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 Aus der Zeitschrift „Wetter und Leben“, 
50. Jahrgang, Heft 3/98, S. 209-228  
(Kurzfassung, dtsch. und engl.)

Zur 100-jährigen Forschungsgeschichte der natürlichen el.magn. Impulsstrahlung 
der Atmosphäre aus meteorologischer Sicht.

100 years of research of the atmospherics; meteorological aspect.
Von  Walter  Sönning, Icking/Isartal.

Vorbemerkung: Die Erforschung der AIS ist aufs engste mit der Entwicklung der Radio- bzw. Rundfunktechnik im 20. Jahrhundert verbunden. Vor allem die beiden Weltkriege brachten große Erkenntnisfortschritte aus zwei  Gründen: Einmal konnte die AIS die Nachrichten bzw. Rundfunkübertragungen empfindlich stören, so daß ihrer Eliminierung eine große Bedeutung zukam, zum andern wurde die hervorragende Eignung der Sferics für die Wetterfernerkundung z.B. von Warm- oder Kaltfronten, von Schauern oder Gewittern, sogleich erkannt und z.T. mit großem technischen Aufwand weiter verfolgt. Während ihrer Erforschung geriet die AIS außerdem schon sehr bald in den Verdacht, der von der Bio- bzw. Medizinmeteorologie seit langem gesuchte Ursachenfaktor bei den vielfältigen meteorotropen (wetter-bedingten) Beeinflussungen des Organismus von Mensch und Tier zu sein.

Die Sferics und das Leben. 

Die Geschichte der AIS hat ein weitreichendes interdisziplinäres Feld zu überblicken, wenn man bedenkt, daß bei der Suche nach dem biotropen Wetterfaktor die naturwissenschaftlich-technischen Forschungsfelder der AIS noch um die Dimension der Biowissenschaften wie Biophysik, Biochemie, Molekularbiologie, Neurophysiologie, Medizin, etc. erweitert werden müssen. Versuche zur Klärung der kausalen Wirkungsmechanismen zwischen der AIS und den wetterbedingten (meteorotropen) Reaktionen des Organismus, wie z.B. Befindensbeeinträchtigungen, Depressionen, Narbenschmerzen, oder die erhöhte Gefahr von Herzinfarkten, Steinkoliken, epileptische Anfällen, sind vor allem im Rahmen der besonders in Deutschland ausgebildeten Medizinmeteorologie zu verzeichnen. Aber erst die rasante Entwicklung der Biophysik, Biochemie und Molekularbiologie in der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts eröffnete die Möglichkeit, den Raum der reinen Hypothesen in Richtung konkreter Vorstellungen über „nichtthermische“ biologische Wirkungen gepulster VLF/ELF-Strahlung  zu verlassen.

Einen wesentlichen Beitrag hierzu lieferte interessanterweise die graphische Industrie. Nach Einführung der Hochgeschwindigkeits-Rotationstechnik beim Vierfarbendruck kam es nicht selten spontan zu verlustreichen Produktionsausfällen wegen zu tiefer oder zu flacher Ätzung der Farbdruckzylinder. Als Ursache stellte sich nach langwierigen Untersuchungen durch H. BAUMER bei der Firma F. BRUCKMANN KG in München die Wetterabhängigkeit der biochemischen Membraneigenschaften der zur Ätzung als Bildträger verwendeten dünnen Dichromat-Gelatinefilme heraus. In den 70er Jahren entwickelte deshalb BAUMER eine dem meteorotropen Verhalten dieser speziell hergestellten fotografischen Gelatine angepaßte Sferics-Empfangs-anlage. Die „Anpassung“ bestand in einer Auswahl der über eine Bildspeichereinheit registrierten Sfericsimpulse nach resonanzfähigen Schwingungsformen, da, wie sich herausstellte, unter deren Einfluß die Porenweiten der Gelatinemembrane wetterabhängigen Normabweichungen unterlagen und damit die Diffusionszeiten für das Ätzmittel sich spontan in die eine oder andere Richtung soweit änderten, daß Fehlätzungen die Folge waren. Über eine online -Aussteuerung des Ätzvorganges der Druckzylinder mit den aktuellen Sferics-Impulsraten als Regelgröße konnten die Verluste im Farbdruck bis zur Einführung neuer Drucktechniken im Jahre 1983 schließlich von bis zu 30% auf unter 3% nachhaltig abgesenkt werden. 

Extended Abstract.

The scientific history of the atmospherics (in german: Atmosphärische Impuls-Strahlung, AIS) between 3 and 60 kHz is closely coupled with the development of the radiotechnique of our century. It was particularly in world war I and II that substantial progress was made for two reasons: first, atmospherics were interfering with radiocommunications, resulting in efforts to their elimination, and second, an under-standing took place of  their function as indicators for the dynamic of tropospherical processes (warm- and coldfronts, etc.), triggering substantial technical efforts to identify weather processes. During these intensive scientific investigations, AIS was also believed to be the biotropic factor, responsible for many meteorotropic syndromes of man and animals, and were continually under investigation by Human- and Animal - Biometeorologists.                                          

Atmospherics and Weather: At the beginning of the quest into atmospherics the Russian physicist A. Stepanowitch POPOW, in 1895, recorded the signals of lightning over an distance of 30 km. Several month later the Italian radiotechnician Guglielmo MARCONI accomplished the first transmission of radio patterns over a distance of 3 km: these two pioneers, approx. 100 years ago, opened the door to research of atmospherics. - The experiences during world war I spawned extensive research of AIS in the following two decades. Regarding the importance of atmospherics for weather processes, the names of J. LUGEON in Swizerland, R. BUREAU in France, R.A. WATSON WATT in England, H. NORINDER in Sweden, F. SCHINDELHAUER in Germany, and C.V. RAJAM in India, are associated with this research. Even in these days, they collected extensive knowledge on the connection of certain types of pulse patterns of the atmospherics with their meteorological origin and propagation conditions, and this provided the basis for a new science, that of Radiometeorology. The next rapid progress occured during world war II, when remote sensing of cold- or warmfronts, areas of instable lapse rate conditions (even without thunderstorms!), and mature cumulus clouds became possible over distances of more than 1000 km. The literature on AIS until the middle of the century was considerable, monographs on the subjekt are found f. ex. in F. HORNER (1962) or R. REITER (1960).  Conversely, atmospherics were attempted to be eliminated in radiotechnology to increase the quality of reception. Such disturbances or „atmospheric parasites“ consist not only of the atmospherics that propagate from their source along the earth surface, but also of the globally received, much weaker, lightning signals reflected from the ionosphere. However, since the 1960s the established Atmospheric Sciences did not accept other atmospherics but generated only by lightnings and, hence, neglected the manyfold signals from other atmospheric processes. Thus, in our times, these  other sources are not considered in the present operational weather-watch systems, but the latter deal exclusively with lightning-atmospherics.

Effects of atmospherics on Life: The notion of atmospherics encompasses not only the meteorological and technical part, but also their influence on the biosciences (biochemistry, biophysics, molecular biology, neurophysiology, etc.). Attempts to clarify the causality of AIS, meteorotropic reactions of the organisms were studied within human and animal biometeorology, primarily in Germany (KOENIG et. al., 1981). In the second half of the century the rapid development of biochemistry and molecular biology permitted to move from hypotheses to distinct concepts of „nonthermal effects“ of VLF/ELF-radiation of defined frequency characteristics. A significant contribution to this effect came from the graphic industry: The photo gelatin films used during the etching process of printing copper cylinders (four-color prints) exhibited a distinct meteorotropy, leading to sustantial economic losses. In Germany (Munich), H. BAUMER (1980b) therefore developed for the company F. BRUCKMANN KG. (Verlag und Graphische Kunstanstalten) an  atmospherics-receiver system adapted to the meteorotropy of the photo (dichromat) gelatin films. He then could control on-line the graphical procedure according to the size and shape of the incoming AIS and minimize the loss permanently. These discoveries made in the 70s, were long ignored, and are only now more generally accepted. It is hoped that with these efforts the long lasting stagnation in research of the atmospherics is terminated, and with increased effort - and funding - new findings in this interesting interdisziplinary field are to be expected in the near future.

Literatur    

(zusammenfassende Darstellungen, Einzeltitel s. Originalarbeit!):

 
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