224
— Das Problem der kürzesten Dämmerung. — 477
Co v, = Si <jp • Si p — Co (jp-Cop-Cos, Co«-Cov 2 ==Si<p-Si p — Co<p • Co p • Co s 2 4
0 = Si (/> • Co p + Co qp • Si p • Co s, — Si« = Si qp • Co p + Co <p • Si p • Co s ä 5
Si cp — Si p • Co v, Si qp = — Co p • Si« + Si p • Co u • Co v 2 €*
und aus den 5 gehen unmittelbar die 1 hervor, nach welchen sich z. B. für
U = 18° und 9) = 47° 23', je nachdem d = 23° 27', 15°, 0 oder — 23° 27',
die Dämmerungsdauer 3 h ll m , 2 h 8 m , l h 49 m oder l h 58 m ergiebt. — b. Aus
den 1 erhält man mit Hilfe der 3 und 6 durch Differentiation
ds,
Ct v,
und
<ls 2
dp
Ct V.,
Sip“
so dass
d(s 2 —s,) Ctv, — CtVo
dp Sip dp Sip dp Sip
wird, folglich für v, — v, das Minimum der Dämmerungsdauer eintritt. Setzt
man aber die aus den 6 folgenden Werte von Co v, und Co v 2 einander gleich,
so erhält man die 2'', und, wenn man mit Hilfe der 3 und 4 den Wert von
V* [1 — Co (s 2 —sj] berechnet, dann v, = v. 2 setzt, und schliesslich mit Hilfe
von G' die V[ eliminiert, auch noch 2'. Nach den 2 ergeben sich aber für
unser Beispiel s. 2 — s, = l h 40 m und d = — G° 41', welche Deklination der
Sonne etwa III 3 und X 9 zukömmt. Natürlich würden für ein etwas anderes «
auch andere Werte erhalten, und wenn « sogar (223) an demselben Orte für
Morgen und Abend, sowie während des Jahres merklich variieren sollte, so
würde dadurch natürlich das ganze Problem auf eine wesentlich andere Basis
gestellt. Anhangsweise ist zu erwähnen, dass für V[ = v 2 aus den 3 auch
Si s 2 = Si s, • Co u und Si w t = Si w 2 oder w, + w 2 = 180 0 J
folgen. — Die Dämmerungsverhältnisse wurden schon durch Pedro Nunnez
oder Nonius (Alcazar de Sal 1492 — Coimbra 1577; Prof, matli. Coimbra) in
der bereits (223) erwähnten Schrift von 1542 ins Auge gefasst und auch speciell
das eben behandelte Problem durch geometrische Betrachtungen bis zu einem
gewissen Grade absolviert, — während dagegen die elegante 2' erst 1693
durch Joh. Bernoulli gefunden wurde, und zwar, wie er selbst (Opera I 64)
eingestand, erst nachdem sich er und sein Bruder Jakob „depuis plus de cinq
ans, saus en pouvoir venir ä bout“ mit der Lösung dieser Aufgabe befasst
hatten. Noch seither haben viele Mathematiker dieselbe Aufgabe an die Hand
genommen, so z. B. Lambert (Photometria 1760, wo die 7 zuerst Vorkommen),
Euler (Nov. Comm. XX von 1776), Cagnoli (Encyclop. metli. 1786), Fuss (Berl.
Jahrb. 1787), Monge (vgl. Note von Hachette in Corresp. sur l’ecole polyt.
Nro. 5 von 1806, und Zelbr in A. N. 2575 und 2602 von 1884; konstruktive
Lösung), E. Schmidt (Math. Geogr. 1829), d’Arrest (A. N. 1085 von 1857;
Avesentlich mit der oben gegebenen Lösung übereinstimmend), Stoll (Z. f. M. Ph.
1883, wo die Aufgabe etwas allgemeiner gestellt und rein trigonometrisch
gelöst ist), etc.
£35. Die Witternngserscheinungen im allgemeinen.—
Jede Stelle unserer Erde erhält beständig Wärme, sei es durch
direkte Einwirkung der Sonne, sei es durch Mitteilung der um
gebenden Luft, — giebt aber auch beständig Wärme ab, teils an
die auf ihr liegende Luftschichte, teils durch Strahlung an den
Weltraum. Je nach dem Wechsel der Tages- und Jahreszeit und
der Beschaffenheit der Atmosphäre ist bald der Wärmegewinn, bald
der Wärmeverlust grösser, und da dieses Verhältnis gleichzeitig
für verschiedene Stellen der Erde teils wegen der Verschiedenheit