Witterung und Klima

Vorwort zur 11. Auflage Für die vorliegende 11. Auflage wurden Generell wird in der 11. Auflage im Hin alle Kapitel kritisch durchgesehen und blick auf die Methodik der Darstellung zum Teil erheblich überarbeitet und er die Linie verfolgt, dass Grundlagen des weitert. Das betrifft insbesondere Sach Faches und prinzipielle Aussagen zum gebiete, die sich in schneller Entwick gegenwärtigen Stand der Erkenntnis lung befinden und der gebotene Stoff dargelegt werden. Dabei wird strikt da daher einer ständigen Anpassung be rauf geachtet, dass der Text so gehal darf. Zum Problem der Klimaschwan ten ist, dass er insbesondere Studentin kungen wurden insbesondere Ergeb nen und Studenten, die Meteorologie nisse des 3. Berichtes des IPCC (2001) und Klimatologie im Nebenfach oder er herangezogen. Die angegebenen Inter gänzend studieren, als Grundlage die net-Adressen (Teil 3 des Literaturver nen kann. zeichnisses) erlauben der Leserschaft Wir danken den Herren Professoren Th. die Verfolgung der weiteren Entwick Foken (Bayreuth), L. Jaeger (Frei lung. burg/Brsg. ), D. Sonntag (Berlin) und U. Eine wichtige Ergänzung zu den Teilge Ulbrich (Berlin), Herrn Dr. B. Tinz (Ham bieten Meso- und Mikroklima, Stadtkli burg), Herrn Dr. H. -D. Piehl (Lübben) ma und Biometeorologie, die ebenfalls sowie all den Mitarbeiterinnen und Mit teilweise neu gestaltet wurden, bietet arbeitern des Deutschen Wetterdiens das jetzt aufgenommene Kapitel über tes, die das Vorhaben auf verschiedene die Modellierung des Meso-und Mikro Weise unterstützt haben. klimas. Damit wird eine Entwicklung be Besonderer Dank gebührt den Mitarbei rücksichtigt, die ihren festen Platz in der tern der Abt.

Diese 11., neu bearbeitete und erweiterte Auflage des Teubner-Standardwerkes von Ernst Heyer (1912 - 1987) trägt aktuellen Erfordernissen Rechnung, indem sowohl die Physik der Atmosphäre als auch die praktischen Anwendungen von Meteorologie und Klimatologie verstärkt herausgearbeitet werden. Schwerpunkte sind Aufbau und Zusammensetzung der Atmosphäre, Strahlungs- und Wärmehaushalt, Thermodynamik, Wasserkreislauf und Dynamik der Luftbewegungen, aber auch Wetteranalyse und -prognose sowie Mess- und Beobachtungsmethoden. Das Buch ist jetzt erweitert um die aktuellen Themenkreise numerische Klimamodellierung, Wetterextreme und Klimaentwicklung.

Autorentext

Prof. Dr. Peter Hupfer, Humboldt-Universität Berlin
Prof. Dr. Wilhelm Kuttler, Universität Essen
Dr. Frank-Michael Chmielewski, Humboldt Universität Berlin
Dr. Hermann Pethe, Humboldt-Universität Berlin

Klappentext

Diese 11., neu bearbeitete und erweiterte Auflage des Standardwerkes von Ernst Heyer trägt aktuellen Erfordernissen Rechnung, indem sowohl die Physik der Atmosphäre als auch die praktischen Anwendungen von Meteorologie und Klimatologie verstärkt herausgearbeitet werden. Das Buch ist jetzt erweitert um die aktuellen Themenkreise numerische Klimamodellierung, Wetterextreme und Klimaentwicklung.

Inhalt
1 Einführung.- 1.1 Atmosphärische Wissenschaften.- 1.2 Die Begriffe Wetter, Witterung und Klima.- 1.3 Maßstäbe atmosphärischer Erscheinungen.- 1.4 Extremwerte meteorologischer Größen.- 1.5 Bewegungsformen und Figur des Planeten Erde.- 2 Aufbau und Zusammensetzung der Atmosphäre.- 2.1 Die Hauptschichten der Atmosphäre.- 2.2 Der Luftdruck.- 2.3 Die Zusammensetzung der Atmosphäre.- 3 Strahlungs- und Wärmehaushalt.- 3.1 Die Solarstrahlung.- 3.2 Strahlungsgesetze.- 3.3 Die Veränderungen der Sonnenstrahlung in der Atmosphäre.- 3.4 Die kurzweilige Strahlung an der Erdoberfläche.- 3.5 Die terrestrische Strahlung.- 3.6 Strahlungsbilanzen.- 3.7 Die Wärmebilanz der Atmosphäre und der Erdoberfläche.- 3.8 Tages- und Jahresgänge der Wärmehaushaltsgrößen am Erdboden.- 3.9 Zur globalen Verteilung der Wärmehaushaltsgrößen.- 3.10 Lufttemperaturänderungen.- 3.11 Globale Temperaturverteilung.- 4 Grundprozesse der Thermodynamik der Atmosphäre.- 4.1 Thermodynamische Gesetze.- 4.2 Vertikale Luftbewegung und Schichtung der Atmosphäre.- 5 Wasser in der Atmosphäre.- 5.1 Die Atmosphäre im hydrologischen Zyklus.- 5.2 Verdunstung und Luftfeuchte.- 5.3 Der Sättigungsdampfdruck.- 5.4 Makrophysikalische Wolken- und Nebelentstehung.- 5.5 Mikrophysikalische Basisprozesse für die Wolken- und Nebelbildung.- 5.6 Niederschlagsbildende Prozesse.- 5.7 Gewitter.- 5.8 Luftfeuchte- und Niederschlagsverteilung auf der Erde.- 6 Grundlagen der Dynamik der Luftbewegungen.- 6.1 Zur Kinematik der Luftbewegungen.- 6.2 Der Wind.- 6.3 Kräfte bei reibungsfreier horizontaler Bewegung.- 6.4 Horizontale Luftbewegungen unter dem Einfluss der Reibung.- 6.5 Zur vollständigen Bewegungsgleichung.- 6.6 Atmosphärische Turbulenz.- 6.7 Vertikale Windstruktur.- 6.8 Strahlströme.- 7 Allgemeineatmosphärische Zirkulation.- 7.1. Definition und Funktion.- 7.2 Entstehung, vertikale Temperaturverteilung und Energetik.- 7.3 Grundstruktur der allgemeinen Zirkulation.- 7.4 Zirkulationsglieder an der Erdoberfläche.- 7.5 Besondere Zirkulationsphänomene in den Tropen.- 7.6 Praktisch anwendbare Zirkulationsmaße.- 8 Meteorologische Größen. Ihre Erfassung und Grundeigenschaften.- 8.1 Meteorologische Größen am Erdboden.- 8.2 Aerologische Größen.- 8.3 Fernerkundung atmosphärischer Parameter.- 8.4 Spezielle Messverfahren.- 9 Wetteranalyse und -prognose.- 9.1 Zum Begriff der synoptischen Meteorologie.- 9.2 Luftmassen.- 9.3 Zyklonen und Antizyklonen.- 9.4 Wetterprognose.- 10 Das Klimasystem der Erde.- 10.1 Zum Klimabegriff.- 10.2 Klimafaktoren und -elemente.- 10.3 Das Klimasystem und seine Haupteigenschaften.- 10.4 Antriebe des Klimasystems.- 10.5 Teilsysteme.- 10.6 Fernwirkungen im Klimasystem.- 10.7 Klimazonen und Klimatypen.- 10.8 Hauptrichtungen der modernen Klimatologie.- 11 Klimaschwankungen und ihre Wirkungen.- 11.1 Definition und Ursachen von Klimaschwankungen.- 11.2 Warmzeiten und Eiszeitalter Grundzustände des Klimasystems.- 11.3 Zur jüngsten Klimageschichte.- 11.4 Klimaschwankungen des 19. und 20. Jahrhunderts.- 11.5 Zur künftigen Klimaentwicklung.- 11.6 Auswirkungen von Klimaschwankungen.- 11.7 Das Klimaproblem der Gegenwart.- 12 Mikro- und Mesoklima.- 12.1 Charakteristika des Mikro- und Mesoklimas.- 12.2 Geschichtliche Aspekte der Mikro- und Mesoklimatologie.- 12.3 Bodennahes Klima.- 12.4 Einfluss der Geländegestalt auf das Mikro- und Mesoklima.- 12.5 Niederschläge in reliefiertem Gelände.- 12.6 Mesoräumige Windsysteme.- 12.7 Anwendungsorientierte Mikro- und Mesoklimatologie.- 13 Stadtklima.- 13.1 Begriffsdefinition und geschichtlicherAspekt.- 13.2 Genese des Stadtklimas.- 13.3 Nachweis des Stadtklimas.- 13.4 Struktur und Beschaffenheit städtischer Oberflächen.- 13.5 Aufbau der Stadtatmosphäre.- 13.6 Städtischer Strahlungs- und Wärmehaushalt.- 13.7 Städtische Überwärmung.- 13.8 Stadthydrologische Aspekte.- 13.9 Luftfeuchtigkeit, Nebel und Niederschlag.- 13.10 Städtisches Windfeld.- 13.11 Stadttypische Luftverunreinigungen.- 13.12 Gezielte Beeinflussung des Stadtklimas.- 14 Modellierung für den Meso- und Mikroklimabereich.- 14.1 Anforderungen der Praxis.- 14.2 Statistische Voruntersuchungen.- 14.3 Modelle für das Mesoklima (MEKM).- 14.4 Modelle für das Mikroklima (MIKM).- 14.5 Ausbreitungsmodelle.- 14.6 Weitere Modelle.- 14.7 Abschließende Hinweise.- 15 Biometeorologie.- 15.1 Einleitung.- 15.2 Agrarmeteorologie.- 15.3 Pflanzenphänologie.- 15.4 Human-Biometeorologie.- Symbolverzeichnis.