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Lehrbuch Grundlagen der Meteorologie und ihrer Forschungsgebiete.

 

 

 

Das Standardwerk jetzt in der 8. Auflage! Seit über 30 Jahren fortlaufend aktualisiert bietet dieses Buch eine hervorragende Einführung in die Meteorologie. Komplexe Zusammenhänge werden leicht verständlich dargestellt und durch Beispiele aus dem Alltag veranschaulicht. Dabei werden auch die zahlreichen Verbindungen der Meteorologie zu ihren Nachbarwissenschaften und ihre wichtige Stellung innerhalb der Naturwissenschaften verdeutlicht. Aus dem Inhalt: - Atmosphäre: Geschichte, Zusammensetzung, Luftdruck - Wasser: Gesetze und Erscheinungsformen - Strahlung, Glashauseffekt und Energiehaushalt der Erde - Wind: Gesetze und Erscheinungsformen - Dynamik der Atmosphäre: Hochs und Tiefs, Zirkulation - Messung meteorologischer Größen - Die Klimaskala vom Welt- bis zum Punktklima - NEU: Klimaschwankungen

 

 

 

 

 

 

/ AUS DEM INHALT: / / /

 

 

Vorwort zur 8. Auflage 11 Formeln und Einheiten 14 Bildquellen.16 1 Atmosphäre. 17 1.1 Allgemeines über Atmosphären 17 1.2 Geschichte der Erdatmosphäre 18 1.3 Zusammensetzung der Erdatmosphäre und wirtschaftlich-ökologische Bedeutung der Atmosphärengase 22 1.3.1 Stickstoff. 23 1.3.2 Sauerstoff. 24 1.3.3 Argon 24 1.3.4 Wichtige atmosphärische Spurengase 24 1.4 Luftdruck37 1.4.1 Definitionen und Gesetzmäßigkeiten 37 1.4.2 Luftdruck als Navigationshilfe für die Luftfahrt 43 1.4.3 Reduktion des Luftdrucks auf Meeresniveau 44 1.5 Temperatur der Atmosphäre 44 1.6 Stabilität und Labilität der Atmosphäre 49 1.6.1 Stabile und labile Zustände 50 1.6.2 Atmosphärenschichtung und Umweltschutz 52 1.6.3 Ausbreitungsrechnung 55 1.7 Vertikale Struktur und Temperatur der Atmosphäre 57 2 Wasser 61 2.1 Definitionen und wichtige physikalische Gesetze über das Wasser in der Atmosphäre. 62 2.1.1 Feuchtemaße 62 2.1.3 Spezifische Wärme und Volumenwärme74 2.1.4 Schmelz- und Verdunstungsenergie. 77 2.1.5 Rechenformeln und Vergleich der Relativen Feuchte mit anderen Feuchtemaßen 80 2.2 Phasenübergänge des Wassers und ihre Bedeutung in der Meteorologie. 87 2.2.1 Kondensations- und Gefrierprozesse in der Atmosphäre.87 2.2.2 Verdunstung 94 2.3 Erscheinungsformen des atmosphärischen Wassers 103 2.3.1 Dunst. 103 2.3.2 Nebel. 103 2.3.3 Wolken. 110 2.3.4 Niederschläge 124 2.3.5 Beschläge. 147 2.4 Niederschlagsverteilung, klimatische Wasserbilanz und Wasserkreislauf. 151 2.4.1 Örtliche und zeitliche Niederschlagsverteilung 151 2.4.2 Klimatische Wasserbilanz155 2.4.3 Wasserkreislauf in der Bundesrepublik Deutschland 157 2.4.4 Wasserhaushalt des Erdbodens im Jahresverlauf 158 3 Strahlung.161 3.1 Definitionen und wichtige Gesetzmäßigkeiten über die Strahlung. 161 3.1.1 Lambertsches Gesetz. 165 3.1.2 Bouguer-Lambert-Beersches Gesetz 165 3.1.3 Plancksches Gesetz. 166 3.1.4 Wiensches Verschiebungsgesetz. 169 3.1.5 Stefan-Boltzmannsches Gesetz. 170 3.1.6 Strahlungsverhalten der Gase.173 3.1.7 Zusammenfassende Betrachtungen und molekularkinetische Deutung des Planckschen Gesetzes 175 3.2 Von der Sonne ausgehende Strahlung. 178 3.2.1 Strahlungsgenuss der Erde 178 3.2.2 Absorption, Streuung und Reflexion 183 3.2.3 Strahlungsumsatz von Atmosphäre, Boden, Vegetation und Gewässern 195 3.3 Von der Erdoberfläche und der Atmosphäre ausgehende Strahlung. 202 3.3.2 Wirkungen der langwelligen Strahlung209 3.3.3 Glashauseffekt 210 3.4 Strahlungsbilanz der Erdoberfläche. 214 3.5 Optische Erscheinungen in der Atmosphäre 216 3.5.1 Regenbogen 216 3.5.2 Haloerscheinungen.219 3.5.3 Weitere optische Erscheinungen. 221 4 Energiehaushalt der Erdoberfläche. 225 4.1 Speicherung von Wärme im Boden und in Gewässern. 225 4.1.1 Grundsätzliches zum Wärmetransport im Boden 225 4.1.3 Bewachsener Boden. 234 4.1.4 Wärmespeicherung in Gewässern. 236 4.2 Austausch fühlbarer Wärme und latenter Energie 238 4.2.1 Fühlbare Wärme 238 4.2.2 Latente Energie 242 4.4 Zusammenhang zwischen Energiehaushalt der Erdoberfläche und Temperatur der bodennahen Luft. 246 5 Wind.252 5.1 Graphische Darstellung des Windes. 254 5.2 Entstehung des Windes. 256 5.2.1 Land- und Seewind 256 5.2.2 Andere kleinräumige Windsysteme. 258 5.2.3 Großräumige Windsysteme 261 5.3 Besondere Winderscheinungen. 268 5.3.1 Tornados. 269 5.3.2 Hurrikane, Taifune, Zyklonen 271 5.4 Böigkeit des Windes. 273 5.5 Windschäden und Windschutz.276 5.5.1 Schäden durch Druck-, Sog- und Böeneinwirkung 276 5.5.2 Windschutz 278 6 Dynamik der Atmosphäre280 6.1.1 Thermische Hoch- und Tiefdruckgebiete280 6.1.3 Luftmassen 296 6.2 Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre 298 6.2.1 Hochdruckgürtel und Tiefdruckrinnen 299 6.2.2 Passatzirkulation. 300 6.2.3 Polare Zirkulation. 301 6.2.4 Zusammenfassung der allgemeinen Zirkulation 301 6.2.5 Mit der allgemeinen Zirkulation verbundener Energietransport. 303 6.2.6 Jahresgang der allgemeinen Zirkulation 306 6.2.7 Monsune 308 6.3 Beispiele besonderer Wetterlagen. 308 6.3.1 Die Dürre-und Hitzeperiode im Sommer 1976 308 6.3.2 Der Kälteeinbruch vom Dezember 1978 310 6.3.3 Die schweren Spätfröste vom Mai 1957 310 6.3.4 Der Frühfrost vom September 1971 311 7 Klima 315 7.1 Was ist Klima? 315 7.3 Klimascales 318 7.4 Weltklima. 321 7.5 Makroklima 323 7.6 Mesoklima und Mikroklima 326 7.6.1 Strahlungsverhältnisse im gegliederten Gelände 326 7.6.2 Temperaturverhältnisse im gegliederten Gelände 336 7.6.3 Wind im gegliederten Gelände .342 7.6.4 Niederschlag im gegliederten Gelände 350 7.6.5 Stadtklima 353 7.6.6 Klima im Pflanzenbestand 357 7.7 Klima an Einzelpflanzen und Pflanzenorganen als Beispiel für das Spotklima 360 7.7.1 Strahlung 361 7.7.2 Temperatur 362 8 Messung meteorologischer Größen. 374 8.1 Temperatur 374 8.1.1 Flüssigkeitsthermometer 375 8.1.2 Bimetallthermometer. 377 8.1.3 Widerstandsthermometer 377 8.1.4 Messfehler bei der Temperaturmessung 378 8.1.5 Thermoelemente. 380 8.1.6 Strahlungsthermometer 382 8.1.7 Messungen der Temperatur im Erdboden.382 8.2 Niederschläge und Beschläge. 383 8.2.1 Niederschlagsmesser. 384 8.2.2 Registrierende Niederschlagsmesser. 386 8.2.3 Niederschlagsmelder. 388 8.2.4 pH-Wert-Messer 388 8.2.5 Nebeltraufe388 8.2.6 Stamm- und Stängelabfluss 389 8.2.7 Benetzungsdauer. 390 8.2.8 Schneehöhe und Schneedichte. 390 8.3 Luftfeuchtigkeit. 390 8.3.1 Haarhygrometer.390 8.3.2 Psychrometer 391 8.3.3 Elektronische Feuchtemessung. 393 8.4 Verdunstung 394 8.5 Bodenwassergehalt. 395 8.6 Wind.396 8.6.1 Windrichtung 396 8.6.2 Windgeschwindigkeit. 397 8.7 Strahlung. 400 8.7.1 Sonnenscheindauer. 400 8.7.2 Kurzwellige Strahlung. 405 8.7.3 Strahlungsbilanz 406 8.7.4 Photosynthetisch aktive Strahlung und Licht 407 8.8 Luftdruck. 408 8.8.1 Quecksilberbarometer. 408 8.8.2 Aneroid- oder Dosenbarometer. 409 8.9 Flugmeteorologisch wichtige Größen. 410 8.9.1 Sichtweite 410 8.9.2 Wolkenuntergrenze. 411 8.9.3 Bestimmung der Wolkenmenge.411 8.10 Wetterradar 412 8.11 Nicht bodengebundene Messgeräte. 414 8.11.1 Radiosonden414 8.11.2 Fernerkundung 416 8.11.3 Wettersatelliten 416 A Anhang Schwankungen und Veränderungen des Klimas Vorbemerkungen. 420 A. 1 Das Klima früherer Zeiten 421 A.2 Informationsquellen über das Klima früherer Zeiten 421 A.2.1 Wettermessgeräte421 A.2.2 Schriftliche Informationen über das Wetter. 422 A.2.3 Indirekte Analyseverfahren.424 A.3 Ergebnisse der Klimaanalysen. 428 A.3.1 Die letzten 100 Jahre 428 A.3.2 Die letzten 1 000 Jahre 429 A.3.3 Die letzten 10 000 Jahre 432 A.3.4 Die letzten 100 000 Jahre.433 A.3.5 Die letzten 1 000 000 Jahre 435 A.4 Ursachen der Klimaschwankungen 435 A.4.1 Interne Einflüsse auf das Klima 435 A.4.2 Externe Einflüsse auf das Klima 435 A.5 Das Klima der Zukunft 441 A.5.1 Klimaänderungen nach der Milankovic'-Theorie 441 A.5.2 Anthropogene Einflüsse. 441 A.5.3 Klimamodelle. 443 A.5.4 Ergebnisse von Rechnungen mit Klimamodellen 445 Literaturverzeichnis 448 Sachregister 463