinduktor.

Dieses Instrument, lange Zeit das einzige, welches zu den Bestimmungen der Inklination verwendet wurde, hat trotz der Einfachheit seines Prinzips und seiner Beobachtungsmethode stets Schwierigkeiten geboten, da an die Genauigkeit der mechanischen Ausführung sehr hohe Anforderungen gestellt werden. Wenn zur Zeit auch die Herstellung an Vollkommenheit nichts zu wünschen übrig läßt, so ist es andererseits schwierig, die dadurch gebotene Gebrauchsfähigkeit zu wahren: es genügt eine geringe unvorsichtige Handhabung, um entweder eine der Nadeln oder das ganze Instrument unbrauchbar zu machen, so daß die Klagen über abweichende Resultate einzelner Nadeln nicht selten sind. Daher ist es nicht zu verwundern, daß die Bestimmung der Inklination mit der für die Kontrolle der Variations-Beobachtungen erforderlichen Genauigkeit noch immer für eine der schwierigsten Aufgaben gehalten wird.

Von den deutschen Expeditionen wurden Instrumente benutzt, deren eines von Casella, das andere von Dover in London angefertigt war. Beide besaßen die genaueren Einstellungsvorrichtungen der Nadelspitzen durch Lupen und Ablesungen mittelst Nonien, welche die Einstellungen bis auf 1' genau lieferten. Die beiden Nadeln, welche gleiche Länge, aber verschiedene Schwere besaßen, ergaben zu Kingua-Fjord gut übereinstimmende Werthe, auf Süd-Georgien hingegen nicht; indessen war eine derselben vermuthlich schadhaft, was sich durch stärkere, wechselnde Abweichungen ihrer Werthe zu erkennen gab.

Es scheint, als wären Beschädigungen der Nadeln hauptsächlich durch das übliche Ummagnetisirungs-Verfahren mittelst Streichen zu befürchten; eine vollkommenere Einrichtung, welche kein Streichen der Magnete erfordert, ist ohne Zweifel erwünscht; da die Nadel einen sehr kräftigen Magnetismus besitzen soll, so ist, wenn man den elektrischen Strom zum Ummagnetisiren verwenden will, eine sehr starke elektromagnetische Wirkung erforderlich, welche indeß ohne Schwierigkeit durch den Strom einer Tauchbatterie erzielt wird.

Es wird von arktischen Beobachtern, unter anderen von Dr. Giese Exner, I. e. pag. 232. erwähnt, daß in Folge der Gefühllosigkeit der vor Kälte steifen Finger die zu verrichtenden Bewegungen nur schwer mit der nöthigen Vorsicht ausgeführt werden können, so daß die Beobachtungen mit dem Nadel-Inklinatorium zu den mühsamsten der Polarregionen gehören. Hier Abhülfe zu schaffen, wird, wie Giese vorschlägt, durch Benutzung eines schweren unverrückbaren Instruments möglich sein; andererseits dürfte es von Vortheil sein, wie oben erwähnt, zweckmäßigere Einrichtungen zum Ummagnetisiren zu beschaffen.

Bei aller Sorgfalt wird man nach den bisherigen Erfahrungen zufrieden sein müssen, wenn die mit dem Nadel-Inklinatorium erhaltenen Resultate die Genauigkeit von 1' erreichen. Dieselbe ist aber noch nicht genügend zur sicheren Berechnung der Vertikal-Intensität. Das Variationsinstrument für Vertikal-Intensität, die Lloyd'sche Wage giebt die Variationen jenes Elementes bis auf 0,00001 C. G. S. Einheiten und zur Ableitung des Werthes des Normalpunktes ist eine Genauigkeit von wenigstens 0,00005 C. G. S. erwünscht, mit welcher die aus den Inklinationsbeobachtungen hergeleitete Vertikal-Intensität bekannt sein muß. Für Kingua-Fjord entspricht aber einem Fehler von 1' in der Inklination eine Unsicherheit von 0,00160 C. G. S. der Vertikal-Intensität, sonach würde die dreißigfache Genauigkeit in der Bestimmung der absoluten Inklination erforderlich sein. Es läßt sich nicht erwarten, daß dieselbe jemals mit einem Nadel-Inklinatorium sich wird erreichen lassen, wofern man nicht danach strebt, mit diesem Instrument die Vertikal-Intensität direkt zu bestimmen, was etwa durch Ablenkungsbeobachtungen mit einem Hülfsmagneten in zwei verschiedenen Azimuten (im magnetischen Meridian und senkrecht dazu) geschehen könnte. Man würde den Werth M/V, den Quotienten aus magnetischem Moment der ablenkenden Magnete dividirt durch Vertikal-Intensität erhalten und sodann den Werth M durch eine Horizontal-Intensitätsbestimmung zu ermitteln haben. Als Ergänzungen zu den vorstellenden Bemerkungen mögen die Abhandlungen von E. Leyst: »Untersuchungen über Nadel-Inklinatorien«, und H. Wild: »Nadel-Inklinatorien neuester Construction« dienen, welche beide im »Repertorium für Meteorologie« erschienen sind.

Obwohl dieser Apparat bereits im Jahre 1853 von W. Weber zu Göttingen konstruirt wurde, hat derselbe trotz der günstigen Resultate, die mit ihm erhalten wurden, nur eine geringe Verbreitung gefunden. In Polarregionen wurde dieses Instrument zum ersten Mal auf der zweiten deutschen Nordpolfahrt 1869/70 in Ost-Grönland erprobt. Für die Expeditionen des Jahres 1882/83 war das Instrument in einer neuen Konstruktion von Edelmann geliefert worden, Siehe Edelmann, die erdmagnetischen Apparate der Polarexpedition, Braunschweig 1882. welcher in Bezug auf Festigkeit und Dauerhaftigkeit die vollste Anerkennung gespendet werden muß. Der Erdinduktor kam auf beiden deutschen Expeditionen als Hauptinstrument zur Verwendung; in der gleichen Epoche wurde zu Göttingen mit dem von K. Schering verbesserten Instrument, in Wilhelmshaven mit dem Meyerstein'schen Instrument, das in Ost-Grönland gebraucht worden war, beobachtet.

Während die älteren Konstruktionen von Holz gefertigt waren, verwandte Edelmann Messing mit dem oben erwähnten günstigen Erfolg für die Festigkeit, welcher Umstand wesentlich zu einer Dauerhaftigkeit der einmal vorgenommenen Orientirung beitrug. Das ältere Weber'sche Beobachtungsverfahren war durch Edelmann insofern modifizirt worden, als die Verschiedenheit der Galvanometernadel experimentell durch Einschalten von Widerständen bestimmt wurde. Vergl. Edelmann, 1. c. pag. 29 und ff. Auf Süd-Georgien wurde der Induktor auch in der beabsichtigten Weise benutzt, doch ergab das sogenannte Edelmann'sche Aichungsverfahren keine guten Resultate, vermuthlich wegen Ungenauigkeiten der Widerstandsbestimmungen. Es hatte dieser Umstand auf die Resultate keinen Einfluß, da bei der nicht sehr großen Verschiedenheit der beiden Komponenten des Erdmagnetismus die Weber'sche Art der Berechnung vollkommen genügte.

Zu Kingua-Fjord ist die von K. Schering in Göttingen und H. Wild in Pawlosk benutzte Modifikation der Weber'schen Methode angewendet worden, wonach die Ausschläge des Galvanometers beobachtet werden, wenn der Induktor um eine der Inklinationsrichtung angenähert parallele Axenlage gedreht wird. Die wahre Inklinationsrichtung findet sich durch Interpellation zwischen mehreren derselben benachbarten Lagen. Das Edelmann'sche Instrument wurde auf der Station einigen Umänderungen unterzogen, um jene Methode anwendbar zu machen. Ueber dieselben ist an anderer Stelle (Bd. I des Hauptwerkes pag. 188) berichtet.

»Es darf nicht unerwähnt bleiben, daß in der Einrichtung des Erdinduktors vom Verfertiger ein schweres Versehen in galvanischer Beziehung begangen worden war. Die den Strömen angewiesene Bahn führte nämlich von der Induktoraxe zu ihrem Lager, d. h. durch die zwischen beiden befindliche Oelschicht hindurch. Da ich voraussah, daß der variabele Zustand der Oelschicht auf den Gesammtwiderstand des Stromkreises von bedeutendem Einfluß sein könne und dadurch Fehler verursachen würde, so verband ich, um einen von der Oelschicht unabhängigen Stromweg zu erhalten, die Axe direkt mit dem Bügel durch eine Blechspirale. Woran ich aber nicht gedacht hatte, war, daß das zwischen beiden Metalltheilen – Axe und Lager – haftende Oel elektromotorisch wirksam sein könne, und zwar in einer Weise, die sich beim Umlegen der Spirale ändern, so daß, abgesehen von allen indirekten Strömen, schon allein durch Einwirkung der Oelschicht die Galvanometernadel beim Drehen der Spirale Stöße bekommen haben würde. Daß dem aber so sei, mußte ich aus gewissen Unregelmäßigkeiten der Ausschläge schließen, die ich mir anfangs gar nicht erklären konnte. Sie verschwanden, nachdem die Strombahn gänzlich von der Axe isolirt worden war. Wären die Beobachtungen nach der Weber'schen Methode angestellt worden, so wären diese elektromotorischen Einflüsse wahrscheinlich ganz übersehen worden.«

Es sei bemerkt, daß bei der älteren Meyerstein'schen Konstruktion die Strombahnen den gewünschten, unabhängigen Weg besitzen, außerdem sind die leitenden Spiralen an der dem Handgriff gegenüberliegenden Seite der Axe angebracht, so daß dieselben bei der Drehung des Induktors nicht hinderlich sind. Da man in Zukunft voraussichtlich nur noch die Schering'sche Methode anwenden wird, muß die Konstruktion des Edelmann'schen Instruments entsprechend geändert und ein empfindliches Galvanometer von kurzer Schwingungsdauer benutzt werden.

Die Giese'sche Einrichtung hat sich als zweckentsprechend bewährt, doch dürfte dieselbe für mittlere Breiten nicht ohne weitere Modifikation anwendbar sein. Eine für alle Verhältnisse passende Einrichtung zur Messung der angenäherten Inklinationen besteht in der Anbringung eines Systems von 2 Spiegeln, die um den Betrag der genäherten Inklination zu einander geneigt und in der Verlängerung der Kippaxe des Induktors befestigt sind.

Ein dritter Spiegel ist dann nicht erforderlich, das Fernrohr mit vertikaler Skale wird bei vertikaler Drehaxe des Induktors auf den einen der beiden Spiegel gerichtet, an dessen Stelle bei geneigter Lage der andere tritt. Der Winkel der beiden Spiegel wird mit dem Theodoliten gemessen, die Aenderungen in der geneigten Stellung der Axe dagegen an der Skala abgelesen. Diese Einrichtung hat den Vortheil, keines Höhenkreises zu bedürfen. Um die Lage der Induktoraxe in der angenäherten Inklinationsrichtung festzuhalten, bedarf es eines kräftigen Bügels, an dem die Axe festgeklemmt wird und der zur bequemen Orientirung mit einer einfachen Theilung versehen sein kann. Die kleineren Aenderungen in der Axenstellung können dann ohne Schwierigkeit durch eine Mikrometerschraube hergestellt werden. Durch Beobachten der Stromstärke an einem empfindlichen Galvanometer bei verschiedenen der Inklination benachbarten Richtungen der Drehaxe läßt sich die wahre Inklination mit der befriedigenden Genauigkeit von einigen Zehntel Bogenminuten berechnen. Die ausführliche Wiedergabe der Giese'schen Beobachtungen in den Resultaten der Expedition zeigt, in welcher Weise alle Korrektionen angebracht werden können. Genügende Festigkeit aller Theile des Instruments ist erforderlich, damit dasselbe, wenn einmal orientirt, für längere Zeit zur sofortigen Beobachtung bereit sein soll. Bei der Aufstellung ist darauf zu achten, daß der am Induktor sitzende Beobachter gleichzeitig mit dem Umlegen desselben auch die Ausschläge des Galvanometers beobachten kann.

Es dürften hiermit die hauptsächlichsten, in erdmagnetischen Observatorien zu absoluten Messungen dienenden Instrumente Erwähnung gefunden haben; es ist dabei von denjenigen Apparaten abgesehen, die bisher noch keine ausgedehntere Verwendung gefunden haben. Anhangsweise mögen hier einige Bemerkungen über Reiseinstrumente folgen, die indeß auf Vollständigkeit keinen Anspruch machen können, in welchen aber die für jene Art von Beobachtungen maaßgebenden Gesichtspunkte dargelegt werden sollen. Einige Erfahrungen, die bei Reisebeobachtungen in Nordwestdeutschland im Jahre 1888 gemacht wurden, finden sich in der Abhandlung: »Bestimmung der erdmagnetischen Elemente an 40 Stationen in Nordwestdeutschland«, Berlin 1890. E. S. Mittler u. S.

Von deutschen Forschern hat sich in hervorragender Weise Lamont um die magnetische Aufnahme größerer Gebiete verdient gemacht, seine Messungen besitzen eine, noch von keinem seiner Vorgänger erreichte Genauigkeit, was einerseits den von ihm benutzten Instrumenten, andererseits der Gründlichkeit zuzuschreiben ist, mit welcher jener Beobachter alle erforderlichen Korrektionen in Rechnung zog. Der von ihm konstruirte Reisetheodolit, der nach ihm von verschiedenen Forschern, so z.B. zu umfangreichen Vermessungen in Australien verwendet worden ist, dürfte mit einigen Abänderungen noch heute ein brauchbares Instrument sein. Er unterscheidet sich von dem größeren Lamont'schen Theodoliten dadurch, daß die abgelenkte Nadel eine größere Länge hat und nicht umlegbar ist, sondern im Gehäuse fest verschlossen ist. Die Ablenkungsschiene besitzt keine Theilung, sondern die Magnete werden in unveränderlicher Entfernung an feste Anschläge gelegt. Dieselbe kann durch einen Ring ersetzt werden, an welchem zwei Eisenstäbe in vertikaler Stellung befestigt werden können. Aus diesen Angaben ist bereits ersichtlich, daß die Konstanten des Instruments durch Vergleich mit absoluten Bestimmungen ermittelt werden müssen: Für die Deklinationsnadel ist der Kollimationsfehler zu bestimmen, die Intensitätsbestimmungen erfordern die Ermittelung der Ablenkungskonstanten durch Beobachtungen mit kleiner abgelenkter Nadel und getheilter Schiene, während Schwingungsbeobachtungen mit aller Genauigkeit angestellt werden können. Die Ablenkungen vermittelst weicher Eisenstäbe ergeben der Theorie Das Differential-Inklinatorium. Beschreibung der auf der Münchener Sternwarte zu den Beobachtungen verwendeten Instrumente. München 1851. zufolge nur relative Werthe, indem nur das Verhältniß der Inklinationen zu dem Werthe am Ausgangspunkt bestimmt wird. Es ist ersichtlich, daß bei den Theodoliten eine sorgfältige Kontrolle durch Vergleich mit absoluten Instrumenten vor und nach jeder Reise nothwendig aber auch ausreichend ist. Als Ausgangspunkt hat daher zweckmäßiger Weise ein Observatorium zu dienen, in welchem außer den zur Verifikation erforderlichen absoluten Instrumenten auch die zum genauen Vergleich benöthigten Variationsinstrumente vorhanden sind.

Um aber in der Lage zu sein, mit dem Reisetheodoliten auch während der Reise, so oft es erwünscht ist, absolute Bestimmungen anstellen zu können, müssen einige Aenderungen am Instrument verbunden mit zweckmäßigen Neuerungen vorgenommen werden. Es ist seit einiger Zeit zuerst von Professor Neumayer der Versuch und zwar mit bestem Erfolg gemacht worden, die Aufhängung der Magnetnadeln an Fäden durch ein Balanciren auf Spitzen auch bei den feineren magnetischen Instrumenten zu ersetzen. Das hiernach von C. Bamberg konstruirte Marine-Deklinatorium hat bei Benutzung einer genügend leichten Nadel recht befriedigende absolute Deklinationsbestimmungen ergeben. Die Einstellungen der Nadel, die mit einem Spiegel versehen ist, erfolgen durch ein horizontales Fernrohr mit spiegelndem Okular. Die Nadel ist im Centrum mit einem Achathütchen versehen, welches von beiden Seiten her eingeschoben werden kann, damit durch Umlegen der Nadel eine Eliminirung des Kollimationsfehlers möglich ist. Der astronomische Meridian kann durch Sonnenbeobachtungen bei horizontaler Lage des Fernrohrs ermittelt werden, indem das Bild der Sonne durch einen umlegbaren Spiegel von der gegenüberliegenden Seite der Alhidade in das Fernrohr reflektirt wird.

Durch die erwähnte Einstellung der Nadel durch Spiegel und Fernrohr ist die Ermittelung des magnetischen Meridians eine wesentlich genauere als bei Einstellung einer spitzen Nadel über einer Kreistheilung, das Hinderniß der Reibung beeinträchtigt die Sicherheit um einen wahrscheinlichen Fehler von 0,3', wonach auch die Genauigkeit der Kreistheilung gewählt ist. Die beschriebene Einrichtung läßt sich ohne Schwierigkeit auch zu Ablenkungsbeobachtungen verwenden, wenn eine Schiene mit Ablenkungsmagneten nach Lamont'scher Weise aufgesetzt wird. Bei einem genügend großen Ablenkungswinkel (40-50°) erhält man die Intensität auf 0,0002 ihres Betrages genau. Um das magnetische Moment der Ablenkungsmagnete – es empfiehlt sich, deren zwei zu benutzen – zu eliminiren, ist es nothwendig, Schwingungsbeobachtungen anzustellen, doch dürfte es bei vorsichtiger Handhabung des Instruments genügen, dies nur in Fällen zu thun, wo zeitliche und örtliche Verhältnisse es erlauben. Das Trägheitsmoment kann bei passender Form der Nadel berechnet werden, oder es wird vor und nach der Reise durch Schwingungsbeobachtungen bestimmt.

Für alle Schwingungsbeobachtungen kann derselbe Magnetkasten wie bei den Ablenkungen benutzt werden, wenn an denselben eine Suspensionsröhre angeschraubt werden kann, vorausgesetzt, daß der Kasten möglichst ohne Verwendung von Kupfer und Messing gefertigt ist.

Die Dimensionen der Nadeln und die Entfernung für die Ablenkungen sind derart zu wählen, daß gewisse Glieder der höheren Ordnung in der Ablenkungsformel einen möglichst kleinen Betrag erreichen.

Bei einer Entfernung von 200 Millimeter und einer Länge der ablenkenden Nadel vou etwa 60 Millimeter ist für die abgelenkte Nadel 0,82 dieses Betrages erwünscht.

Ablenkungen aus zwei Entfernungen bieten eine schätzenswerthe Kontrolle. Die übrigen noch nothwendigen Bestimmungen wie Temperatur- und Induktionskoefficienten, Messung der Entfernungen dürften, gleichwie die Bestimmung des Trägheitsmoments, auf der Ausgangsstation vorzunehmen sein.

Die Bestimmungen der Inklination wurden von Lamont, wie bereits bemerkt, mittelst Ablenkungen durch Eisenstäbe, die durch den Einfluß der Vertikal-Intensität magnetisirt werden, bestimmt.

Die Beobachtungen, die mit diesem Differentialinklinatorium von Lamont, Kreil und Neumayer ausgeführt worden sind, haben keine ungünstigen Resultate ergeben, doch bedürfen, bevor das Instrument wieder zu Beobachtungen benutzt werden kann, einige Punkte der näheren Untersuchung, von denen z. B. die Konstanz der Induktionsfähigkeit der Stäbe, der Einfluß der Temperatur, die Induktionswirkung der abgelenkten Nadel von Lamont zwar gekannt, zum Theil auch berücksichtigt wurden, über welche aber noch keine abgeschlossenen Untersuchungen vorliegen. Immerhin darf die Methode nicht außer Acht gelassen werden, da die Beobachtung der Ablenkungen auf Reisen weitaus sicherer und befriedigender ist, als die mit einem Nadel-Inklinatorium angestellten Messungen.

Dieses Instrument, welches bis jetzt am meisten Verwendung zu Reisebeobachtungen gefunden hat, bietet nicht unerhebliche Schwierigkeiten; einmal sind die Einstellungen der Nadel in den einzelnen Lagen durch Hindernisse der Reibung, der Feuchtigkeit, Wind und anderer Einflüsse sehr unsichere, andererseits kommt dazu, daß durch geringfügige Beschädigungen, denen ein Instrument auf Reisen immer ausgesetzt ist, dasselbe vollständig verdorben werden kann. Ist schon für die absoluten Beobachtungen eine große Sorgfalt erforderlich, um eine gar nicht sehr hohe Genauigkeit zu erreichen, so ist klar, daß mit einem unvollkommeneren Reiseinstrument keine sehr befriedigenden Resultate erlangt werden können.

Für die ersteren ist dem Mangel durch die Benutzung des Erdinduktors abgeholfen, dagegen ist an der Vervollkommnung eines Reiseinstruments für Inklinationsmessungen zu arbeiten, indem einmal die Brauchbarkeit des Lamont'schen Differentialinklinatoriums aufs Neue untersucht wird, andererseits ist der Frage näher zu treten, ob man nicht durch Ablenkungsbeobachtungen der Inklinationsnadel zu einer direkten Bestimmung der Vertikal- oder Totalintensität gelangen kann.

Ein solches Verfahren hätte den Vortheil, daß ein Einstellungsfehler der abgelenkten Nadel nicht in dem Maaße in das Endresultat eingeht, wie bei der Inklinationsbeobachtung.

Bei allen magnetischen Reisebeobachtungen ist es wichtig, zuvor die wünschenswerthe und die erreichbare Genauigkeit festzustellen, und danach die Auswahl der Instrumente und der Beobachtungsmethoden zu treffen. Damit die an verschiedenen Punkten und zu verschiedenen Zeiten erhaltenen Werthe vergleichbar gemacht werden können, so sind, wenn es sich nicht um ganz rohe Bestimmungen handelt, Variationsinstrumente erforderlich, durch welche man Kenntniß von der Größe der Aenderungen der erdmagnetischen Elemente erhält. Diese Instrumente sind an festen Observatorien aufgestellt, und es ist angängig, die von denselben angezeigten Variationen für einen größeren Umkreis bis zu einem gewissen Grade als gültig anzunehmen. Außer den regelmäßigen periodischen Aenderungen, die ihren Verlauf nach Sonnenzeit richten, kommen zeitweise unregelmäßige Schwankungen der erdmagnetischen Elemente vor, die zum größten Theil für benachbarte Orte in ähnlicher Weise und zu absolut gleichen Zeiten verlaufen. Zu einem geringen Theile kommen indeß lokale Abweichungen vor, die glücklicherweise keinen erheblichen Betrag erreichen, und welche also bei Benutzung der Variation eines mehr oder weniger entfernten Observatoriums nicht vollständig eliminirt werden können. Derartige Ungenauigkeiten in der Anbringung der Korrektionen für die Variationen der erdmagnetischen Elemente sind es, welche die Genauigkeit der Reisebeobachtungen bedingen. Beobachtet man in Ländern, welche keine erdmagnetische Observatorien besitzen, und für welche auch die Größe der täglichen, regelmäßigen Schwankungen nicht bekannt ist, so genügen sehr einfache Apparate, die, wie z. B. das Deviationsmagnetometer, welches in der Kaiserlich deutschen Marine gebräuchlich ist, zwar keine allzugroße, aber in diesem Falle hinreichende Genauigkeit bieten. Kennt man die Größe der täglichen Periode, so müssen die Beobachtungen auf das Tages- und, wenn möglich auf das Jahresmittel reduzirt werden, der äußerste Fehler der Beobachtungen muß also kleiner sein als die Grenzen der täglichen Schwankung; reduzirt man endlich die Beobachtungen auf die Normalstände benachbarter Variations-Observatorien, so ist die größtmöglichste mit Reiseinstrumenten erreichbare Genauigkeit erwünscht.

Die Prüfung der Reiseinstrumente erfolgt zweckmäßig an festen Observatorien; eine Untersuchung der Umgebung der Station, die ohnehin erforderlich ist, bietet Anlaß, auch die Brauchbarkeit der Instrumente im Freien kennen zu lernen. Die Zahl der Stationen, an denen zwecks einer Landesvermessung beobachtet werden muß, ist nach dem Gesichtspunkte festzustellen, daß dieselben ein Beobachtungsnetz darstellen, welches eine sichere Konstruktion des Verlaufs der magnetischen Linien erlaubt. Je gleichmäßiger dieselben verlaufen, desto weniger Stationen werden erforderlich sein. Zeigen sich Unregelmäßigkeiten im Verlauf der Linien, und kann man auf das Vorhandensein lokaler Störungen schließen, so muß das Beobachtungsnetz, je nach den Verhältnissen, wesentlich enger gezogen sein. Für eine erste Erforschung dürfte als gegenseitiger Abstand der Stationen etwa 50 Kilometer genügen.

Die Erfahrungen, welche auf den Stationen der internationalen Polarforschung im Gebrauch der Variationsinstrumente gemacht worden sind, werden in mehrfacher Beziehung von Einfluß auf die Konstruktion und den Gebrauch dieser Instrumente, besonders des von Lamont eingeführten Systems sein. In den Ergebnissen der deutschen Stationen sind bereits mehrfach wichtige Punkte berührt, auf welche theils die Leiter der Expeditionen aufmerksam gemacht hatten, oder welche auf Verhältnissen beruhen, die erst bei der Bearbeitung in Wilhelmshaven erkannt worden sind. Für letztere war es wichtig, daß das dortige erdmagnetische Observatorium die Möglichkeit zu instrumentellen Untersuchungen bot, von denen einige, die besonderes Interesse für das genannte Observatorium besaßen, bereits früher mitgetheilt worden sind. Annalen der Hydrographie, 1885 pag. 249 und 311.

Diesen, wie den Ansichten Dr. Giese's Exner's Repertorium der Physik Bd. XXII pag. 203 u. f.soll bei den folgenden Darlegungen Rechnung getragen werden, soweit sie nicht rein theoretischer Natur sind.

Das Haupterforderniß aller Variationsbeobachtungen besteht darin, daß die beobachteten Stände jener Instrumente auf eine einfache und sichere Weise die jeweiligen Werthe der erdmagnetischen Elemente ergeben. Hiernach ist es ebenso naturgemäß wie zweckmäßig, daß zur Ermittelung der Variationen eines Elementes auch nur ein Instrument erforderlich ist, andererseits erscheint die Gleichzeitigkeit der Ablesungen der drei erforderlichen Instrumente nothwendig, sobald man diese gleichzeitigen Aenderungen der drei Elemente bestimmen will.

So einfach die hier ausgesprochenen Forderungen erscheinen, so bedurfte es doch der Erfahrungen auf arktischen Stationen, damit die Unzulänglichkeit eines Instrumentensystems erkannt wurde, das bisher in mittleren Breiten gute Resultate geliefert hatte. Dies Verhältniß prägt sich auch in den Beobachtungen der beiden deutschen Stationen aus: während das Lamont'sche Instrumentensystem unter den in magnetischer Beziehung nicht von Europa verschiedenen Verhältnissen Süd-Georgiens befriedigend funktionirte, war es nicht mehr ausreichend für die Polarregion von Kingua-Fjord, wie aus den nachfolgenden Worten des Stationschefs Dr. Giese hervorgeht.

»Leider aber muß es gesagt werden, daß die Lamont'schen Apparate in ihrem Prinzip sich für arktische Verhältnisse als durchaus ungeeignet erwiesen haben. Ganz abgesehen von den schweren Bedenken gegen die Inklinationsapparate und ihre dermalige Theorie, muß für die Zukunft gefordert werden, daß ein jeder der Variationsapparate das magnetische Element, für dessen Messung er bestimmt ist, selbständig, d. h. ohne daß dazu auf die Ablesung an anderen Apparaten rekurrirt werden muß, ergiebt. Eine Kombination wie die Lamont'sche, bei welcher für die Bestimmung der Intensität die Ablesungen an zwei, für die Inklination gar die von drei Apparaten in Betracht kommen, hat schon für die bequemen europäischen Verhältnisse sein Mißliches, was auch wiederholt und neuerdings erst noch von F. Kohlrausch (Wiedemann's Annalen 15 pag. 540) betont worden ist. Daß die Reduktion mühevoller ist, möchte hingehen. Ein ernstes Bedenken aber ist es, daß jede Verschiebung des Normalpunktes beim Deklinationsvariometer auch auf die Werthe der Normalpunkte bei den beiden anderen Apparaten einwirkt, daß also beispielsweise das Intensitätsvariometer all den kleinen Unregelmäßigkeiten, die eine Werthverschiebung für den Normalpunkt verursachen können, doppelt so stark ausgesetzt ist, als ein selbständiger Apparat. Aber mehr noch: Jeder Zufall, welcher das Deklinationsvariometer unbrauchbar macht, setzt auch das Intensitätsinstrument Lamont'scher Konstruktion außer Thätigkeit. Sind diese Bedenken schon für stehende Observatorien schwerwiegend, so werden sie es in gesteigertem Maaße für solche Fälle, wie die unsrigen, wo die Apparate nur für eine kürzere Periode und schon unmittelbar nach ihrer Aufstellung benutzt werden sollen, zu einer Zeit, wo Werthverschiebungen noch etwas sehr Häufiges sein werden.

»Neue und größere Schwierigkeiten aber bieten die Apparate unter den Bedingungen, welche sich an arktischen Stationen finden, wo Störungen so leicht das durch die Skala gegebene Beobachtungsgebiet überschreiten. Hier sollte man gewiß alles thun, um solche Fälle auf die kleinste Zahl zurückzuführen. Aber bei den Lamont'schen Apparaten haben wir das gerade Gegentheil davon. Nehmen wir 200 Skalentheile Störung in Deklination, und 200 in Intensität an, für keine von beiden Störungen wären unsere 800 Millimeter langen Skalen an und für sich zu kurz gewesen, wie aber die Verhältnisse lagen, fanden wir uns, wenn beide Störungen in gleichem Sinne auf die Nadeln der Intensitätsapparate wirkten, am Ende der Skala ... Geradezu komisch wirkt dieser Umstand bei den Inklinationsapparaten, wenn diese alle Augenblicke ihre Skala überschreiten, während die in Wirklichkeit ebenso empfindliche Lloyd'sche Wage fast in Ruhe bleibt. Gerade die Inklinationsapparate haben uns in dieser Beziehung die allermeiste Sorge gemacht, und doch haben die Variationen der Vertikalintensität bei keiner Störung 100 Skalentheile überschritten.

»Das ist aber immer noch nicht alles. Auch wenn keine beträchtlichen Störungen vorhanden sind, kommen doch häufig so schnelle Bewegungen der Nadeln vor, daß diese sich in der Zeit zwischen der Ablesung des ersten und zweiten Apparates um viele Skalentheile verschieben, daß man also in der Rechnung Stände der Apparate mit einander kombinirt, die gar nicht zusammen gehörten und darum denn auch Werthe, für die Intensität beispielsweise, ergeben, welche der Wirklichkeit nicht entsprechen. Dieser Umstand macht die Kontrolle unserer beiden Intensitätsapparate durch einander sehr unsicher.«

Ein Theil der hier geschilderten Unzuträglichkeiten wäre ohne Zweifel durch eine zweckmäßigere Wahl der Empfindlichkeit und folglich geringeren Beweglichkeit der Nadeln beseitigt worden, doch war die hohe Empfindlichkeit international vereinbart und es werden von anderen Stationen, so in den vorläufigen Mitteilungen von Goodthaab L'expédition Danoise à Goodthaab par Paulsen. und Spitzbergen L'expédition Suédoise au Spitsberg par Ekholm. ähnliche Verhältnisse berichtet. Durch Verringerung der Empfindlichkeit wenigstens bei einem System, und durch Benutzung von solchen Instrumenten, die je die Variationen eines Elementes liefern, werden auf arktischen Stationen zweifellos die oben angeführten Unzuträglichkeiten verschwinden.

Das erste dürfte vielleicht nicht unzweckmäßig durch Verringerung der Skalenentfernungen erreicht werden, wodurch die Beweglichkeit der Magnete nicht beeinträchtigt, andererseits aber an Raum im Observatorium gewonnen wird. Ein solches System könnte zweckmäßig für Störungsbeobachtungen dienen und müßte eventuell selbstregistrirend aufgestellt werden.

Wir unterlassen es, hier näher auf die Erörterung der Instrumente Lamont'schen Systems einzugehen, zu den Gründen, die Dr. Giese anführte, kommen noch andere, welche auf der Theorie der Reduktionsformeln basiren, und in den »Ergebnissen« der deutschen Stationen bereits genügende Darlegung erfahren haben. Es muß indeß erwähnt werden, daß die Wahl eines Instrumentsystems wie des Lamont'schen zum Hauptsystem auf den meisten Stationen erfolgte, weil die bisherigen Erfahrungen Weyprecht's wie Wijkander's jene ungünstigen Verhältnisse noch nicht dargelegt hatten.

Unter den Instrumenten, welche der oben genannten Bedingung der Selbständigkeit genügen, stehen für Horizontal-Intensität zwei zur Verfügung, die von den Variationen der Deklination im wesentlichen unabhängig sind, das Bifilar und das Kohlrausch'sche Magnetometer mit vier Ablenkungsmagneten und um 90 Grad aus dem Meridian abgelenkter Nadel. Für die Variationen der Vertikal-Intensität ist an Stelle des Unifilars mit Eisenstäben nur ein Ersatzinstrument vorhanden, von dessen Brauchbarkeit auf arktischen Stationen man überzeugt ist, nämlich die Lloyd'sche magnetische Wage. Das Schering 'sche Quadrifilar dürfte in seiner jetzigen umfangreichen Gestalt für die wenigsten Observatorien, für arktische keinesfalls geeignet sein, auch müßte es, gleich den Modifikationen des Unifilars mit Eisenstäben noch genaueren und längeren Untersuchungen unterworfen werden.

Mehrere Stationen besaßen ein aus Unifilar, Bifilar und magnetischer Wage bestehendes Kontrollsystem, welches in Form und Dimensionen nach Wild's Angaben von Edelmann konstruirt worden war, und dessen Einzelheiten in der bereits erwähnten Abhandlung von Edelmann beschrieben worden sind. Von den deutschen Stationen besaß einzig Kingua-Fjord eine Lloyd'sche Wage nach Edelmann, welche nachträglich in Wilhelmshaven aufgestellt worden ist. Im dortigen sehr zweckmäßig eingerichteten unterirdischen Observatorium befindet sich außerdem selbstregistrirend ein System von Unifilar, Bifilar und Wage, welches von Adie in London nach Kew'schem Modell gefertigt ist. Diese Apparate funktioniren mit Ausnahme der Lloyd'schen Wage recht befriedigend. cf. Hauptwerk, Bd. II, pag. 426. Die Magnete haben bei einer Länge von 14 Centimeter parallelepipedische Form, besitzen aber nur eine ziemlich unwirksame Dämpfung. Jedes Instrument ist durch eine übergesetzte Glasglocke gegen Feuchtigkeit und andere äußere Einflüsse geschützt. Die Zuverlässigkeit der Variationen ist durch Vergleich mit den Instrumenten Lamont'schen Systems erwiesen. Hier wie anderwärts zeigt sich, daß Bifilar wie magnetische Wage stark von der Temperatur abhängig ist. Ersteres Instrument zeigt außerdem eine fortschreitende Aenderung des Normalpunkts, die auf eine langsame Streckung der Fäden zurückzuführen ist. Die Lloyd'sche Wage, deren Magnet mit dem magnetischen Meridian einen Winkel von 15 Grad bildet, besitzt einen unsymmetrischen Bau, indem an einer horizontalen Drehaxe einerseits der Magnet, andererseits der gleichschwere Spiegel befestigt ist. Die Drehaxe besteht in einer Achatschneide, die auf einer Achatplatte balancirt.

Bei dieser Einrichtung war es zwar möglich, einen ziemlich befriedigenden Skalenwerth herzustellen, aber die Beweglichkeit der Wage ließ viel zu wünschen übrig.

Es zeigte sich dies daran, daß der in Schwingungen versetzte Magnet sich nicht wieder auf denselben Skalentheil einstellte und daß er durch leichte Erschütterungen, wie sie z. B. beim Wechseln der Beleuchtungslampen unvermeidlich sind, zu sprungweisen Standänderungen veranlaßt würde. Nach Ersatz der Achatschneide durch zwei Stahlspitzen wurde zwar die Beweglichkeit der Wage sehr erhöht, doch ließ sich jetzt keine Empfindlichkeit erreichen, ohne daß ein allmähliches Umschlagen der Wage, vermuthlich wegen ihres unsymmetrischen Baus stattfand. Die bereits erwähnte Edelmann'sche Wage der Station Kingua-Fjord hat sich hingegen sowohl auf der Station, wie nachher in Wilhelmshaven in Bezug auf die Empfindlichkeit recht befriedigend bewährt, obwohl die Einstellungsfähigkeit noch keine vollkommene ist. Ein Ersatz der Schneide durch Spitzen dürfte auch hier von Vortheil sein.

Beide Wagen besitzen sehr große Temperaturkoefficienten, die weder durch mechanische, noch durch magnetische Kompensation zu beseitigen waren. Dieser Uebelstand, der wie beim Bifilar auch auf allen anderen Stationen, wo derartige Instrumente verwendet worden sind, bemerkt worden ist, ist, wie es scheint, nur schwierig zu beseitigen. Beim Bifilar ist nach den neuesten Erfahrungen eine Kompensation an der Aufhängevorrichtung von Vortheil, doch müssen längere Versuchsreihen die Bestätigung liefern. Auf jeden Fall bleibt es wesentlich, auch kompensirte Instrumente vor starken Temperaturänderungen zu schützen, da andernfalls Ungleichmäßigkeiten in der Erwärmung der einzelnen Theile zu befürchten sind, auf jeden Fall ist eine genaue Prüfung und Ermittelung des Temperatureinflusses unerläßlich. Die zu Pawlosk getroffene Einrichtung, den ganzen Beobachtungsraum auf verschiedene Temperaturen zu bringen und gleichzeitige Kontrollablesungen an einem zweiten unverändert gebliebenen System anzustellen, wird nicht bei allen Observatorien durchführbar sein, doch ist es erforderlich, stets den Temperatureinfluß auf das ganze Instrument zu ermitteln, da eine Zusammensetzung desselben aus den Koefficienten der einzelnen Theile wahrscheinlich immer zu kleine Werthe liefern wird. Es wäre sonach eine Vorrichtung erforderlich, um das ganze Instrument in kürzeren Zeiten auf verschiedene Temperaturen bringen zu können, etwa in der Weise, daß mam dasselbe mit einem Kasten mit planparallelem Fenster umgiebt, dessen Inneres heizbar ist, und von außen die in Folge der Temperaturänderungen eintretenden Schwankungen der Nadel beobachtet. Eine solche Einrichtung erlaubt, den Temperaturkoefficienten bald nach der Aufstellung eines Instruments zu bestimmen, während es ohne künstliche Erwärmung erst möglich ist, denselben aus den reducirten absoluten Bestimmungen eines Jahres zu berechnen.

Die erwähnte langsame der Zeit proportionale Aenderung des Normalpunkts des Bifilars muß, wenn es nicht gelingt, dieselbe etwa durch vor der Aufstellung vorgenommene länger dauernde Streckung der Fäden zu beseitigen, in Rechnung gezogen werden. Es ist aus diesem Grunde, wie wegen des Einflusses der Temperatur unerläßlich, die Variationsinstrumente durch zahlreiche absolute Messungen zu kontrolliren, da dieselben allein im Stande sind, über alle nicht von erdmagnetischen Variationen herrührenden Aenderungen Auskunft zu geben.

Ueber die Beobachtungsresultate eines Systems mit Bifilar und Wage erlauben die Vergleiche mit anderen Instrumenten ein Urtheil. Die genausten Untersuchungen in dieser Hinsicht sind von dem Observatorium zu Pawloski Wild, Terminusbeobachtungen im Observatorium Pawlosk. Mémoires de l'Académie de St. Pétersbourg 1885. bekannt geworden, wo das genannte System fortdauernd mit dem Lamont'schen verglichen wurde. In Wilhelmshaven geschah dasselbe nnr kürzere Zeit, auf Cap Horn glückte es nicht, Bifilar und Unifilar mit Deflektoren in Einklang zu bringen, was auf den erstgenannten Stationen in befriedigender Weise geschah. (Die Ursache jenes Mißerfolges dürfte wohl in der Konstruktion jenes Unifilars liegen, welche die Anwendung komplizirterer Reduktionsformeln erfordert.) Die Lloyd'sche Wage stimmt mit dem Unifilar mit Eisenstäben in Pawlosk und Wilhelmshaven nur innerhalb gewisser Grenzen überein, die anzeigen, daß das letztgenannte Instrument das unzuverlässigere ist. Wie ungenügend dasselbe in Polarregionen funktionirt, ist in den Beobachtungsergebnissen der Station Kingua-Fjord dargelegt worden. Zwei Lloyd'sche Wagen wurden in Wilhelmshaven verglichen und zeigten bei lebhaften Aenderungen des Erdmagnetismus gute Uebereinstimmung, auf lange Perioden konnten die Vergleiche nicht ausgedehnt werden; in Pawlosk erhielt man auch für längere Perioden ziemlich befriedigende Resultate, die Abweichungen im Parallelismus schreibt Wild wohl mit Recht den Ungenauigkeiten in der Eliminirung der Temperaturschwankungen zu.

Aus vorstehenden Bemerkungen ist ersichtlich, daß auf einen guten, vor Witterungseinflüssen geschützten Beobachtungsraum sehr viel ankommt, wodurch die am Eingang gemachten Bemerkungen über Anlage der Observatorien sich rechtfertigen.

Die besprochenen Schwierigkeiten werden bei den Lamont'schen Instrumenten keineswegs verringert. Obgleich die Temperatureinwirkung auf dieselben geringer ist, oder doch gering gemacht werden kann, so kommen durch den Umstand, daß die Instrumente nicht unabhängig von einander sind, erhebliche Fehlerquellen hinein, die jene des anderen Systems weit überragen Wild, Termisbeobachtungen l. c. pag. 42., während das Lamont'sche Unifilar mit Eisenstäben wegen der schwierigen Frage der Induktion in den Stäben auch durch Beseitigung des Einflusses der Deklinations- und Intensitätsvariationen Schering, Deflektorenbifilarmagnetometer. Nachrichten der K. G. zu Göttingen. 1886 Nr. 6. kaum für arktische Stationen verwendbar werden dürfte, so hat das Instrument für Horizontal-Intensität in der Kohlrausch'schen Form mit vier Ablenkungsstäben Wiedem, Annalen XV pag. 540. und mit um 90 Grad aus dem Meridian qelenkten Nadel eine erhöhte Brauchbarkeit erhalten, da man durch diese Verbesserung von den Variationen der Deklination nur noch in geringem Maaße abhängig ist. Der Gebrauch der vier Magnete, die aber gegen Temperatureinflüsse zu kompensiren sind, ist zur Regulirung der Empfindlichkeit erforderlich.

Ueber die Größe der Magnete, über Kompensation gegen Temperatureinflüsse und andere Punkte sind noch besondere Untersuchungen erforderlich. Ein Schutz des ganzen Instruments durch Abschluß von der äußern Luft dürfte auch hier ein zweckmäßiges Mittel sein, um äußere Einflüsse abzuhalten. In Bezug auf Größenverhältnisse scheint bei dem von Wild-Edelmann konstruirten Instrumentensatz Unifilar, Bifilar, Wage das richtige getroffen zu sein. Hervorzuheben sind bei den Edelmann'schen Konstruktionen die zweckmäßigen Torsionsköpfe, auch die Vorrichtungen zur Bestimmung der Skalenwerthe des Wild'schen Satzes erweisen sich im gauzen als praktisch; sie genügten nicht mehr beim Lamont'schen System, da man bei allen Instrumenten die Ablenkungsmagnete von zwei Seiten nähern muß, abgesehen von den theoretischen Bedenken gegen die Bestimmuug der Ablenkungswinkel durch Ablenkungsbeobachtungen.

Ein weiterer für die Variations-Beobachtungen wichtiger Punkt betrifft die Frage der Ablesung der Variationsinstrumente. Die von Edelmann konstruirten Ablesefernrohre und Skalen zeichneten sich durch gute Bilder aus, die Konstruktion der ersteren zeigte indeß nicht die hinreichende Festigkeit, was der Anwendung eines Federdrucks an der Feinschraube zugeschrieben werden muß. Um die drei Skalen möglichst gleichzeitig abzulesen, war den Expeditionen für das eine System ein Neumayer'sches Fernrohr Beschreibung siehe: Edelmann, l. c. pag . 19.mitgegeben, in welchem man die Bilder der Skala des mittleren Apparates direkt, die der seitlichen Instrumente durch totalreflektirende Prismen gespiegelt sieht. Dies Fernrohr bewährte sich im Prinzip vollkommen, dürfte in seiner Konstruktion aber verbesserungsfähig sein, sowohl durch bessere Befestigung der Prismen als durch Weglassuug der Feinschraube. Es muß betont werden, daß jedes Ablesefernrohr, nachdem es zweckentsprechend aufgestellt ist, unverrück- und unverstellbar auf dem Pfeiler zu befestigen sein muß, eine Schraube zu nachheriger genaueren Einstellung ist nicht nur nicht erforderlich, sondern wirkt bei der unvermeidlichen elastischen Nachwirkung nur nachtheilig.

Man erblickt in dem Neumayer'schen Fernrohr die drei Skalen untereinander im Gesichtsfelde, und ist im Stande (gleicher Sinn der Skalen erforderlich!) dieselben schnell hintereinander abzulesen, so daß mit Hülfe dieses Fernrohres der anfangs aufgestellten Forderung der Gleichzeitigkeit der Ablesungen am besten Genüge geleistet wird. Ein seitliches Mirenfernrohr ist vorhanden, das von dem unverrückten Stande des Ganzen Kunde giebt. Die Edelmann'schen Holzskalen haben sich durch Deutlichkeit, wie Haltbarkeit (die Papierskala ist auf fünffach übereinander gelegtes Holz geklebt) vorzüglich bewährt. Man könnte ihre Ausdehnung für Polarstationen auf 1 Meter erhöhen, außerdem die Befestigung der Skala am Fernrohr derart einrichten, daß dieselbe eine Verschiebung derselben um einige Centimenter in der Visirlinie behufs Herstellung genauer Abstände, resp. abgerundeter Skalenwerthe erfahren kann. Durch eine derartige Einrichtung ist die anfängliche Orientirung sehr erleichtert, da man andernfalls das ganze Instrument verschieben muß. Ueber den Ersatz der direkten Ablesung durch Registrireinrichtung wird weiterhin noch gesprochen werden. Zuvor mögen einige Bemerkungen über die Zeitangaben der Beobachtungen Platz finden.

Am sichersten wird ein geübter Beobachter die Beobachtungszeit durch Mitzählen der Sekunden einer Uhr bestimmen, deren Stand bekannt ist, für weniger Geübte ist es erwünscht, wenn der Beobachtungsmoment durch ein Signal angegeben wird, welches mittelst eines in eine Uhr eingeschalteten Kontaktes hervorgerufen wirb. Das Maaß der erforderlichen Genauigkeit in der Zeitangabe der Ablesung ist ein nach der Art der Beobachtungen verschiedenes. Bei stündlichen Beobachtungen dürften Fehler von mehreren Minuten kaum ins Gewicht fallen, sobald es sich darum handelt, aus einer oder mehreren Ablesungen einen Werth für die volle Stunde zu erhalten. Will man aber durch eine Reihe von Ablesungen, die um die volle Stunde nach Weyprecht's Vorschlag Separatvotum der Hamburger Konferenz, vergl. Mittheilungen der Internationalen Polar-Kommission Heft I, pag. 10 systematisch gruppirt ist, den Charakter der erdmagnetischen Elemente zu jener Stunde ermitteln, so ist es erforderlich, die vorgeschriebenen Ablesungen möglichst genau inne zu halten.

Ein vom Beobachter vor Beginn der Ablesungsreihe in die Uhr eingeschalteter Kontakt hat sich bei den stündlichen Ablesungen in Süd-Georgien gut bewährt. Liegt es in der Absicht, den Gang der erdmagnetischen Elemente während längerer Zeit, etwa während eines Termintages durch fünfminutliche Ablesungen zu bestimmen, so wird die Genauigkeit im Innehalten der Intervalle nicht die Schärfe zu erreichen haben, wie bei Beobachtungen, die von Minute zu Minute oder alle 20 ^s angestellt werden. Denn entweder erreicht man z. B. bei ruhigem Zustande des Erdmagnetismus eine genaue Darstellung des Ganges durch Ablesungen von fünf zu fünf Minuten derart, daß die Werthe der zwischenliegenden Zeiten graphisch interpolirt werden können, oder die Aenderungen sind so schnell, daß kürzere Beobachtungsintervalle gewählt werden müssen. Bei fünf Minuten-Beobachtungen ist daher ein Fehler von mehreren Sekunden (5-10 ^s etwa) von geringem Einfluß, bei stärkeren Variationen und kleineren Beobachtungsintervallen ist eine größere Genauigkeit von 1-2 ^s erforderlich, da man andernfalls eine zu unsichere Darstellung des Verlaufs der Störung erhalten würde. Bei starken und regellosen Bewegungen auf arktischen Stationen, wenn in mehreren Sekunden viele Skalentheile das Gesichtsfeld passiren, ist freilich die ganze Darstellung derselben eine unsichere, hier dürfte man durch genügende Beschränkung der Empfindlichkeit bessere Resultate erhalten. Es muß erwähnt werden, daß im Fall drei Skalen von einem Beobachter zu vorgeschriebener Zeit abgelesen werden sollen, vollständige Genauigkeit nur für eine Skala innegehalten werden kann, es wird indessen im Fall für jedes magnetische Element ein unabhängiges Instrument benutzt wird, ausreichend sein, die drei Ablesungen stets in bestimmter Reihenfolge so schnell als möglich anzustellen.

Wir können sonach den Schluß ziehen, daß bei ruhigem Zustande der Verlauf des Erdmagnetismus durch größere Beobachtungsintervalle (Terminbeobachtung), deren Innehaltung eine leicht erreichbare mäßige Genauigkeit erfordert, genügend dargestellt wird; bei Störungsbeobachtungen sind die Beobachtungsintervalle kürzer anzusetzen, und die Genauigkeit der Zeitbestimmung muß eine größere sein.

Nach diesen Gesichtspunkten ist der Gebrauch selbstregistrirter Kurven zu beurtheilen. Bei der Vollkommenheit des photographischen Verfahrens ist es möglich, selbst heftige Bewegungen der Nadeln zu registriren, so daß der Verlauf nicht allein des täglichen Ganges, sondern auch der Störungen fast vollkommen in den Kurven dargestellt wird. Schwieriger ist es, zu jedem Punkt der Kurven den genauen Zeitmoment anzugeben.

Bei dem vielfach im Gebrauch befindlichen Kew'schen Modell entspricht einer Zeitdauer von einer Stunde eine Abscissenlänge von 15 Millimeter. Gebraucht man also kein besonderes Hülfsmittel, so erhält man durch Schätzen von 0,1 Millimeter die Zeit auf 0,4 ^m genau. Bei der Maskart'schen Konstruktion ist die Genauigkeit geringer, da jenes Intervall nur eine Länge von 10 Millimeter besitzt. Außer dieser Unsicherheit liegt eine Fehlerquelle in der bisweilen allzugroßen Breite der Kurve, ferner in einer nicht genauen senkrechten Stellung der Ordinate auf der Basislinie. Wenn es hiernach zweifellos ist, daß durch ein Ausmessen der Kurven bis jetzt nicht die Genauigkeit direkter Ablesungen erreicht ist und wohl auch nicht erreicht werden wird, so sind doch die großen Vorzüge registrirter Kurven, die den täglichen Gang wie die Störungen aufs Vollkommenste wiedergeben, nicht zu unterschätzen. Nach den oben gegebenen Auseinandersetzungen ist ersichtlich, daß stündliche Werthe mit ausreichender Sicherheit den Kurven entnommen werden können, es dürfte der Mühe werth sein, die Genauigkeit in der Entnahme der Einzelwerthe, wenn möglich, durch Anwendung besonderer Ableseapparate zu fördern, um so mehr, als die Anwendung des photographischen Registrirverfahrens auf arktischen Stationen keinerlei Hinderniß erfahren dürfte.

Der Kew'sche Apparat besteht aus drei, mit Bromsilbergelatinepapier belegten Walzen, welche mit dem Uhrwerk in Verbindung stehen. Auf jeder Walze werden von je einem Variationsinstrument zwei Lichtpunkte reflektirt, von welchem der eine, vom festen Mirenspiegel herrührend, in unveränderlicher Lage bleibt und bei der Drehung der Walze die gerade Basislinie zeichnet, während der andere, vom Spiegel der Magnetnadel reflektirt, die Schwankungen derselben wiedergiebt. Durch das Uhrwerk wird von zwei zu zwei Stunden ein Schirm ausgelöst, welcher den ersten Punkt auf fünf Minuten abschließt, und durch diese Unterbrechung die Basislinie in die zweistündlichen Intervalle theilt. Bei den Maskart'schen Instrumenten findet die Registrirung aller drei Instrumente auf einer vertikal sich verschiebenden Platte statt, wodurch außer dem Vortheil des Gebrauchs nur einer Lichtquelle, der Apparat an Einfachheit gewinnt, doch dürfte es fraglich erscheinen, ob bei den lebhaften Variationen auf Polarstationen die Registrirung auf einer Platte nicht zu Schwierigkeiten beim Ablesen der Kurven führt. Zur Zeitmarkirung diente dort eine über das lichtempfindliche Papier gelegte Glasplatte, auf welcher in stündlichen Intervallen Ordinaten gezogen waren, durch welche die Einwirkung der Punkte unterbrochen wurde. Diese Einrichtung wurde auf Kap Horn als unzweckmäßig verworfen, und die Zeitmarkirung in der Weise hergestellt, daß ein durch eine passend aufgestellte Drahtspirale geleiteter Strom die Magnete zur vollen Stunde in Schwingungen setzte, was sich in den Kurven markirte. Dies Verfahren dürfte bei bewegtem Zustande des Erdmagnetismus bedenklich sein, die zuerst getroffene Einrichtung stößt auf die Schwierigkeit, die Glasplatte mit den Ordinaten auf genaue Zeit einzustellen, was sich durch passende mechanische Konstruktionen wohl erreichen läßt. Am vorteilhaftesten wäre wohl für jede photographische Registrirung eine Einrichtung, durch welche von Stunde zu Stunde eine Lichtlinie in der Verbindung des festen und beweglichen Punktes hergestellt wird, da dieselbe den beweglichen Punkt nicht auslöscht, andererseits aber vollkommenere Sicherheit beim Ausmessen bietet. Es läßt sich die gewünschte Vorrichtung treffen, wenn zur bestimmten Zeit parallele Lichtstrahlen auf die letzte zur Konzentration dienende Cylinderlinse, etwa durch anderweitige Reflexion von der Lichtquelle oder durch besondere Beleuchtung hergesandt werden, die durch eine kurze, etwa 5-10 ^s dauernde Einwirkung eine in die Richtung der jeweiligen Ordinate fallende Linie hervorrufen würden. Hierdurch würden die stündlichen Ablesungen mit größter Sicherheit ermittelt; um ferner dazwischenliegende Ablesungen nebst den zugehörigen Zeiten sicher zu erhalten, könnte eine Meßvorrichtung getroffen werden, durch welche nach Einstellung der beiden aufeinander folgenden stündlichen Ordinaten nicht allein die Länge jeder dazwischen liegenden Ordinate ausgemessen werden kann, sondern auch zugleich an einer Theilung mittelst Nonien die zugehörige Zeitabscisse mit größerer Genauigkeit bestimmt wird. Dieselbe wird gleichfalls erhöht durch Benutzung größerer Abscissenlängen als die bisherigen, vorausgesetzt, daß das verwendete lichtempfindliche Papier durchaus gleichmäßig ist, und nach dem Entwicklungs- und Fixirungsprozeß keine Verwerfungen zeigt. Im Fall es auf sehr große Genauigkeit ankommt, wird man wohl stets eine direkte Ablesung der Instrumente – die ja auch bei einem Registrirapparate vorhanden sein kann – benutzen müssen.

Ein vollständiges, erdmagnetisches Observatorium wird stets zwei Systeme von Variationsinstrumenten enthalten, von denen eines selbstregistrirend aufgestellt ist und zur fortlaufenden Ermittelung von stündlichen Werthen und Aufzeichnung der Störungen dient; das zweite, nur für direkte Ablesung eingerichtete, hingegen dient zu korrespondirenden Ablesungen bei absoluten Bestimmungen und zu Vergleichszwecken.

Das erstere, bestehend aus: Unifilar, Bifilar und Wage, kann wenigstens bei arktischen Stationen eine durchweg geringere Empfindlichkeit besitzen, für das zweite empfindlichere System kann an Stelle des Bifilars das Unifilar mit 4 Deflektoren treten, ein Kontrollinstrument für die Wage dagegen dürfte in einer auch für arktische Verhältnisse passenden Form zur Zeit noch nicht zu finden sein. Besitzt man nur ein System, so sollte ein selbstregistrirendes gewählt werden, das auch für direkte Ablesungen eingerichtet ist, und aus Instrumenten erprobter Konstruktion zusammengesetzt ist. Häufige Kontrolle desselben durch absolute Messungen ist unter allen Umständen erforderlich, ohne dieselben haben die besten Variations-Beobachtungen nur einen sehr beschränkten Werth. Bei Aufstellung von zwei Systemen kommt der Vergleich derselben hinzu, welcher zuerst die Einsicht in die Brauchbarkeit derselben verschafft.

Wir erkennen hieraus, daß die wissenschaftliche Erforschung des Erdmagnetismus außer vollkommenen Instrumenten auch geübte und erfahrene Beobachter verlangt. Wenn es als Erfolg der Polarexpeditionen von 1882/83 bezeichnet werden kann, eine Verbesserung der instrumentellen Hülfsmittel zu erdmagnetischen Untersuchungen veranlaßt zu haben, so muß die fernere Ausbildung von Beobachtern nicht aus dem Auge gelassen werden, wozu indeß ein für die Dauer eingerichtetes Observatorium erforderlich ist. In der richtigen Erkenntniß dieses Umstandes macht Herr Dr. Giese in seinem Bericht an die Deutsche Polarkommission den Vorschlag, auf einer arktischen Versuchsstation diese doppelte Aufgabe zu lösen. Er sagt: Vgl. auch Exner l. c., pag. 234. »Eine Sichtung der vielen zu erwartenden Abänderungsvorschläge aber kann nur durch den Versuch, durch die Erfahrung selbst auf einer arktischen Station geschehen, darum sollte der nächste Schritt auf dem Wege der systematischen Polarforschung jetzt der sein, daß man eine arktische Versuchsstation zur Prüfung der Instrumente und Entwickelung der Methoden für arktische Forschung errichte, damit das nächste Mal, wenn ein Ring von Stationen um den Pol gelegt wird, ähnliche Schwierigkeiten im Bereich der Beobachtungsmittel, wie wir sie diesmal zu überwinden hatten, nicht wieder auftreten. Die Versuchsstation sollte an einer Stelle errichtet werden, wo sie das ganze Jahr hindurch mit der Welt im Verkehr bleiben kann, also im nördlichen Europa, auf Island oder in Kanada. Sie würde die kommenden Expeditionen nicht nur durch Prüfung der Apparate, sondern auch durch Heranbildung eines Stabes von Beobachtern, die auf ihr mit den wissenschaftlichen und praktischen Aufgaben des Polarforschers sich vertraut gemacht hätten, fördern. Dieser zweite Theil ihrer Aufgabe kann um so gründlicher gelöst werden, je leichter die Station zugänglich ist, weil dadurch auch ein Hospitiren auf kürzere Zeit für solche möglich gemacht wird, die der Vorbereitung auf die Polarforschung nicht Jahre widmen können oder wollen ...

»Man könnte versucht sein, in dem Vorschlage, ein Unternehmen, das mit Aussendung von 14 Expeditionen begonnen wurde, durch eine einzelne Station fortsetzen zu lassen, ein Zurückweichen von dem ursprünglich ins Auge gefaßten großen Ziel zu erblicken. Mit Unrecht. So wenig man durch den Umstand, daß man erst Jahre auf die Bearbeitung der diesmaligen Beobachtungen verwendet, ehe man neue Expeditionen aussendet, auf die Fortsetzung des Unternehmens im großen Style verzichtet, so wenig geschähe dies durch Errichtung einer Versuchsstation. Auch ihre Aufgabe wäre ja nur die Bearbeitung des jetzt gewonnenen Materials, wenn auch in ganz anderer Weise, als dies am Schreibtisch möglich ist. Nicht einmal verzögert würde die Aussendung eines Systems künftiger Polarstationen durch Errichtung einer Versuchsstation werden, vorausgesetzt, daß mit dieser schnell genug vorgegangen würde.

»Die Kosten der Versuchsstation würden verhältnißmäßig geringe sein, sie können, wie bei jedem ähnlichen Unternehmen in drei Theile, Kosten für Ausrüstung, Transport und Unterhalt zerlegt werden. Die für Ausrüstung und Transport sind einmalige und würden daher bei einem immerhin auf eine Reihe von Jahren zu berechnenden Unternehmen verhältnißmäßig wenig ins Gewicht fallen, die Unterhaltungskosten welche jährlich wiederkehren, würden wohl etwas bedeutender ausfallen als bei einer unserer deutschen Expeditionen, aber immerhin keinen zu hohen Betrag erreichen.

»Gerade in dem Kostenpunkt liegt das stärkste Argument für Errichtung der Versuchsstation; indem sie die zeitraubende Arbeit der Prüfung von Apparaten und Methoden den Polarstationen der Zukunft nach Möglichkeit abnimmt, entlastet sie diese zu Gunsten ihrer eigentlichen Aufgabe und erledigt eine Arbeit, die diesmal den Stationen selbst oblag, in ungleich billigerer Weise. Denn äußerst unökonomisch ist es gewiß, daß all' die Schwierigkeiten des Lamont'schen Apparatsystems zugleich an vierzehn Stellen studirt wurden, ohne daß man an irgend einem dieser Orte von den Bemühungen an den anderen hätte Nutzen ziehen können, so daß eine einzige, gut geleitete Station in dieser Richtung genau dasselbe hätte leisten können, wie alle zusammengenommen, ja sehr viel mehr sogar, wenn ihr das Studium der Apparate zur Hauptaufgabe gemacht worden wäre. Diese Erfahrung weist für die Zukunft mit Nachdruck auf den Weg der Arbeitstheilung, der sich auch hier als der wohlfeilere und zugleich zweckmäßigere bewähren wird.

»Nur ein Bedenken vermag ich gegen die Errichtung der vorgeschlagenen Anstalt zu sehen, nämlich das, daß es immerhin mißlich ist, einem einzelnen Institut einen so großen Einfluß auf die Entwickelung der Polarforschung einzuräumen. Aber es bleibt ja daneben den schon jetzt bestehenden magnetischen Observatorien unbenommen, auch ihrerseits an der Entwickelung der Apparate und Methoden weiter zu arbeiten, und die Thätigkeit der arktischen Station unter Kontrolle zu halten. Die beste Beseitigung dieses Bedenkens bestände übrigens in der Errichtung zweier Versuchsstationen, etwa einer in der alten, einer in der neuen Welt. So lange aber zwei Stationen nicht zu haben sind, erscheint doch das geäußerte Bedenken nicht so gewichtig, daß man deshalb auf eine Anstalt verzichten sollte, die in hohem Maaße geeignet wäre, der Polarforschung der Zukunft schnelle und thätige Fortschritte zu sichern.«

Wiewohl eine Ausführung des Giese'schen Gedankens ohne Frage der wissenschaftlichen Polarforschung von Nutzen sein würde, so dürfte doch vor derselben eine Diskussion der Resultate der Beobachtungen von 1882/83 abzuwarten sein. Das Wesentliche bleibt, daß der einmal betretene Weg internationaler Vereinbarung nicht verlassen wird, da nur ein gemeinsames Schaffen bei der Fülle der Arbeit zum Ziele führen wird. Richtig ist es ohne Zweifel, daß die erdmagnetische Forschung, sobald sie sich auf Polarregionen erstreckt, einen Rückhalt an den Observatorien in der Heimath finden soll; diese zu schaffen, ist in Deutschland die nächste Aufgabe, wenn wir weiterhin uns an der gemeinsamen internationalen Arbeit fruchtbringend betheiligen sollen.

III. Bemerkungen zur Ausrüstung der Expeditionen mit meteorologischen Instrumenten und Apparaten, bezw. Verbesserungsvorschläge darüber.

Im Hauptwerke über die Ergebnisse der deutschen Polar-Expeditionen sind Verzeichnisse über die wissenschaftliche Ausrüstung enthalten, und zwar im Bande I Seite XVII für die Nord-Expedition und im Bande II Seite XVI für die Expedition nach Süd-Georgien. Ferner sind an verschiedenen Stellen der angeführten Bände da, wo von den Ergebnissen der meteorologischen Beobachtungen die Rede ist, Bemerkungen eingeflochten über die Brauchbarkeit der einzelnen Instrumente und Apparate, es finden sich solche Bemerkungen jedesmal bei den einzelnen Instrumenten besonders hervorgehoben. Es kann daher hier keinen Zweck haben, noch einmal darauf zurückzukommen, vielmehr wird auf das an angezogener Stelle Gesagte verwiesen.

Anch für die supplementäre Expedition nach Labrador unter Herrn Professor Koch findet sich im Bande I, Seite 125 und 126 des Hauptwerkes das Wesentlichste über die wissenschaftliche Ausrüstung derselben gesagt. Ueberdies hat Herr Professor Koch am Ende seiner Mission einen Bericht über die Zweckmäßigkeit der von ihm verwendeten Instrumente der Polar-Kommission übersandt, welcher hier dem Wortlaute nach zum Abdrucke kommt.

»Während meines Aufenthaltes an der Küste Labradors hatte ich Gelegenheit, folgende Beobachtungen über das Funktioniren und den Gebrauch der mir zu Gebote stehenden Instrumente zu machen.«

»In Folge der tiefen äußeren Temperatur ist die Temperaturvertheilung im Zimmer sehr verschieden; es war oft die Temperatur in 0 ^m,50 Höhe über dem Boden um 10-20º C. niedriger als in 2 ^m,50 Höhe, außerdem entstehen durch Oeffnen der Thür sehr häufig bedeutende Temperaturdifferenzen, die das am Barometer angebrachte Thermometer zwar anzeigt, denen jedoch die bedeutende Quecksilbermasse des Barometers nicht folgt; daß hierdurch nicht unbeträchtliche Fehler bei der Reduktion auf Null Grad entstehen, liegt auf der Hand; ich brachte deshalb die beiden Barometer (das Stationsbarometer und das Controllbarometer (Wild-Füß'scher Konstruktion)), deren Gang im geheizten Zimmer äußerst unregelmäßig und inkongruent war, in einen ungeheizten Raum; von dem Zeitpunkte an zeigten beide Barometer einen gleichmäßigen Gang. Bekanntlich sind auf der Nordenskiöld'schen Expedition der Umsegelung Asiens ähnliche Beobachtungen gemacht worden. Es wird sich deshalb empfehlen, die Barometer auf arktischen Expeditionen immer in einem ungeheizten Raume unterzubringen, dessen Temperatur, wenn derselbe hinreichend geschützt wird, nach den bisherigen Erfahrungen immer so gehalten werden kann, daß eine Gefahr für das Barometer nicht entsteht.«

»Für die gewöhnlichen Bestimmungen der Lufttemperatur und den Genauigkeitsgrad der bei diesen Beobachtungen gefordert wird, genügen die gewöhnlichen Einrichtungen. Der Bequemlichkeit wegen geschah die Aufstellung der Thermometer in einem Blechgehäuse vor einem Fenster eines ungeheizten Raumes; doch muß hierbei eine Vorrichtung angebracht sein, um die Ablesung vornehmen zu können, ohne dabei das Fenster zu öffnen, da die Eigenwärme des Beobachters und die immerhin höhere Temperatur des geschlossenen, wenn auch ungeheizten Raumes zu nicht unbeträchtlichen Fehlern Veranlassung giebt. Wenn jedoch die Temperatur-Beobachtungen dazu dienen sollen, um aus den Beobachtungen am feuchten und trockenen Thermometer die absolute und relative Feuchtigkeit zu bestimmen, so genügen die gewöhnlichen Vorsichtsmaßregeln nicht. Eine einfache Ueberlegung zeigt, daß bei tiefen Temperaturen (unter -20° C.) eine Genauigkeit der Bestimmung der psychrometrischen Differenz von mindestens 0,1° C. erforderlich ist, um den Feuchtigkeitsgehalt der Luft auf circa 10-20 pCt., je nach der Temperatur genau zu erhalten. Sieht man hierbei von den Fehlern ab, die dadurch entstehen, daß der Eisüberzug des feuchten Thermometers nicht in der richtigen Weise gebildet ist, so bleibt die Schwierigkeit bestehen, die psychrometrische Differenz, wie gefordert auf 0,1º C. genau zu bestimmen. Während die Angaben des feuchten Thermometers ziemlich konstant bleiben, zeigt das trockene Thermometer sehr oft plötzlich Schwankungen bis zu 0,7º C. Diese plötzlichen Schwankungen traten auch auf, wenn die Thermometer nach den Vorschriften des Herrn Wild in einem Blechgehäuse mit natürlicher Ventilation in einem Jalousiehäuschen auf freiem Boden aufgestellt sind, und die Ablesungen mit dem Fernrohre geschehen; diese Schwankungen waren gerade an heiteren und windstillen Tagen recht bedeutend; Ob diese Schwankungen der Lufttemperatur durch absteigende Luftströme oder durch horizontal sich bewegende Luftmassen, die von Orten, die durch Strahlung stärker erwärmt oder abgekühlt sind, hervorgerufen werden, müssen weitere Beobachtungen lehren. ihnen folgte das feuchte Thermometer nicht, weil es durch den Eisüberzug zu träge ist, berechnet man also aus den jeweiligen Angaben der beiden Thermometer die entsprechende Feuchtigkeit, so erhält man sehr bedeutende Differenzen. Ein daneben aufgestelltes Haarhygrometer zeigte jedoch keine Spur von solchen Schwankungen der Luftfeuchtigkeit. Jedenfalls ist aus diesen Gründen das Psychrometer bei tiefen Temperaturen kein geeignetes Instrument, um die Feuchtigkeit der Luft mit hinreichender Genauigkeit zu bestimmen. Als zweites Instrument stand mir ein Regnault'sches Hygrometer zur Disposition; bei diesem Instrument wurde ein anderer Uebelstand bemerkt; es trat nämlich das Bereifen der blanken Oberfläche nicht plötzlich auf, sondern fand scheinbar allmählich statt. Eine Beobachtung mit dem Mikroskop zeigte, daß das Bereifen so vor sich ging, daß sich in großen Entfernungen von einander einzelne Eiskryställchen ansetzten, die sich bei weiterem Verdampfen des Aethers nach Zahl und Größe so vermehrten, daß auch für das bloße Auge ein deutliches Mattwerden der blanken Oberfläche bemerkbar wurde; es ist also nicht möglich, den Zeitpunkt der Kondensation und mithin auch den Thaupunkt selbst mit der nöthigen Genauigkeit zu bestimmen. Bekanntlich kann man bei Temperaturen über Null Grad durch Regulirung des Abflusses am Aspirator die Verdampfung des Aethers so vor sich gehen lassen, daß ein Verschwinden und Wiederentstehen des Beschlages stattfindet; hierdurch läßt sich der Beobachtung bekanntlich eine viel größere Präzision ertheilen. Dies ist natürlich bei Temperaturen unter Null Grad nicht mehr möglich.«

»Aus dem Angeführten geht mithin hervor, daß ebenso wie das Psychrometer auch das Kondensationshygrometer kein Instrument ist, um den Feuchtigkeitsgehalt der Luft bei tiefen Temperaturen auch nur einigermaaßen genau zu bestimmen.«

»Alle Feuchtigkeitsmessungen in arktischen Regionen scheitern jedoch bei einigermaaßen bewegter Luft an einer prinzipiellen Schwierigkeit, sofern sie nicht in größerer Höhe über dem Erdboden angestellt werden. Da die Temperatur während des Winters nie über Null Grad kommt, so bildet sich auf dem Schnee keine feste Kruste und bei bewegter Luft wirbeln in den unteren Luftschichten nicht unbedeutende Mengen von Schneekrystallen umher; hierdurch werden natürlich Feuchtigkeitsmessungen jeder Art fehlerhaft.«

»Beinahe unmöglich erscheint in Labrador eine auch nur angenäherte Bestimmung der Größe des Niederschlages, der in fester Form stattfindet. Fast jeder Schneefall an der Küste Labradors trat in Verbindung mit starken Stürmen auf; entweder blieb dann in dem Regenmesser kein Schnee liegen, oder derselbe wurde unter einer Schneewehe begraben. Man konnte nun nach jedem Schneefalle die Dicke der Schneedecke messen; jedoch giebt auch dies keinen Anhaltspunkt für eine nur angenäherte Schätzung der Menge des gefallenen Schneees, da je nach den Terrainverhältnissen an einer Stelle der Boden vollkommen schneefrei bleibt, während an anderen Stellen der Schnee zu beträchtlicher Höhe zusammengeweht ist; hierbei wechselt je nach der Richtung des Windes die Schneebedeckung ein und derselben Stelle beträchtlich, da durch den Sturm die ganze vorhandene Schneemasse in Bewegung gesetzt und umgelagert wird.«

»Die Art und Weise, in der man die Polarlichtbeobachtungen anstellt, wird sich im Allgemeinen danach zu richten haben, ob man sich in einer Gegend befindet, die der Maximalzone der Intensität und Häufigkeit der Erscheinung nahe liegt; jedenfalls sollten die Beobachtungen kontinuirlich angestellt werden, so daß jede Veränderung in Form, Intensität etc. der Erscheinung notirt wird, da nur so ein etwaiger Zusammenhang mit magnetischen Störungserscheinungen sich wird sicher nachweisen lassen. Beobachtungen, die nur in bestimmten Zwischenräumen angestellt werden, haben jedenfalls wenig Werth, da vielleicht gerade in den Zwischenzeiten größere Erscheinungen stattgefunden haben. Die Beobachtungen hätten außer Positionsbestimmungen des Azimutes, der Bogenscheitel und des Ortes der Kronen hauptsächlich die Formen der Bogen und die spektroskopische Untersuchung des Lichtes zu umfassen.«

»Zu den Positionsbestimmungen eignet sich das von E. Weiß konstruirte Meteoroskop sehr gut; es sollte nur bei dem Meteoroskop, wie bei allen ähnlichen Meßinstrumenten, die sich um Axen drehen, schon bei der Konstruktion darauf Rücksicht genommen werden, daß dieselben auch bei tiefen Temperaturen eine leichte Drehbarkeit um ihre Axen bewahren; außerdem muß der Beleuchtungslaterne am Meteoroskop eine solche Einrichtung gegeben werden, daß dieselbe auch bei starkem Winde nicht erlischt. Zu den spektroskopischen Beobachtungen können nur solche Instrumente gebraucht werden, in denen die Lage einer Linie durch eine mikrometrisch auf dieselbe einzustellende Marke fixirt wird; jedenfalls eignen sich Spektroskope mit Vergleichsprisma und Skala absolut nicht für diese Beobachtungen, da die Erscheinungen so lichtschwach sind, daß es nicht möglich ist, bei Erleuchtung der Skala die Linien zu beobachten.«

5. Eine Anwendung des Nicol'schen Prismas für die Schifffahrt in arktischen Gewässern.

»Während meiner Fahrten an der Küste von Labrador, die ich zum Zwecke der Einrichtung der meteorologischen Stationen zu machen hatte, mußte fortwährend scharf nach herumschwimmenden Eisblöcken und in der Nähe des Landes nach Riffen ausgelugt werden, um das Schiff vor einer Kollision mit diesen zu bewahren. Segelten wir nun der Sonne entgegen, so war es schwierig und für die Augen äußerst angreifend, vor dem Reflex des Sonnenlichtes auf dem Wasser die Eisblöcke und Riffe zu sehen. Da dieses vom Wasser reflektirte Licht nun aber polarisirt ist, so bietet das Nicol'sche Prisma ein sehr einfaches Mittel, um dieses Licht zum größeren Theile zu vernichten. In der That ließ sich mit Hülfe eines Nicol jedes schwimmende Eisstück ohne Anstrengung entdecken. Brächte man zwei solche Prismen in einem aus zwei terrestrischen Fernröhren bestehenden Marineglase an, so wird es leicht sein, auch auf größere Entfernungen das Fahrwasser zu untersuchen.«

IV. Einige Messungen von Tiefen, Tiefentemperaturen und spec. Gewicht des Meerwassers während der Reise des Expeditions-Schiffes »Germania« nach dem Cumberland-Golfe.

Die beobachteten specifischen Gewichte sind für Temperatur nicht reducirt; nach Vergleichung mit den Normal-Instrumenten der Kieler Kommission war das Aräometer innerhalb 0,001 richtig befunden.

V. Ausstattung und Ausrüstung der deutschen Expeditionen nebst einigen kritischen Bemerkungen.

Es wurde Seitens der Deutschen Polar-Kommission der Ausstattung, Ausrüstung und Verproviantirung die größte Sorgfalt zugewendet, indem man sich innerhalb derselben bewußt war, daß in erster Linie – sollten die hohen Ziele der Unternehmen nicht unerreichbar werden – auf Erhaltung der Gesundheit der Mitglieder der Expeditionen Bedacht zu nehmen sei. Die Erfahrungen früherer Expeditionen nach den arktischen Gegenden haben gelehrt, nach welchen Grundsätzen Ausrüstung und Ausstattung anzuordnen sind, damit jener Zweck erfüllt werden könne. Da in den durch die Expeditionen zu besuchenden Gegenden brauchbare Wohnungen nicht zur Verfügung standen, so war in erster Linie darauf Bedacht zu nehmen, zweckentsprechende Wohnungen zu beschaffen, welche geräumig genug waren, um als Wohn- und Schlafräume oder als Arbeits- und Beobachtungsräume zu dienen. Es mußte darauf Bedacht genommen werden, daß die Häuser Räumlichkeiten boten, in welchen Kleidungsstücke und Proviant vor dem Verderben genügend geschützt waren. Es wird bei Gelegenheit der Beschreibung der einzelnen Expeditionen auf die Konstruktion der Wohnhäuser zurückgekommen werden, deren allgemeine Erscheinung aus der diesem Bande beigegebenen Ansicht von Kingua-Fjord-Station ersichtlich ist. Nur so viel mag schon hier gesagt sein, daß das Wohnhaus für jede der beiden Stationen nahezu ganz gleich konstruirt und eingerichtet war, nur daß jenes von Kingua-Fjord durch Anwendung einer Fütterung der Wände mit Torfstreu gegen die Kälte mehr geschützt war. Es haben sich diese Wohnhäuser in beiden Lokalitäten vorzüglich bewährt. Sie waren in Hamburg von den beiden Zimmermeistern Herren Alfred Martens und C. W. Renné in Hammerbrook konstruirt und dermaaßen in ihren einzelnen Theilen gezeichnet, daß das Aufschlagen derselben an Ort und Stelle ohne Schwierigkeit und ohne Verwirrung vor sich gehen konnte. Dazu hatte wesentlich der Umstand beigetragen, daß die Häuser auf dem Zimmerplatz in Hamburg aufgeschlagen, und zwar mehrere Wochen den Mitgliedern der Expeditionen zugänglich waren, um sich auf diese Weise hinsichtlich deren Konstruktion und Einrichtung vollkommen orientiren zu können.

Die Heizung dieser Räume wurde mittels Meidinger'scher Oefen in wirksamster Weise erzielt und kann deren Anwendung in ähnlichen Fällen nur empfohlen werden. Da die Konstruktion dieser nützlichen Heizapparate genügend bekannt, ist es wohl überflüssig, auf deren Einzelheiten hier einzugehen.

Die einzelnen Observatorien sind in dem Hauptwerke da, wo von den Beobachtungen die Rede ist, beschrieben und durch Aufriß und Grundriß erläutert worden. Band I, Seite XX und Seite 250; Band II, Seite 212 und 213. Die Situationspläne der beiden Stationen sind gleichfalls dort mitgetheilt und erläutert Band I, Seite XVI; Band II, Seite VIII. und besteht deshalb keine Veranlassung, in dieser kurzen Schilderung nochmals darauf zurückzukommen. Nur so viel muß gesagt werden, daß in der Anordnung der Gebäulichkeiten einer solchen Station Alles reiflich erwogen werden mußte, was dazu dienen konnte, die Sicherheit und Bequemlichkeit des Lebens an derselben und die Leichtigkeit des Dienstes und der Beobachtung zu erhöhen. Es wird noch einmal auf die dabei maaßgebend gewesenen Gesichtspunkte dort in dieser Erzählung zurückgekommen werden, wo von der Errichtung der Stationen die Rede sein wird.

Die Supplementär-Expedition des Herrn Professor Koch war darauf berechnet, bei den Missions-Stationen an der Küste von Labrador ein Unterkommen zu erhalten. Es war daher nicht nothwendig, für dieselbe ein Wohnhaus vorzusehen. In wie vorzüglicher Weise die gehegten Erwartungen gerechtfertigt gewesen sind, wird dort erörtert werden, wo der erzählende Theil dieser Expedition gegeben werden wird.

Von der Ausstattung mit wissenschaftlichen Apparaten und Instrumenten mag hier nur noch als besonders wichtig hervorgehoben werden, daß auf deren Verpackung und Transport die größte Sorgfalt verwendet werden mußte, damit dieselben nicht etwa in zerbrochenem oder beschädigtem oder verdorbenem Zustande an den Ort ihrer Bestimmung gelangten. Wie vollständig namentlich die Verpackung bewerkstelligt worden war, mag aus dem Umstande gefolgert werden, daß keines der zahlreichen und höchst zerbrechlichen Instrumente in untauglichem Zustande an den Ort seiner Bestimmung gelangte.

Die Ausstattung an Kleidungsstücken, Nahrungsmitteln und Werkzeugen für den alltäglichen Gebrauch, von welcher bis jetzt noch nicht die Rede war, mußte gleichfalls, da an Ort und Stelle der Stationen auf keinen Sukkurs oder Ergänzung des Proviantes in nennenswerther Weise gerechnet werden konnte, und die Dauer des Aufenthaltes zu 18 Monaten angenommen werden mußte, mit größter Umsicht und unter Anwendung aller Erfahrung effektuirt werden. Im Wesentlichen wurde die Ausstattung und Ausrüstung den in ähnlichen Unternehmungen vielfach erprobten Händen des Herrn W. Richers, Stubbenhuk-Hamburg, anvertraut. Von großem Werthe war in Beziehung auf diesen Theil der Ausstattung – wie in so mancher anderen Hinsicht – der Rath, welchen die Beamten der Seewarte und einstigen Polarfahrer, die Herren Admiralitätsrath Kapitän Koldewey und Kapitän Hegemann, aus ihrer reichen arktischen Erfahrung zu ertheilen vermochten. Die Deutsche Polar-Kommission genügt nur einer Pflicht, wenn sie gleich hier den genannten Herren ihren aufrichtigsten Dank dafür ausspricht.

Von gleich großer Wichtigkeit erwies es sich, daß die Ausstattung der Expeditionen fast vollständig mit größter Ruhe und ohne Gefahr des Beschädigtwerdens durch Nässe im Lichthofe der Seewarte geordnet, verpackt und für den Transport geeignet hergerichtet werden konnte. Die Spedition war nahezu für den ganzen Umfang der Expeditionen Herrn Clemens Müller in Hamburg übergeben.

Im Nachfolgenden soll ein theils abgekürztes, theils vollständiges Verzeichniß aller Gegenstände mit Ausschluß der wissenschaftlichen Apparate – wie sie jeder Expedition mitgegeben wurden – mitgetheilt werden.

Ausrüstung und Ausstattung der deutschen Stationen im Systeme der internationalen Polarforschung.

Jede der beiden Haupt-Expeditionen erhielt die nachfolgend namhaft gemachten Gegenstände:

Rohrstühle, Sopha, Schränke verschiedener Gattung, gewöhnliche Stühle, Matratzen und Betten für die Gelehrten und die Mannschaft, wollene Decken bester Qualität, verschiedene Arten von Lampen und Geräthe für die Feuerung, Extincteure, Beobachtungslaternen, ein Stell Signalflaggen mit Signalbuch, Wasch- und Toilette-Geräthe, Badewannen u.s.w.

Eßlöffel, Theelöffel, Vorlegelöffel, Messer und Gabeln, Teller verschiedenster Art, Butter- und Kompot-Dosen, Tassen, Tischtücher, Servietten, Handtücher u.s.w. Ferner Kochtöpfe verschiedener Gattung und Alles, was zu einer vollständigen Küche gehört, in genügender Zahl und für den Ersatz bemessen. Verschiedene Sorten Seife, Lichter u.s.w. Eine Spring-Balance und eine Dezimalwaage nebst Gewichtsätzen, Besen, Feuel, Putztüchern u.s.w.

2 Handkarren, 2 Bicken, 2 Erdschaufeln, 6 Schneeschaufeln, 10 Eisäxte, 3 Tonnen Cement, 1 Tonne Gyps, 250 Mauersteine, 3 Maurerkellen, 20 kg Hanftau, 3 Ballen Torfmull, 1 Wagenwinde, 12 m 4" Thonröhren, 65 m 2" Trosse, 130 m 1¼" Manila Trosse u. s. w. Bauholz, Planken, Latten in verschiedener Qualität und Dimension; eiserne und Messing-Stifte und Nägel in großer Zahl und Auswahl; Dachpappe, Steinkohlentheer, alle Arten Oel- und andere Farben, Pinsel u. s. w. in reichlicher Quantität.

Drehbank, Schmiede und allen erforderlichen Werkzeugen, genügend für den Gebrauch und zur Ergänzung schadhaft gewordener Gegenstände. Schuhmacher-Geräth und Schuhmacher-Materialien u. s. w.

6 Polaranzüge für Expeditions-Mitglieder, 2 Polaranzüge für Mannschaften, 2 Schlafsäcke, 13 Paar Pelzhandschuhe;

500 kg gesalz. Ochsenfleisch.
150 kg gesalz. Schweinfleisch.
326 kg gesalz. Speck.
167 kg Schinken.
900 kg präs. Fleisch.
350 kg präs. Mutton.
4 kg präs. Beef.
100 kg Corned Beef.
100 kg Rauchfleisch.
20 kg präs. Ochsenzungen.
450 kg div. präs. Braten.
40 kg Saucißchen.
33 kg geräucherte Mettwurst.
16 kg Zungen- und Leberwurst.
50 Dosen Hammelfleisch mit Kohl.
22 Dosen Mettwurst mit Weißkohl.
90 Dosen Soup & Bouilly.
8 Glas div. Saucen.
3 kg Fleischextrakt.
4 Kisten Klippfische.
40 Dosen Hummer.
40 Dosen Sardinen.
20 Dosen Häringe.
26 Dosen Lachs.
13 Glas Sardellen.
1750 kg Weizenmehl.
290 kg Roggenmehl.
1070 kg Weizen-Cakes.
502 kg Roggenfeinbrod.
33 kg Buchweizengrütze.
15 kg Hafergrütze.
156 kg Zwieback.
5 Dosen Zwieback.
6 Dosen Backpulver.
2 Dosen Crackos.
26 Dosen Marmelade.
50 Dosen präs. Kartoffeln.
125 kg Kartoffelgrütze.
Je 1 Glas Nelken, Macis-Blüthe und
Nüsse, Cardamom, 2 Glas Salpeter,
3 Glas Petersilie, 4 Glas Grünkohl,
5 Glas Capern,
6 Glas Curry powder,
28 Glas Mixed pickles,
2 Glas getr. Thymian,
2 Glas Salpeter,
12 Glas Tafelsalz
190 kg Salz,
1 Faß Seesalz.
6 kg Pfeffer.
3 kg Wachholder.
7 kg Hopfen.
16 kg Malz.
1 kg Arrowroot.
1 kg Kanehl.
0,5 kg Kümmel.
0,5 kg Lorbeerblätter.
3 kg Kresse-Samen und Watte.
140 g Citronenöl.
14 Flaschen Provenceöl.
20 Flaschen Himbeeressig.
8 Flaschen Himbeersaft.
55 Flaschen Lemon Juice.
100 1 Weinessigspriet.
30 Dosen Eierpulver.
110 Dosen condens. Milch.
72 kg roher Kaffee.
110 kg gemahlener Kaffee.
12 kg Cichorie.
33 kg Thee.
Je 6 kg Tafel-Chokolade, Puder-Chokolade und Cacao.
180 kg gelber Zucker.
100 kg Würfelzucker.
120 kg Hutzucker.
5 kg Candis.
85 kg Syrup.
500 kg Butter.
130 kg Schmalz.
17 Eidamerkäse.
4 Rahmkäse.
7 grüne Käse.
60 kg Kartoffelscheiben.
28 kg Perlgraupen.
14 kg Sago.
15 kg Maccaroni.
12 kg Nudeln.
55 kg braune Bohnen.
180 kg weiße Bohnen.
120 kg Schnittbohnen.
180 kg Splitterbsen.
180 kg grüne Erbsen.
115 kg Pahlerbsen.
110 kg türkische Erbsen.
115 kg Linsen.
115 kg Graupen.
120 kg Reis.
7 kg Reismehl.
115 kg Carotten.
48 kg Spargel.
112 kg Sauerkohl.
1830 Portionen Melange d'équipage, Weißkohl, Grünkohl etc.
28 kg Suppenkraut.
19 kg Essiggurken.
28 kg Salzgurken.
110 kg getr. Pflaumen.
100 kg Zwetschen.
60 kg getr. Aepfel.
20 kg getr. Birnen.
6 kg getr. Kirschen.
10 kg Bickbeeren.
15 Glas Kronsbeeren.
18 kg Katharinenpflaumen.
25 kg Rosinen.
16 kg Korinthen.
12 Dosen assortirte Früchte.
12 Dosen Sellery.
6 Dosen Champignons.
1 Dose Piment.
1 Dose Ingwer.
12 Dosen engl. Senf.
100 Flaschen Rothwein.
50 Flaschen Sherry.
250 Flaschen Dürkheimer Feuerberg.
40 Flaschen Gimmeldinger.
36 Flaschen Champagner.
2100 Flaschen Bordeaux.
200 Flaschen Portwein.
320 Flaschen Rum.
110 Flaschen Cognac.
528 Flaschen Bier.
200 Flaschen Porter.
8 Flaschen Ang. Bitters.
143 l Doppelkümmel.
26 Kruken Genever.
115 Kruken Selters.
1 Selterswasser-Apparat.
2 Ersatzröhren.
4 kg doppelkohlensaures Natron.
3,2 kg Weinsteinsäure.
1.5 kg Siegellack.
30 Gummipropfen.
1 kg geschmolz. Chlorkalzium.
0,5 kg Glasröhren.

Zu dem, was früher schon über die wissenschaftliche Ausstattung gesagt worden, wird hier noch hinzugefügt, daß die meteorologische Ausstattung für Kingua-Fjord im Hauptwerke, Band I, Seite 10 und 11 für Süd-Georgien, Band II, Seite 10 und 11 gegeben ist.

2 Eispieken mit Stiel.
2 Harpunen.
100 Angelhaken.
12 Fischleinen.
2 Pechschrapen.
2 kg Bindfaden.
18 Segelnadeln.
4 Lieknadeln.
4 getheerte Presenninge.
1 Zelt von Segeltuch mit den erforderlichen Gegenständen zum Aufrichten etc.
60 Kupferpole.
84 Klammern (24 zur Reserve).
65 Zinkcylinder.
65 Elementgläser.
3 Weißbuchenholzklötze.
Je 1 Packet Claviren, Putzholz, Lederlappen, Zinnloth, Bimsstein,
Blau- und Graustein, gelbes Wachs, Salmiak, Kolophonium, Schellack, Borax,
Schleifkohle, Wiener Kalk, Seidencocons, Schmirgelpapier, Putzlappen, je
3 Packete eiserne und messingene Drahtstifte, 13 Packete Holzschrauben.
Je 1 Flasche Rüböl, Maschinenöl, Löthsäure, Versilberung, Vaselin,
je 2 Flaschen Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Benzin, 3 Flaschen
Chronometeröl, je 4 Flaschen Lack (div.), Instrumentenöl.
1 Oelkanne zum Schmieren.
2 Bürsten.
4 Messingrohre.
10 m Gummischlauch, 270 m Leitungsdraht.
Je 1 Ring Bindedraht, Kupferdraht, vulk. Kupferdraht, 2 Ringe
Stahldraht.
Je 4 Ringe Messingdraht, Eisendraht, 5 Ringe Federstahldraht.
Je 1 Tafel Zinkblech, Kupferblech, Gummi vulk., 2 Tafeln Eisenblech.
5 Tafeln Messingblech (div.).
Je 1 Dose Schlagloth, Levante, 4 Dosen Schmirgel.
2 Sack Holzkohlen.
10 kg Blei, je 5 kg Quecksilber, Leim.
3 Stangen Rundmessing, 8 Stangen polirter Stahl, 19 Stangen schwarzer Stahl.
38 Stangen Eisen (div.).
Je 1 Stück Kautschuck, Gummileinen, Aluminiumblech, Silberloth,
Platina, 2 Stücke Silberputzseife, je 4 Stücke Hartgummi, Klebwachs, 6 Stück
Glasrohre, 12 Stück Putzsteine.
24 Büchsen Carbolpulver.
12 Bogen Schmirgelleinewand, 25 Bogen Sandpapier.
Je 1 kg Pottloth, Bimsstein, je 2 kg Kreide, Kopallack, 50 kg Soda,
100 kg Rüböl.
1 komplet. Instrumenten-Etui.
1 komplet. Medicinkasten.
1 komplet. Verbandtasche.
1 komplet. zoolog. Instrumenten-Etui.
5 Kisten Gläser für zoolog. Zwecke.
1 Faß Spiritus.

Im Hauptwerke über die Ergebnisse der Deutschen Expeditionen wurde schon Band I Seite (8) bemerkt, daß der Ausstattung an Büchern und Werken eine ganz besondere Sorgfalt gewidmet wurde. Dabei mußte in erster Linie darauf Bedacht genommen werden, daß die zur Bearbeitung der auf den verschiedenen Forschungsgebieten erforderlichen Bücher und Werke in genügendem Umfange und in erforderlicher Zahl von Exemplaren vorgesehen wurden. Aber auch Werke, die zum Nachschlagen und zur Orientirung dienen konnten und mußten, wurden dem Bestande an Büchern jeder Expedition einverleibt, sowie auch Sorge dafür getragen werden mußte, daß die einzelnen Mitglieder der Expedition sich während ihres Aufenthaltes an den Stationen weiter zu bilden vermöchten. Die nachfolgend mitgetheilte Liste allgemeiner Werke giebt Aufschluß über die Weise, in welcher die Polar-Kommision den Anforderungen Rechnung zu tragen bestrebt war.

Eine Anzahl von Werken war nur für die eine oder die andere der Expeditionen von besonderem Interesse, weshalb solche Werke denn auch nur der betreffenden Expedition mitgegeben wurden. Unter diese Klasse von Werken gehören solche, die geographischer Natur sind und sich im Wesentlichen auf Reisen und Reisebeschreibungen beziehen.

Es war auch für eine gediegene allgemeine Literatur Sorge zu tragen, welche ebenso wie die mitgegebenen belletristischen Werke der Unterhaltung und allgemeinen Belehrung zu dienen hatte. Die in dieser Hinsicht der Polar-Kommission gestellte Aufgabe wurde ganz erheblich dadurch erleichtert, daß sich unter der Anregung des Herrn W. Clauß in Hamburg verschiedene Herren zusammenthaten und einen Fond zur Beschaffung von schöner Literatur etc. bildeten. Auf diese Weise wurde es ermöglicht, daß jeder der Expeditionen eine nach vielen Hunderten von Bänden zählende Bibliothek, welche mit den Aufgaben der Expedition direkt nichts zu thun hatte, mitgegeben werden konnte. Die Polar-Kommission genügt nur einer Pflicht, wenn sie an dieser Stelle Herrn W. Clauß und den übrigen Herren ihren verbindlichsten Dank für die der Expedition geleisteten Dienste ausspricht.

Es ist wohl hier der geeignete Ort, mit Dankbarkeit der Unterstützung und Förderung der Ziele der deutschen Interessen im System der Internationalen Polarforschung zu gedenken, welche die deutsche Kommission von einzelnen Vereinen, Instituten und Gelehrten, so unter andern von der Geographischen Gesellschaft in Bremen, der Deutschen Seewarte u.s.w. erfahren hat.

Berliner astronomisches Jahrbuch 1882, 83, 84. Paris, Connaissance des Temps 1881. Bremiker, Nautisches Jahrbuch 1860 bis 1883. Nautical Almanac 1882, 83, 84. Handbuch der Navigation vom Hydrogr. Amt, 2. Aufl. Bremiker, Logarithmentafeln. August, Logarithmentafeln. Zech, desgl. Peters, Astronomische Tafeln und Formeln. Crelle, Rechentafeln. Argelander, Sternverzeichniß. Meteorologische Instruktion der Seewarte, mit Tafeln. Astrophysikalisches Observatorium, Tafeln des Spektrums der Sonne etc., Wolkenbilder. Erman und Petersen, Die Grundlagen der Gauß'schen Theorie des Erdmagnetismus. Edelmann, Die erdmagnetischen Apparate der Polar-Expedition 1882/83. Sophus Tromholt, Sur les aurores boréales. Wilh. Weber, Anwendung der magnetischen Induktion auf Messung der Inklination etc. Lamont, Der Erdstrom. Seewarte, Aus dem Archiv der, (komplet). Monatliche Uebersicht der Witterung (komplet). Quadrate des atlantischen Oceans (111, 146 und 147), Wyville Thomson, The depths of the Sea. Koppe, Messung des Feuchtigkeitsgehalts der Luft. Schmid, Grundriß der Meteorologie. Wüllner, Lehrbuch der Experimental-Physik. Breusing, Steuermannskunst nebst nautischen Hülfstafeln. Mohn, Grundzüge der Meteorologie. Credner, Elemente der Geologie. Kreil, Anleitung zu magnetischen Beobachtungen. Sawitsch-Peters, Abriß der praktischen Astronomie. Brünnow, Sphärische Astronomie. Bohnenberger, Anleitung zu geographischen Ortsbestimmungen. Jelinek, Anleitung zur Anstellung meteorologischer Beobachtungen. Airy, Ueber den Magnetismus. Neye, Wirbelstürme. Bauernfeind, Vermessungskunde. Neumayer, Anleitung zu wissenschaftlichen Beobachtungen auf Reisen. Wild, Bestimmungen der Inklination mit dem Induktions-Inklinatorium. Meteorological office, Contributions to our knowledge of the Antarctic regions. Bessel, Untersuchungen über Länge des einfachen Sekundenpendels. Grünfeld, Nordpolfahrten, Hann, Hochstetter und Pokorny, Allgemeine Erdkunde. Clauß, Zoologie. Gesellschaft für Meteorologie, Zeitschrift der, Band XVI, XVII. Walker, Terrestrial and Cosmical magnetism. Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie (Bd. II-IX). Berichte der 3 Polar-Konferenzen, Hamburg, Bern, Petersburg. Internationales Meteorologisches Comité und Kongresse (Berichte). Katalog der Ausstellung maritim. Gegenstände in Hamburg. Gauß und Weber, Atlas des Erdmagnetismus. Seewarte, Segelhandbuch mit Atlas des Atlantischen Oceans. Heis, Atlas Coelestis und Katalog des neuen Himmelsatlas. Behrmann, Atlas des südlichen gestirnten Himmels. Ferner wurden an Karten mitgegeben: Seewarte, Karten der magnetischen Elemente. Andrée's Handatlas. Ice Chart of the Southern Hemisphere. Washington, Circumpolar chart 1882. British Admiralty, South Atlantic Eastern Part and Western Part, North Atlantic u. a. m.

v. Wrangel, Physikalische Beobachtungen während seiner Reisen auf dem Eismeere.

Adelung, Geschichte der Schifffahrt und Versuche, welche zur Entdeckung d. nordöstl. Weges n. Japan u. China etc. führten.

Beechey, Voyage to the Pacific and Behrings straits, to the great Fish River and back.

Gauß & Weber, Resultate aus den Beobachtungen des magnet. Vereins, Jahrg. 1836-41 nebst Atlas.

Studer, Echinodermen der antarktischen Meere. – Evertebrata, Fauna der Kerguelen.

Torrel & Nordenskjöld, Schwedische Expedition nach Spitzbergen und Bären-Eiland.

Weyprecht, Astronom. und geodät. Bestimmungen. – Nordlichtbeob. – Magnet. Beob. d. österr-ung. Exped. – praktische Anleitung zur Beobachtung des Polarlichtes.

In den vorstehenden Verzeichnissen von Büchern etc. ist ein genauer Literaturnachweis weder angestrebt worden, noch hätte derselbe, da die meisten der Werke Jenen, die sich dafür interessiren, bekannt sein werden, einen Zweck. Es mag nur erläuternd bemerkt werden, daß stets die neueste Auflage von den betreffenden Werken den Expeditionen mitgegeben wurde.

Die supplementäre Expedition wurde gleichfalls mit der für ihre Arbeit erforderlichen Literatur ausgestattet, es wird jedoch von einer Aufzählung der Werke im Einzelnen – als von minderem Belange – hier abgesehen.

VI. Verzeichniß der nach Herrn Missionar S. Weiz in Labrador vorkommenden Thiere.

Herr Professor Koch hatte während seines Aufenthaltes an den Stationen der Missionare an den Küsten von Labrador Gelegenheit genommen, sich über die daselbst vorkommenden Thiere zu informiren und auch in jedem Falle den einheimischen Namen zu ermitteln. Diese dankenswerthe Arbeit wird dadurch noch wesentlich werthvoller, daß sich Herr Dr. G. Pfeffer von dem Museum in Hamburg der Mühe unterzog, das Verzeichniß des Herrn Professor Koch zu revidiren und auch zoologisch zu ordnen. Indem wir beiden Herren hiermit unseren Dank abstatten, lassen wir das Verzeichniß in revidirter Form hier folgen.

Langhaarige Wühlmaus – Arvicola borealis Rich. - ( nunivakak) – graubraun mit halblangem Schwanz.

Lemming – Myodes hudsonicus Wagn. – ( avingak). – Hesperomys leucopus Wagn. - ( uksunak) – oben röthlich mit langem Schwanz; Bauch weiß.

Fuchs – Canis vulpes L. – terrienniak (allgemeine Bezeichnung); rother Fuchs ( kajok) – mit zwei Spielarten, dem Kreuzfuchs ( akkonartok) C. cruciger Briss. und dem schwarzen oder Silberfuchs C. argentatus Desm. ( kernek).

Vielfraß, Volverin – Gulo luscus Rich. – ( kabvik) – (fälschlich Dachs genannt).

Dachs – Meles labradorius Sab. – soll vorkommen, ist aber jedenfalls sehr selten.

Grampus – Orca gladiator Gray – ( pamiuligarsuk), 24 Fuß lang; unter demselben Eskimo-Namen kommt auch eine kleinere Art von 16 bis 20 Fuß vor.

Meerschwein – Phocaena communis Less. – ( nisarsuk) & nisa ( nisarsuk) = kleine nisa.

?Pottfisch (Anm. tikkagut heißt die Rückenflosse eines Fisches, tikkagolik also ein Fisch, der dieselbe besitzt, Pottfisch ist nur Vermutung, desgl. das folgende). – ( tikkagolik). – selten.

Moschusochse – Bos moschatus Gmel. – ( umingmak) nur dem Namen nach bekannt.

Morast-Schneehuhn – Tetrao albus Gm. – ( akkigivik) allgemein akkigivik.

Halbschwimmfüßiger Regenpfeifer – Charadrius semipalmatus Kaup. – ( kollekulliak).

Brustfleckiger Uferläufer – Actitis macularius Vieill. – ( sullaijok?).

Rothhalsiger Wassertreter – Phalaropus hyperboreus Lath. – ( savgak). Außerdem noch andere Strand- und Wasserläufer.

Kragen-Ente – Anas histrionica L. – (ingiuliksiut) d.h. Thier, das auf ingiulik sich aufhält ( ingiulik heißt Dünung).

Ein grüner Frosch (Rana sp. ?) – (narrãje) im Süden bis in die Gegend von Hofenthal.

Dorsch (Stockfisch) – Gadus morrhua L. – (ôgak) . (Kommt gegen Ende Juli und bleibt bis Oktober und November.)

Hering – Clupea harengus L. – (kavisilak). Kavisek heißt die Schuppe. (Nur in Süd-Labrador.)

Breitling, Sprott. – Clupea sprattus L. – kolleligak. (Der gewöhnliche Köder auf den Bänken bei New-Foundland.)

VII. Einige Bemerkungen zu Kapitän Wharton's R.N., F.R.S.

Bearbeitung der seismischen Wellen, welche den Krakatau-Ausbruch am 27. August 1883 begleiteten.

In dem von der Royal Society in London veranlaßten und herausgegebenen Werke: The eruption of Krakatoa and subsequent phenomena, in welchem der großartige Ausbruch des Vulkans selbst und die begleitenden, wie die nachfolgenden Erscheinungen auf Grund eines außerordentlich reichen Materials nach den verschiedensten Richtungen hin dargestellt und bearbeitet werden, findet sich auch eine sehr eingehende Bearbeitung der seismischen Meereswellen welche sich unmittelbar nach dem Ausbruch an sehr vielen und sehr entlegenen Küstenpunkten bemerklich gemacht haben und die man einer durch die Explosion des Vulkans entstandenen großen Welle zuschreibt. Dieser Bericht ist von dem Hydrographen der britischen Admiralität Kapitän Wharton R.N., F.R.S. verfaßt, nachdem der ursprünglich damit beauftragte Kapitän F. J. Evans R. N., F. R. S., Amtsvorgänger des Kapitäns Wharton, leider vor Vollendung der Arbeit gestorben war.

Der Bericht enthält zunächst eine kurze Erwähnung der Hauptfakta, die mit dem Ausbruch am 27. August 1883 verbunden gewesen und der Veränderungen, welche durch denselben an der Insel und ihrer Umgebung hervorgebracht worden sind. Nachdem sodann die Ueberschwemmungen des Ufers auf Java und Sumatra näher erwähnt worden sind, wobei die Höhe, bis zu welcher die Welle an den Hügeln hinaufgespült hat, auf zwischen 30 und 115 Fuß angegeben wird, kommt Kapitän Wharton zu dem Schluß, daß die thatsächliche Höhe der Welle, bevor sie das Ufer erreichte 50 Fuß oder 15 Meter betragen habe.

Der nächste Punkt, der behandelt wird, ist die wichtige Frage nach der Entstehung der großen Welle, und zwar zunächst nach der Zeit, zu welcher die zerstörende Welle den Ort des Vulkans verließ. Zu diesem Zwecke haben die Registrirungen des Drucks am Gasometer in Batavia vortreffliche Dienste geleistet, indem dieselben mehrere sehr starke Drucksteigerungen anzeigen, die gleichzeitig mit sehr lauten Detonationen auftraten, die offenbar von ungeheuren Explosionen am Vulkan herrührten. Unter diesen Drucksteigerungen trat die stärkste um 10 ^h 18 ^m a.m. Batavia-Zeit auf, was 10 ^h 12,5 ^m a.m. Krakatauzeit entspricht. In einem andern Theile des Werkes wird nachgewiesen, daß die Luftwelle, die den Explosionen folgte, sich mit der Geschwindigkeit des Schalles fortpflanzte, sodaß die Welle die 83 Seemeilen, um welche Batavia in gerader Linie vom Krakatau entfernt ist, in ca. 8 Minuten zurücklegen würde. Hierdurch kommen wir auf 10 ^h 4,5 ^m a.m. als Zeit der großen Explosion, durch welche der Vulkan gesprengt und die größten und verderblichsten Meereswellen erzeugt wurden. Der Fluthmesser in Batavia (Tandjong Priok) zeigt an, daß um 0 ^h 36 ^m p.m. Ortszeit die erste hohe Welle angelangt ist. Indem nun Kapitän Wharton nach der Formel v = √kg (g = Gravitationsconstante, k = Wassertiefe) die Geschwindigkeit der Welle mit einer aus der Karte entnommenen mittleren Wassertiefe längs des Weges, den die Welle wahrscheinlich genommen hat, berechnet, gelangt er zu dem Resultat, daß die Welle 2 ^h 30 ^m gebraucht habe, um von dem Krakatau nach Batavia zu gelangen, was mit Berücksichtigung des Längenunterschiedes beider Orte 10 ^h 0 ^m a. m. als Abgangszeit der Welle ergiebt, ein Ergebniß zu dem bereits vorher Herr Verbeek , Bergingenieur in Buitenzorg gelangt war, der in seinem großen Werke »Krakatau« alles ihm zugängliche Material über diesen großen denkwürdigen Ausbruch gesammelt und verarbeitet hat. Kapitän Wharton nimmt daher 10 ^h 0 ^m a. m. Krakatau-Zeit als Entstehungszeit der großen Meereswelle an, welche sich an so entlegenen Punkten bemerklich gemacht hat.

Es darf jedoch nicht unerwähnt bleiben, daß bereits vor dieser Zeit in der Sundastraße sehr hohe Wellen beobachtet wurden, welche erheblichen Schaden anrichteten, so wurde um »ungefähr 1 ^h a. m. « das Dorf Sirik, südlich vom Fourth point zerstört und namentlich um »ungefähr 6 ^h 30 ^m a. m. « in Anjer eine Welle von über 33 Fuß (10 Meter) wahrgenommen. Da diese Welle den Ort Anjer vollständig zerstörte, so ist die spätere höhere Welle von den wenigen überlebenden und geflohenen Bewohnern nicht beobachtet worden. Die mit ungefähr 6 ^h 30 ^mh a. m. in Anjer ankommende Welle müßte 37 ^m vorher von Krakatau abgegangen sein, das Druckdiagramm des Gasometers in Batavia deutet nun mit 5 ^h 30 ^m Krakatau-Zeit eine heftige Explosion des Vulkans an und es dürfte wohl anzunehmen sein, daß diese die Ursache der Welle gewesen ist, welche Anjer zerstörte; die Ungenauigkeit der Zeitangabe dürfte sich ausreichend durch die Angst der Bewohner erklären, die nachher nur nach dem Gedächtniß die Zeit schätzen konnten. Aehnlich dürfte es sich mit der Welle verhalten, welche »ungefähr um 1 ^h« den Ort Sirik zerstörte. Das Druckdiagramm des Gasometers in Batavia zeigt um 1 ^h 55 ^m a. m. Batavia- oder 1 ^h 42 ^m Krakatau-Zeit eine sehr starke Explosion an, die allerdings schwächer war, als die um 5½ ^h und besonders als die um 10 ^h. Es darf wohl in Anbetracht des Umstandes, daß es Nacht war und in der Bestürzung wohl Niemand daran gedacht hat, eine genaue Zeitbestimmung zu machen, angenommen werden, daß auf die Zeitangabe »ungefähr um 1 ^h« nicht so viel Gewicht zu legen ist, daß es nicht auch »ungefähr um 2 ^h« heißen könnte, es würde dann die Zerstörung von Sirik einer um 1 ^h 42 ^m a. m. von Krakatau abgegangenen Welle zuzuschreiben sein, was auch von Kapitän Wharton geschieht.

Kapitän Wharton geht demnächst dazu über, die Aufzeichnungen des Fluthmessers zu Batavia (Tandjong Priok) zu diskutiren. Es sind 14 Wellen aufgezeichnet, deren Gipfel in Intervallen von im Mittel 2 ^h2 ^m auf einander folgen und die Anfangs 6¼ engl. Fuß, zuletzt, nachdem die Störung 28,5 Stunden gedauert hatte, noch 3 Zoll hoch waren. Hieran knüpft Kapitän Wharton Betrachtungen über die Entstehung dieser langen Welle an, welche wir nachstehend übersetzt, wiedergeben, da wir daran einige Bemerkungen anzuknüpfen haben. Kapitän Wharton schreibt: Report S. 97 f.

»Diese Periode von 2 ^h2 ^m ist unter Berücksichtigung aller Umstände sehr merkwürdig. Wenn die Welle durch eine plötzliche Verschiebung des Wassers z.B. durch das Fallen großer Massen des ausgeworfenen Materials und ungeheuerer Bruchstücke des fehlenden Theiles von Krakatau oder durch das heftige Ausströmen von Dampf aus einem submarinen Ventil durch das Wasser hindurch, entstanden wäre, so ist es schwer begreiflich, daß zwei Stunden verfließen sollten, ehe die folgende Welle, die zweite der Reihe, auftritt.

»Wenn die Annahme, daß die Welle durch Eröffnung eines gewaltigen Schlundes in der Erde in Folge des Berstens der Wände des unterhöhlten Krakatau, in welchen nun die See hineinstürzte, aufrecht erhalten werden könnte, so könnte die Entstehung einer Welle von langer Periode ebenfalls erklärt werden, aber obwohl ein solches Einströmen des Wassers stattgefunden haben muß, als es über Stellen sich ergoß, wo früher die Insel war, so scheinen doch zwei Dinge notwendig zu sein, um eine so lange Welle, wie wir sie hier vor uns sehen, entstehen zu lassen:

1. daß der Schlund weit genug war, daß das Wasser eine Stunde lang mit solcher Geschwindigkeit in denselben hineinströmen konnte, um eine erhebliche Erniedrigung des Wasserniveaus in der Nähe der Insel hervorzubringen, sodaß eine Welle entstehen konnte, und

2. daß die erste Wirkung bei Erreichung des Ufers eine negative Welle [eine Erniedrigung des Wasserstandes] war.

»Nun ist die erste Annahme so unwahrscheinlich, daß es gewiß der Zeugnisse bedarf, ehe man sie als richtig annehmen kann; und der zweiten widerstreitet die Aufzeichnung des Fluthmessers zu Batavia, welche als erste Erscheinung eine ausgeprägte positive Welle zeigt.

»Wenn jedoch eine mehr oder minder allmähliche Erhebung des Bodens stattfand, welche ungefähr eine Stunde andauerte, so würden wir eine lange stetige Welle erhalten, welche von der emporgehobenen Fläche sich hinwegbewegte und bei der Annäherung an das Ufer erheblich über ihre normale Höhe aufgestaut werden würde. Auf diese Weise würden Wellen von langer Periode entstehen und dies würde auch den starken Strom erklären, über den das Schiff »William H. Besse« berichtet und der, wahrscheinlich wohl übertrieben, auf 10 Seemeilen pro Stunde angegeben wird. Das Wasser würde beim Aufhören der Bewegung zurückfließen.

»Wenden wir uns nun zu dem Zustande der Gegend um Krakatau herum und vergleichen wir ihn mit dem heutigen Stande der Dinge, so finden wir, daß über einer großen Fläche eine Erhebung stattgefunden hat. Zwei ganze Inseln sind da erschienen, wo vorher das Wasser tief war, Verlaten-Insel ist um 2 Quadratmeilen [englisch] vergrößert und ausgedehnte Bänke sind gehoben worden.

»Ich wäre geneigt gewesen, dies als die einzige Ursache der großen Wellen anzusehen, um so mehr, als dadurch die etwas merkwürdige Thatsache erklärt würde, daß Schiffe, welche zu der Zeit, als die Welle den Vulkan verließ, nicht weit von demselben entfernt waren, nichts von der ungeheuren Undulation gespürt haben, welche so hoch an den Hängen der Hügel hinaufspülte.

»Wir finden jedoch, wie man sehen wird, wenn wir die mit bloßem Auge gemachten Beobachtungen an fernen Küstenpunkten betrachten werden, daß außer den Wellen von langer Periode, welche, nachdem sie Tausende von Meilen gelaufen waren, nicht mehr genügend hoch waren, um besondere Aufmerksamkeit zu erregen, durch Augenzeugen andere Wellen beobachtet wurden, die einander in kurzen Intervallen von fünf bis fünfzehn Minuten und mit einer Höhe von zwei bis drei Fuß folgten, die aber wegen ihrer kurzen Dauer nicht von den Fluthmessern aufgezeichnet wurden. An einzelnen Orten, wie in Port Blair, Vizagapatam sind auf den Diagrammen der Fluthmesser auch eine ganze Reihe kurzer Wellen von einer Periode von 10-15 Minuten aufgezeichnet. Ref.

»Diese scheinen eine andere Entstehungsursache zu verlangen und es scheint mir, daß dieselben den in die See fallenden großen Felsmassen der Insel, welche durch die Kraft der Explosionen weggeschleudert wurden, oder möglicherweise der plötzlichen Verdrängung des Wassers über einem unterseeischen Ventil zuzuschreiben sein dürften.

»Die fehlende Masse des Krakatau kann roh auf wenigstens zweihunderttausend Millionen Kubikfuß (200 000 000 000) angenommen werden. Würde der fünfzigste Theil dieser Masse plötzlich in die See fallen, so würde durch die Verdrängung allein eine genügende Wassermasse geliefert werden, um einen Wellenkreis von 100 Seemeilen im Umfang, 20 Fuß Höhe und 350 Fuß Länge zu bilden. Die umliegenden Inseln und Untiefen würden jedoch die Bildung eines vollkommenen Kreises verhindern und die Welle könnte sich daher an gewissen Punkten des Umfanges koncentriren und daher an einigen Orten höher sein, als an anderen, je nach der Richtung, wohin die Massen fielen. Es ist schon bemerkt worden, daß diese Eigenthümlichkeit der Wellen beobachtet wurde.

»Ich neige demnach zu der Meinung, daß die zerstörenden Wellen in der Sundastraße hauptsächlich diesen in die See fallenden Massen oder plötzlichen unterseeischen Explosionen, nachdem das Meer sich über Theile der früheren Insel ergoß, vielleicht beiden Ursachen zugleich zuzuschreiben sind, daß aber die lange Welle, welche auf so vielen registrirenden Fluthmessern aufgezeichnet wurde, ihren Grund in einer Hebung des Bodens hatte.

»Es scheint nicht unwahrscheinlich, anzunehmen, daß zur Zeit der großen Explosion um 10 ^h Wellen beider Art mehr oder weniger gleichzeitig gebildet wurden.

»Ich gebe diese Hypothese über den Ursprung der Wellen mit einigem Mißtrauen, aber nach den bekannten Thatsachen erscheint sie mir nicht unwahrscheinlich und sie würde einige Schwierigkeiten in der Erklärung wegräumen.«

In der englischen Zeitschrift »Nature« Vol. 41 S. 392 macht Mr. James C. M. Mc. Connel folgende Bemerkungen hierzu. Nachdem er zunächst einige der vorstehenden Worte Kapitän Wharton's citirt hat, fährt er fort:

»Ich verstehe nicht, wie die Reihe von Wellen entstehen soll, wenn der Meeresboden in der beschriebenen Weise gehoben wurde. Beim Aufhören der Hebung würde das Wasser wahrscheinlich zurückfließen und nachdem der Mittelpunkt der Störung erreicht ist, würde eine zweite Welle erzeugt werden. Es würde aber kein Grund für ein nochmaliges Zurückfließen des Wassers vorhanden sein und es würden keine Wellen mehr entstehen. Ueberdies finden wir in einem anderen Theile des »Report« von Prof. Judd die Meinung ausgesprochen, daß keine Hebung stattgefunden habe.

»Mir ist eine andere Erklärung eingefallen, welche befriedigend zu sein scheint. Nehmen wir mit Prof. Judd an, daß die erste Welle dem Umstande, daß eine große Menge von Felsbruchstücken ins Meer fielen, ihre Entstehung verdankt. Diese Welle wird durch das Ufer der Straße mehrmals rückwärts und vorwärts zurückgeworfen werden, jedesmal eine neue Störung verursachend, welche durch die enge Oeffnung der Straße im Osten in der Richtung nach Batavia wandern wird. Gegenüber dem Krakatau ist sowohl auf der nördlichen wie auf der südlichen Küste der Straße eine große Bucht. Die Zeit, welche eine Welle brauchen würde, um vom Krakatau bis zum Innersten der Bucht im Norden zu wandern, wird von Kapitän Wharton auf 61 Minuten angegeben und die Entfernung von der andern Bucht ist ziemlich dieselbe. Dies stimmt sehr gut überein mit der Periode von 2 Stunden. Ferner müßte die erste Störung in Batavia eine Hebung des Wassers sein, was auch der Fall war.

»In ähnlicher Weise mögen einige der kurzen Perioden, die an entfernten Stationen beobachtet worden sind, Eigentümlichkeiten in den Kanälen, an welchen die Fluthmesser aufgestellt sind, ihre Entstehung verdanken.«

Beide hier gebotenen Erklärungen für die Entstehung der langen Wellen, welche sich in den Aufzeichnungen entfernter Fluthmesser bemerklich machten, scheinen dem Referenten wenig befriedigend und, was mehr ist, unnöthig zu sein, weil sich eine Erklärung geben läßt, welche in völlig ungezwungener Weise alle Erscheinungen unter einen Gesichtspunkt bringt.

Vergegenwärtigen wir uns einmal, was nach Kapitän Wharton's Hypothese eintreten würde. Die Hebung des Meeresbodens, ob plötzlich oder allmählich vor sich gehend, wird ein Abströmen des Wassers von der gehobenen Fläche nach allen Seiten hin zur Folge haben, was an den Orten, wo diese abströmende Wassermasse vorbeipassirt, den Eindruck einer Welle machen wird. Hört die Hebung auf, ohne daß eine Senkung darauf folgt, so wird zwar ein schwaches Zurückströmen des Wassers eintreten können, weil in Folge des Beharrungsvermögens wohl etwas mehr Wasser abfließen wird, als dem Volumen des gehobenen Bodens entspricht (dies wird besonders dann eintreten, wenn die Hebung plötzlich erfolgt ist), es wird aber nur dann zur Bildung einer Reihe von Wellen kommen, wenn das abströmende Wasser von zwei gegenüberliegenden Küsten reflektirt wird. Dies kann nun sehr wohl in dem Falle des Krakatau der Fall gewesen sein, denn wie Mr. Mc. Connel hervorhebt, liegt nördlich wie südlich vom Krakatau an der sumatranischen und javanischen Küste je eine tiefe Einbuchtung, welche in solcher Entfernung von einander liegen, daß eine Welle 2 ^h 2 ^m brauchen würde, um von einem Ufer zum andern zu laufen. Denken wir uns daher den Meeresboden auf eine ziemlich große Entfernung um Krakatau herum plötzlich gehoben, so wird das Wasser nach allen Seiten abfließen, nach Südwest und Nordwest, in den indischen Ocean und die Java-See, wird es frei hineindringen und da es Raum hat, einfach oberflächlich verlaufen. Nach Nord und Süd dagegen wird es mit großer Gewalt sowohl gegen das Ufer von Sumatra wie gegen das von Java gedrängt, hier weite Strecken überschwemmend und dann zurückgeworfen werden. Beim Zurückströmen werden sich die beiden Wellen in der Nähe des Krakatoa begegnen sich durchschneiden und jede derselben wird bis zum gegenüberliegenden Ufer laufen, dort wieder zurückgeworfen werden und so lange zwischen den beiden Ufern hin- und hergehen, bis die Bewegung in Folge der Reibung aufhört. Dies ist aber eigentlich keine Welle, weil das Charakteristische der Wellenbewegung, das Beschreiben von Kreis- oder elliptischen Bahnen der Wassertheilchen um ihre Ruhelage fehlt, sondern ein Hin und Herströmen des Wassers, ähnlich wie es bei den Seiches der Schweizer Seen beobachtet wird. Auch sieht man nicht recht, wie bei einer solchen Bewegung sich die Wellen weit außerhalb der Sundastraße verbreiten können, doch soll die Möglichkeit nicht in Abrede gestellt werden. Dies würde ungefähr der Vorgang sein bei einer plötzlichen Hebung des Bodens; bei einer langsamen Hebung, wie sie von Kapitän Wharton angenommen wird, würde derselbe viel zahmer verlaufen und in Widerspruch treten mit den thatsächlich beobachteten stürmischen Erscheinungen. Wenn nun noch eine nachweisbare Hebung des Bodens nach Prof. Judd gar nicht stattgefunden hat – und in der That zeigt ein Vergleich der beiden Seekarten vor und nach dem Ausbruch, welche Kapitän Wharton's Bericht beigegeben sind, daß den vielfachen, aber räumlich doch sehr beschränkten Bodenerhebungen mindestens eben so große Bodensenkungen gegenüberstehen –, so könnte Kapitän Wharton's Ansicht von der Entstehung der langen Welle nur dann aufrecht erhalten werden, wenn wir annehmen, daß eine vorübergehende Bodenerhebung stattgefunden habe, welche inzwischen, bis zu der Zeit, wo die Lothungen vorgenommen werden konnten, sich wieder ausgeglichen hatte. Es kann natürlich nicht in Abrede gestellt werden, daß ein solcher Vorgang möglich ist, indessen schwebt eine solche Annahme doch zu sehr in der Luft, um die Erklärung des Kapitän Wharton zu einer wahrscheinlichen zu machen.

Mr. Mc. Connel scheint sich den Vorgang ähnlich zu denken, wie er eben geschildert wurde, jedoch mit dem wesentlichen Unterschiede, daß er von einer Hebung des Meeresbodens ganz absieht und die Wellen, welche durch die ins Wasser herab stürzenden Felsmassen des zertrümmerten Vulkans erzeugt wurden, zwischen den Ufern von Sumatra und Java hin- und herlaufen läßt, die dann bei ihrer Begegnung in der Nähe der Ursprungsstelle immer von Neuem Anlaß zur Entsendung von langen Wellen in den indischen Ocean und die Java-See geben sollen. Diese Erklärung leidet etwas an Unklarheit und läßt außer Acht, daß es immer nur relativ kurze Wellen sind, welche durch die herabfallenden Steinmassen erzeugt werden und daß sich dieselben auch immer nur als solche an den Küsten bemerklich machen werden, wenn auch alle 2 Stunden durch die Vermischung der vom gegenüberliegenden Ufer reflektirten Wellen mit den direkt vom Krakatau herkommenden eine Verstärkung der Erscheinung eintreten kann.

Wie schon oben erwähnt, glaubt nun Referent, daß sich eine ganz naturgemäße Erklärung geben läßt, bei welcher ebenfalls von jeder Hebung des Bodens abgesehen und als primär entstanden nur die relativ kurzen Wellen angesehen werden, welche durch die ins Meer fallenden Massen des zerstörten Theils des Vulkans hervorgebracht werden. Die Erklärung beruht darauf, daß, sobald die Höhe einer Welle einen merklichen Bruchtheil der Wassertiefe ausmacht, das auf tiefem Wasser geltende Gesetz der einfachen Uebereinanderlagerung mehrerer gleichzeitig bestehender Wellen aufhört Gültigkeit zu besitzen und daß neue Wellen auftreten, deren Periode und Länge von der Differenz und Summe der Perioden und Längen der einzelnen Wellen abhängen. Dies ist zuerst für Töne von Herrn v. Helmholtz nachgewiesen worden und hat durch die von Sir William Thomson gemachte Anwendung der Helmholtz'schen Theorie auf die Gezeiten auch für Wasserwellen Bestätigung gefunden. In den »Annalen der Hydrographie« 1890 S. 9ff. hat Referent den Versuch gemacht, diese Theorie auch zur Erklärung der so sehr häufig an exponirten Fluthmessern, wie auch mit dem Auge beobachteten Wellen von langer Periode anzuwenden, welche danach ihre Entstehung dem Umstande verdanken würden, daß hohe durch Wind hervorgerufene Wellen von verschiedener aber nahe gleicher Periode und Länge auf flaches Wasser übertreten, wo dann nothwendig die eben erwähnte Erscheinung der langen Wellen eintreten muß. Es sei gestattet, aus dem erwähnten Aufsatze folgendes hier wiederzugeben.

»So lange die Tiefe des Wassers größer ist als die Länge jeder einzelnen der den Seegang bildenden Wellen, kann die Höhe derselben gegen die Wassertiefe als verschwindend angesehen werden, und die der Beobachtung zugängliche resultirende Welle entsteht einfach durch Uebereinanderlageruug der einzelnen Wellen, oder, um es mathematisch auszudrücken, der Ausdruck für die resultirende Welle ist die Summe der Ausdrücke für die einzelnen Wellen. Wird aber das Wasser so seicht, daß die Höhe der Einzelwellen nicht mehr gegen die Tiefe des Wassers als verschwindend betrachtet werden darf, wie dies bei dem gegen die Küste heranrollenden Seegang der Fall ist, so hört das einfache Gesetz der Uebereinanderlagerung auf gültig zu sein, und es muß in dem Ausdruck für die resultirende Welle auf die Potenzen und Produkte der Ausdrücke für die einzelnen Wellen Rücksicht genommen werden.

»Nehmen wir der Einfachheit halber an, das; nur zwei verschiedene Wellen vorhanden sind, von denen die eine durch den Ausdruck

wiedergegeben wird, so ist der Ausdruck für die aus der Zusammensetzung beider Wellen entstehende, der Beobachtung zugängliche Welle auf tiefem Wasser

um auf den eventuellen Phasen-Unterschied der Wellen Rücksicht zu nehmen, wir lassen aber A und B fort, um die Ausdrücke nicht unnöthig zu kompliciren.

auf flachem Wasser aber, um sowohl a als b einen merklichen Bruchtheil der Wassertiefe bilden,

worin α, β, γ ... von der Wassertiefe und von τ, τ' und λ, λ' abhängige Koefficienten sind. Die die höheren Potenzen der ursprünglichen Ausdrücke enthaltenden Glieder lassen sich nach bekannten Regeln auf solche reduciren, welche ganze Vielfache von [2π τ] und [2π λ] u.s.w. enthalten, die also Welle» repräsentiren, deren Perioden ½, 1/3 u.s.w. der Perioden der ursprünglichen Wellen betragen, dagegen wird:

wenn wir die Perioden und Längen der neu entstehenden Wellen mit τ", τ''' und λ", λ''' bezeichnen. Da die Form des dieselben darstellenden Ausdrucks mit der der ursprünglichen Wellen identisch ist, so sind diese neuen Wellen ebenso wie jene fortschreitende Wellen. Es ist nun:

Wenn τ, τ' und λ, λ' einander nahe gleich sind, so können offenbar τ" und λ" sehr groß werden, während τ''' und λ''' immer kleiner sind als τ oder τ' und λ oder λ'.

»Die ersteren dieser neu entstehenden Wellen sind es nun, welche nach Ansicht des Verfassers die seichesartigen Wellen repräsentiren. Da der Seegang eine beliebige Anzahl verschiedener Wellen enthalten kann, so kann man jeden beliebigen Grad der Komplikation in diesen Ausbuchtungen der Gezeitenkurven erklären.

»Es ist nützlich, auf die Analogie mit der Fluthwelle hinzuweisen, welche sich aus der im Vorstehenden vorgetragenen Ansicht über die Zusammensetzung des Seegangs aus verschiedenen Wellen ergiebt. Auch die Fluthwelle ist seine einfache Welle, sondern entsteht aus der Interferenz einer ganzen Anzahl einzelner Wellen von verschiedener Periode, und auch hier hat es sich, um die Beobachtungen an Küstenstationen durch die Rechnung wiedergeben zu können, als nothwendig herausgestellt, außer den einfachen Wellen auch noch die durch seichtes Wasser hervorgebrachten Neben- und zusammengesetzten Wellen zu berücksichtigen, welche durch die Potenzen und Produkte der Ausdrücke für die ursprünglichen Wellen dargestellt werden. Annalen der Hydrographie 1884 S. 442f. Unter den zusammengesetzten Wellen befindet sich u. A. eine sehr merkliche, aus der Vereinigung der beiden Haupttiden M ² und S ², entstehende Tide, welche eine Periode von 14 Tagen hat, während jede der beiden erzeugenden Tiden nur eine solche von einem halben Tage besitzt. Die Kombination der Tide S ² mit K ² würde sogar eine Seichtwassertide von der Periode eines halben Jahres erzeugen, die demnach 365 Mal so lang ist als die Periode jeder der beiden erzeugenden Tiden.

»Dies ist also ein vollkommenes Analogon zu dem, was wir oben mit Bezug auf den Seegang und die seichesartigen Wellen auseinandergesetzt haben, wir stehen deshalb nicht an, die oben vorgetragene Erklärung der letzteren als die richtige anzusehen, womit indeß nicht gesagt sein soll, daß in geeigneten Fällen nicht auch die Erklärung durch Erdbeben oder durch echte Seiches richtig sein könne. Man wird aber aus dem Vorhergehenden auch entnehmen, wie vorsichtig man sein muß, wenn man eine durch Erdbeben entstandene Welle auf den Kurven entfernt gelegener registrirender Fluthmesser wiederzufinden glaubt; es mag wohl manchmal vorkommen, daß man durch Sturm und Seegang hervorgerufene seichesartige Wellen für Erdbebenwellen hält, oder diese vermischen sich mit jenen, so daß ihre Ankunftszeit ganz unsicher wird.

»Die im Vorstehenden versuchte Erklärung der seichesartigen Wellen als Kombinationswellen, die im flachen Wasser der Küste entstehen, würde bereits vor 1½ Jahren bei Gelegenheit der Bearbeitung der Gezeitenbeobachtuugen in Port Roß (Auckland-Inseln) gegeben, welche in dem Bande II. des Gazellewerks veröffentlicht worden ist.«

In diesen Aufsatz haben sich leider ein paar Fehler eingeschlichen, die hier berichtigt werden mögen. Erstens muß die Formel für die Periode einer Seiche in einem Wasserbecken von der Länge l (= halbe Wellenlänge) lauten:

Zweitens ist die einer Periode von 11,2 ⁸ entsprechende Wellenlänge nicht 190,8 m, sondern 195,273 m, wonach die auf den fehlerhaften Werth gegründeten Zahlen berichtigt werden müssen, so findet das Zusammenfallen der Wellenberge alle 15 ^m 56,7 ⁸ (nicht alle 5 ^m 29 ^s) statt.]

Das Vorstehende bezieht sich auf hohe Wellen, welche vom tiefen Ocean auf flaches Wasser übertreten. Genau dasselbe muß aber eintreten, wenn umgekehrt hohe Wellen auf flachem Wasser entstehen und sich von hier aus über den tiefen Ocean verbreiten. Referent denkt sich also die Entstehung und Verbreitung der langen Wellen in folgender Weise.

Die ins Wasser stürzenden Bruchstücke des durch die furchtbaren Explosionen zerstörten Theiles der Insel werden, ebenso wie wir dies in jedem Teiche nach dem Hineinwerfen eines Steines sehen können, Reihen kreisförmig sich ausbreitender sehr hoher aber relativ kurzer Wellen hervorrufen, welche etwas verschiedene Perioden haben müssen, weil dieselben auf verschieden tiefem Wasser entstehen. Außer dem Niederfallen der Bruchstücke mag auch das unterseeische Ausströmen von Dampf zum Entstehen von Wellen beigetragen haben. In demselben Augenblicke, wo diese Wellen mit einander interferiren, müssen mit Nothwendigkeit die soeben erwähnten langen Kombinations-Wellen entstehen und da die Wassertiefe in der Umgebung des Krakatau nicht allzu verschieden ist, so ist anzunehmen, daß die Perioden der Wellen nur sehr wenig von einander verschieden und daher die Perioden der Kombinations-Wellen sehr lang gewesen sein werden.

Da diese Wellen, wie oben nachgewiesen, ebenso wie die erzeugenden, fortschreitende Wellen sind, so leuchtet ein, daß dieselben sich ebenso weiter verbreiten müssen, wie die ursprünglichen Wellen und da der herabfallenden Bruchstücke jedenfalls sehr viele gewesen sind und ebenso die Wassertiefen, auf welche sie fielen, sehr mannichfaltige waren, auch die neu entstehenden Wellen bereits eine von früheren Explosionen herrührende Wellenbewegung vorfanden, so hat es keine Schwierigkeit, sich beliebig viele lange Wellen von verschiedener Periode entstanden zu denken.

Es ist nicht nur sehr wohl denkbar, sondern sogar im höchsten Grade wahrscheinlich, daß aus verschiedenen Theilen des Umfanges der von den ins Meer fallenden Trümmern gebildeten kreisförmigen Wellen sich lange Wellen verschiedener Periode gebildet haben können, sodaß wir in verschiedenen Fortpflanzungsrichtungen verschiedene Wellenperioden aufgezeichnet finden. Dies würde erklären, daß in Batavia eine Welle mit einer Periode von zwei Stunden, an allen andern Fluthmessern, zu welchen die Wellen durch den breiten südwestlichen Ausgang der Sundastraße gelangten, eine Hauptwelle von einer einstündlichen Periode registrirt wurde. Ueberdies zeigen die allermeisten der an den Küsten des indischen Oceans gelegenen Fluthmesser, wie auch die mit bloßem Auge gemachten Wahrnehmungen ein komplicirtes System von längeren und kürzeren Wellen an, was mit unserer Auffassung durchaus übereinstimmt. Daß in Batavia nur eine einzige große Welle von zweistündlicher Periode aufgezeichnet ist, dürfte vielleicht darin seine Erklärung finden, daß der Weg, den die Wellen zu nehmen hatten, um Batavia zu erreichen, durch Untiefen und zahlreiche größere und kleinere Inseln und Riffe behindert ist, in denen die kürzeren Wellen (durch vielfache Reflexionen, Reibung u. s. w.) abgelenkt oder zum größten Theil ausgelöscht wurden, während die sehr lange Welle nur in Höhe einbüßte.

Die Formel für die Periode einer Welle, welche auf flachem Wasser entsteht, lautet:

Da die Länge der Wellen λ, wenn auch relativ kurz, doch erheblich größer sein wird als die Wassertiefe k, die zu etwa 210 Fuß (35 Faden) angenommen werden kann, so sieht man leicht, daß die letztere einen nicht unwesentlichen Einfluß auf die Periode der Welle haben muß.

Das nachfolgende Beispiel wird dies erläutern. Es mögen zwei Wellen von der gleichen Länge von 420 Fuß entstehen die eine auf einer Tiefe von 35 Faden = 210 Fuß, die andere auf einer Tiefe von 28 Faden = 168 Fuß, dann ist für die erste Welle:

Der doch keineswegs unbedeutende Tiefenunterschied von 7 Faden = 42 Fuß ist demnach im Stande, eine Kombinations-Welle von einer Periode von über 0,5 Stunden entstehen zu lassen, es reicht daher ein viel geringerer Unterschied in der Tiefe hin, um Wellen von 1 ^h ober gar 2 ^h Periode zu erzeugen. Der Einfachheit halber haben wir angenommen, daß die Länge der Welle in beiden Fällen dieselbe und nur die Tiefe verschieden sei; das ist natürlich nicht nothwendig, dasselbe Resultat kann auch bei irgend welchen anderen Verhältnissen zwischen Länge und Tiefe sich ergeben, das, worauf es ankommt, ist, daß die Perioden der beiden Wellen nahe gleich sind.

Es will dem Referenten scheinen, daß durch die soeben vorgetragene Auffassung alle Erscheinungen eine befriedigende und ungezwungene Erklärung finden können.

Wir gehen jetzt zu einem anderen Punkte über, welcher in dem Berichte des Kapitän Wharton eine nähere Besprechung erfordert und der uns in diesem, den Ergebnissen der Polarexpedition von 1882/83 gewidmeten Werke, näher angeht, nämlich den Zusammenhang der auf Süd-Georgien aufgezeichneten Störungen des Wasserstandes mit den vom Krakatau ausgegangenen Wellen.

Kapitän Wharton findet gerade bei Süd-Georgien besondere Schwierigkeiten und kommt zu einem wenig befriedigenden Ergebniß. Referent glaubt nun nachweisen zu können, daß dies nur in der irrigen Auffassung Kapitän Wharton's seinen Grund hat, daß nur eine einzige vom Krakatau erzeugte Welle über große Distanzen fortpflanzungsfähig gewesen sei.

Wie schon oben erwähnt, lassen sich drei zerstörende Wellen in der Sundastraße nachweisen:

Kapitän Wharton sieht allein die letztgenannte Welle als diejenige an, welche die an den entfernten Fluthmessern wahrgenommenen Störungen verursacht habe, obwohl auch er sich mehrfach beunruhigt fühlt durch die an manchen Orten bereits lange Zeit vor Eintritt der entschiedenen großen Störung vorhandenen Schwankungen des Wasserspiegels.

Es kann hier nicht der Ort sein, in eine Diskussion der Beobachtungen an allen einzelnen Fluthmessern einzutreten, um so weniger, als Referent durchweg mit den Ergebnissen, zu denen Kapitän Wharton gelangt, einverstanden ist. Hier wird es sich nur darum handeln, die Aufzeichnungen des Fluthmessers im Moltke-Hafen näher zu erörtern, welche Herrn Wharton besondere Schwierigkeiten bereitet haben und ihn zu der Aeußerung veranlassen:

»To what cause the earlier waves are to be attributed I am unable to suggest as the duration of a regular series is not long. The period is not unlike that recognizcd in so many of the diagrams discussed and visible in the later series of waves on this gauge. Altogether the results from this station are not satisfactory.«

Gang des Barometers auf Süd-Georgien während der Tage vom 27. bis 29.August 1883 (Atmosphärische Woge)

Betrachten wir die Lage des Moltke-Hafens zum Krakatau, so sehen wir, daß die vom Krakatau ausgegangenen Wellen diese Station ungehindert auf einem größten Kreise erreichen konnten, daß sie also ganz besonders günstig für die Aufnahme der Wellen gelegen war. Sehen wir uns nun die Aufzeichnungen des Fluthmessers, wie sie in dem Polarwerk Die internationale Polarforschung 1882 – 1883. Die Beobachtungs-Ergebnisse der deutschen Stationen. Bd. II Süd-Georgien zu S. LVI. wiedergegeben und hier zum Theil reproducirt sind, an, so sehen wir, daß die gewöhnlichen von Windwellen herrührenden Auszackungen der Kurve am 27. August von 2 ^h 15 ^m p. m. Ortszeit an eine plötzliche Verstärkung erfahren und um 2 ^h 29 ^m p. m. ein erstes Maximum erreichen, dem nun die erste der von Wharton erwähnte Reihe von langen Wellen folgt. Ferner bemerken wir, daß die schon im Abnehmen begriffene Bewegung um 8 ^h 40 ^m p. m. eine neue Verstärkung erhält, der jedoch sehr bald eine entschiedene Schwächung folgt, bis endlich am 28. August um 1 ^h 40 ^m a. m. eine sehr große Störung auftritt, welche Kapitän Wharton ganz richtig mit dem Ausbruch des Krakatau um 10 ^h 0 ^m a. m. in Verbindung bringt. Es ist nun die Ansicht des Referenten, daß die früheren starken Schwankungen des Wasserspiegels resp. mit den um 1 ^h 42 ^h a. m. und 5 ^h 0 ^m a. m. vom Krakatau ausgegangenen Wellen in Verbindung stehen. Zählen wir mit Kapitän Wharton die Zeit von Mitternacht durch 24 Stunden, so erhalten wir unter Annahme eines Längenunterschiedes von 9 ^h 29 ^m zwischen Moltke-Hafen und Krakatau folgende Uebersicht der zusammengehörigen Wellen:

Nach Kapitän Wharton nehmen wir an, daß die Entfernung Moltke-Hafen – Krakatau = 6676 Seemeilen sei und baß wegen der dazwischen liegenden Untiefen, soweit sie bekannt sind, von der Distanz 57 Seemeilen und von der Zwischenzeit 23 Minuten in Abzug zu bringen seien, dann erhalten wir:

Diese drei Werthe für die mittlere Tiefe des Oceans auf dem Wege der Welle sind in ganz leidlicher Uebereinstimmung und der Mittelwerth muß als ein durchaus wahrscheinlicher bezeichnet werden. Denn, soweit die spärlichen Lothungen erkennen lassen, passirt die Welle auf dem Wege nach Moltke-Hafen nur auf einem Viertel desselben über Tiefen, die höher als 2000 Faden sind. Südlich vom 40. Breitengrade geben die wenigen Lothungen Tiefen, die beträchtlich unter diesem Werthe, ja sogar unter 1000 Faden liegen.

tägl. Gang m. Greenw. Zeit	tägl. Gang gegen mittl. Greenw. Zeit
Aug. 18,5	+ 0,95 ^g
19,5	+ 1,30
20,5	+ 1,40
21,5	+ 1,00
22,5	+ 0,60
23,5	+ 0,50
24,5	+ 0,30 ^g
25,5	+ 0,20
26,5	+ 0,40
27,5	+ 0,50
28,5	+ 0,60

mittl. Greenw. Zeit	Zeit einer Zeit Schwingung
Aug. 20,13	0,7175923 ^s
20,24	5947
20,37	5967
20,46	5957
20,91	5900
21,04	6059
21,22	6062
21,43	5987
22,70	5965
22,82	5973
22,95	5928
23,07	5953
23,19	0,7175948 ^s
23,81	5992
23,94	5935
24,08	5920
24,17	5963
24,31	5977
26,70	5900
26,88	5900
26,99	5900
27,10	5932
27,25	5962
27,63	5889

Etalon:	5,105
	098
	103
		114
	097	107

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