Dieses UTB in der bestens eingeführten Reihe "Grundriss Allgemeine Geographie" versetzt seine Leser in die Lage, das Klima in seiner Entstehung und Wirkung zu verstehen. Ausgehend von einer Erläuterung der Grundbegriffe werden sowohl Gestalt, Aufbau und Bewegungsformen der Erde beschrieben, bevor auf die Atmosphäre, den Luftdruck und die Temperatur eingegangen wird. Es schließen sich Kapitel über den Energiehaushalt und die klimatische Wirkung des Wassers sowie über die Luftbewegungen an. Neben der Allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre beschäftigt sich das Buch ferner mit der Erläuterung der wichtigsten Klimatypen und Klimaklassifikationen, dem Bio- und Geländeklima sowie dem Stadtklima. Zu den auch in der Öffentlichkeit vielfach diskutierten Problemen des Treibhauseffekts und des Ozonlochs wird ausführlich Stellung genommen. (UTB-Text)
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Vorwort
1 Klimatologische Begriffsbestimmungen 11
1.1 Einführung 11
1.2 Klima 12
1.2.1 Solares Klima 12
1.2.2 Klimasystem der Erde 14
1.3 Witterung und Wetter 15
1.4 Maßstabsbereiche und Zeitskalen 18
1.4.1 Maßstabsbereiche 18
1.4.2 Zeitskalen 18
1.5 Klimaelemente und Klimafaktoren 21
1.6 Häufig verwendete Größen und Einheiten in der Klimatologie 21
2 Der Planet Erde 25
2.1 Einführung 25
2.2 Stellung der Erde im Sonnensystem 26
2.3 Daten zur Gestalt und zum Aufbau der Erde 28
2.3.1 Gestalt der Erde 28
2.3.2 Aufbau der Erde 30
2.4 Bewegungsformen der Erde 31
2.4.1 Erdrevolution 31
2.4.2 Erdrotation 34
3 Atmosphäre, Luftdruck und Temperatur 37
3.1 Einführung 37
3.2 Zusammensetzung der Atmosphäre 38
3.3 Aufbau der Atmosphäre 39
3.4 Luftdruck 43
3.4.1 Luftdruckmessung 44
3.4.2 Statischer und dynamischer Luftdruck 46
3.4.3 Darstellung des Luftdrucks 47
3.5 Temperatur 49
3.5.1 Temperaturmessungen 50
3.5.2 Temperaturverhalten 51
3.5.3 Temperaturveränderungen bei Vertikalbewegungen 54
4 Strahlungs- und Wärmehaushalt 59
4.1 Einführung 59
4.2 Herkunft und Intensität der Sonnenenergie 60
4.3 Strahlungsempfang auf der Erde 62
4.4 Solares Strahlungsspektrum 63
4.5 Strahlungs- und Wärmebilanz der Erdoberfläche 68
4.5.1 Strahlungs- und Wärmebilanz einer Rasenfläche 69
4.5.2 Wasserkörper und Landoberflächen 74
4.6 Globale Strahlungs- und Wärmebilanz 77
5 Wasser und seine klimatische Wirkung 79
5.1 Einführung 79
5.2 Struktur und Eigenschaften von Wasser 80
5.3 Hydrologischer Zyklus 84
5.4 Wasser- und Landoberflächen im strahlungsklimatischen Vergleich 86
5.5 Verdunstung 87
5.6 Luftfeuchtigkeit 91
5.7 Wolkenbildung 95
5.8 Niederschlag 100
6 Wind 105
6.1 Einführung 105
6.2 KleinräumigerWind 107
6.3 GroßräumigerWind 109
6.3.1 Luftdruckgradientkraft 109
6.3.2 Corioliskraft 110
6.3.3 Reibungskraft 114
6.3.4 Zentrifugalkraft 115
6.4 Rotationsrichtung von Hoch- und Tiefdruckgebieten 116
6.5 Stürme und Orkane 117
7 Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre 123
7.1 Einführung 123
7.2 Ursache und Wirkung der Allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre 124
7.3 Erscheinungsbild der Allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre 126
7.3.1 Einzellenmodell 126
7.3.2 Dreizellenmodell 126
7.3.2.1 Hadley-Zelle 128
7.3.2.2 Ferrel-Zelle 133
7.3.2.3 Polarzelle 140
7.4 Zusammenfassendes Bild der Allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre 140
7.5 Luftmassen 143
8 Klimatypen und Klimaklassifikation 147
8.1 Einführung 147
8.2 Klimatypen 148
8.2.1 Maritimität und Kontinentalität 148
8.2.2 Jahreszeiten-und Tageszeitenklima 151
8.2.3 Westküsten-und Ostküstenklima 153
8.2.4 Aridität und Humidität 156
8.3 Klimaklassifikationen 159
9 Bioklima und Geländeklima 167
9.1 Einführung 167
9.2 Bioklima 168
9.2.1 Agrar-und Forstmeteorologie 170
9.2.2 Phänologie 171
9.2.3 Human-Biometeorologie 174
9.2.3.1 Photoaktinischer Wirkungskomplex 174
9.2.3.2 Thermischer Wirkungskomplex 177
9.2.3.3 Lufthygienischer Wirkungskomplex 179
9.3 Geländeklima 185
9.3.1 Ebenes Gelände 185
9.3.2 Reliefiertes Gelände 187
9.3.3 Angewandte Geländeklimatologie 190
10 Stadtklima 193
10.1 Einführung 193
10.2 Das Stadtklima im Überblick 194
10.3 Ursachen des Stadtklimas 197
10.4 Klimawirksamkeit städtischer Oberflächen 197
10.4.1 Thermische Eigenschaften 198
10.4.2 Hydrologische Eigenschaften 199
10.5 Aufbau der Stadtatmosphäre 200
10.6 Städtische Energiebilanz 202
10.6.1 Anthropogene Wärme 203
10.7 Städtische Überwärmung 204
10.8 Bodennahes Windfeld 208
10.9 Urbane Wasserbilanz 209
10.10 Städtische Luftqualität 210
10.11 Steuerung stadtklimatischer Prozesse 212
10.12 Stadtklima und globale Klimaentwicklung 213
11 Treibhauseffekt und Ozonloch 217
11.1 Einführung 217
11.2 Treibhauseffekt 218
11.2.1 Natürlicher und zusätzlicher Treibhauseffekt 220
11.2.2 Der CO2-Gehalt der Atmosphäre 222
11.2.3 Einfluss atmosphärischer Partikeln auf den Treibhauseffekt 226
11.2.4 CO2 und Temperaturabhängigkeiten 227
11.2.5 Auswirkungen des Treibhauseffekts 228
11.3 Ozonloch 231
11.3.1 Zur Problematik des stratosphärischen Ozons 231
11.3.2 Ozonverteilung 231
11.3.3 Auf- und Abbau des Ozons 233
11.3.4 Antarktischer und arktischer Ozonschwund 237
11.3.5 Auswirkungen des Ozonschwunds 238
Anhang 239
Farbtafeln 241
Literatur 249
Sachregister 255