Dipl. Met. Walter Sönning, Jan. 99 / Online auf der e-smog.ch seit der 16.02.2001
100 years of research of the atmospherics; meteorological aspect.
Die Forschungsgeschichte der natürlichen elektromagnetischen Impulsstrahlung der Atmosphäre (AIS) im Frequenzbereich zwischen 3 und ca. 60 kHz ist aufs engste mit der Entwicklung der Radio- bzw. Rundfunktechnik im 20. Jahrhundert verbunden. Vor allem die beiden Weltkriege brachten jeweils große Erkenntnisfortschritte aus zwei Gründen: Einmal konnten die "Atmospherics" die Nachrichten- bzw. Rundfunkübertragungen empfindlich stören, so daß der Eliminierung dieser "Störer" eine große Bedeutung zukam, zum andern wurde gleichzeitig auch deren Signalfunktion für die Dynamik der troposphärischen Prozesse (Warm-, Kaltfronten, etc.) erkannt und z.T. mit großem technischen Aufwand für die Wettererkundung verfolgt. Bis zur Mitte des Jahrhunderts ist deshalb die Literatur über die AIS fast unübersehbar angewachsen, monographische Zusammenstellungen sind z.B. bei F. HORNER (1962) oder R. REITER (1960) zu finden. Zusammen mit der Erforschung der "Atmospherics" trat zeitweise verstärkt auch ihre Bedeutung als ein möglicher biotroper Faktor für die von der Medizin- bzw. Biometeorologie untersuchten meteorotropen Syndrome bei Mensch und Tier ins Blickfeld des Interesses. Die Forschungsgeschichte der AIS hat somit ein weites interdisziplinäres Feld zu überblicken.
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 understanding 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 ineresting interdisziplinary field are to be expected in the near future.
Die Entdeckungsgeschichte der natürlichen elektromagnetischen Impulsstrahlung der Atmosphäre (im folgenden AIS genannt) ist aufs engste mit der Entwicklung der Radiotechnik verbunden, die zum Ende des 19. Jahrhunderts auf dem Labortisch begonnen und sich im folgenden Jahrzehnt der "guten alten Zeit" stürmisch entwickelt hat. Getreu dem uralten Leitspruch aller menschlichen Zivilisationen, daß der Krieg der Vater aller Dinge sei, wurde besonders durch den 1. Weltkrieg die Technik der "drahtlosen Telegraphie" beflügelt und damit auch die Erfoschung der AIS in den folgenden Jahren gefördert (Meyers, 1894; Brockhaus, 1966).
Der italienische Funktechniker Guglielmo MARCONI (1874-1937) erfand im Jahre 1895 die geerdete Sendeantenne, mit der ihm im Januar 1896 die erste drahtlose Übertragung von Signalen auf einer Strecke von 3 km gelang. Er verwendete dabei eine Empfangseinrichtung, die kurz vorher der russische Physiker Alexandr Stepanowitsch POPOW (1859-1906) entwickelt und damit bereits im Jahre 1895 Gewitter über eine Entfernung von 20 - 30 km registriert hat, indem er also die Atmosphäre selbst als eine naturgegebene Sendeanlage erkannte und nutzte. Herzstück dieses ersten Sfericsempfängers war der wiederum von dem englischen Elektroingenieur E. BRANLEY im Jahre 1890 als Detektor für drahtlos übertragene Telegraphiesignale erfundene Kohärer oder Fritter, ein sozusagen wegweisendes Element in das neue Zeitalter der Fernübertragung und meteorologischen Fernerkundung. Es beruht darauf, daß Eisenfeilspäne, die in einer Glasröhre zwischen zwei Elektroden eingeschlossen sind, unter Einfluß eines Hochfrequenzfeldes zusammenbacken (fritten) und damit einen Empfangsstromkreis schließen, der durch eine Erschütterung der Späne wieder unterbrochen werden kann. Dies wurde in der von MARCONI benutzten Apparatur mit Hilfe einer über ein Relais angeschlossenen elektrischen Klingel automatisch erreicht.
War es ein ‘Zufall’ oder waren es einfach die materiellen Vorgaben, daß die allerersten funktechnischen Empfangsgeräte vor 100 Jahren bereits irgendwie auch auf die entsprechenden ‘Sendefrequenzen’ der Atmosphäre (ca. 3 bis 60 kHz) ab- oder eingestimmt waren, so daß bei den ersten drahtlosen Fernübertragungen von Morsesignalen sich vor staunendem Publikum sogleich auch die Atmosphäre mit ihrer eigenen Sprache einmischen konnte? Es ist nur verständlich, wenn man diese fremden Laute zunächst als ungebetene und unangenehme "Störer", "atmosphärisch-elektrische Parasiten" (B. DÜLL) oder "parasites atmosphériques" (R. BUREAU) verstand. Immer lästiger wurden sie den Funkern, je ausgefeilter ihre Technik geworden war. Unerträglich, ja durchaus entscheidend für den Ausgang der großen Völkerschlachten des 1. Weltkrieges konnten diese Störer werden, wenn sie z.B. die Meldungen der Funktrupps aus der vordersten Linie der Stahlgewitter durch Rauschen, Krachen, Zischen, Knacken oder Pfeifen nur noch verstümmelt oder kaum mehr vernehmbar im rückwärtigen Gefechtsstand ankommen ließen, gerade so, als ob die Atmosphäre selbst ihren Kriegsbericht übermitteln wollte...
Nachdem der Pulverdampf sich allmählich verzogen hatte, begann in Europa und Amerika in den 20er Jahren eine rege Erforschung dieser luftelektrischen Störer, einmal - wie besonders in Deutschland, um sie zu eliminieren und zum anderen - wie vor allem in Frankreich und England, um sie ggf. als eine eigene Sprache der Atmosphäre zu verstehen und sie für die Meteorologie nutzbar zu machen. Die einzelnen Laute wurden in der Fachliteratur entsprechend zu "sferics" (engl.), "atmosphériques" (franz.), oder "Atmospherics" (dtsch.) und das gesamte "Radio"-Phänomen der Atmosphäre wurde zur "atmosphärischen Hochfrequenz- oder Langwellenstrahlung" (K. SCHULZE, H.L. KÖNIG) oder "Infralangwellen-Strahlung" (R. REITER, 1 - 50 kHz), für die sich in neuerer Zeit vor allem in der medizin- bzw. biometeorologischen Literatur der Begriff "atmosphärische Impulsstrahlung" (AIS) durchgesetzt hat.
Es waren somit drei umfangreiche Fachgebiete, die sich am Anfang dieses Jahrhunderts, insbesonders in den 20er Jahren, der Erforschung der AIS angenommen haben, jedes mit den ihm eigenen Voraussetzungen, Zielenvorstellungen und Begriffen. So war in der Funktechnik die Qualitätssteigerung durch Eliminierung von störenden atmosphärischen Geräuschen natürlich oberstes Ziel, das ein möglichst schmalbandiges Arbeiten erforderte. Die Atmosphericsforscher hingegen mußten zur Kenntnis nehmen, daß die Atmosphäre auf der von den Technikern festgelegten Frequenzskala nahezu lückenlos sendet, wenn auch merkwürdigerweise bestimmte Frequenzbereiche bevorzugend. Die Sfericsempfänger mußten deshalb im Gegensatz zur Radiotechnik extrem breitbandig ausgelegt werden - ein Zwang zum erheblichen Umdenken für Hochfrequenztechniker. Hinzu kommt noch ein wesentlicher Unterschied: Während in der Radiotechnik z.B. für eine Musikübertragung eine kontinuierliche (und möglichst schmalbandige) Abstrahlung der elektromagnetischen und modulierten Wellen erfolgen muß, kann sich die Atmosphäre demgegenüber nur in einer mehr oder weniger raschen Folge einzelner stark gedämpfter - also impulsförmiger - Wellenvorgänge bestimmter Frequenz- und Amplitudencharakteristik artikulieren, deren Ursprung und Formung eben auf meteorologische und geophysikalische Faktoren im Atmosphärenraum zurückgeht.
Dies führte immer wieder zu Schwierigkeiten in der
Verständigung zwischen den Vertretern der einzelnen Fachrichtungen bis hin zu
fest etablierten Frontstellungen. Luftelektriker sind eben keine Meteorologen,
die Geophysiker oder Ionosphärenforscher haben nur die elektrisch leitenden
Schichten der hohen Atmosphäre in ihrem Blickfeld und übersehen dabei leider
zu oft die Wetterdynamik in der Troposphäre. Allein die sich hier
abspielende Gewittertätigkeit findet als greifbarer und maßgeblicher Faktor
einen "seriösen" Eingang in ihre Hypothesen und umfangreiche
Theorien, die umgekehrt für Meteorologen ein Buch mit sieben Siegeln bleiben. -
Die besondere Würze in diese Kontroversen brachte und bringt jedoch das Leben
selbst: Nach dem die ersten näheren Kenntnisse über die
"atmosphärisch-elektrischen Parasiten" gesammelt worden waren, wurde
in den 20er Jahren auch die Möglichkeit ihrer biologischen Wirksamkeit in
Erwägung gezogen, ja sie drängte sich nicht zuletzt auch aus historischen
Gründen auf. Die sogenannte Wetterfühligkeit
ist schließlich eine uralte Erfahrung der Menschheit seit ihrer mythischen
Vorzeit und besonders in aufgeklärten Zeitaltern bemühten sich viele
Generationen von Naturforschern um das Verständnis der kausalen Zusammenhänge.
Es sei nur an die vielzitierte Klimadefinition von A. von HUMBOLDT (1769-1859)
in seinem Werk ‘Kosmos’ (1845) erinnert
: ... Der Ausdruck Klima
bezeichnet ... alle Veränderungen in der Atmosphäre, die unsere Organe
merklich afficiren: die Temperatur, die Feuchtigkeit, ... die Größe der
electrischen Spannung ... und an anderer Stelle: ... Die Electrizität
des Luftkreises: ... sie wirkt mächtig ein auf die ganze Thier- und
Pflanzenwelt, nicht etwa bloß durch meteorologische Processe ... sondern auch
unmittel-bar als electrische (nervenreizende oder Saftumlauf befördernde) Kraft
..., die zeigt, daß luft-elektrische Faktoren im wissenschaftlichen
Verständnis der damaligen Zeit bereits eine gleichberechtige Rolle neben den
sogenannten trivialen Wetterelementen spielten. Aber auch die Wirkungen
magnetischer Kräfte auf den menschlichen und tierischen Organismus wurden
gerade zur damaligen Zeit lebhaft diskutiert, angeregt vor allem durch die
Arbeit von F.A. MESMER (1734-1815), dem Begründer der Lehre vom animalischen
Magnetismus (Mesmerismus). Seine damalige große Popularität kann in
unserem Zusammenhang zumindest den Hinweis auf ein offenbar zu allen Zeiten in
den Menschen vorhandenes, mehr oder weniger ausgeprägtes Gefühl liefern, daß
eben nicht nur die unseren heutigen Sinnen zugänglichen atmosphärische
Faktoren, wie Temperatur oder Feuchte unsere Organe merklich afficiren.
In der sich nun ergebenden Ambivalenz der AIS, nämlich offenbar ein Indikator für Wettervorgänge und gleichzeitig auch ein biotroper Faktor zu sein, liegt sicher auch ein Grund für ihre in Abständen immer wieder aufkommende Aktualität. Besonders gerne entzünden sich an diesem Umstand kontroverse Diskussionen um Entstehung und Eigenschaften der Sferics, vor allem dann, wenn nach möglichen Kausalmechanismen ihrer biologischen Wirkung (=Biotropie) gefragt wird - offenbar werden damit wie bei Klimadiskussionen nicht selten mannigfache und hochsensible politische bzw. kommerziell orientierte Ebenen erreicht. Erschwert werden fachliche Verhandlungen um die AIS vor allem auch durch ihren weitreichenden interdisziplinären Hintergrund (Geophysik, meteorologische Synoptik, Dynamik der Atmosphäre, Luftelektrizität, Plasmaphysik, Hochfrequenztechnik, Elektronik, Biophysik, Biochemie, Molekularbiologie, Neurologie, Medizin, etc.). Der allgemein in der Fachwelt akzeptierte Kenntnisstand über die AIS hängt damit vom gesamten Fortschritt auf diesen weitreichenden Feldern zwischen Geo- und Biowissenschaften ab, nicht zuletzt aber auch von der persönlichen Bereitschaft zur Kenntnisnahme neuer Befunde und Möglichkeiten in anderen Bereichen. - Ähnlich dem Anfang des Jahrhunderts können auch gerade die letzten beiden Jahrzehnte Beispiele liefern, wie besonders das hohe Entwicklungstempo in der Mikroelektronik Einblicke in das "Phänomen" AIS erlaubt, die kurz vorher noch undenkbar waren - und vielleicht auch deshalb in so manchen Elfenbeintürmen der Fachwelt auf Skepsis und Ablehnung stoßen. -
Kontroversen um die AIS hat es also immer gegeben - und sie
werden weiterhin aufkommen. Es ist aber zu hoffen, daß sie in Zukunft nicht
mehr so häufig wie bisher den fachlich-objektiven Bereich, sogar mit
persönlichen Verunglimpfungen, verlassen und auch keine persönlichen Opfer
mehr fordern. Dem komplexen Erscheinungsbild der AIS werden sie nämlich in
keiner Weise gerecht, da sie nur den Kenntnisfortschritt verzögern - oder fast
schon verhindern, zumindest in den bereits möglichen operationellen
Anwendungsbereichen der AIS. Die Forschungsbemühungen müßten im Gegenteil
erheblich verstärkt und beschleunigt werden, wollte man z.B. in Deutschland von
den heutigen technischen Möglichkeiten ausgehend auch nur einigermaßen dem
Wissen über die AIS und deren Anwendung vor 60 oder 70 Jahren gerecht werden. -
Die nach dem 1. Weltkrieg nahezu stürmisch einsetzende Erforschung der AIS konnte bereits auf weltweite Erfahrungen im Umgang mit wesentlich verbesserten Empfängern (Röhrentechnik) zurückgreifen (so fand z.B. die erste Übertragung eines Instrumentalkonzertes auf Langwelle 1920 von Königs Wusterhausen/Bezirk Potsdam aus statt, der erste Mittelwellensender wurde 1921 in Pittburgh/USA in Betrieb genommen). Der Schweizer J. LUGEON (1925) veröffentlichte ein Verfahren zur Erforschung der ‘parasites atmosphériques’ und beschrieb später eine ‘radioelektrische Empfangsanlage’, mit deren Hilfe er die geographische Herkunft von Luftmassen (polar oder tropisch) aufgrund ihrer Wanderbewegung bestimmen konnte (LUGEON, 1928). Außerdem gelang ihm auf dem 27 kHz - Band die Ortung weit entfernter meteorologischer Störungen verschiedener Art (LUGEON 1929a), wobei er die Atmosphäre durch Richtempfang vertikal und horizontal sondierte und die Ergebnisse mit aerologischen Aufstiegen verglich (LUGEON, 1929b). Er unterschied eine Reihe von Atmosphericsformen, die er jeweils charakteristischen Wetterbedingungen zuordnen konnte. So beschrieb er z.B. besondere Arten, die im Nahbereich des Empfängers ihren Ursprung hätten (atmosphériques locaux), nicht anzupeilen wären, jedoch fast immer im Zusammenhang mit örtlichen oder regionalen Wetterabläufen stünden und deshalb eine Aussage über Art und Intensität des Turbulenzzustandes der Grundschicht zuließen. Andere Sfericsformen aus dem Fernempfang (atmosphériques lointaines) hingegen seien zum Peilen über mehrere 1000 km geeignet und entstünden an Diskontinuitätsflächen zwischen Warm- und Kaltluftmassen, sofern diese eine Wetteraktivität zeigten.
Einen großen Raum nahm bei LUGEON (1930) deshalb die Erforschung der Ausbreitungsbedingungen für Atmospherics innerhalb der Troposphäre ein. Er verglich z.B. gleichzeitige Registrierungen an weit voneinander entfernten Stationen in Zürich, Paris, Lausanne, El Golea, Montreux und Warschau. LUGEON hat demnach in den Atmospherics bereits spezifische atmosphärisch-meteorologische Signale erkannt, die zwar auch geophysikalischen Einflüssen unterliegen, im wesentlichen aber Informationen über Art, Ausmaß und Intensität von Wettervorgängen an ihrem Ursprungsort, sowie über den meteorologischen Zustand ihres Ausbreitungsraumes enthalten. Sein Hauptanliegen war offenbar, sie als einen empfindlichen Indikator für meteorologische Vorgänge aller Größenordnungen darzustellen und die Grundzüge einer Radiometeorologie zu entwerfen.
Etwa zur gleichen Zeit widmeten sich in Frankreich R. BUREAU und in England R.A. WATSON WATT in ähnlicher Weise der AIS und veröffentlichten ebenfalls eine Reihe grundlegender Arbeiten, wobei immer wieder die Ortung und Bestimmung meteorologischer Systeme für die Wetterprognose im Vordergrund stand. WATSON WATT (1928) schreibt z.B.: "... the present ... is a summary report of progress in a study of the morphology and etiology of atmospherics in themselves rather than in a study of the pathology of radio communi-cations. It will be mainly concerned with the shape and size of atmospherics, the circumstances of their origin, and the incidents of their travel from the source to the receiver...". An gleicher Stelle leitet BUREAU (1928, Seite 131) seinen Bericht mit den Worten ein: ... Les atmosphériques sont presqu’uniquement une manifestation électrique de l’atmosphére inférieure (tropospére)... On peut donc considérer que les atmospériques sont l’expression électrique de l’agitation verticale de l’atmosphére...". Mit Hilfe von Filmaufnahmen schuf BUREAU (1931) zudem die meßtechnischen Voraussetzungen, die Sferics frequenzabhängig in Bändern bei 12 und 50 kHz sowie unter verschiedenen Amplitudenschwellen aufzunehmen, um daraus Hinweise auf Entfernung und Art ihrer Quellbereiche und auf die meteorologischen Einflüsse bei ihrer Ausbreitung zu erhalten.
Auch WATSON WATT (1931) setzte sich dafür ein, Atmosphericsregistrierungen für die Wetterfernerkundung und für die meteorologische Synoptik nutzbar zu machen, wobei er bedauert, daß wegen der Kommerzialisierung der Rundfunktechnik die Atmospherics meist nur noch als zu eliminierende Störer betrachtet werden. An einer Reihe von synoptischen Beispielen aus den Jahren 1924-29 weist er auf die hervorragende Verwertbarkeit der AIS für die meteorologische Prognosepraxis hin und schlägt deshalb den Aufbau eines radiometeorologischen Beobachtungsnetzes vor. Er erwähnt in dieser Arbeit interessanterweise auch die Ansicht seines deutschen Kollegen F. SCHINDELHAUER (s. z.B.1937) vom Meteorologischen Observatorium Potsdam, daß nämlich die mit Rahmenantennen empfangenen Impulse nichts anderes seien als die Wirkungen von Flußrichtungsänderungen bei Ionosphärenströmen, die wiederum auch die Tagesvariationen des Erdmagnetfeldes auslösen sollen. Er, WATSON WATT, könne aber die Berechtigung dieser Hypothese nicht einsehen, wo doch die Koinzidenz von Atmosphericsquellen mit meteorologischen Störungen übereinstimmend festgestellt worden sei! Es liege außerdem ... weiteres Material vor, das eindeutig den Zusammenhang gepeilter Sferics mit thermischen Prozessen in der Troposphäre aufzeige...
Eingehend setzte er sich mit der hochaktuellen Frage auseinander, ob Sferics ausschließlich von sichtbaren Blitzen oder auch von Dunkelfeldentladungen in der Troposphäre stammen - ohne sie jedoch endgültig klären zu können, WATSON WATT (1931) betont aber mehrmals, daß er nicht behaupte, Sferics würden allein in Blitzen ihren Ursprung haben. BUREAU (1928, 1929) widmet sich gleichfalls eingehend diesem Problem und versuchte die Atmosphericsarten nach ihrem Verhalten im Tagesgang zu unterscheiden. So konnte er z.B. bei Registrierungen in den Bändern von 12, 27 und 50 kHz die nachmittäglichen ‘atmosphériques stagnants’ mit Gewittern, die nächtlichen Maxima der ‘atmosphériques nocturnes’ dagegen mit dem Herannahen von Polarluft in Verbindung bringen, wobei eine Verminderung deren Impulsraten bei einsetzender Zufuhr subtropischer Warmluft in der Höhe zu beobachten sei - und fordert mit diesen Unterscheidungen (hinzu kamen noch die atmospériques d’anticyclone, migrants, etc.) wiederum den heftigen Widerstand SCHINDELHAUERS heraus (s.u!). - Das große Verdienst BUREAUS war es aber gerade, durch seine sorgfältigen Beobachtungen auf die Vielgestaltigkeit des Phänomens AIS aufmerksam gemacht zu haben.
In Indien beschrieben im Rahmen der Monsunforschung S.P. CHAKRAVARTI (1934) und C.V. RAJAM (1936) verschiedene Atmosphericsformen und faßten sie in drei Hauptgruppen zusammen: normale Luftstörungen, die "clicks", die nicht auf Blitze zurückgeführt wurden und Störungen aus nahen und entfernten Gewittern. Aufbauend auf diesen Vorarbeiten konnten später SARKAR u.a. (1982) mit Hilfe der Sferics in den Bändern bei 10, 20 und 30 kHz monsunale Regen- und Gewitterwolken routinemäßig beobachten. Dem Schweden H. NORINDER (1936) fällt besonders der Unter-schied zwischen Impulsen von nur 10 bis 20 Mikrosekunden und den Blitz-Sferics von mehreren Millisekunden Dauer auf. Die kurzen Stöße führt er auf lokale Funken in den Gewitterwolken zurück, die ausdrücklich nicht von sichtbaren Blitzen herrühren würden. - Auch er geriet mit seinen Befunden in Widerspruch zu SCHINDELHAUER (1937), der diese unterschiedlichen Formen mit der Spekulation erklären wollte, ...daß immer nur gewisse Teilstöße günstige Ausbreitungsbedingungen auf große Entfernungen fänden, während die meisten anderen auf ihrem Wege verschluckt würden... .
Angesichts des international hohen Kenntnisstandes in der Atmosphericsforschung - umfangreiche Dokumentationen haben z.B. vor dem Krieg MUNRO und WEBSTER (1934) und 30 Jahre später F. HORNER (1962) zusammengetsellt - sollte auch nach dem deutschen Beitrag der damaligen Zeit gefragt werden, der mit den obigen Einwänden F. SCHINDELHAUERS bereits angeklungen ist. Von seinem in Deutschland offenbar allein bestimmenden Standpunkt der Geophysik und Rundfunktechnik aus stellte er in einer Studie nach der Diskussion der international zwischen 1926 und 1937 veröffentlichten Beobachtungen über die AIS z.B. fest: "...Also lokale Störungen gibt es nicht. Es kann schon aus diesem Grunde von meteorologischen Einflüssen in dem Sinne, daß jeder Kaltlufteinbruch an irgend einer Stelle Luftstörungen aussenden solle, nicht gesprochen werden..." (SCHINDELHAUER, 1937) und erklärt das ganze international bislang bekannte System der AIS durch Ausgleichsvorgänge in verschiedenen Regionen der Ionosphäre, welche miteinander in leitender Verbindung stehen und durch Gewitter mit der Erdoberfläche elektrisch verbunden werden können. Seiner Ionosphärentheorie mit Fixierung auf die Gewitter als einziger Sfericsquelle ordnete er zunächst alle entgegenstehenden Befunde unter, indem er sie überging oder relativierte, wobei er allerdings auf...ernsthafte Schwierigkeiten stieß, wenn man jede einzelne Luftstörung durch einen Blitz erklären wolle... Er konnte allerdings keine beweiskräftigen Befunde für seine Theorien liefern und mußte schließlich (in der gleichen Studie!) angesichts des erdrückenden Materials seiner ausländischen Kollegen zugestehen, "... daß neben den hier dargestellten Einflüssen der Ionosphäre ... noch meteorologische Einflüsse vorhanden sind... Besonders die Tagesstörungen bieten aber ein so kompliziertes Bild, daß eine nähere Untersuchung sich lohnen dürfte, ...und ... daß die bis jetzt benutzten Registrierapparaturen für diese Zwecke nicht brauchbar sind und daß schließlich ...nichts anderes übrigbleibt, als...alle Vorurteile zunächst beiseite zu lassen..." Dies wurde in den wiederum nun folgenden Weltkriegsjahren, der zweiten Feuerprobe der AIS-Forschung, allerdings auch bitter nötig. Weitsichtig wirkt allerdings sein abschließender Diskussionsbeitrag: " ... Dabei ist die meteorologische Seite zugunsten der allgemein geophysikalischen Seite vorerst etwas beiseite gestellt worden. Sie wird zweifellos bei weiterem Fortschreiten wieder in den Vordergrund gerückt werden ..."
Die Wetterdienste waren jetzt im Kriegseinsatz und die Sfericsforschung wurde zur Geheimsache. Plötzlich war es auch SCHINDELHAUER (1944) und seiner Gruppe überraschend möglich, mit Sfericspeilungen nicht nur Gewitter selbst, sondern auch die vorbereitende Schichtungslabilität der Atmosphäre ohne jegliche sichtbare Entladungen über große Entfernungen auf dem 27 kHz - Band zu erfassen. Über Langdrahtantennen konnten von Deutschland aus auf einmal nicht nur Gewitter über dem Baltikum, Spanien oder der Syrte, sondern auch Kaltfronten, Schauergebiete, sowie Kalt- oder Warmluftvorstöße vom Atlantik bis zum Kaukasus durch Sferics aus "stillen Entladungen" erkannt und sogar in radiometeorologischen synoptischen Karten dargestellt werden. In einer späteren Publikation beschrieb er dann diese erstaunlichen Ergebnisse aus der Kriegsforschung - jetzt waren sie ja nicht mehr geheim (SCHINDELHAUER, 1951). Darin gibt z.B. auch H. MEINHOLD zwei Peilsysteme für unter-schiedliche Frequenzen an, wobei das 10 kHz-Band den Vorteil der Konstanz der Ausbreitungsbedingungen habe und sich über das 27 kHz-Band Lage und Entfernung der meteorologischen "Störungen" feststellen ließen. Mit drei solcher Peilanlagen könne man schließlich für genaue Ortsbestimmungen nach "innen" und nach "außen" triangulieren.
Mit großem Einsatz wurde die Erforschung der AIS in der Nachkriegszeit auch am Observatorium für Ionosphärenforschung in Kühlungsborn (ehem. DDR) betrieben - jedoch im wesentlichen als Versuch der Eliminierung des von der Atmospäre verursachten elektromagnetischen "Störpegels" über dessen quantitative Erfassung. Mit Hilfe von Langdraht- und Rahmenantennen wurden von der dortigen Arbeitsgruppe über Jahre synoptische Registrierungen der mittleren Feldstärken bei 27 kHz, der Impuls-rate oberhalb bestimmter Schwellen, der Feldstärke und der Impulsdauer vorgenommen (LAUBER, u.a., 1962; GLÖDE u.a., 1966; SCHÄNING, u.a., 1982). Je umfangreicher allerdings das Beobach-tungsmaterial mit Hilfe aufwendiger Technik wurde, umso weniger durchschaubar erschien es, so daß eine enge Zusammenarbeit mit der meteorologischen Synoptik, Aerologie, etc. angeregt werden mußte (LAUTER, 1966): Die Atmosphäre rächte sich dafür, daß man sich wieder einseitig auf die Ionosphärentheorie der Vorkriegszeit fixierte und dabei die meteorologischen Einflüsse auf die AIS wieder aus den Augen verlor. In der einseitigen Theorie des Wellenleitersystems Erdoberfläche - Ionosphäre, in dem sich nur die energiestarken und länger andauernden Blitzsignale in Mehrfachreflexionen global aus-breiten können und dabei allein entscheidend geprägt würden, war für das Wetter eben kein Platz.
Obwohl die World Meteorological Organisation mit der Technical Note Nr. 12 (WMO, Genf, 1955) eine umfangreiche Dokumentation der damals z.B. in England, Frankreich oder der Schweiz für eine detaillierte Wetterüberwachung gebräuchlichen und bereits hochentwickelten Atmospherics-Registriertechniken herausgegeben und ihren allgemeinen Einsatz empfohlen hatte, kam es im Laufe der 60er Jahre auch international zu einer Restauration der einseitigen und immer kopflastigeren Ionosphärentheorie der AIS mit der alleinigen Anerkennung der Blitzsferics. Allen Kriegserfahrungen zum Trotz hat sie sich soweit durchgesetzt, daß sie in den 70er und 80er Jahren von maßgeblichen Mitgliedern der U.R.S.I. (Union Radio Scientifique Internationale) nahezu ex cathedra zur reinen Lehre erhoben und versucht wurde, sie durch entsprechend gutachterliche Äußerungen im Rahmen der Vergabe von Forschungsmitteln bis hin zur Zensur fachlicher Äußerungen, etc., durchzusetzen. (Persönliche Erlebnisse des Verf. erreichten in dieser Hinsicht Qualitäten eines absurden Theaters (s. z.B. U.R.S.I., 1984). Diese Zustände finden z.B. 23 Jahre später in der von H. DOLEZALEK zusammengestellten Technical Note Nr. 162 der WMO (1978) ihren Niederschlag, in der von VLF-Atmospherics ausschließlich nur noch als global zu empfangenden Blitzsignalen die Rede ist. Als Wettersignale nahezu vergessen sind die Atmospherics auch im zweibändigen ‘Handbook of Atmospherics’ (VOLLAND, 1982), in dem sich nur eine einzige 6-wöchige Registrierreihe von Atmospherics findet und die Meteorologie nicht vertreten ist. Nahezu als Witz könnte schließlich die Feststellung des Vorstandes eines meteorologischen Universitätsinstitutes aufgefaßt werden, nach der: ... die Längstwellen (d.i. Atmospherics) zwar durch elektrische Erscheinungen verursacht würden, mit Luftelektrizität selbst aber nichts zu tun hätten ..." (BULLRICH, 1981). - Solche Irrlichter mit ihren negativen Auswirkungen für die Allgemeinheit sind leider zu vermerken, obwohl doch die Standardisierungsempfehlungen der WMO für Atmospherics-registrierungen längst vorlagen (s.o.), in denen entsprechend einem Vorschlag von LUGEON die Atmospherics als "... durch Gewitter (Blitz) und andere Konvektionsbewegungen der Luftmassen verursachte elektrische Entladungen der Atmosphäre..." definiert sind und selbst im Rahmen der U.R.S.I. das 27 kHz - Band als günstigste Arbeitsfrequenz für meteorologische Sfericsregistrierungen wegen des hier vorhandenen hohen Energieanteils im AIS - Spektrum längst gebräuchlich war (LAUTER, 1956). Die Vielschichtigkeit im meteorologisch-geophysikalisch-kosmischen Informations-gehalt der AIS verbietet wohl jegliche Fixierung der Forschung auf bestimmte Entstehungs- oder Ausbreitungstheorien. Die heute (und schon seit 25 Jahren!) zur Verfügung stehenden Hightech-Mittel erlauben doch bereits so weitgehende Einblicke in die AIS, daß endlich die theoretischen Spekulationen durch reine Messungen ersetzt werden sollten nach dem Motto: Das Phänomen selbst sei der Maßstab! Nur kurz seien in diesem Zusammenhang einige Quellen von Mißverständnissen vom Standpunkt des Meteorologen und Synoptikers aus hier angesprochen:
Die meteorologisch-geophysikalischen Zusammenhänge um die AIS erweitern sich um die Dimensionen der Biowissenschaften, wenn man in ihr einen "biotropen" Faktor zu vermuten hat. Eine historische Notiz sei auch diesem Kapitel kurz vorangestellt: Wenig bekannt z.B. ist, daß Luigi GALVANI (1737-1798) bei seinen berühmten Froschschenkelversuchen schon einhundert Jahre vor A.S. POPOW Gewitterblitze registriert hat! Unzweifelhaft bedeuten seine ersten Versuche aus dem Jahre 1789 die Grundlegung der drahtlosen Telegraphie überhaupt, indem er mit Hilfe der Funken einer Elektrisiermaschine seine präparierten Froschschenkel auf dem Labortisch über einen gewissen Abstand zum Zucken brachte. Als er dann 1791 auf die Idee kam, die mit den Froschschenkelnerven verbundene Antenne vom Dach des Hauses zum zugehörigen Brunnen zu führen, konnte er bei jedem Gewitterblitz in der Ferne ein Zucken des Froschschenkels beobachten ! (s. Opere edite ed inedite del Prof.L. Galvani, 1841; Ostwalds Klassiker, Nr. 52, 1894). Sicher ist ein Froschbein kein Atmosphericsempfänger nach heutigem Vorstellungsvermögen, von kulturhistorischem Interesse mag es aber doch sein, daß der menschliche Forschergeist und Intellekt offenbar seine Welterkundung vom Tod des Lebens auf dem Seziertisch aus beginnen - allerdings dann auch wieder zum Leben selbst zurückfinden muß....
Im Rahmen der späteren Biometeorologie bzw. Medizinmeteorologie des 20. Jahrhunderts stand vor allem im deutschsprachigen Raum die Suche nach einem aus der atmosphärischen Umwelt auf die Organismen einwirkenden Faktor im Vordergrund (KÖNIG u.a. 1981). Schon bald nach ihrer Ent-deckung gerieten deshalb auch die atmosphärischen "Parasiten" in den Verdacht, eine biologische Wirk-samkeit zu entfalten und z.B. für die allbekannte Wetterfühligkeit verantwortlich zu sein. C. DORNO (1934) war wohl einer der ersten, die sich dabei im modernen Sinne eingehend Gedanken über die kausalen Mechanismen gemacht haben. Er betrachtete den menschlichen Körper hierzu als einen komplex aufgebauten elektromagnetischen Schwingkreis, der bei Anregung nicht nur als ganzes, sonden auch in seinen Einzelsystemen anschwinge, wobei vor allem die feinsten Härchen es sein dürften, welche ...beim Auftreffen von Hochfrequenzwellen in Schwingung geraten und diese dem Nervensystem übermitteln ....B. und T. DÜLL (1939) veröffentlichten eine ‘gedrängte’ Übersicht über einige von der bioklimatischen Seite bisher wenig beachtete Forschungsergebnisse der kosmischen Physik. Darin weisen sie besonders auf die Atmosphäre als Agensanwärter hin und bezeichnen die Auffindung des biotropen Faktors der Wetterfühligkeit als Zentralproblem der ganzen Meteorobiologie, wofür auch der bescheidenste Anhaltspunkt von Wichtigkeit ist und sorgfältig untersucht werden muß. Sie gehen dann auf die ihrer Ansicht nach aufschlußreichen Untersuchungen über objektiv feststellbare nicht-thermische Wirkungen kurzer, mittellanger und langer Hochfrequenzstrahlung ein. Zur Unterstützung ihrer Arbeitshypothese führen sie eine Reihe von Beobachtungen über das wetterabhängige Flockungs-verhalten kolloidaler Lösungen, bei der Milchgerinnung, der Papierleimung oder bei anderen industriellen Produktionsverfahren an. Sie beschränken sich nicht allein auf die "Luftparasiten", sondern ziehen auch andere, z.T. gleichzeitig auftretende und wesentlich kurzwelligere Strahlungsarten solarer und kosmischer Natur als wirksam in Betracht. Zukunftsweisend jedoch verlagern sie den Ansatzpunkt bei der Frage nach den Kausalmechanismen in der Meteorotropie des Organismus auf das Feld der Biochemie, Molekularbiologie und Biophysik, auf Wissenschaftszweige, deren rasante Entwicklung erst ca. 30 Jahre später begann. Mit ihren gedanklichen Ansätzen lösten sie unmittelbar nach dem 2. Weltkrieg aber sicherlich eine Reihe von Forschungsbemühungen um die hypothetische "Wetterstrahlung" als dem vermutlichen Agens bei kosmometeorobiologischen Reaktionen aus.
Man kann diese Jahre deshalb geradezu als eine Blütezeit der Meteorobiologie bzw. Medizin-meteorologie im deutschsprachigen Raum bezeichnen, da aus vielen Fachrichtungen heraus gemeinsam der Blick auf den biotropen Faktor im Wettergeschehen gerichtet war. Der Geophysiker H. BORTELS (1954) z.B. faßt seine Untersuchungen folgend zusammen: ... Beziehungen bestehen zwischen den Wirkungen des Wetteragens und der Sonnenaktivität, der Ultrastrahlung, der Luftdruckänderung und anderen meteorologischen Komponenten. Es unterliegt ferner einem Tagesgang und einem Sonnenrichtungseffekt und wirkt auf Mikroorganismen wie auf deren Nährsubstrate und auf das Gefrieren unterkühlten Wassers wie elektrische Felder, die ihrerseits möglicherweise auch das eigentliche Agens beeinflussen können .... In seiner ‘Wetterstrahlung’ unterschied er die gegensätzlich wirksamen Komponenten der Tiefdruck- und der Hochdruckstrahlung, wobei allerdings die Zusammen-hänge noch vollkommen ungeklärt seien (BORTELS, 1956). H. BREZOWSKY (1964) stellte eine deutliche Beeinflussung der Samenkeimung in dem Sinne fest, daß ungestörtes Wetter mit einer Erhöhung, gestörtes Wetter mit einer Erniedrigung der Keimprozente verbunden war. Obwohl er nur undeutliche Beziehungen zur AIS (10 - 50 kHz) fand, konnte er doch die stabilen Gleitvorgänge in den Warmluftbereichen der Tiefvorderseite mit ihrer charakteristischen Impulsaktivität als offenbar wirksam identifizieren und schließt unter Bezug auf DÜLL daraus, daß die Wettervorgänge gegenüber solaren Einflüssen mindestens teilweise direkt in die kausale Wirkungskette eingeschaltet seien. Unter Hinweis auf die seit langem bekannten Verarbeitungsschwierigkeiten in der Textilindustrie, die auf bislang unbekannte Faktoren der Atmosphäre zurückzuführen seien, untersuchten E. LUYKEN und W. WEGENER (1952) die Witterungseinflüsse auf die Belastbarkeit gedehnter Kunstseiden. Sie fanden dabei einen um einen Tag vorauseilenden Wettereinfluß und schlossen daraus, daß die meteoro-logischen Parameter Luftdruck und Temperatur nur als Indikatoren für ein in die Innenräume ein-dringendes Wetteragens anzusehen seien.
Nachdem sich umfangreiches Material auf den Gebieten der physikalischen Chemie, der Biologie, Medizin, etc. angesammelt hatte, kommen für H. LOSSNITZER (1955) die aus luftelektrischen (meteorologischen) Störungsgebieten entspringenden Atmospherics energiemäßig für die Erklärung der gefundenen Effekte ernstlich in Frage. Besonders weist er auf deren niederfrequente Impulsfolgen (ELF) hin, von denen am ehesten biologische Effekte zu erwarten seien, weil sie als Modulationsfrequenzen auch in Innenräume einzudringen vermögen und außerdem im Frequenzbereich biologischer Aktionsströme lägen. Gestützt wurden solche Überlegungen auch von Seiten der Elektrophysik durch den Nachweis von auffallenden Entsprechungen zwischen niederfrequenten atmosphärischen Signalen (SCHUMANN - Frequenzen, ca. 1 - 40 Hz) und Elektroenzephalogrammen (KÖNIG,1962). Dies umso mehr, nachdem auch O. ZINK und W. KUHNKE (1952) in Hamburger Registrierungen ähnliche durch Impulsfolgen entstehende niederfrequente Schwingungen der AIS aus-machen konnten und daran die Vorstellung einer selektiven Reizung des vegetativen Nervensystems knüpften, indem sie auf die mögliche Bedeutung der Form der Einzelimpulse und die Art ihrer Gruppenbildung, insbesonders aber auf den Impulscharakter der Gesamtstrahlung im Unterschied zur kontinuierlichen technischen HF-Strahlung aufmerksam machten. LOSSNITZER (1955) jedenfalls nahm diese Gedankengänge auf und fügte hinzu: ...Es besteht daher immer noch die Wahrschein-lichkeit, daß es sich bei den biotropen Effekten um ganz bestimmte Frequenzgruppen handelt, in denen sich atmosphärische Störungen zudem vielleicht von technischen charakteristisch unterscheiden ...
In seiner umfangreichen Monographie "Meteorobiologie und Elektrizität der Atmosphäre" faßt R. REITER (1960) die bis dahin bekannte deutsch- und englischsprachige Literatur zusammen und vergleicht sie mit eigenen, sehr eingehenden Untersuchungen. Den Atmospherics widmet er auf über 50 Seiten einen breiten Raum in ihrer Funktion als Wettersignale sowie als mögliche biologisch wirksame Faktoren, kann sie allerdings zunächst nur als Indikatorelemente (in den Frequenzbändern 10 - 50 kHz und 4 - 12 kHz) für biotrope Wetterlagen betrachten. Bei korrelationsstatistischen Vergleichen mit einer großen Zahl klinischer Syndrome und vor allem bei seinen ausgedehnten Felduntersuchungen (Betriebs-, Verkehrsunfälle, Amputationsbeschwerden, etc.) paßte er interessanterweise die Eingangsempfind-lichkeit seiner Sfericsempfänger der erfaßten Gebietsgröße (meist mit ca. 100 km Radius) an, um ... die für die meteorobiologischen Untersuchungen geeigneten Registrierungen atmosphärischer Längst-wellen von solchen, die überwiegend anderen Zwecken dienen, eindeutig abzugrenzen.
Die oben beschriebene Rückstufung der VLF-Atmospherics auf Blitzsignale allein findet allerdings auch in biometeorologischen Zusammenhängen eine Entsprechung: In der englischen Ausgabe seiner Mono-graphie widmet R. REITER den Atmospherics - und jetzt auch nur noch in ihrer Signalfunktion für Gewitter - gerade zwei Seiten! Von einer möglichen biologischen Wirksamkeit ist auffälligerweise mit keinem Wort mehr die Rede (REITER, 1985), wo er doch 1960 noch feststellte : ... nachdem nun an einer Verbindung Wetter-Mensch ... kaum noch gezweifelt werden darf, ... so ist heute das gezielte Ex-periment notwendiger denn je, um nun wirklich das Wesen dieser wichtigen Faktoren erkennen zu können, insoweit sie eine Rolle als Wirkfaktoren in der Umwelt lebender Wesen spielen (Reiter, 1960). In den biometeorologischen Untersuchungen der damaligen Zeit - die hier erwähnten stellen ja nur eine kleine Auswahl dar - werden fast immer die gleichen Schlußfolgerungen gezogen: Die Indizien für eine biologische Wirksamkeit der AIS wurden meist für ausreichend gesichert befunden, obwohl sie noch kein geschlossenes Bild ergaben; die Vorstellungen über die Kausalmechanismen blieben aber insgesamt spekulativ oder hypothetisch, so daß S. W. TROMP (1968) sich in einem Übersichtsreferat zu folgender Feststellung veranlaßt sah: ... These ... experiments support the view that electromagnetic and fluctuating or pulsating electrostatic fields in the atmo-sphere, within certain frequency intervals, may have important biological effects on the nervous system of man and animals. However, considerably more research is required in this still under-developed area of electrobiometeorology .... Diese Meinung stellt TROMP auch in seinem umfang-reichen Kompendium "Medical Biometeorology" dadurch unter Beweis, daß er in den 4400 Litera-turzitaten nur zwei (!) über die mögliche biologische Wirkung von VLF-Atmospherics aufgenommen hat, Arbeiten REITERS werden unter falschem Index angefürt und sind in der Übersicht nicht zu finden (TROMP, 1963). In der 14 Jahre später folgenden Fortsetzung "Progress in Biometeorology" sind die Stichworte Atmospherics, Sferics, Langwellen, etc. überhaupt nicht mehr vorhanden (TROMP, 1977).
Während also in der internationalen Fachwelt seit den 60er Jahren die VLF-Atmospherics ihre Bedeutung als Wetterindikatoren wie auch als ggf. biologisch wirksame Faktoren verloren haben, wurde dem Wunsche TROMPS damals aber gerade in Deutschland an mehreren Stellen entsprochen: H.W. LUDWIG und W. RANSCHT-FROEMSDORFF (1968) stellten z.B. ‘Energiebetrachtungen von Atmospherics an Synapsenpotentialen’ an und konnten die Einwirkungsmöglichkeit natürlicher Atmo-sphericsformen begründen. Sie gingen von den Synapsenspalten der Nervenenden als Angriffsflächen für die VLF-Feldenergie aus, da hier die Relaxationszeiten der Kalium-Natrium-Pumpe im Bereich der Sfericsfrequenzen liege. Eine Beeinflussung dieser Diffusionsprozesse bei der Reizübermittlung sei aber nur möglich, wenn den Sfericsfrequenzen ELF-Frequenzen aufmoduliert wären, was bei der natürlichen AIS aber beobachtet werden könne. Nebenbei bemerkt: RANSCHT-FROEMSDORFF und WEISE (1969) konnten über ihre Befunde der Wetterabhängigkeit der AIS in den Bändern bei 10 und 100 kHz auf der Jahrestagung von 1968 des Landesausschusses der U.R.S.I. in Kleinheubach noch berichten, ohne in der anwesenden Fachwelt Anstoß zu erregen. RANSCHT-FROEMSDORFF (1964) nimmt aus biokybernetischen Gründen das Vegetativum als Rezeptionsgebiet für die durch die Atmo-spherics übertragene meteorologische Information an, wobei in den Phasenrhythmen von Trophotropie und Ergotropie der Parasympathikus vorwiegend frequenzgesteuert, der Sympathikus hingegen mehr amplitudengesteuert dem Einfluß der AIS unterliege. Aber auch in Zusammenarbeit mit dem Medizin-meteorologen H. BREZOWSKY (1966) konnte er die Frage nach der Indikator- oder Kausalfunktion der AIS nicht klären. Um diesen Angriffspunkt im Organismus geht es auch H.W. LUDWIG (1971) mit seiner Hypothese über den Einfluß von VLF- und besonders ELF-Wellen auf Zellmembranen. Nach seinen Berechnungen wäre das natürliche ELF-Feld in der Lage, über das Ionenmilieu die Permeabilität von Synapsenmembranen zu erhöhen mit der Folge einer vermehrten Auslösung von Aktionspotentialen.
In Weiterführung dieser Arbeiten über die Antennenfunktion kollagener Fasern entwickelte S. LANG (1974) ausgehend von der molekularen Struktur des peripheren interstitiellen Raumes im Hautorgan die sehr konkrete Arbeitshypothese, daß bestimmte Veränderungen der biochemischen Gleichgewichtssituation im molekularen Aufbau dieses peripheren interstitiellen Bereichs sowie Zustandsänderungen von darin befindlichen Zellmembranen als primäre Effekte von außen einwirkender VLF-Felder beschrieben werden könnten. Sie bestünden prinzipiell in einer Erhöhung des Polymerisationsgrades der Kollagenfasern mit der Folge einer Erniedrigung der Diffusion von Wasser-, Elektrolyt- und elektrisch geladenen Makromolekülen in dem von ihnen gebildeten Netzwerk. Weitere von LANG beschriebene biochemische und neurophysiologische Folgeprozesse könnten schließlich den zentralen Regulationsmechanismus als Reizantwort auf die AIS sowie auf technische elektromagnetische Felder (Elektrosmog) auslösen. - Mit seiner Arbeitshypothese hat S. LANG sicher als einer der ersten den überwiegend spekulativen Bereich um den "biotropen Faktor" Atmospherics hinter sich gelassen und unter Abstützung auf aktuelle Ergebnisse aus Biochemie, Molekularbiologie und Biophysik erfolgversprechende Ansatzpunkte zu einem erweiterten Verständnis der nichtthermischen Wirkungen von künstlichen oder natürlichen VLF/ELF-Feldern auf den Organismus entwickelt. - Der frühzeitige Tod dieses engagierten Forschers ließ ihn allerdings seine Gedankengänge nicht mehr weiterverfolgen. -
Der merkwürdige Meinungsumschwung in der internationalen Fachwelt im Laufe der 60er Jahre (s. z.B. DOLEZALEK, 1978) hatte zur Folge, daß gegenwärtig die Atmospherics nur auf dem schmalen Sektor der Blitz- bzw. Gewittererkennung Eingang in den operationellen Einsatz der Wetterdienste, wenigstens als Zusatzinformation im regionalen Wetterradarbild finden - gerade so, wie sie unser Ururgroßvater POPOW 1895 entdeckt hat (SIEMENS, 1992). Daran ändert auch die Tatsache nichts, daß an einzelnen Forschungsinstituten technisch aufwendige Empfangsanlagen die weltweite Überwachung der Gewittertätigkeit erlauben (VOLLAND u.a., 1983).
Einen wesentlichen Impuls erhielt die AIS - Forschung nach ihrem Niedergang jedoch aus der Privatwirtschaft, wo z.B. in der graphischen Industrie beim Vierfarben-Kupfertiefdruck spontan auftretende und vom Tageswetter abhängige Farbänderungen seit jeher bekannt waren, aber erst nach Einführung der Rotationspressen in den 60er Jahren trotz Vollklimatisierung und elektrischer Abschirmung der Produktionsräume zeitweise zu hohen wirtschaftlichen Verlusten führten. Ursache der Farbfehldrucke war eine von der Norm abweichende Tiefenätzung der einzelnen Farbdruckzylinder. Da bei den Vertretern der etablierten Luftelektrik und Meteorologie weder Antwort noch Rat in diesen drängenden Problemen zu finden war, sah sich die Leitung der Firma F. BRUCKMANN KG (Verlag und graphische Kunstanstalten München) zu eigenfinanzierter Forschung gezwungen. Nach der Untersuchung einer Vielzahl von Umweltfaktoren konnten dann H. BAUMER und J. EICHMEIER (1982) die AIS eindeutig als den wesentlichen Störfaktor im Produktionsprozess identifizieren. Mit Hilfe einer von BAUMER (1980a) neu entwickelten Empfangsanlage ist ihnen innerhalb der bereits bekannten Fre-quenzbereiche der Nachweis eines festliegenden natürlichen atmosphärischen Impulsfrequenz-spektrums mit Hauptmaxima bei 4, 6, 8, 10, 12, 27/28 und ca. 50 kHz bei wetterabhängigen und deshalb unterschiedlich auftretenden Frequenzmmustern gelungen (EICHMEIER, BAUMER, 1982; EICHMEIER, u.a. 1994). Das wesentliche Merkmal dieser Anlage ist im Gegensatz zur offiziellen Lehrmeinung der völlige Ausschluß von Blitzsignalen jeder Art und andererseits die Selektion der Einzelimpulse nach bestimmten Formkriterien einschließlich ihrer räumlichen Orientierung, d.h.Empfang-barkeit über vertikal oder horizontal ausgerichtete Ferritantennenkörper. Aus diesem Grund werden die so registrierten Signale in der Literatur neuerdings durch den Zusatz "n.B." (nach BAUMER) oder aus-drücklich mit "convective discharge" (CD) Sferics gekennzeichnet (EICHMEIER, BAUMER, 1993).
Die quantitative Erfassung der Impulsraten in o.a. Frequenzbereichen erlaubte nun in Verbindung mit einer von BAUMER (1980b) entwickelten biochemischen Arbeitshypothese über die wetterabhängigen Permeabilitätsänderungen der beim Ätzvorgang verwendeten photographischen Dichromat-Gelatine eine entsprechende Steuerung der Zylinderätzung derart, daß die ursprüngliche Ausschußquote nachhaltig von ca. 30% auf unter 5 % gesenkt werden konnte. Die anschließende Analyse von längeren Registrierreihen der Sferics-Impulsraten n.B. mit Hilfe medizinmeteorologischer Wetterklassifikationen (Königsteiner bzw. Tölzer Schema) erbrachte einen statistisch gesicherten Zusammenhang dieser Frequenzmaxima mit definierten Wettervorgängen in dem Sinne, daß z.B. eine erhöhte Sfericsaktivität bei 10 kHz horizontale Gleitvorgänge unter weitgehend stabiler Schichtung der beteiligten Luftmassen und eine solche bei 27 kHz vertikalturbulente troposphärische Austauschprozesse unter labilen Schichtungsbedingungen anzeigt, gemäß früheren Ergebnissen von LUGEON, BUREAU, REITER, u.a. (SÖNNING u.a., 1981). Damit ergab sich auch die Möglichkeit, das gesamte klassische, d.h. aus korrelationsstatistischen Vergleichen mit klassifizierten Wetterdaten gewonnene medizinmeteorologische Material an die Phänomenologie der AIS anzubinden, was sich auch über den rhythmologischen Ansatz der Biometeorologie als aussichtsreich erwies (SÖNNING, 1984). Die zeitlich unterschiedlichen Verlaufsmuster der nach o.a. Frequenzbändern getrennten Sferics-Impulsraten n.B. erlaubten zudem weiter-gehende meteorologisch-synoptische Analysen über den Zusammenhang bestimmter Frequenzkombinationen mit definierten Vorgängen der atmosphärischen Dynamik. So konnte z.B. das gleichzeitige Auftreten der 4, 8, und 10 kHz - Frequenbänder mit verstärktem Warmluftaufgleiten aus SW (subtropisches Aufgleiten) in Verbindung gebracht werden. Der weitere Ausbau dieser Sfericsempfanganlage führte schließlich zu einer "Computer-Tomographie" meteorologischsynoptischer Systeme wie Fronten, Schauergebiete, etc. mittels elektronischer Medien und zu unmittelbaren Vergleichsmöglichkeiten mit den operationellen Produkten der Satellitenmeteorologie, wobei sich eine nahezu deckungsgleiche Übereinstimmung ergab (EICHMEIER, u.a., 1989).
Die in den Farbverschiebungen der Druckerzeugnisse makroskopisch exakt erfaßbare meteorotrope Reaktion der photographischen Dichromat-Gelatinefolien beim Ätzvorgang (das Inkarnat einer Bikinischönheit ist z.B. die empfindlichste Farbgebung) hat andererseits über die daraus entwickelte bio-chemische bzw. molekularbiologische Arbeitshypothese bezüglich des Wirkungszusammenhangs der Suche nach dem biotropen Faktor der "Wetterstrahlung" einen erneuten Anstoß gegeben. Unter Führung von G. RUHENSTROTH-BAUER entwickelte seit 1979 daraufhin eine Arbeitsgruppe am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried bei München eine weitreichende Forschungsaktivität ausgehend von Felduntersuchungen bei Verkehrsunfällen, epileptischen Anfällen oder der Schlafgüte über klinische Beobachtungen an Herzinfarkten, Hörstürzen, etc. bis hin zur gezielten Applikation natürlicher Impulsformen auf in-vitro Gewebekulturen (HOFFMANN u.a., 1991). In einer Zu-sammenstellung gibt G. RUHENSTROTH-BAUER (1998) einen Überblick über die vielfältigen Ergebnisse seiner Arbeitsgruppe. Die differenzierte Registrierung der Atmospherics n.B. in insgesamt sieben Frequenzbändern einschließlich einer Klassifizierung nach Impulsfolgefrequenzen (ELF-Bereich) erlaubt vielschichtige Untersuchungen, indem z.B. bei epileptischen Anfällen patientenbezogene und wetterabhängige Impulsmuster auf statistischer Basis gesichert als biotrop wirksam bzw. als hervor-ragend geeignete Indikatorelemente gefunden werden konnten.
Angesichts der in hartem industriellen Einsatz, in der meteorologischen Synoptik, sowie in der medizinisch-biologischen Forschung getesteten Leistungsfähigkeit der BAUMER’schen Sferics-Meßanlage, die nach neueren Untersuchungen offenbar die Darstellung der AIS als Linienspektrum erlaubt (pers. Mitt.), sind alle Kritiken und Zurückweisungen durch Vertreter der offiziellen Luftelektrik nicht relevant, wenn auch deren negative Voten die praktische Anwendung z.B. bei der Wetter-erkundung im Nowcast-Bereich, bislang verhindert haben. Es bleibt nur zu hoffen, daß die weitere Erforschung der AIS und die volkswirtschaftlich wohl bedeutsame praktische Anwendung dieser Erkenntnisse einer nachwachsenden interessierten Generation gelingen möge, indem sie die hemmenden, allerdings langsam schon verwitternden Felsblöcke der reinen Lehre durch erfolgreiches Arbeiten einfach umgeht.
Herrn H. BAUMER danke ich an dieser Stelle für vielfältige fachliche Hinweise.
Norinder H
Rajam CV