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Diese reich illustrierte Einführung in die Meteorologie entstand aus der langjährigen Lehrerfahrung des Autors an den Universitäten München, Göttingen und Bonn. Neben dem Einstieg in dieses Fach bietet sie auch einen Überblick über wichtige Teilgebiete wie die synoptische Meteorologie und die Klimatologie. Die Themen sind für einen weiten Leserkreis interessant, da das Buch auch geographische und ökologische Aspekte beleuchtet. Alle Fragestellungen werden strukturiert erarbeitet./ AUS DEM INHALT: / / / Vorwort.....1.....1...........1.Xl 1. Einige Grundlagen 1.1 Erster Blick in die Atmosphäre . . . . . . . . . . . . . 1 l 1,2 Die Skalendenkweise . 1 . . . 1 . . . . . . . 1 . 6 1.3 Die Teilgebiete der Meteorologie . 1 . . . . 1 1 1 . . . . 12 1.4 Größen, Zahlenwerte Einheiten. 1 . . 1 1 . . 1 . 1 . 1 . 14 II. Die meteorologischen Elemente 1 1 . 1 . . . . . . . . . 17 11.1 Der Luftdruck. 1 . . . . . . 1 . 1 . 1 . . . . . . l7 11.111 Zusammensetzung der Lu? . . . 1 . . . . . . . 1 . 1 . 17 11.1.2 Die allgemeine Gasgleichung . . 1 . . . . . . . 1 . 1 . 20 11.1.3 Das Daltonsche Gesetz 1 . . . . . 1 1 1 . 1 . . 1 . 1 21 11.1.4 Die barometrische Höhenfonnel . . . . 1 1 . 1 1 . 1 . . 22 11.1.5 Die Druckmessung 1 . 1 . 1 1 . 1 . . 25 1111.6 Die Lu?druckveneilung an der Erdober?äche 1 . 1 1 . . 1 . 28 11.2 Die Windgeschwindigkeit . . 1 1 . . . . . . . . 1 . 1 1 . 32 1112.1 De?nition. 1 . 1 . . . . 1 . 1 . 1 . 32 11.2.2 Messung und Registrierung des Windes 1 . . . . 1 . . 1 1 . 34 11.2.3 Änderung von Größen mit den Feldkoordinaten 1 . ‚ . . . . . 39 11.2.4 Der Transport einer spezi?schen Eigenschaft . 1 . 1 1 . 1 . . 41 11.2.5 Die Begriffe Haushalt und Advektion . . . . . . . . . 1 . 45 11.3 Die Temperatur . 1 . . . 1 . 1 1 1 . 1 . . 1 . 48 11.3 1 Erste thennodynamische Begriffe . . . . 1 . . . 1 1 . 1 1 48 11.3.2 Die Hauptsätze der Thermodynamik 1 . . . 1 1 . 1 . 50 111313 Thermodynamische Potentiale und spezi?sche Wärme . . . 1 . 57 1113.4 Die De?nition der Temperatur und ihrer Maßskalen . . 1 60 11.3.5 Die Temperaturänderung eines Lu?teilchens bei Vertikalbewegurigen 62 11.3.6 Haushalt und Flußdichten "?ihlbarer Wärme". . . . 1 . 1 . . 65 11.3.7 Die Temperaturmessung . . . 1 . . . . . 1 . . 1 . 1 . 69 11.4 Die Luftfeuchtigkeit 1 . . 1 1 . . . . 1 . . . . . 1 77 11.4 l Die verschiedenen Feuchtemaße 1 1 . . . 1 1 1 1 1 . . 1 77 H.411.1 Der Dampfdrucke . . 1 1 1 . 1 1 . 1 1 . 1 . 1 77 11.41112 Die absolute Feuchte a . . 1 . . 1 . 1 1 . 1 1 1 1 87 11.4.1.3 Die spezi?sche Feuchte q . . 1 1 . 1 . 1 . . 1 . 1 87 11.4.1.4 Das Mischungsverhältnis m 1 1 . . . . . 1 1 1 . 1 89 Il 4.1.5 Die relative Feuchte f 1 1 1 . 1 1 1 1 . . . . . . 89 1114.1.6 Der Taupunktr1 . . 1 . 1 . 1 . . 1 . 1 . 1 . 90 II..1417DievirtuelleTemperaturT . . 1 . 1 1 1 . 1 1 . . 90 II 4 2 Der Wasserdampftransport . . . 11.4.3 Temperatur- und Feuchtefelder nahe am Erdboden . II.4.3.1 Die Energiebilanz an einer Ober?äche 11.4.3.2 Beispiele ‚ . . . . ‚ ‚ . . 11.4.4 Die Feuchtemessung. . II 4.4 l Das Psychrometer. . II.4.4 2 Andere Feuchte-Meßverfahren . 11.5 Die Strahlung II.5.1 Die Natur der meteorologisch wirksamen Strahlung 11.5.2 Die Strahlungsgesetze . II. 5 2 l Nomenklatur von Strahlungsgrößen II 5.2.2 Das Plancksche Strahlungsgesetz 11.5.2.3 Das Wiensehe Verschiebungsgesetz 11.5.2.4 Das Gesetz von Stefan-Boltzmann . 11.5.2.5 Das Kirchhoffsche Gesetz . 11.5.3 Solare und terrestrische Strahlung . . 11.5.4 Phänomenologie der Strahlungs?ußdichten 11.5.5 Optische Erscheinungen in der Atmosphäre 11.6 Der Aufbau der Atmosphäre . 11.6.1 Der vertikale Aufbau. II 6.1 1 Einteilung nach dem Temperaturverlauf. 11.6.1.2 Standard-Atmosphären . . . II.6 l.3 Zusatzbemerkungeu zur vertikalen Struktur der Troposphäre II 6.2 Der horizontale Aufbau . ‚ . . . 111. Thermodynamik und Wolken . 111.1 Änderung meteorologischer Parameter bei adiabatischen Prozessen . III. l .1 Anderung der Feuchte beim trocken-adiabatischen Prozeß . 111.1.2 Der sättigungs-adiabatische Temperaturgradient . 111,2 Temperaturschichtung und Stabilität 111.2.1 Ursachen für Vertikalbewegungen . 111.2 2 Stabilitätskriterien. ‚ ‚ III 2 3 Bemerkungen zur Genauigkeit 111.3 Beispiele zur Thermodynamik 111.4 Thermodynamische Diagrammpapiere . 111.4.1 Das Stiive-Diagmmm 111.4.2 Andere Diagrammpapiere . 111.5 Phänomenologie 1 214 111.5.1 Wolken 214 III.5.2 Nebel . . . 218 111.5.3 Niederschlag . . 227 HI.5.3.1 Allgemeines 227 III.5.3.2 Hydrometeore . 23l IV. Dynamik der Atmosphäre 1 235 IV.l Kinematik . . . 237 IV 1 1 Die Divergenz der Windgeschwindigkeit 237 IV. l12 Rotation und Zirkulation . 242 IV.1.3 Stromlinien und Trajektorien . 251 1V.2 Die Bewegungsgleichung 259 IV‚211 Die Newtonschen Axiome 1 259 IV.21 2 Die wirksamen Kräfte 260 IV.2 3 Die Navier-Stokes-G-leichung 270 IV.2 4 Skalenanalyse ‚ 272 IV 3 Zweidimensionale Windsysteme1. 276 IV.3. 1 Eine einfache zweidimensionale Bewegungsgleichung 276 IV.3.2 Der geostrophische Wind 1 279 IV.3.3 Der Gradientwind. . . 280 IV.3.4 Der zyklostrophische Wind 284 1V.3.5 Der Trägheitskreis 1 286 IV.3.6 Der Ein?uß der Reihung 291 V. Synoptische Meteorologie 299 V. l Allgemeines zur Synoptik. . 299 V. l. 1 De?nition, wissenscha?liche und technische Grundlagen, Geschichte 299 V. 1.2 Darstellung der synoptischen Felder 304 V 1.3 Thermische Verknüpfung von Boden- und Höhenwetterkarten 312 V 1.4 Barotrope und barokline Felder ‚ . 1 . . . . . 319 V.2 Die synoptischen Systeme mittlerer Breiten . 321 V12. l Phänomene in verschiedenen Skalen . 321 V12.2 Fronten . 333 V.212. 1 Begriffe, Skalen, Beohachtungen 333 V 2.2.2 Die Polarfront-Theorie . . 337 V 2 213 Übergang zur Feld-Theorie 343 V.21214 Die Feld-Theorie 1 348 V 2.2.5 Fronten 1n unterschiedlichen Skalen 359 VI. Klimatologie VI 1 Die Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre (AZA) VI 1.1 De?nition der AZA . . . VI. 1.2 Grundlagen zum Verständnis der AZA . . . . VI l.2.1 Die differentielle Erwärmung des Systems Erde-Atmosphäre VI 1.2.2 Die Erhaltung des Drehimpulses des Systems Erde-Atmosph. VI. 1.3 Die Flußd1chten Vl. l .4 Konzeptionelles Bild der AZA . . VI l.5 Die Geschichte des Verständnisses der AZA . V1.2 Das bodennahe atmosphärische Klima VI.2‚1 Klimatabellen V1.2.2 Klimadiagramme . VI 2.3 Klima-Atlanten VI 2.4 Klima-Karten . VI 2.5 Bodennahe Klima--Änderungen Anhang A: Energie und Leistung im Vergleich Anhang B: Fragen und Übungen Literaturverzeichnis Suchwortverzeichnis